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光伏发电技术 储能系统 可靠性分析 深度学习 ★ 5.0

基于高增益微分器的优化神经自适应三阶滑模控制提升光伏系统性能:仿真与实验验证

Optimized Neuro-Adaptive Third-Order Sliding Mode Control with High-Gain Differentiator for Enhanced Photovoltaic System Performance: Simulation and Experimental Validation

Ameen Ullah · Safeer Ullah · Umair Hussan · Baheej Alghamdi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

针对光照强度和温度快速变化下光伏系统性能优化难题,本文提出一种新型神经自适应三阶滑模控制(NATOSMC)策略。该方法结合径向基函数神经网络生成参考信号,利用高增益微分器基于微分平坦理论估计系统状态,并通过灰狼优化器实时整定自适应律参数。李雅普诺夫分析严格保证系统稳定性。仿真与实验结果表明,所提控制器在跟踪精度、动态响应和鲁棒性方面优于传统方法,实现0.014 s调节时间、0.012 s上升时间、0.05%超调及98.71%跟踪效率,显著提升光伏系统的控制性能与可靠性。

解读: 该神经自适应三阶滑模控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要应用价值。其0.014s调节时间和98.71%跟踪效率可显著提升光伏逆变器在光照突变工况下的最大功率点跟踪性能,优于传统扰动观察法。高增益微分器结合微分平坦理论的状态估计方法,可应用于ST储能变流器的电流环控制,提升动...

电动汽车驱动 PWM控制 ★ 5.0

变频移相调制与软开关算法用于高频隔离型矩阵式逆变器

Variable Frequency Phase Shift Modulation and Soft Switching Algorithm for High Frequency Isolated Matrix-Type Inverter

Panbao Wang · Dongxin Guo · Zehua Zhang · Wei Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

针对单级单相高频隔离型矩阵式逆变器(HFIMI)在常规控制下电感峰值电流过高的问题,提出一种无需额外辅助电路的变频移相(VFPS)调制策略。该单级功率变换结构由直流侧全桥逆变器和交流侧矩阵变换器(MC)组成,结合扩展移相、脉宽调制与变频调制形成混合控制策略,实现线性功率调节并简化控制器设计。MC采用高低频交错控制以降低高频导通损耗。所提VFPS策略下,设计了最小电感峰值电流的控制路径,使HFIMI在整个负载范围内实现全软开关运行,效率显著提升。实验搭建500W样机验证了该策略的有效性与可行性。

解读: 该变频移相调制与软开关技术对阳光电源车载OBC充电机和储能变流器具有重要应用价值。文章提出的单级高频隔离拓扑与VFPS策略可直接应用于:1)车载OBC产品线,通过全软开关运行降低高频导通损耗,提升功率密度,满足车载轻量化需求;2)ST系列储能变流器的DC-DC隔离级,优化电感峰值电流控制路径,降低磁...

光伏发电技术 储能系统 ★ 5.0

无变压器单相共地变换器拓扑综述:逆变器

Transformer-Less Single-Phase Common-Ground Converters: Inverters

Houqing Wang · Weimin Wu · Liang Yuan · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

无变压器逆变器因省去工频变压器,具有高功率密度、高效率和低成本优势,广泛应用于分布式光伏系统。然而,共模电压与光伏面板对地寄生电容会引发共模漏电流,导致安全隐患、电磁干扰及额外损耗。单相共地无变压器(TLSPCG)逆变器通过将直流侧端子与交流侧连接,有效抑制漏电流。本文对近年来TLSPCG逆变器拓扑进行分类,阐述其工作原理,提炼相似结构间的演化关系,总结拓扑衍生方法,并从结构、研究现状、性能、成本和应用等方面进行系统比较分析。同时提出拓扑选型流程、器件选型方法及硬件结构设计建议,最后归纳关键使能...

