Yu Xiao · Xing Zhang · Xiangdui Zhan · Renxian Cao · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

当基于并网跟随型逆变器的电源（IBRs）并联接入低强度电网，即弱电网时，可能会发生小信号不稳定现象。在这样的弱电网中，输出功率和 IBRs 数量的变化会显著影响小信号稳定裕度。然而，目前用于 IBR 电站小信号稳定性评估的短路比（SCR）是静态指标，未考虑不同总输出功率下 IBR 电站阻抗的差异，导致稳定性评估结果不准确。此外，现有 SCR 在不同运行工况下所表达的稳定裕度不统一。因此，本文提出了虚拟动态短路比（VDSCR），它将不同工况下 IBR 电站的稳定裕度转换为额定单台 IBR 机组的稳...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项虚拟动态短路比（VDSCR）技术对我们在弱电网场景下的逆变器并网稳定性具有重要的工程应用价值。 当前，阳光电源的大型光伏电站和储能系统在西北、东北等电网强度较弱的区域部署时，常面临多台跟网型逆变器并联运行的小信号稳定性挑战。传统静态短路比（SCR）评估方法未考虑逆变器...

Felipe V. Lopes · Moisés J. B. B. Davi · Eduardo J. S. Leite · Raphael L. A. Reis 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

本文提出一种无需整定的基于伪增量归一化（PIN）量的相选择方法，适用于包含常规电源与逆变型电源（IBR）的系统。该方法对电压和电流的PIN分量采用统一处理方式，适用于强弱不同端点的应用场景。首先通过PSCAD仿真与其他五种方法进行对比评估，随后利用实际故障录波数据验证其在真实故障情况下的有效性。评估涵盖IBR与同步机主导电网互联线路的各类故障，结果表明所提方法在多种电源共存系统中具有良好的鲁棒性、灵活性和可靠性。

解读: 该伪增量归一化相选择方法对阳光电源储能与光伏并网系统的保护技术具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的故障检测与保护，该方法解决了IBR低短路电流特性导致的传统保护失效问题。可直接应用于ST系列储能变流器的故障相识别模块，提升构网型GFM和跟网型GFL控制模式下的故障...

Chongyu Wang · Yunjian Xu · Kaiyuan Pang · Mohammad Shahidehpour 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

在同步发电机主导的配电系统恢复过程中，通常施加频率响应速率（FRR）约束以防止负荷投入引起的过大频率跌落。然而，随着各类逆变型电源（IBR）渗透率不断提高，FRR演变为合成FRR（SFRR），其约束难以融入恢复优化模型。本文首次提出一种可无损引入细粒度SFRR约束的建模方法，适用于高比例IBR的配电系统恢复优化。仿真结果表明，该方法通过简洁的线性化约束，精确保障各孤岛微电网的合成频率安全响应，无需降阶频率传递函数或分段近似频率谷值。

解读: 该细粒度合成频率响应速率（SFRR）约束建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在高比例IBR配电网黑启动场景中，该方法可直接集成到阳光电源储能系统的构网型GFM控制策略中，通过线性化约束精确保障孤岛微电网频率安全，避免负荷投入时的频率跌落。相比传统降...

Yuxi Men · Junhui Zhang · Xiaonan Lu · Tianqi Hong · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

随着太阳能在配电系统中的渗透率不断提高，对光伏（PV）发电系统进行精确建模和适当控制变得越来越重要。然而，基于逆变器的电源（IBR）的建模和系统辨识颇具挑战性，因为制造商可能不会提供敏感信息（如电气元件的拓扑结构或参数）。仅利用经验数据而无需系统内部细节的黑箱建模方法，可能是解决上述问题的有效途径。同时，鉴于人工神经网络（ANN）具有强大的逼近能力，其可增强用于逆变器主导系统辨识的传统建模方法。本文对电力电子变换器（PEC）的黑箱建模方法进行了综述。此外，本文提出了一种使用非线性自回归外生神经网...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于人工智能的光伏逆变器黑箱建模技术具有重要的战略价值和应用前景。 **业务价值方面**，该技术解决了逆变器系统建模中的核心痛点。在实际应用场景中，电网公司、系统集成商或第三方运维机构往往难以获取逆变器的详细拓扑结构和控制参数，而这项技术仅依靠输入输出数据即可建立精确...

