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基于交流信号采样控制方法的级联DC-DC变换器稳定性提升研究
Research on Stability Improvement of the Cascaded DC–DC Converters Based on AC Signal Sampling Control Method
Yu Gu · Donglai Zhang · Xiaofan Wu · Xiaofeng Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
级联电源系统的级联不稳定性长期制约着直流分布式电源系统的发展。本文通过分析直流-直流级联系统不稳定的本质原因，提出了一种基于输出电压交流信号分量采样反馈的控制方法，以提升级联稳定性。同时，通过小信号分析验证了该方法的有效性。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。在多级DC-DC变换器级联场景下，系统易出现阻抗失配导致的振荡问题。该文提出的交流信号采样反馈控制策略，能够有效抑制级联不稳定性，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在PCS的D...
基于对称锁相环的双馈风电机组阻抗特性分析与重塑
Analysis and Reshaping on Impedance Characteristic of DFIG System Based on Symmetrical PLL
Heng Nian · Bin Hu · Yunyang Xu · Chao Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
随着可再生能源渗透率提升，双馈风电机组（DFIG）在弱电网下的稳定性问题日益突出。本文研究了基于虚拟阻抗法的阻抗重塑控制策略，旨在解决DFIG与电网互联系统的稳定性挑战，并分析了由锁相环（PLL）引起的稳定性问题。
解读: 该研究聚焦于弱电网下风电系统的阻抗稳定性，对阳光电源风电变流器产品线具有重要指导意义。随着风电场接入电网环境日益复杂，通过虚拟阻抗技术重塑变流器阻抗特性，可有效提升设备在弱电网下的并网稳定性。建议研发团队将该控制策略集成至风电变流器控制算法中，并结合iSolarCloud平台进行现场阻抗特性监测，以...
学习多个凸电压稳定约束用于机组组合
Learning Multiple Convex Voltage Stability Constraints for Unit Commitment
Hongyang Jia · Qingchun Hou · Pei Yong · Fei Teng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
随着可变可再生能源（VRE）渗透率的不断提高，电力系统电压稳定性面临着重大挑战，因为VRE机组属于基于逆变器的发电机（IBG），往往会削弱电力系统的电压支撑能力。因此，发电调度应避免可能导致电压不稳定问题的运行状态。本文提出了一种数据驱动的方法，用于学习多个凸电压稳定约束条件，并将其有效嵌入机组组合问题中。首先，利用多个凸多面体来表示非线性和非凸的电压稳定边界。然后，通过决策树对多面体进行初始化，并采用全局优化策略对其进行优化。最后，将学习得到的电压稳定边界作为约束条件嵌入机组组合问题中。对六个...
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究提出的多凸约束学习方法可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电压稳定控制策略。具体而言，可将其应用于：1)储能系统的GFM控制算法优化，提升PowerTitan在弱电网条件下的电压支撑能力；2)大型光伏电站的VSG控制设计，增强S...
虚拟同步发电机暂态稳定性增强的最优阻尼设计
An Optimal Damping Design of Virtual Synchronous Generators for Transient Stability Enhancement
Xiaoling Xiong · Chao Wu · Peng Cheng · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种暂态阻尼方法（TDM），通过高通滤波器（HPF）将虚拟同步发电机（VSG）的频率引入功率参考值以增强系统稳定性。研究指出，与小信号稳定性不同，从暂态稳定性角度看，HPF增益不宜过大。文章据此提出了一种最优阻尼设计方案，以平衡系统在扰动下的暂态稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统和大型光伏电站对电网支撑能力的深度需求，VSG控制已成为提升弱电网下系统稳定性的核心。本文关于HPF增益与暂态稳定性的权衡分析，对优化阳光电源并网逆变器及PCS的控制算法具有重要指导意义，有助于...
混合级联HVDC系统中多个串联-并联LCC/MMC之间的交互分析
Interaction Analysis Among Multiple Series-Parallel Connected LCC/MMC in Hybrid Cascaded HVDC System
Chunyi Guo · Wei Zhao · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月
混合级联HVDC（HC-HVDC）系统中多个LCC/MMC的串并联结构虽提升了对不同负荷区域的输电灵活性，但在弱交流系统下可能因换流器间复杂交互引发失稳风险。本文建立系统的状态空间与多换流器运动方程模型，基于路径分解法将开环传递函数分解为五条阻尼路径，揭示LCC逆变器等效电感视角下的主导振荡模式弱阻尼成因。量化分析了LCC自稳定路径及与各MMC交互、多换流器间交互的去稳定路径对系统稳定性的影响，并研究控制器带宽变化对各路径阻尼特性的作用规律。结果表明，定直流电压控制MMC₁与LCC逆变器间的交互...