解读: 该无变压器共地拓扑综述对阳光电源SG系列单相光伏逆变器具有直接应用价值。文章系统梳理的TLSPCG拓扑及漏电流抑制方案,可指导SG系列住宅及小型商用逆变器的拓扑优化,降低共模EMI滤波器成本。提出的拓扑选型流程与高频开关器件应用分析,为阳光电源推进SiC器件在单相逆变器中的应用提供理论依据,可提升功...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 多物理场耦合 ★ 5.0

采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器

A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration

Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点,但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此,本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法,应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论,利用两相变换器在相内PCB走线的耦合,缩短走线长度并降低铜损,同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度,并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机,对比验证了该集成方法的有效性。结果表明,采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。

解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节,可通过PCB走线替代分立电感,显著提升轻载效率和功率密度,降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同,特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...

光伏发电技术 PWM控制 LLC谐振 三电平 ★ 5.0

一种融合三电平双 Boost 与 LLC 的光伏-电池系统三端口变换器

A Three-Port Converter by Merging Three-Level Dual-Boost With LLC for PV-Battery Systems

Shaofan Zhang · Ting Qian · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种面向光伏(PV)-电池系统集成的新型三端口变换器(TPC)拓扑。通过开关器件复用,将三电平双 Boost 变换器与全桥 LLC 变换器集成,简化了功率转换过程并实现软开关,提升了效率与功率密度。三电平结构有效缓解电池放电电压波动,交错结构降低了光伏侧电流纹波,增强了系统稳定性。采用混合 PWM-PFM 控制策略,实现各端口独立高效的功率管理。理论分析与实验结果验证了该 TPC 设计的有效性。

解读: 该三端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器及光储一体化产品具有重要应用价值。三电平双Boost与LLC谐振集成方案可直接应用于光伏-储能系统的功率变换级,通过器件复用提升功率密度,契合阳光电源PowerTitan大型储能系统的高集成度需求。交错三电平结构有效抑制光伏侧电流纹波,优化MPPT性能,...

风电变流技术 可靠性分析 ★ 5.0

基于软演员-评论家算法与逻辑型Benders分解相结合的风电不确定性下月度安全约束机组组合

Soft Actor-Critic Combined with Logic-Based Benders Decomposition Algorithm for Monthly Security Constrained Unit Commitment under Wind Power Uncertainty

Jianbing Feng · Zhouyang Ren · Wenyuan Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

月度安全约束机组组合(M - SCUC)从长期视角确保了高比例可再生能源渗透下电力系统运行的可靠性和灵活性。本文基于深度强化学习,提出了一种结合基于逻辑的Benders分解(LBD - SAC)的软演员 - 评论家算法,以高效求解M - SCUC问题。该算法无需进行任何紧凑性近似,即可处理M - SCUC模型中的高维、非凸和复杂不确定性问题。在LBD - SAC算法中,开发了一种任务分解和优化辅助的训练机制,以确保运行约束并提高收敛性能。M - SCUC问题被分解为主问题和子问题,主问题带有用于...

解读: 该研究提出的强化学习与Benders分解混合优化方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。具体而言:1) 可应用于ST系列储能变流器的调度优化,提升PowerTitan大型储能系统对风电波动的适应能力;2) 可优化SG系列光伏逆变器的MPPT控制策略,提高系统在复杂天气条件下的发电效率;3)...

储能系统技术 ★ 5.0

基于滑模控制与扩展状态观测器的SMES-DVR电压响应增强

Enhanced Voltage Response of SMES-DVR via Sliding Mode Control With Extended State Observer

Pengfei Wang · Yanan Wu · Jing Lu · Liuwei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

基于超导磁储能的动态电压恢复器(SMES - DVR)能够在数毫秒内提供更高的功率,以补偿电压扰动。然而,SMES - DVR的非线性特性和负载扰动通常会导致直流母线电压波动,从而降低了控制精度和响应性能。为解决SMES - DVR中直流母线电压波动这一关键难题,本文提出了一种基于扩展状态观测器的高阶滑模控制(ESO - HOSMC)的新型复合控制策略。ESO - HOSMC控制方法将基于扩展状态观测器的扰动估计与超螺旋高阶滑模控制相结合,有效平衡了超导磁体充放电过程中快速响应与运行稳定性之间的...

解读: 该滑模控制与ESO复合策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电压暂态响应优化具有直接应用价值。SMES-DVR的毫秒级高功率补偿特性与储能PCS的电压支撑需求高度契合,ESO实时扰动估计技术可增强ST储能系统在电网电压跌落时的快速响应能力,提升构网型GFM控制模式下的电压稳定性...

