Hamad Alduaij · Yang Weng · Haoran Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

随着基于逆变器的可再生能源资源（IBR）的集成度不断提高，电网正朝着混合发电模式转变。随着系统变得更加复杂，确保最优且安全的控制面临挑战。近期研究表明，如何通过预先选择一类激活函数进行控制来实现有条件的最优控制并确保稳定性。然而，我们证明了该子类激活函数会导致 IBR 的控制策略并非最优。为解决这一问题，我们提出了一种在保持李雅普诺夫稳定性的同时扩大可行空间以实现真正最优的方法。其核心思想是实施基于阻尼的有条件控制策略。当 IBR 观察到同步发电机足以稳定电网时，IBR 不一定需要采用单调函数进...

解读: 该非单调下垂控制技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，非单调下垂策略可突破传统单调控制的功率分配限制，在多机并联场景下实现更优的频率响应性能和SOC均衡管理。对于构网型GFM控制技术，该方法可扩展控制参数设计空间，提升弱电网下的...

Diego Pérez-Estévez · Diego Ríos-Castro · Pablo Marino Fernández-Abraldes · Vitor Monteiro 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文介绍了一种连接到弱电网的采用下垂控制的构网型（GFM）变流器（下垂控制型GFM变流器）的阻抗模型。与传统的小环准则和广义奈奎斯特稳定性准则相比，所提出的模型为研究下垂控制型GFM变流器的稳定性提供了一种更准确、更简单的方法，因为该模型考虑了负载效应，且仅使用两个传递函数。该模型在 $\alpha \beta$ 坐标系下建立，仅由两个平衡阻抗组成，与 $dq$ 坐标系阻抗矩阵模型相比，能更清晰地对下垂控制引入的阻抗不对称性进行物理解释。该模型描述了全频率范围内的频率耦合效应（镜像频率问题），为...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项针对下垂控制构网型变流器的非对称阻抗模型研究具有重要的工程应用价值。随着我们在大型地面电站和微电网项目中大量部署构网型逆变器，弱电网稳定性问题已成为制约新能源高比例接入的关键瓶颈。 该研究提出的αβ坐标系阻抗模型相比传统dq坐标系矩阵模型更为简洁，仅需两个平衡阻抗即可...

Yongxin Xiong · Wei Yao · Siqi Lin · Xiaomeng Ai 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2022年6月

现有无通信频率支撑方案通常采用海上换流器直流电压作为输入信号，但其受风电输出功率影响而产生畸变，降低频率支撑性能。为此，提出一种改进的无通信协调控制（ICFCC）方案，将陆上频率变化引入直流电压偏差，并在海上换流站通过估计器获取陆上直流电压，以实现快速支撑并减小畸变影响。通过自适应调节下垂系数合理分配支撑功率，使靠近扰动母线的站点注入更多功率。频率支撑后，海上风电机组采用渐近控制恢复转速，避免二次频率跌落。在四端和五端系统中验证了该方案在参数不确定性和噪声干扰下的有效性。

解读: 该无通信协调控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的直流电压偏差传递频率信息的方法,可应用于ST系列储能变流器的多机并联系统,优化功率分配策略。自适应下垂控制思路可用于PowerTitan大型储能系统的分布式协调控制,提升系统稳定性。渐近恢复控制方法对风电变流器的频率支撑功能具有启...

Abdullahi Bamigbade · Francisco de León · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

本文提出一种面向工业可持续发展的零碳电网设计框架，针对低功率因数和高电流谐波畸变的工业负荷挑战，集成光伏与电池储能作为分布式能源。通过模块化有源滤波器仅抑制负荷谐波电流，减小装置容量以提升经济性；分布式能源利用负荷电流调节功率注入或吸收，优化峰谷电价下的运行效益。结合有功与无功电流下垂控制，实现主网故障时的频率与电压支撑。详述各子系统及参考电流生成算法，验证了系统在电能质量、并网合规性及电网支撑功能方面的有效性。

解读: 该零碳电网框架对阳光电源ST储能系统与SG工商业光伏逆变器深度融合具有重要价值。文中模块化有源滤波器设计可直接应用于ST系列储能变流器，通过选择性谐波抑制降低装置容量成本；基于负荷电流的功率调节策略可优化PowerTitan系统在峰谷电价下的充放电经济性；有功无功下垂控制算法可增强SG逆变器的电网支...