T.Ide · Y.Hirase · E.Yoshimur · Y.Umezu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着可再生能源在电力系统中的快速集成，基于逆变器的资源（IBR）之间的功率振荡已成为一个突出问题。为解决这一问题，有必要识别电网的不稳定极点，并调整相关参数。然而，在包含基于逆变器资源的微电网（MG）中，由于功率-频率下垂特性，系统频率可能显著偏离额定值。当考虑逆变器控制和线路动态特性时，系统复杂性进一步增加。因此，传统的特征值分析方法——通常假设系统频率恒定或采用简化模型——可能不再有效。本研究建立了一个综合的数学模型，该模型包含了仅由构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器组成的微电网...

解读: 该研究针对逆变器型电源同步振荡问题,对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)和微电网解决方案具有重要价值。文中提出的GFM/GFL混合微电网建模方法可直接应用于优化公司VSG控制策略,通过敏感参数识别和互扰环路分析,可提升多机并联稳定性。建议将该方法集成到iSolarCloud平台...

Heqing Huang · Yuzhang Lin · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

随着基于逆变器的电源（IBR）在电力系统中逐渐取代同步发电机（SG），IBR的动态状态估计（DSE）成为一个新兴课题。与SG不同，IBR的动态模型在很大程度上依赖于其控制算法，而传统的SG动态状态估计方法假定状态空间和动态模型不变，无法实时处理控制模式发生变化的IBR，尤其是当电网运营商不清楚IBR当前的控制模式时。针对这些挑战，本文提出了一种期望最大化滑动窗口迭代扩展卡尔曼滤波器（EM - SW - IEKF）方法。该方法通过期望最大化（EM）算法在理论上实现了不同模式下的最大似然估计，提供了...

解读: 该切换动态状态估计技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在GFM/GFL控制模式切换时的动态行为监测，该方法可精准识别控制模式转换时刻并实时更新状态估计模型。可直接应用于PowerTitan储能系统的智能运维模块，通过扩展卡尔曼滤波与残差分析实现故障...

Hai Huynh · Alish Khatiwada · Bikrant Poudel · Ebrahim Amiri 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

本文研究了基于逆变器的电源（IBR）接入输电系统给线路电流差动保护（87L）和距离保护功能（21）带来的保护挑战。在弱馈系统（其中IBR是故障电流的唯一来源）中研究了这些保护功能的可靠性。利用时域暂态程序（EMTP）对一个实际的25节点网络系统进行了保护方案分析。该测试系统与一个IBR电源互联，并根据IEEE 2800 - 2022标准将其转换为白盒模型，以匹配负序注入、相角、电压穿越和无功功率控制策略。模拟了IBR对15种故障情况的响应，并针对EMTP保护功能模型进行测试，然后将结果记录到CO...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究直接关系到我们光伏逆变器及储能系统并网的核心安全问题。论文针对逆变器型电源（IBR）在输电系统中引发的线路差动保护（87L）和距离保护（21）挑战进行了深入实验分析，这对我们产品在弱馈入系统中的应用具有重要指导意义。 研究揭示的关键问题与阳光电源的技术路线高度相关...

Shyamal S. Chand · Branislav Hredzak · Majid Farhangi · Ravneel Prasad 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

基于逆变器的电源的稳定性和动态响应在很大程度上受电网参数不确定性的影响。电网短路比（SCR）是评估电力网络内任意位置电网强度的标准指标。高短路比表明电网强劲，而低短路比则意味着电网脆弱，更易受干扰，且可能影响并网逆变器的稳定性。弱电网可能导致公共连接点注入电流的振荡周期延长，并损害直流母线电压的完整性。本研究提出了一种前馈自适应控制方案，该方案与电流环比例 - 积分控制器协同工作，产生补偿电压，以确保电压定向控制的逆变器在极弱电网场景下可靠运行。自适应补偿器基于无差拍控制原理设计，并利用电网阻抗...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应前馈控制技术对我们在弱电网环境下的逆变器产品具有重要应用价值。随着全球光伏和储能系统的大规模部署，特别是在电网末端、偏远地区及新兴市场，低短路比（SCR）弱电网场景日益普遍，这正是制约我们并网逆变器稳定运行的关键技术瓶颈。 该研究基于无差拍控制原理，通过...