风电变流技术 ★ 5.0

一种防御风力发电系统零动态攻击的方法

A Defense Method Against Zero-Dynamics Attack on Wind Power System

Heng Zhang · Qiang Cheng · Xin Wang · Chensheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月

随着风力发电系统规模不断扩大、复杂度日益增加,网络安全措施的必要性愈发凸显,尤其是考虑到零动态攻击所带来的威胁不断升级。遗憾的是,当连续时间系统的相对阶大于 2 且采样周期较小时,采样数据系统不可避免地会引入不稳定零点,使其易受攻击者的攻击。同时,传统的基于输出的系统监测方法难以检测到此类攻击。目前主流的方法是采用广义保持器或广义采样器来实现零点迁移,但实施起来颇具挑战性。在本文中,我们提出了一种基于电可调无源元件的防御方法来应对这一挑战。该方法通过引入增益调度,并结合电可调无源元件的实时参数调...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对风电系统零动态攻击的防御技术具有重要的跨领域应用价值。虽然研究聚焦风电领域,但其核心思想——通过电子可调无源元件防御采样数据系统不稳定零点漏洞——与我司光伏逆变器、储能变流器等产品面临的网络安全挑战高度相关。 当前我司大型地面电站、工商业储能系统普遍采用数字控制架...

控制与算法 SiC器件 构网型GFM ★ 5.0

一种具有鲁棒内环电流控制的可调度虚拟振荡器电网形成控制方法以提升暂态稳定性

A Sophisticated Grid-Forming Dispatchable-Virtual Oscillator Control With Robust Inner Current Control for Improving Transient Stability

Muntathir Al Talaq · Muhammad Bakr Abdelghany · Ahmed Al-Durra · Hatem Zeineldin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

可调度虚拟振荡器控制(D - VOC)是一种颇具前景的时域电网形成(GFM)技术,旨在模拟物理振荡器的动态行为。大信号稳定性(LSS)是电力系统规划的关键方面,主要涉及电源在受到干扰后彼此同步的能力。然而,GFM暂态稳定性分析通常忽略了内部电流控制(ICC)和电压控制(VC)的影响,这可能导致评估不准确。实际上,本文分析了ICC、VC和电流参考角对D - VOC大信号稳定性的影响,确定了纳入ICC虽然提高了稳定性评估的精度,但同时也限制了吸引域(RoA)。此外,本文使用一般二次型和多项式李雅普诺...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项自适应可调度虚拟振荡器控制(AD-VOC)技术对我们的构网型(Grid-Forming)逆变器产品线具有重要战略价值。该技术直接解决了当前光伏储能系统在电网扰动下的暂态稳定性难题,这正是我们高比例新能源接入场景中面临的核心挑战。 技术价值方面,AD-VOC通过引入内环...

电动汽车驱动 ★ 5.0

谐波分区功率变换器架构:采用双向开关的单级单相交流/直流功率变换

The Harmonically Partitioned Power Converter Architecture: Single-Stage Single-Phase ac/dc Power Conversion Using Bidirectional Switches

Jacob Ryan Anderson · Mike Kavian Ranjram · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种新颖的单级单相交流/直流功率转换架构,称为谐波分区功率转换器(HPPC)。HPPC利用双向开关(BDS)直接调制交流线路电压,并构建一个谐波分区负载网络,从而在单个转换级内实现自动单位功率因数、完全的功率脉动解耦、连续增益变化和电气隔离。该架构为所有在交流端口有功率因数要求的单相交流/直流功率转换器的小型化和性能提升提供了巨大机遇。HPPC通过将所有磁性元件置于高频交流谐振槽中,并使缓冲电容器在无直流电压调节要求的端口工作,实现了小型化。此外,该转换在单个阶段完成,消除了传统单相交...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项谐波分区功率变换器(HPPC)技术为单相AC/DC转换领域带来了颠覆性创新,与我司在光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电领域的核心业务高度契合。 该技术的核心价值在于通过双向开关实现单级转换,同时达成单位功率因数、功率脉动解耦、电气隔离等多重功能。这对阳光电源具有三方面...

