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基于H∞鲁棒二阶广义积分器的单相逆变器锁相环电网同步方法
H_{\infty} Robust Second-Order Generalized Integrator Phase-Locked Loop for Grid Synchronization of Single-Phase Inverters
Abdullahi Bamigbade · Ahmed Amr Saafan · Adeola Balogun · Abdullateef Bamigbade 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
本文提出了一种基于 $H_{\infty}$ 控制理论的新型设计框架，用于综合锁相环（PLL）的环路滤波器（LF）。以固定频率和频率自适应的二阶广义积分器（SOGI）锁相环为典型案例，在考虑 SOGI 模块对锁相环动态特性影响的情况下，从锁相环的压控振荡器角度对控制问题进行了建模。通过在 $H_{\infty}$ 控制问题中将加权函数指定为锁相环 settling 时间的函数，获得了最优的环路滤波器，以实现锁相环跟踪性能的鲁棒性。此外，借助 Hankel 奇异值近似，在不损失性能的前提下，降低了...
解读: 从阳光电源单相逆变器及储能系统的并网控制需求来看，这篇论文提出的H∞鲁棒二阶广义积分锁相环技术具有重要的应用价值。 **技术价值分析：** 锁相环是逆变器并网同步的核心技术，直接影响系统的电能质量和稳定性。该论文基于H∞控制理论优化环路滤波器设计，相比传统PI控制的锁相环，能在电网电压畸变、频率波...
弱电网下锁相环同步电压源变换器电流控制器设计再思考
Rethinking Current Controller Design for PLL-Synchronized VSCs in Weak Grids
Hong Gong · Xiongfei Wang · Lennart Harnefors · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文重新审视了弱电网下锁相环（PLL）同步电压源变换器（VSC）的电流控制器设计。文章考虑了PLL动态特性、弱电网阻抗及电压前馈（VFF）控制的影响，提出了一种基于单输入单输出传递函数的模型，用于表征各控制环路间的相互作用，并分析了其对系统稳定性的影响。
解读: 该研究直接针对弱电网环境下并网逆变器（如阳光电源组串式和集中式光伏逆变器）的稳定性挑战。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该文提出的控制环路交互分析方法对于优化阳光电源逆变器的PLL参数整定和电压前馈策略具有重要指导意义。通过改进电流控制器设计，可显著提升公司产品在弱电网下的并网稳定性，减少...
一种通过抑制锁相环附加扰动分量提升弱电网系统稳定性的新控制策略
A Novel Control Strategy for Enhancing System Stability in Weak Grids by Mitigating Additional Disturbance Components from PLL
Junliang Liu · Xiong Du · Yiting Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
弱电网下风电与光伏电站并网易引发稳定性问题。并网逆变器作为关键接口，其锁相环（PLL）控制器被证实对系统稳定性有显著影响。本文建立基于复变量的PLL小信号模型，分析其引入的附加扰动分量对稳定性的影响。研究发现，PLL会向控制回路注入额外扰动，降低系统阻尼。为此，提出一种注入反向扰动分量以抵消该不利影响的控制策略，有效提升了系统稳定性。相比降低PLL带宽等传统方法，所提策略兼具良好动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该PLL扰动抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。当前阳光电源产品在高阻抗电网下面临稳定性挑战，传统降低PLL带宽方案会牺牲动态响应性能。该研究提出的反向扰动注入策略可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中，在保持快速动态响应的同时提升系统阻尼，特别...
储能装置布点以增强基于变换器的可再生能源系统的小信号稳定性
Placing Storage Energies for Enhancing Small-Signal Stability of Converter-Based-Renewable Systems
Hui Yuan · Yi Hao · Huanhai Xin · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
储能（SEs）具有双向功率调节的灵活性，因此它们通过电力电子变换器接入电力系统，以减少基于变换器的可再生能源（CBRs）（如太阳能和风能）带来的功率波动。然而，基于变换器的储能可能会通过电网与基于变换器的可再生能源相互作用，这增加了多基于变换器的可再生能源系统中锁相环（PLL）引起的小信号稳定性分析的复杂性和难度，尤其是在弱电网中。在此背景下，储能的配置方式如何影响锁相环引起的小信号稳定性仍不明确，特别是当储能从电网吸收有功功率时。为填补这一空白，本文从电网强度的角度分析了储能对多变换器系统中锁...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对储能系统（SE）在新能源并网系统中的优化配置问题提供了重要的理论指导，对公司储能与光伏协同解决方案具有显著价值。 论文揭示了储能系统在吸收有功功率模式下能够增强电网强度，进而改善锁相环（PLL）引发的小信号稳定性问题。这一发现对阳光电源的光储一体化系统设计具有直...