Mohamad Alzayed · Michel Lemaire · Hicham Chaoui · Daniel Massicotte · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月

在微电网中，电压源逆变器通常采用下垂控制技术，并结合电压和内部电流控制回路，以实现可靠的电力供应。由于线路阻抗不匹配，标准下垂控制技术难以实现功率的均匀分配，并限制并联连接之间的环流，尤其是在高度非线性系统中。本研究旨在引入一种基于神经网络的虚拟阻抗，并将其与双向电网逆变器控制技术相结合，以提高微电网动态运行期间的稳定性。为了在各种运行场景下以较小的偏差和更好的稳定性准确跟踪需求和参考功率，所提出的技术采用前馈神经网络（FFNN）来学习逆变器暂态过程中的非线性模型。该技术无需额外的调节步骤，仅需...

解读: 该神经网络自适应虚拟阻抗控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能系统采用下垂控制实现多机并联功率分配，但线路阻抗不匹配和负载突变会影响动态响应。该研究提出的神经网络在线调节虚拟阻抗方案，可直接应用于ST储能变流器的控制算法优化，提升多台...

Dat Thanh Tran · Kyeong-Hwa Kim · Jih-Sheng Lai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出一种面向双向功率流的直流微电网无缝分布式功率管理方法，可在严重网络攻击下实现系统整体稳定。基于V*–P下垂曲线的分布式二级控制确保在不确定性条件下对电动汽车、风力机、电池、负荷及电网代理构成的系统进行功率与电压调节，并随电价动态调整电网下垂曲线以降低用电成本。通过引入补偿项的弹性控制策略，有效抑制虚假数据注入和拒绝服务等网络攻击的影响。改进的控制结构显著减小了电压超调，且仅需单向数字通信链路，降低了系统成本与通信负担。仿真与实验验证了该方案的有效性与可行性。

解读: 该网络攻击防护下的分布式功率管理技术对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网解决方案具有重要应用价值。文中V*-P下垂控制与弹性补偿策略可直接应用于ST系列储能变流器的二级控制层，增强系统抵御虚假数据注入和DoS攻击的能力，提升iSolarCloud云平台通信安全性。双向功率流管理方案适配光储...

Jiazhi Wang · Zeng Liu · Kaiwen Feng · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

准确的功率分配是孤岛微电网（MG）中构网型逆变器（GFMIs）的基本需求。然而，即使GFMIs的控制器相同，考虑到电路差异，暂态功率分配（TPS）性能仍然不佳。本文提出了一种公共耦合点（PCC）动态小信号模型，用于描述GFMIs之间的相互作用。基于该模型，首先推导了一种自适应暂态功率解耦（TPD）控制器，以确保良好的TPD性能并简化GFMIs的小信号模型。然后，利用自适应下垂和前馈控制推导了一种自适应TPS控制器，以确保良好的TPS性能。与传统下垂控制方法相比，所提出的方法可以补偿线路阻抗和虚拟...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自适应下垂和前馈控制的构网型逆变器暂态功率共享技术具有重要的战略价值。该技术直接针对孤岛微电网中多台构网型逆变器（GFMI）并联运行时的核心痛点——暂态功率分配不均问题，这与阳光电源在光储微网和离网系统领域的产品需求高度契合。 技术价值方面，该方法通过公共耦合点动...