储能系统技术 储能系统 充电桩 ★ 5.0

基于右半平面零点补偿的新型模块化集成车载电动汽车充电器环路成形控制设计

Loop-Shaping Control Design for a New Modular Integrated On-Board EV Charger with RHP Zero Compensation

Fatemeh Nasr Esfahani · Ahmed Darwish · Ahmed Massoud · IET Power Electronics · 2025年6月 · Vol.18

本文提出了一种新型电动汽车模块化集成车载充电器(MIOBC)的控制设计方案。该MIOBC对电池和功率变换器均进行模块化设计,提升了系统的可控性与故障穿越能力。通过将牵引逆变器与车载充电器集成,减小了系统体积与重量,并实现了充电、加速及减速模式间的无缝切换。基于大学生方程式赛车平台搭建的3 kW样机实验验证了控制策略的鲁棒性及其对电池模块局部故障的有效处理能力。

解读: 该模块化集成车载充电器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中提出的牵引逆变器与OBC集成方案可直接应用于阳光电源车载充电机产品,通过共享功率器件实现体积与成本优化。右半平面零点补偿的环路成形控制策略可提升充电器动态响应性能,增强系统鲁棒性。模块化电池与变换器设计理念与阳光电源Power...

风电变流技术 ★ 5.0

考虑CCER机制的碳市场中风-火电装机容量发展趋势 (Trend of Wind-Thermal Power Installed Capacity in Carbon Market Considering CCER Mechanism)

考虑CCER机制的碳市场中风-火电装机容量发展趋势

陈颖伦夏沛张晓星张成陈钰仁王述祯 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

为分析国家核证自愿减排量(CCER)项目重启后碳市场中风-火电装机容量的发展趋势,构建了考虑CCER机制的系统动力学模型。通过历史数据验证模型有效性,设置差异化情景分析政策力度与技术发展速度对风电、火电装机容量及消费占比的影响,并开展CCER抵消比例的敏感性分析。结果表明:政策力度对风电装机增长和火电抑制作用强于技术发展;技术进步更有利于提升风电消费占比;CCER抵消比例为4%时对风电激励效果最佳,3.5%时对火电抑制效果最优。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器和储能系统产品线具有重要参考价值。研究表明CCER机制将加速风电装机增长,这要求我们的风电变流器需进一步优化GFM/GFL控制策略,提升并网稳定性。同时,研究显示技术进步有利于提升风电消费占比,这为我司PowerTitan储能系统的调峰应用提供了市场机遇。建议在ST系列储能...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

锂电池热失控气体的逸散及时空分布特性

Gas Release and Spatiotemporal Distribution Characteristics of Thermal Runaway in Lithium Batteries

范文强 · 史梓男 · 杨代铭 · 梁惠施 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

热失控气体预警是储能系统安全防护的关键环节,气体扩散与分布特性直接影响预警有效性。通过数值模拟结合实验,研究预制舱内单体电池在不同位置发生热失控时H2的逸散规律及气体时空分布特征。结果表明:热失控位置由电池簇底层中部移至角落时,H2传感器响应延迟,各区域最大体积分数及特征值均下降,稳态分布差异增大;底部气体受上方模组阻挡导致分布不对称;传感器不宜布置于舱体上部角落或中下部过道两端;角落热失控探测条件更恶劣,整体响应性能较差。研究为气体传感器布局优化提供依据。

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的安全防护具有重要应用价值。研究揭示的H2气体时空分布规律可直接指导储能集成方案中气体传感器的优化布局:避免在舱体上部角落和中下部过道两端布置传感器,针对角落电池簇热失控响应延迟问题需增设冗余探测点。结合iSolarCloud云平台的智...