解读: 该混合级联HVDC系统的多换流器交互分析技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan及构网型控制产品具有重要价值。研究揭示的LCC/MMC串并联交互机理与路径分解法可直接应用于：1）ST系列储能变流器多机并联场景的振荡抑制，优化弱电网下的稳定性控制；2）构网型GFM控制器参数设计，通过量化阻尼路径...
考虑功率流向影响的并网变换器序贯SISO稳定性分析模型
A Sequential SISO Stability Analysis Model for Grid-Connected Converters by Considering the Impact of Power Flow Direction
Haitao Zhang · Maryam Saeedifard · Xiuli Wang · Fengting Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对非单位功率因数下并网变换器dq导纳呈现非对角化导致的MIMO系统稳定性分析难题，本文提出了一种序贯SISO稳定性分析模型。该方法通过考虑功率流向的影响，简化了多变量系统的稳定性评估，有效解决了复杂并网条件下的系统稳定性分析挑战。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）。在复杂电网环境下，逆变器与电网的交互稳定性是产品可靠性的关键。该模型通过将复杂的MIMO系统简化为SISO分析，能显著提升研发团队在弱电网环境下优化控制参数的效率，特别是在PowerTitan等大型储能系统和高...
一种基于稳定性约束分区策略的风电接入电力系统两阶段分段经济调度模型
A novel two-phase piecewise economic dispatch model for wind-penetrated power systems using stability-constrained partition strategy
Jianqiang Luo · Zhenglin Tan · Ziqian Huang · Pengli Zou 等9人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
随着风力发电并网比例的持续增加，现代电力系统的稳定性面临严峻挑战，尤其是在经济调度方面。现有大多数研究主要关注传统发电机组的约束条件，而忽略了风力发电带来的动态影响。然而，随着风电占比不断提高，将风力发电对系统稳定性的影响纳入调度过程变得至关重要。为此，本文提出了一种新型的两阶段分段经济调度（TPED）模型，以应对风力发电与电网之间的动态交互问题。TPED模型的目标是在整个调度周期内最小化发电成本的同时，维持足够的稳定性裕度。本文提出了稳定性约束分区策略，该策略充分利用阻尼比函数的特性，并确保在...
解读: 该双阶段分段经济调度模型对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要价值。文中提出的稳定性约束分区策略可应用于ST系列储能变流器的多目标优化控制,通过阻尼比函数特性实现经济性与稳定性平衡。所提GCSO算法可融入iSolarCloud平台的智能调度模块,优化风光储混合系统的实时经济调度。特别是针对高比例风电...
基于概率曲率框架的恒功率负载DC-DC变换器数据驱动小信号稳定性评估
Probabilistic Curvature Framework for Data-Driven Small-Signal Stability Assessment of DC-DC Converters With Constant Power Loads
Thor Westergaard · Poras T. Balsara · Babak Fahimi · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对分布式电源系统、级联DC-DC变换器及恒功率负载（CPL）配置中，基于模型的稳定性分析方法难以捕捉复杂小信号不稳定性问题，本文提出一种数据驱动方法。该方法通过测量状态轨迹的曲率来推断系统稳定性，无需精确的系统模型，有效避免了因模型不准确导致的性能下降或系统失效。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）与复杂直流微电网或多级联负载交互时，恒功率负载（CPL）常引发振荡问题。该数据驱动的稳定性评估方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过分析运行数据实时监测...
基于设备级与场站级协同优化的直驱永磁同步风电机组并网振荡稳定控制
Oscillation Stability Control Based on Equipment-level and Farm-level Cooperative Optimization for Power System Connected with Direct-drive PMSG-based Wind Farms
作者未知 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年9月 · Vol.2025
针对直驱永磁同步风电机组并网引发的次/超同步振荡问题，本文提出基于附加耗散补偿的设备级与风电场级协同优化控制方法，通过动态自耗散增强与耦合耗散抑制，实现宽频振荡的快速抑制。
解读: 该研究高度契合阳光电源风电变流器产品线（如SG225HX等大功率风电变流器）在弱电网及复杂交互场景下的振荡抑制需求。其设备级参数优化算法可嵌入变流器嵌入式控制器，提升LVRT/HVRT期间稳定性；农场级协同优化逻辑可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现多机振荡能量均衡调度。建议将核心耗散补...
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...
一种考虑电流限制和功率约束的提升VSC暂态稳定性的混合控制方法
A Hybrid Control Method to Improve VSC Transient Stability With Considering Current Limit and Power Constraint
Xiaoling Xiong · Bochen Luo · Meng Huang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对具有限流控制的构网型（GFM）变流器在电网故障下易失稳的问题，本文提出了一种结合特定功率设计准则的GFM与跟网型（GFL）混合控制方法。通过合理的功率需求设计，该方法在确保电流限制的同时，有效提升了系统的暂态稳定性。
解读: 该研究直接针对高比例可再生能源接入下的电网稳定性挑战，对阳光电源的构网型（GFM）技术路线具有重要指导意义。在PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器中，随着电网弱化，如何平衡限流保护与暂态稳定性是核心痛点。该混合控制策略可优化逆变器在故障期间的动态响应，提升系统在弱电网下的支撑能力，建议研发...