Andrés Argüello · Ricardo Torquato · Tiago Barbosa · Walmir Freitas 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

风力/光伏发电等逆变型电源（IBR）的阻抗模型广泛用于分析控制与电网的交互。现有获取阻抗解析表达式的方法依赖大量代数运算，耗时且易出错。本文提出一种基于描述符状态空间（DSS）模型的数值阻抗计算方法，可模块化地整合IBR各控制环节，便于灵活增删或修改控制结构而无需重复复杂推导。DSS模型显式表达代数关系，透明度高，能高效评估不同控制设计对稳定性风险的影响，同时保持系统动态的高精度刻画。该方法经电磁暂态仿真验证，适用于单相与三相IBR，并可用于定制化简化模型以研究特定频段的失稳机理。

解读: 该DSS阻抗建模方法对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的控制优化具有重要价值。当前阳光电源GFM/GFL控制策略在弱电网并网时面临振荡风险，传统阻抗分析需大量手工推导且难以快速迭代。该方法可模块化集成PLL、电流环、功率环等控制模块，在修改VSG参数或MPPT算法时无需重复建模，显著提升Pow...

Zaid Ibn Mahmood · Hantao Cui · Buxin She · Fangxing Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

基于逆变器的电源（IBR）的日益普及正在改变电力系统的动态行为。根据控制类型的不同，即使采用固定的惯性参数，IBR 在发生扰动后也能表现出时变的惯性支撑。本文引入了“等效惯性”的概念，该概念使用一台虚拟同步发电机来匹配响应，以衡量取决于控制的总体惯性支撑。接下来，通过利用母线测量数据构建基于摇摆方程的估计函数，提出了一种惯性估计方法。该方法的一个主要优点是，它无需设备数学模型，即可应用于同步发电机和 IBR。此外，还提出了一种精确估计指标，用于指示何时估计结果准确。首先使用同步发电机对该估计方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于逆变器等效惯量评估的研究具有重要的战略价值。随着光伏和储能系统在电网中的渗透率持续攀升，逆变器型资源（IBR）对电网频率稳定性的影响日益凸显。该论文提出的"等效惯量"概念及其估算方法，为我们优化跟网型和构网型逆变器控制策略提供了量化评估工具。 对于阳光电源的产品线...

Tianyi Xu · Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

构网型（GFM）控制是一种很有前景的解决方案，可在基于逆变器的电源占比不断增加的低惯量电力系统中提供阻尼和频率支撑服务。本文研究了在频率扰动期间，考虑到变流器及其底层电源的物理限制（即电流和功率额定值）影响的情况下，GFM变流器所能提供的频率响应服务。具体而言，用于保护功率半导体的电流限幅器会限制GFM变流器可实现的输出功率范围，并使其在发生大频率扰动时容易失去与电网的同步。加入功率限幅器可确保在扰动期间不超过电流限制的情况下达到稳定平衡点，但会通过降低有效阻尼系数对频率稳定性产生负面影响。为解...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对构网型（GFM）变流器的复合功率-频率同步环路技术具有重要的战略价值。随着全球新能源渗透率持续提升，电网惯量不足带来的频率稳定性问题日益突出，该技术直接回应了阳光电源在光伏逆变器和储能系统产品线面临的核心挑战。 该研究的核心创新在于解决了传统GFM控制中电流限幅器...

Qian Liu · Yanchang Liang · Zuan Zhang · Miao Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

为便于继电保护操作并缓解电压不平衡状况，近期规范要求基于并网电压源型逆变器的电源（GFM IBRs）采用负序控制。为满足这一要求，必须在控制系统中集成序分解模块（SDMs）以检测和提取序分量。然而，SDMs的引入会在dq坐标系中引发交叉耦合效应，可能使GFM IBRs易受次同步振荡（SSOs）影响，而此前这方面尚未得到深入研究。本研究弥补了这一空白，首先利用含SDMs的GFM IBRs的单输入单输出小信号模型探究稳定性问题。为降低SSO不稳定风险，基于基本混合同步控制原理，提出了一种阻尼增强控制...