储能系统技术 储能系统 调峰调频 ★ 5.0

基于储能型柔性直流励磁系统的抽水蓄能机组调频控制策略

Frequency Regulation Control Strategy for Pumped Storage Units Based on Energy Storage-based Flexible DC Excitation System

赵博 · 成昕雨 · 李佳瑶 · 王丹 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

抽水蓄能机组参与频率调节是提升新型电力系统频率安全性的关键手段。然而,常规定速抽蓄机组在发电工况下易受水锤效应影响,在抽水工况下难以调节输入功率。为此,本文研究基于储能型柔性直流励磁系统的定速抽蓄机组调频控制策略。通过分析系统控制原理与调频机理,提出在发电工况下利用柔性励磁系统提供主动惯量支撑以抑制水锤反调,在抽水工况下借助储能装置实现惯量响应与一次调频。理论分析与仿真结果表明,该策略可有效提升机组调频性能,增强电网频率稳定性。

解读: 该储能型柔性直流励磁调频技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的主动惯量支撑与水锤效应抑制策略,可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术优化,增强储能系统在抽蓄电站的一次调频能力。柔性励磁系统的快速功率响应机制,可借鉴到ST储能变流器的控制算法中,提...

储能系统技术 模型预测控制MPC 可靠性分析 ★ 5.0

基于转置Transformer模型的电化学储能自适应SOH估计方法

An Adaptive SOH Estimation Method for Electrochemical Energy Storage Based on Transposed Transformer Model

李鹏 · 葛儒哲 · 董存 · 孙树敏 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

为保障锂离子电池运行的可靠性与安全性,及时监测其健康状态,本文在Autoformer与iTransformer模型基础上,融合线性回归模型,提出一种基于转置Transformer的自适应特征感知电池健康状态融合估计模型。通过提取充电曲线健康因子,将容量退化分解为趋势项与再生项,分别由线性回归和转置Transformer模型进行预测与估计,结合二者输出获得最终容量退化趋势。利用注意力权重增强模型可解释性。实验结果表明,该方法在NASA数据集上预测误差显著低于其他时序模型,验证了其精度与可靠性,为电...

解读: 该转置Transformer自适应SOH估计技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过将容量退化分解为趋势项与再生项的混合建模方法,可显著提升iSolarCloud云平台的电池健康状态监测精度,实现更准确的预测性维护。该方法基于充电曲线健康因子提取,可无...

风电变流技术 可靠性分析 ★ 5.0

海上风电机组和集电网络的协调规划方法

Coordinated Planning Method for Offshore Wind Turbines and Collection Networks

赖信 · 林舜江 · 梁宇涛 · 张海龙 等5人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

为提升海上风电场投资与运行的经济性,提出一种风电机组与集电网络的协调优化规划模型,以最大化年期望利润为目标,决策变量包括机组位置与容量、网络电压等级与拓扑、线路容量及升压站位置与变压器容量。模型引入考虑区域风向的尾流效应,并采用Benders分解法将混合整数非线性模型分解为主从问题迭代求解,结合海缆交叉折线处理提升计算效率。算例验证表明,该方法较传统方式在经济性、可靠性及求解效率方面更具优势。

解读: 该研究的协调规划方法对阳光电源的海上风电变流器产品线具有重要参考价值。首先,研究中的网络电压等级优化可用于指导我们的风电变流器电压等级设计;其次,考虑尾流效应的可靠性分析方法可集成到iSolarCloud平台,提升风电场运维效率。具体可应用于:1)风电变流器的电压等级与容量优化设计;2)基于Powe...

风电变流技术 功率模块 多电平 低电压穿越LVRT ★ 5.0

海上风电经DR-MMC串联直流送出系统启动策略

Startup Strategy for Offshore Wind Power Transmission via Series DC System Based on DR-MMC

杨明睿向往文劲宇 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

海上风电经二极管整流器-模块化多电平换流器(DR-MMC)串联直流送出系统在远海大规模并网中具有应用潜力。由于DR单向导电性及海上/陆上MMC直流电压不匹配,系统难以直接启动。为此提出不控充电、半控充电与全控启动三阶段启动策略。分析了不控充电阶段子模块的充电特性与限流电阻设计方法,提出了考虑能量均衡的半控充电策略以解决部分子模块能量不足问题,并基于MMC功率双向传输能力与风电场低电压穿越特性,构建了交流风电场、海上MMC与陆上MMC协同控制的全控启动策略。PSCAD/EMTDC仿真验证了该策略的...