谐波电压畸变下双馈感应发电机无锁相环直接功率控制
Direct Power Control of Doubly Fed Induction Generator Without Phase-Locked Loop Under Harmonically Distorted Voltage Conditions
Heng Nian · Longqi Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种在谐波电压畸变条件下，针对双馈感应发电机（DFIG）的无锁相环（PLL）改进型直接功率控制（DPC）策略。通过在虚拟同步参考坐标系中实现DPC，消除了PLL引起的潜在不稳定性，并结合二阶矢量积分器提升了系统在电网电压畸变下的控制性能。
解读: 该研究针对风电变流器在弱电网或谐波畸变环境下的稳定性问题，通过无PLL控制策略提升了系统的鲁棒性。阳光电源的风电变流器产品线可借鉴此虚拟同步参考坐标系设计，以增强在复杂电网环境下的并网适应性。此外，该技术中关于消除PLL不稳定性及应对电网谐波的思路，也可迁移至阳光电源的构网型（GFM）光伏逆变器及储...
基于SOGI-FLL的电网同步阻抗分析
Impedance Analysis of SOGI-FLL-Based Grid Synchronization
Hao Yi · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Fang Zhuo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文研究了基于二阶广义积分器频率锁定环（SOGI-FLL）的电网同步技术对并网变换器阻抗特性的影响。相比传统的同步参考坐标系锁相环（SRF-PLL），SOGI-FLL在复杂电网环境下表现出不同的阻抗塑造能力，对提升变换器的并网稳定性具有重要意义。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）至关重要。随着电网弱电网特征日益显著，锁相环（PLL）的阻抗特性直接影响系统的并网稳定性。SOGI-FLL作为一种抗干扰能力更强的同步技术，可优化阳光电源逆变器在弱电网下的谐波抑制与动态响应能力。建议...
三相锁相环：近期进展综述
Three-Phase PLLs: A Review of Recent Advances
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan C. Vasquez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
锁相环（PLL）是一种非线性负反馈控制系统，用于实现输出频率和相位与输入信号的同步。PLL在电力电子变换器的同步控制、监测及工程领域应用广泛。近年来，针对弱电网及复杂工况，学术界在设计更先进的PLL结构方面进行了大量研究。
解读: 锁相环（PLL）是阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）实现稳定并网的核心控制算法。随着电网弱电网特征日益显著，先进的PLL技术对于提升逆变器在弱电网下的稳定性、抗干扰能力及谐波抑制至关重要。此外，该技术对于阳光电源构网型（GFM）储能系统的...
面向负载点变换器的参数不敏感混合信号滞环带电流控制
Parameter-Insensitive Mixed-Signal Hysteresis-Band Current Control for Point-of-Load Converters With Fixed Frequency and Robust Stability
Santanu Kapat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
滞环电流控制下的电感电流纹波易受系统及控制器参数影响，导致开关频率偏离预期。本文提出一种基于全数字锁相环（ADPLL）的混合信号控制方案，通过数字平台实现频率调节，在保证固定开关频率的同时，增强了系统对参数变化的鲁棒性，并提供了灵活的控制器调节能力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在高性能电力电子变换器中，滞环控制虽响应快但频率抖动大，该文提出的ADPLL混合信号控制方案可有效优化逆变器输出电流质量，降低电感纹波带来的损耗。建议研发团队在下一代高功率密度PCS产品中评估该控制策略，以提升...
三相频率锁定环
FLL）研究
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan C. Vasquez · Abdullah M. Abusorrah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
与已成熟的锁相环（PLL）相比，频率锁定环（FLL）在电力电子应用中尚不成熟。本文探讨了FLL在静止坐标系下的实现难点，分析了其建模、参数整定及性能提升的复杂性，旨在推动FLL在三相电力系统中的应用研究。
解读: 频率锁定环（FLL）是提升并网逆变器在弱电网环境下鲁棒性的关键技术。对于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan系列储能变流器，引入高性能FLL可显著改善电网电压畸变或频率波动下的同步稳定性。特别是在构网型（GFM）储能系统开发中，FLL与PLL的协同控制是实现黑启动和弱网支撑的...
基于极坐标多信号磁链观测器的永磁同步电机无锁相环无传感器控制
A Polar-Coordinate-Multisignal-Flux-Observer-Based PMSM Non-PLL Sensorless Control
Yang Ge · Weizhang Song · Yang Yang · Patrick Wheeler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种用于永磁同步电机（PMSM）无传感器控制的极坐标多信号磁链观测器（PCMFO）。该方法在极坐标系下构建，利用αβ轴有功磁链的正交关系，实现了转子位置与磁链的同步估计，避免了传统先获取有功磁链再计算位置的繁琐过程，提升了控制系统的动态性能与稳定性。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。虽然阳光电源目前核心产品侧重于光伏与储能的电力电子变换，但在风电变流器（发电机侧控制）及未来可能拓展的电机驱动应用中，无传感器控制技术能有效降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队关注该算法在低速及零速下的鲁棒性...