解读: 从阳光电源构网型逆变器产品线的技术演进视角来看，这项关于序分量解耦控制的同步稳定性研究具有重要的工程应用价值。当前电网规范要求构网型逆变器具备负序控制能力，以应对不平衡电压工况并保障继电保护装置的正确动作，这与阳光电源在复杂电网环境下的产品适应性需求高度契合。 该论文揭示的核心问题——序分量解耦模...

Ali Arjomandi-Nezhad · Yifei Guo · Bikash C. Pal · Guangya Yang · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月

当基于电网形成型（GFM）逆变器的电源（IBRs）面临严重的电网扰动（如短路故障）时，电流限制机制可能会被触发。因此，GFM IBRs 会进入电流饱和模式，引发非线性动态行为，并给扰动后的暂态功角稳定带来巨大挑战。本文进行了系统研究，以揭示 GFM IBR 的故障恢复行为并识别失稳风险。给出了 GFM IBR 从电流饱和模式恢复到正常运行模式的必要条件的封闭表达式。基于这些分析可以推断，幅值饱和电流的相角会显著影响故障后的恢复和暂态稳定性；根据不同的相角选择，系统可能会根据以下情况沿多条故障后轨...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型（GFM）逆变器在电网故障下的电流限幅与暂态稳定性问题，具有重要的工程应用价值。随着阳光电源在大型光伏电站、储能系统及微电网领域的深入布局，构网型控制技术已成为支撑高比例新能源接入的核心技术路线，该研究直接关系到产品在极端工况下的可靠性与电网适应性。 论...

Yi Wang · Goran Strbac · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

本文提出一种面向弹性交直流混合微电网最优容量配置的暂态稳定性驱动规划框架，综合考虑不同类型故障下的频率与电压稳定要求及交直流互联变流器的频压耦合动态。该模型采用防御者-攻击者-防御者（DAD）结构，并通过增强型遗传算法结合稀疏计算与局部搜索进行求解。在运行层面，提出一种计及常规机组调速器、自动电压调节器及逆变型电源下垂控制动态的暂态稳定约束最优潮流（TSC-OPF）方法，并引入Lyapunov优化以处理储能设备的时间耦合特性，实现小时级决策与秒级动态的协同优化。算例验证了该框架在满足暂态稳定性前...

解读: 该暂态稳定性驱动规划框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究中的TSC-OPF方法与Lyapunov优化可直接应用于交直流混合微电网场景下的储能容量配置，特别是在工商业微电网和离网系统中。文中提出的频压耦合动态建模可优化阳光电源双向变流器的控制策略，增...

Pijush Kanti Dhara · Zakir Hussain Rather · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

随着逆变器型资源在可再生能源富集区域的渗透率上升，同步发电机被快速替代，导致同步惯性空间分布不均。即使系统整体最小惯性得以维持，局部区域仍可能出现频率变化率越限的稳定性问题。为此，本文提出一种确定各区域最小惯性的方法，并通过缩短电气距离实现惯性从高惯性区域向低惯性区域的再分配，利用用于输送冗余可再生能源的绿色走廊作为惯性传输路径。此外，提出一种基于机器学习的同步惯性补偿装置布点方法，以弥补区域惯性不足，并量化所需新增惯性容量。该方法可指导系统运营商确定同步或虚拟惯性的配置位置与规模，确保含高比例...

解读: 该区域惯性配置方法对阳光电源PowerTitan储能系统和VSG控制技术具有重要应用价值。研究提出的惯性空间分布优化策略可指导ST系列储能变流器在电网中的选址与容量配置，通过构网型GFM控制提供虚拟惯性支撑，解决高比例光伏接入导致的局部低惯性问题。基于机器学习的布点方法可集成至iSolarCloud...

Amir Afshari · Mohammad Raeispour · Masoud Davari · Weinan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年11月

电网现代化以及基于逆变器的资源（IBR）大规模接入配电系统，促使依赖信息和通信技术的新型控制策略得以发展。为此，本文提出了一种分布式二次控制算法，该算法采用事件触发机制，用于在孤岛型现代微电网中通过数字通信信道在 IBR 之间交换信息。与现有的事件触发研究不同，所提出的方法基于非线性映射技术，用于对数字通信信道上的共享数据进行编码，使其适用于实际应用。该方法使控制系统能够使用数字化和编码后的数据，而非典型的连续模拟信息，从而更高效地利用通信基础设施。因此，考虑到计算约束和通信系统的有限带宽，该算...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于事件触发量化算法的分布式二次控制技术对我司在微电网和储能系统领域的产品升级具有重要参考价值。该技术针对逆变器型资源（IBRs）在孤岛微电网中的协调控制问题，提出了一种适应数字通信网络有限带宽的实用解决方案。 对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品线，该技术的核心...