基于稳定性的强化学习控制在电力电子变换器中的应用：一种李雅普诺夫方法
Stability-Guided Reinforcement Learning Control for Power Converters: A Lyapunov Approach
Yihao Wan · Qianwen Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
强化学习（RL）因其处理非线性和自学习能力而在电力电子领域受到关注。合理配置下，RL智能体可通过与变换器系统交互自主学习最优控制策略。类似于传统的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC），RL可学习最优开关策略并实现良好控制性能。然而，RL控制器改变闭环动态特性，给系统稳定性保障与评估带来挑战。为此，本文提出构造李雅普诺夫函数以引导智能体在提升控制性能的同时确保闭环稳定性，并通过推导电压控制误差收敛的紧致集量化系统的实用稳定域。最后，在实验平台上验证了所提方法的有效性，仿真与实验结果均表明该方法...
解读: 该李雅普诺夫引导的强化学习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。相比传统FCS-MPC，该方法通过李雅普诺夫函数保障闭环稳定性，同时利用RL自学习能力优化开关策略，可显著提升储能变流器在复杂工况下的动态响应和鲁棒性。技术可直接应用于构网型GFM控制器...
考虑无功功率的同步调相机对锁相环稳定性改善及短路比评估的影响
Synchronous Compensators Considering Reactive Power for PLL Stability Improvement and Short-Circuit Ratio Evaluation
Jorge Suárez-Porras · Fidel Fernández-Bernal · Luis Rouco · Andrés Tomás-Martín · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月
本文研究了同步补偿器（SC）对基于电网跟随型逆变器的电源（IBR）稳定性的影响，特别关注无功功率的作用。采用商用同步补偿器的全阶仿真模型，以及作为研究模型的双馈感应发电机（以代表最复杂的基于逆变器的电源）。以短路比（SCR）作为关键指标，研究证实了基于逆变器的电源中的锁相环（PLL）对系统稳定性至关重要，并表明同步补偿器注入的无功功率起着不可忽视的作用。研究表明，同步补偿器在小信号稳定性方面的主要影响体现在锁相环在连接点处看到的戴维南阻抗，在同步补偿器的情况下，该阻抗为次暂态阻抗和同步补偿器的无...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于同步补偿器（SC）提升锁相环稳定性的研究具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能系统在全球高比例新能源电网中的大规模部署，跟网型逆变器（IBR）的并网稳定性已成为制约新能源消纳的核心技术瓶颈。 该研究揭示了两个关键技术洞察：首一，锁相环（PLL）是影响IBR系...
基于阻抗无穷范数的三相交流分布式电力系统恒功率负载稳定性判据
Infinity-Norm of Impedance-Based Stability Criterion for Three-Phase AC Distributed Power Systems With Constant Power Loads
Zeng Liu · Jinjun Liu · Weihan Bao · Yalin Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文提出了一种针对三相交流分布式电力系统（DPS）的稳定性判据。通过引入阻抗和导纳的无穷范数，改进了传统同步旋转坐标系下基于阻抗/导纳分析法的计算效率，为预测含恒功率负载系统的稳定性提供了更高效的理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在复杂弱电网环境下的并网稳定性具有重要指导意义。随着分布式能源渗透率提升，系统常表现出恒功率负载特性，易引发振荡。该判据通过无穷范数简化了稳定性分析，有助于优化逆变器及PCS的控制环路设计，提升系统在弱电网下的鲁棒性...
基于切换仿射系统的交错并联VRM均流控制：面向计算芯片供电的Lyapunov-LMI方法
Switched Affine System-Based Current Sharing Control in Interleaved VRM: A Lyapunov-LMI Approach for Compute Chip Power Delivery
Xiaokai Su · Wei Hu · Yuefeng Zeng · Guidong Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
为满足计算芯片对大电流供电的需求，交错并联Buck变换器因其高输出电流能力、低输出纹波和高效率成为电压调节模块（VRM）的核心结构。然而，其性能高度依赖稳态与动态条件下的均流能力。现有均流控制策略在面对计算芯片类负载的供电场景时，存在性能不足与稳定性问题。本文提出一种基于切换仿射系统模型的均流控制策略，通过频率自适应的动态相间补偿实现电压与电流的解耦调节。结合Lyapunov稳定性理论，采用线性矩阵不等式（LMI）方法设计控制器，并严格证明系统全局稳定性。仿真与实验结果表明，该策略显著提升了动态...