Soham Chakraborty · Sarasij Das · Utkarsh Singh · Aleksandra Lekić 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

与同步发电机不同，构网型逆变器接口分布式电源（GFM IIDG）的故障响应主要取决于控制与电流限制策略，而非固有物理特性。本文系统研究了不同控制及限流方案对GFM IIDG相量域正负序阻抗特性的影响，涵盖下垂控制、虚拟同步机、虚拟振荡器等参考生成控制，以及旋转/静止坐标系下的电压控制和基于饱和、锁存、圆形、虚拟阻抗的限流策略。仿真结果表明，外环参考生成控制影响较小，而电压控制与限流方案是决定序域模型特性的关键因素，为逆变器主导电网的保护策略设计提供了理论依据。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的构网型控制策略优化具有重要价值。文章系统分析了下垂控制、虚拟同步机等参考生成控制与不同限流方案对序域阻抗特性的影响，揭示了电压控制与限流策略是决定故障响应的关键因素。这为阳光电源优化GFM储能变流器的电流限幅策略（饱和、锁存、圆形限幅...

Kaiyuan Su · Xiaorong Xie · Zhen Gong · Hui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

电池储能系统（BESS）提供的快速频率响应（FFR）对维持电力系统频率稳定至关重要。然而，在弱电网中，电压耦合效应（VCE）可能显著削弱BESS的FFR性能，尤其是在跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制策略对比下，该效应尚未充分研究。本文提出一种计及VCE的GFL与GFM BESS的FFR建模方法，分析变换器参数与系统特性对VCE的影响，并通过电磁暂态仿真与控制硬件在环实验验证模型有效性。结果表明，VCE源于阶跃扰动下的瞬时电压跌落，导致有功支撑能力下降和频率恢复延迟；当短路比（SCR）接近2...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统在弱电网场景下的FFR性能优化具有重要指导意义。研究揭示的电压耦合效应（VCE）机理可直接应用于优化GFM/GFL控制策略切换逻辑：在SCR<2的弱电网中，通过自适应调节电压下垂系数和虚拟阻抗参数，可提升GFM模式下的频率支撑能力，减少...

Huayu Zhang · Shan He · Zhi Yuan · Zhijiang Cheng 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

本文针对对等控制的交直流混合微电网，提出基于下垂控制和PQ控制的复合控制策略，实现并网/孤岛模式的无缝切换。通过耦合两种控制方法的电流内环，开发双模组合控制器进行电流跟踪。同时提出补偿预同步控制策略应对频率、相位和幅值变化，电压偏差从19%改善至同步，功率交换为零，实现平滑切换。仿真验证了策略的有效性。

解读: 该无缝切换技术与阳光电源构网型储能系统高度契合。阳光ST系列储能变流器支持GFM/GFL双模运行，该控制策略可显著提升模式切换的平稳性。阳光电源在微电网解决方案中采用类似的预同步和电流跟踪技术，确保并离网瞬态过程中电压频率波动小于±2%，满足IEEE 1547标准，提升微电网供电可靠性。...

Abbas Safari · Hesam Rahbarimagham · IEEE Access · 2025年1月

基于接口变换器的交直流混合微电网在智能电网中广受关注。接口变换器通过先进准确控制策略可执行精确功率共享、电能质量增强、双向功率传输等任务。本文提出基于直流电压下垂的分层控制,实现混合交直流微电网中接口变换器的双向功率传输。该方法可根据各子网需求在交流或直流子网间交换有功功率,直流电压围绕额定值轻微偏移。提出无功功率控制算法,可基于接口变换器最大额定容量补偿交流子网无功功率。研究电动汽车参与直流子网对改善无功管理和降低接口变换器容量的影响。电动汽车双向升压变换器电压控制环路中考虑另一下垂控制,通过...

解读: 该交直流混合微电网控制技术与阳光电源微电网解决方案高度相关。阳光微电网系统需要高效的交直流互联变换器和功率管理策略。下垂控制方法与阳光分布式控制理念一致。EV参与无功管理的思路可应用于阳光V2G和光储充一体化项目。接口变换器容量优化对阳光降低系统成本有重要价值。该研究验证的双向功率传输和无功补偿能力...