Masoud Davari · Omar Qasem · Weinan Gao · Frede Blaabjerg 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

对基于逆变器的资源（IBR）进行测试至关重要。本文提出了一种新颖的电力硬件在环（PHIL）接口控制（PHIL - IC）方法，该方法采用基于自适应动态规划（ADP，也称为近似动态规划）的强化学习方法，借助基于ADP的方法来加强基于PHIL仿真的IBR测试。由于与IBR、功率放大器、所有与基于PHIL仿真测试相关的组件及其延迟相关的整个系统（状态和干扰）的动态特性“不可用”或“不确定”，该方法采用输出反馈控制；它在考虑所有相关系统的所有不确定性和不可用信息的情况下，对PHIL - IC进行最优设计...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自适应动态规划的功率硬件在环（PHIL）测试技术具有重要的战略价值。该技术直接针对逆变器类资源（IBRs）的测试难题，这与我们光伏逆变器、储能变流器等核心产品的研发验证流程高度相关。 该论文提出的强化学习方法突破了传统PHIL测试的局限性。当前我们在进行逆变器并网...

Nathan Baeckeland · Debjyoti Chatterjee · Minghui Lu · Brian Johnson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

构网型（GFM）逆变器是实现高比例电力电子化电力系统的关键。本文深入探讨了GFM逆变器与传统同步发电机在过流特性上的差异，系统性地综述并分析了现有的过流限制策略，为提升逆变器在弱电网及故障条件下的运行稳定性提供了理论参考。

解读: 随着全球电网向高比例新能源转型，构网型技术已成为阳光电源PowerTitan储能系统及大型地面光伏逆变器的核心竞争力。该文献探讨的过流限制策略直接关系到阳光电源产品在弱电网环境下的故障穿越能力（LVRT/HVRT）及黑启动性能。建议研发团队重点关注文献中提出的先进限流控制算法，将其集成至iSolar...

Wilsun Xu · Roberto Langella · Antonio Bracale · Yuanyuan Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

基于逆变器的资源（IBR）是新型并网电源，其引发的谐波问题受到工业界广泛关注。如何建立适用于谐波分析的IBR模型已成为关键课题。本文是一篇面向工程应用的综述性教程，系统评述了IBR单元的谐波特性、先进的实用化谐波建模方法及模型参数确定技术，并通过实际IBR装置的实验室测试结果验证了相关结论。文章有助于厘清电压源型换流器（VSC）IBR与线路换相换流器（LCC）负荷谐波模型之间的混淆，并揭示IBR与同步发电机在谐波行为上的诸多相似性。

解读: 该IBR谐波建模技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。文章揭示的VSC型IBR谐波特性与同步机相似性，可指导PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升电网谐波适应性。实用化谐波模型参数确定方法可直接应用于1500V光伏系统的并网谐波预测与抑制设计。...

Priyatosh Mahish · Pratim Kundu · Sukumar Mishra · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

逆变器型电源（IBR）的并网因惯性降低和快速频率响应恶化而影响电力系统频率稳定性，需协调控制跟网型（GFL）与构网型（GFM）逆变器。本文提出一种适用于并网逆变器的广域控制方法，定义了来自不同IBR及同步机组接入高压母线处PMU测量的广域跟网（WGFL）和广域构网（WGFM）信号。WGFL用于修正GFL逆变器锁相环的相角，WGFM调节GFM逆变器运行频率。PMU数据由节点相量数据集中器（PDC）分析，但存在通信延迟与丢包问题，故结合现有广域预测控制策略予以补偿。通过PSCAD/EMTDC对39节...

解读: 该广域控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的协调控制具有重要价值。针对PowerTitan大型储能系统，可通过PMU广域信号优化GFM/GFL混合运行模式，解决多站点频率响应协调难题。技术启示：1）在iSolarCloud平台集成PDC功能，实现分布式电站的广域相角同步；2）改进...