谐波畸变与电网扰动下的单相并网逆变器同步方案
A Synchronization Scheme for Single-Phase Grid-Tied Inverters Under Harmonic Distortion and Grid Disturbances
Lenos Hadjidemetriou · Yongheng Yang · Elias Kyriakides · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
同步是单相光伏逆变器等并网系统的核心环节，直接影响系统整体性能。MHDC-PLL在处理电网扰动时响应迅速，且在谐波畸变下具有高精度，但其存在一定局限性。本文旨在优化单相逆变器在复杂电网环境下的同步控制策略，以提升系统并网稳定性和电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器（Residential PV Inverters）产品线至关重要。户用场景电网环境往往较为复杂，存在谐波干扰和电压波动。MHDC-PLL及其改进方案能有效提升逆变器在弱电网下的同步鲁棒性，减少因电网畸变导致的脱网风险，提升iSolarCloud平台的电能质量监测精度...
带频率自适应预滤波器的锁相环精确建模：关于正反馈效应的研究
Accurate Modeling of PLL With Frequency-Adaptive Prefilter: On the Positive Feedback Effect
Jiaxing Lei · Xiangjun Quan · Shuang Feng · Jianfeng Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
带频率自适应预滤波器的锁相环（PLL）能有效抑制输入扰动，但现有文献缺乏对其精确建模的研究，特别是低估了频率自适应（FA）环节的影响。本文提出了一种精确的分析建模方法，重点揭示了频率自适应机制对PLL动态特性的影响及正反馈效应。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。锁相环（PLL）是光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能变流器（如PowerTitan系列PCS）实现电网同步的关键环节。在弱电网或复杂电网环境下，频率自适应预滤波器能显著提升系统的抗扰动能力，但若建模不准，频率自适应环节引入的正反馈可能导致系统失稳。建议研发...
一种在频率斜坡期间无直流相位误差的鲁棒前馈补偿型II型锁相环
A Robust Forward Compensated Type-2 PLL Without DC Phase Error During Frequency Ramp for Embedded Magnetic Encoder
Yuchen Wang · Hengliang Zhang · Wei Hua · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
为实现永磁同步电机（PMSM）的高性能矢量控制，高精度转子角度至关重要。嵌入式磁编码器通过在电机腔内安装线性霍尔传感器监测漏磁通，实现了无需额外空间的精确角度估计。本文提出了一种鲁棒的前馈补偿型II型锁相环，解决了频率斜坡期间存在的直流相位误差问题，提升了动态跟踪性能。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务存在技术关联。在风电变流器中，电机侧控制及锁相环算法的鲁棒性直接影响变流器的动态响应和并网稳定性。此外，该算法对频率斜坡的适应性可优化阳光电源在弱电网环境下逆变器的同步控制策略。建议研发团队关注该锁相环在复杂电网波动下的动态性能，...
基于改进DSOGI-PLL观测器的太阳能辅助轻型电动汽车无传感器BLDCM驱动
Sensorless BLDCM Drive Using an Improved DSOGI-PLL Observer for Solar-PV-Assisted LEV
Biswajit Saha · Bhim Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于太阳能光伏与电池供电的无刷直流电机（BLDC）驱动的创新位置估计方法。该研究聚焦于轻型电动汽车（LEV）的能量回馈无传感器控制，旨在解决永磁BLDC电机驱动中换相控制的挑战，通过改进的DSOGI-PLL观测器提升系统运行效率与稳定性。
解读: 该技术主要涉及电机驱动控制算法，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术相关性。虽然阳光电源目前主要聚焦于充电桩的功率变换与并网技术，但随着充电桩向V2G（车网互动）及更深度的车辆协同方向发展，电机驱动与能量回馈控制算法可作为技术储备。建议研发团队关注该类无传感器控制算法在提升充电桩系统集成度及...
一种基于信号重构的电网畸变条件下三相锁相环算法
A Three-Phase PLL Algorithm Based on Signal Reforming Under Distorted Grid Conditions
Baoquan Liu · Fang Zhuo · Yixin Zhu · Hao Yi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出一种新型三相锁相环（PLL）算法，侧重于电网同步前的原始信号重构，而非改进相位估计方法。该方法在不损伤相位角的前提下，将不平衡信号重构为平衡信号，从而消除电网电压负序分量，提升了电网畸变条件下的同步稳定性。
解读: 该算法直接优化了逆变器在弱电网或电网畸变环境下的同步性能，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器具有重要应用价值。在电网电压波动或不平衡时，该技术能显著提升并网电流质量，增强系统对电网故障的适应性，有助于提升产品在复杂电网环境下的低电压穿越（LVRT）能力。建议研发团队将其集成至iSo...