Ye Tian1Zhengshuo Li1Wenchuan Wu2Miao Fan3 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

高比例波动性基于逆变器的可再生能源接入使电力系统的不确定性与频率安全问题日益突出，亟需在经济调度中综合考虑不确定性及频率相关约束。现有研究较少协同优化逆变器快速调节控制参数（如虚拟惯量和下垂系数）与其他可调度资源以提升系统频率安全性与调度可靠性。本文提出一种联合机会约束经济调度模型，协同优化频率相关的逆变器控制、上下调备用及基点功率，以最小化总运行成本。模型综合考虑火电机组、可调度逆变器资源及储能，协调（虚拟）惯量、备用分配与基点功率，并采用联合机会约束保障系统可靠性。此外，针对传统样本平均近似...

解读: 该联合机会约束经济调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的虚拟惯量与下垂系数协同优化方法，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术的参数自适应调整，提升储能系统频率支撑能力。所提MSAA算法可集成到iSolarCloud云平...

Lei Liu · Xianjue Luo · Liansong Xiong · Junming Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

摘要：下垂控制逆变器在一次调频过程中，通过提供与频率偏差（FD）成正比的调频（FR）功率来减小暂态和稳态频率偏差。然而，采用功率 - 频率下垂机制时，只有以增大频率偏差为代价来增加调频功率，才能消除扰动负载与逆变器调度指令之间的差距，而这样的频率偏差很容易超过相关继电器阈值。为解决这一问题，本文提出了一种基于预设功率的下垂控制方案，该方案在发生大扰动事件之初，通过在有功功率环中快速预设一个恒定功率来修正调度指令。利用预设功率框架，调整后的调度指令能显著抑制大部分不平衡功率；因此，传统下垂控制可以...

解读: 从阳光电源业务视角看，该论文提出的预设功率下垂控制技术对我司光伏逆变器和储能系统的一次调频性能提升具有重要应用价值。当前新能源装机占比快速提升，电网对逆变器参与频率调节的要求日益严格，传统下垂控制在大扰动工况下易导致频率偏差超限，触发继电保护动作，影响电网稳定性和新能源消纳。 该技术的核心创新在于...

Hongchun Shu · Yefu He · Guangxue Wang · Hanxin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

针对水轮机水锤效应及调速器PID参数设置不当可能导致水电机组对系统产生负阻尼、影响频率稳定的问题，提出一种光伏（PV）与混合电池储能系统（HBESS）协同补偿控制方法。建立了水能、光伏和混合储能模型，设计了基于功率输出与频率偏差变化的光伏变负荷减载调频策略，以及结合荷电状态、频率变化率和频率偏差的HBESS控制策略，其中超级电容器采用虚拟惯性控制，铅碳电池采用下垂控制。进一步提出基于鲸鱼优化算法（WOA）优化的模型预测控制（MPC-WOA）策略，快速整定水电机组最优PID参数，协调控制混合储能响...

解读: 该研究的光伏-混合储能协同调频技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文中提出的超级电容虚拟惯性控制与铅碳电池下垂控制相结合的HBESS策略，可直接应用于ST系列储能变流器的多时间尺度协调控制算法优化，提升电网一次调频响应速度。MPC-WOA优化策略为阳光电源...

Kaiyuan Su · Xi Wang · Xiaorong Xie · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

为推进海上油田电力系统（OOPS）的碳减排，构网型海底抽水蓄能系统（GFM-UPSS）成为一种有前景的解决方案。本文提出一种基于GFM-UPSS的100%可再生能源OOPS新框架，涵盖其控制策略、稳态与暂态建模及优化配置方法。控制策略通过网侧变流器、机侧变流器和可逆泵水轮机构成，实现频率与电压调节。建立了包含水头、功率与球壳容积的稳态模型，并推导了变流器参数对暂态性能影响的闭式解。基于稳态模型提出最优容量配置方法，分析了海洋环境下经济性优势。电磁暂态（EMT）仿真验证了GFM-UPSS在频率与电...

解读: 该GFM-UPSS技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究提出的构网型控制策略与阳光电源GFM技术路线高度契合，其频率/电压双环控制、虚拟阻抗优化和直流下垂系数设计可直接应用于ST储能变流器的控制算法升级。海上油田100%可再生能源供电场景为阳光电源拓展海洋能...

Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。

解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...