解读: 该研究的DR-MMC串联直流送出系统启动策略对阳光电源的大型储能和高压输电产品具有重要参考价值。三阶段启动策略可应用于PowerTitan储能系统的软启动控制,优化ST系列储能变流器的启动性能。其中半控充电策略解决子模块能量均衡问题的方法,可用于改进SG系列三电平光伏逆变器的预充电控制。全控启动阶段...

储能系统技术 ★ 5.0

基于电力储能船舶的海上能源岛电力外送技术经济分析

Technical and Economic Analysis of Power Export from Offshore Energy Islands Based on Electric Energy Storage Ships

张力沛 · 刘玉涵 · 徐宪东 · 徐弢 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

能源岛电力外送是未来海上风电开发的重要模式。针对海缆输电成本高、接入受限及电转燃料效率低等问题,提出基于电力储能船舶的外送技术。设计了以功率变换为核心的电气化能源岛架构,构建了涵盖风电消纳、供需平衡与航道运输的技术经济评价方法,并结合中国南海某岛资源特性分析不同传输距离下的可行性。结果表明:船舶外送的能源效率与平准化上岸电能成本随离岸距离和风电容量增加而降低,随单船储能容量增加而升高;在150~200 km范围内,当传输效率达80%时,成本可低至0.46元/kWh,优于HVAC、HVDC和FFT...

解读: 该电力储能船舶外送技术对阳光电源海上储能系统具有重要应用价值。研究中以功率变换为核心的电气化架构与阳光ST系列储能变流器的大功率变换技术高度契合,可直接应用于船载储能系统的充放电管理。针对海上风电消纳场景,PowerTitan大型储能系统的模块化设计可适配船舶空间约束,通过优化单船储能容量配置实现传...

风电变流技术 电网侧储能 ★ 5.0

风电柔直海上场站低频模式特性及阻尼分析方法

Low-Frequency Mode Characteristics and Damping Analysis of Offshore Wind Power VSC-HVDC Stations

李秋彤 · 江涵 · 何鹏飞 · 孙海顺 等5人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

在海上风电柔性直流输电系统中,柔直送端换流器采用恒压恒频控制,风电机组网侧变流器通过锁相环跟踪机端电压。特征分析表明,系统存在由V/F控制与锁相环共同参与的低频振荡模式,在高风电出力下可能失稳。本文基于状态空间模型,建立保留锁相环动态的二阶降维特征方程,提出低频模式阻尼解析方法,并将阻尼分解为锁相环固有阻尼与柔直控制引入的附加阻尼。通过参数影响分析与时域仿真验证了方法的有效性与准确性。

解读: 该研究对阳光电源的储能与风电变流产品具有重要参考价值。文中提出的V/F控制与锁相环耦合导致的低频振荡问题,与ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在离网/并网切换时的稳定性控制高度相关。特别是在PowerTitan大型储能系统中,构网型GFM控制与跟网型GFL控制的协调配合也面临类似挑战。研究提出的...

风电变流技术 功率模块 多电平 ★ 5.0

基于单向电流型混合MMC的海上风电柔性直流紧凑化换流阀设计方法

Design Method of Compact Converter Valve for Offshore Wind Power VSC-HVDC Based on Unidirectional-Current Hybrid MMC

蔡放 · 李政轩 · 宋强 · 余占清 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

针对海上换流平台体积与重量受限的问题,研究了基于单向电流型混合模块化多电平换流器(UC-HYB-MMC)的紧凑化换流阀设计方法。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电系统为例,完成换流器参数设计,并开展UC-CDSM与UC-FBSM子模块的结构设计。热仿真结果表明,子模块散热性能良好,器件结温处于允许范围且阀串温度分布均匀。在此基础上完成阀段与阀塔结构设计,实现阀厅整体布置。与常规半桥子模块MMC相比,UC-HYB-MMC在占地面积和体积方面具有显著优势。

解读: 该研究的紧凑化换流阀设计方法对阳光电源大功率产品线具有重要参考价值。UC-HYB-MMC拓扑的体积优化特性可应用于ST2000储能变流器和SG3000HV光伏逆变器的功率密度提升。其单向电流型混合子模块设计思路可优化PowerTitan系统的功率模块布局,提高系统集成度。热管理设计方法对提升SiC功...

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