一种广义延迟信号消除锁相环的高效实现
An Efficient Implementation of Generalized Delayed Signal Cancellation PLL
Saeed Golestan · Francisco D. Freijedo · Ana Vidal · Alejandro G. Yepes 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
电网电压基频正序分量的相位、频率和幅值对于并网电力电子设备的控制至关重要。本文受延迟信号消除（DSC）概念启发，提出了一种广义延迟信号消除锁相环（GDSC-PLL）的高效实现方法，旨在提升电网电压同步的准确性与动态响应速度，特别是在电网电压畸变或不平衡工况下表现优异。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。在弱电网环境下，电网电压畸变严重，高效的锁相技术是确保组串式逆变器和PowerTitan储能变流器（PCS）稳定并网的前提。GDSC-PLL能够显著提升系统在复杂电网条件下的抗干扰能力和同步精度，对于提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的电能质量监测水...
电压源变换器的状态反馈重塑控制
State Feedback Reshaping Control of Voltage Source Converter
Federico Cecati · Rongwu Zhu · Sante Pugliese · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对弱电网下锁相环（PLL）与直流/交流电压控制交互导致的低频稳定性问题，本文提出一种状态反馈重塑控制策略。该方法克服了传统单输入单输出反馈在处理d-q轴电流参考不对称及交直流侧耦合时的阻尼限制，有效提升了变换器在弱电网环境下的并网稳定性。
解读: 该研究直接针对弱电网并网稳定性挑战，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有极高应用价值。在当前全球电网强度不断下降的背景下，该控制策略能显著提升产品在复杂电网环境下的鲁棒性，减少谐振风险。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运维平台的仿真模型...
RMS模型无法捕捉PLL的小信号不稳定性
The RMS Model Cannot Capture PLL Small-Signal Instability
Miguel Carreño · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
在这封信中，推导了连接到无穷大母线的简单跟网型变流器的瞬时微分方程。结果表明，假设电压和电流之间存在稳态关系的均方根（RMS）模型无法捕捉锁相环（PLL）的小信号不稳定性。时域仿真、特征值分析以及相平面中吸引域的基准测试均支持这一观点。
解读: 该研究对阳光电源的GFL型产品建模与稳定性分析具有重要指导意义。研究发现传统RMS模型在弱电网条件下无法准确反映PLL动态特性,这对我司SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化提供了关键启示。建议在产品开发中:(1)采用精确的瞬时模型进行PLL稳定性分析;(2)针对低短路比场景优化PLL...
电网不平衡下双馈感应发电机无锁相环直接定子电流矢量控制策略
Direct Stator Current Vector Control Strategy of DFIG Without Phase-Locked Loop During Network Unbalance
Peng Cheng · Heng Nian · Chao Wu · Z. Q. Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种在电网不平衡条件下，针对双馈感应发电机（DFIG）的无锁相环（PLL）直接定子电流矢量控制策略。该策略利用标称频率产生的虚拟相位角进行坐标变换，取代了传统PLL估计的实际电压相位角，从而提升了系统在电网异常工况下的控制鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。在电网不平衡或弱电网环境下，传统基于PLL的控制策略易失稳，而无PLL控制策略能显著提升变流器在复杂电网工况下的适应性和稳定性。建议研发团队将该虚拟相位角控制思想引入风电变流器控制算法中，以优化低电压穿越（LVRT）性能，并增强产品在电网故障下的抗扰...
基于单套PMSM控制硬件的双并联PMSM系统：一种集成锁相环的未知输入观测器
UIO）方法
Tianyi Liu · Zhiming Liu · Fanglai Zhu · Zhiyang Mao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种利用单套永磁同步电机（PMSM）控制硬件驱动两台并联电机的方法。通过集成锁相环（PLL）的未知输入观测器（UIO），在不增加传感器硬件成本的前提下，解决了多电机系统信息不全的控制难题，有效降低了多电机驱动系统的构建成本。
解读: 该技术主要针对多电机驱动控制，虽然与阳光电源核心的光伏逆变器和储能变流器（PCS）业务存在差异，但其核心的“多机并联控制”与“观测器算法”逻辑对阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。在风电变流器中，多台变流器并联运行或多电机驱动场景下，该算法可用于优化控制逻辑，减少传感器依赖，从而降低系统成本。建议...
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