解读: 该交错并联均流控制技术对阳光电源储能与功率变换产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，多相并联Buck/Boost拓扑广泛用于DC-DC变换环节，该研究提出的切换仿射系统建模与Lyapunov-LMI控制器设计方法可显著提升相间均流精度和动态响应速度，降低电流不平衡导致的热应力与器件老化。在S...
一种基于无功功率控制环频率前馈的虚拟同步发电机同步稳定性改进方法
An Improved Synchronization Stability Method of Virtual Synchronous Generators Based on Frequency Feedforward on Reactive Power Control Loop
Xiaoling Xiong · Chao Wu · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文针对电网故障下虚拟同步发电机（VSG）的同步稳定性问题，揭示了无功功率控制环中低通滤波器对暂态稳定性的影响机制。提出了一种基于频率前馈的改进控制策略，有效提升了VSG在弱电网或故障条件下的同步稳定性，为构网型逆变器控制提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网适应性要求的提升，VSG控制策略的稳定性至关重要。本文提出的频率前馈方法能有效解决大扰动下的同步失稳问题，建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台下的控制算...
电力变换器网络稳定性分析中谐波阻抗测量与LTP奈奎斯特判据的实验验证
Experimental Validation of Harmonic Impedance Measurement and LTP Nyquist Criterion for Stability Analysis in Power Converter Networks
Valerio Salis · Alessandro Costabeber · Stephen M. Cox · Francesco Tardelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文首次通过实验验证了基于线性时变（LTP）方法的谐波阻抗在线测量技术，用于电力变换器交流网络的稳定性分析。该方法采用黑盒测试策略，无需已知系统内部模型，即可实现对未知电力电子系统的稳定性评估。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高的应用价值。随着电网弱化，多机并联引起的谐振和稳定性问题日益突出。基于LTP的黑盒阻抗测量技术，可直接应用于阳光电源iSolarCloud平台的远程诊断与现场调试，无需获取逆变器内部控制参数即可精准识别系统谐...
基于控制绕组电压定向控制的双定子绕组感应发电机风电场转子转速稳定性提升
Rotor-Speed Stability Improvement of Dual Stator-Winding Induction Generator-Based Wind Farms By Control-Windings Voltage Oriented Control
Mohammad Hassan Zamani · Gholam Hossein Riahy · Mehrdad Abedi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文研究了电网故障条件下，基于双定子绕组感应发电机（DWIG）的风电场转子转速稳定性问题。分析了影响转速稳定性的关键因素，并提出了一种结合制动电阻（BR）的控制绕组电压定向驱动策略，以提升风电机组在故障期间的运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于风电系统的故障穿越与稳定性控制，与阳光电源风电变流器业务高度契合。DWIG作为一种特殊的风力发电机拓扑，其控制策略的优化直接关系到风电变流器在电网故障下的低电压穿越（LVRT）能力。阳光电源可借鉴文中提出的控制绕组电压定向控制思路，优化风电变流器在复杂电网环境下的转矩控制算法，提升机组的...
交流微电网可靠性导向控制的稳定性约束——理论裕度与解决方案
Stability Constraints on Reliability-Oriented Control of AC Microgrids – Theoretical Margin and Solutions
Yubo Song · Subham Sahoo · Yongheng Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文探讨了微电网中基于可靠性模型的功率分配策略。通过重新分配变换器间的功率负载以延长系统寿命，但这种策略往往会影响下垂控制下的系统稳定性。文章分析了稳定性约束下的理论裕度，并提出了相应的解决方案，旨在平衡系统可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的微电网解决方案及iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器集群应用中，通过可靠性导向的功率分配可显著延长设备寿命，降低全生命周期成本。建议将文章提出的稳定性约束模型集成至iSolarCloud的调度算法中，在实现储能电站精细化...
一种用于Buck型恒功率负载级联直流系统的功率自适应阻抗重塑策略
A Power Adaptive Impedance Reshaping Strategy for Cascaded DC System With Buck-Type Constant Power Load
Bangbang He · Wu Chen · Xin Li · Liangcai Shu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
恒功率负载（CPL）的低频负输入阻抗是导致级联直流系统不稳定的主要原因，且功率越大稳定性越差。本文提出了一种功率自适应负载侧并联虚拟阻抗（PALPVI）控制策略，通过动态调整阻抗特性，有效提升了Buck型CPL级联直流系统的稳定性。
解读: 该研究针对直流侧恒功率负载引起的级联系统振荡问题，提出的功率自适应虚拟阻抗控制策略对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）与电池管理系统（BMS）的直流母线交互中，该算法可有效抑制由于负载功率波动导致的母线电压失...
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