Zhongrui Qiu · Yang Wang · Xianyong Xiao · Xiaorong Xie 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

本文基于Lyapunov直接法研究构网型与跟网型变流器并联系统（GFM-GFL）的暂态稳定性。提出一种改进的平方和（SOS）规划方法，用于构建低保守性的Lyapunov函数。该方法简化了传统SOS约束，并可根据吸引域（DOA）的保守性自适应调节SOS参数，相较现有数值Lyapunov方法具有更快的计算速度和更低的保守性，从而实现更精确的暂态稳定性评估。进一步利用DOA体积量化分析系统参数对稳定性的影响。最后通过对比研究验证了所提方法的有效性。

解读: 该改进SOS规划方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前储能系统普遍采用GFM-GFL混合并联架构，该研究提供的低保守性暂态稳定性评估工具可直接用于：1）优化ST储能变流器的GFM/GFL控制参数整定，提升大扰动下的稳定裕度；2）通过DOA体积量化分析...

Yuqian Zhang · Qinglai Guo · Hongbin Sun · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

构网型变流器可为电力系统提供频率和电压支撑，是高比例电力电子与可再生能源接入系统中的关键设备。然而，在大扰动后可能发生同步失稳，其本质为系统状态被周期轨道捕获。本文提出一种通过同宿分岔消除该周期轨道以根除同步失稳的新方法。首先引入振荡指数估计系统接近同宿分岔的程度，并推导周期轨道灵敏度以评估控制参数对振荡指数的影响；进而利用该指数及其灵敏度估算触发同宿分岔所需的参数调整量。提出方法的应用框架亦被给出，并通过仿真与实验验证了其有效性。

解读: 该同宿分岔稳定性控制技术对阳光电源构网型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，该方法可从根本上消除大扰动后的同步失稳风险，显著提升GFM控制模式下的暂态稳定性。所提出的振荡指数和周期轨道灵敏度分析方法，可集成到阳光电源现有VSG控制算法中，实现参数自适应优化...

Ruixu Liu · Zhen Wang · Yuqiang Wang · Yu Shan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月

构网型（GFM）电池储能系统（BESS）有助于提升风电系统的动态性能与鲁棒性，但其有功与无功功率间的固有耦合效应会降低系统可控性，影响功率精确调节。本文系统研究了风场中GFM-BESS的功率耦合问题，提出基于反馈线性化的功率解耦控制策略。首先建立暂态功率响应模型以刻画耦合特性，进而设计新型解耦控制方法调节GFM电压矢量参考值。随后构建系统小信号模型，从频域角度分析解耦动态特性并验证所提策略的有效性。最后通过MATLAB/Simulink及硬件在环时域仿真验证了该方案的可行性与优越性。

解读: 该功率解耦控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究针对构网型GFM控制中有功-无功耦合导致的功率调节精度下降问题，提出基于反馈线性化的解耦策略，可直接应用于阳光电源风储混合系统中的GFM储能变流器。该技术能提升ST储能系统在弱电网及风电场景下的功率...

Xiaokui Liu · Taihang He · Shanxu Duan · Changsong Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

直流链路电压调节已被集成于直流链路电压同步型构网（DVS-GFM）变换器中，近年来受到广泛关注。然而，传统匹配控制易受直流侧恒功率负载引起的低频振荡影响而不稳定。本文首先分析了DVS-GFM变换器在传统匹配控制下的小信号稳定性，发现其缺乏阻尼机制，导致直流侧低频振荡。为此，提出一种基于电压-功率下垂的阻尼方法，该下垂支路与匹配控制并行运行，可有效提供阻尼作用，抑制振荡并提升直流电压动态响应性能。实验结果验证了所提方法的有效性。

解读: 该DVS-GFM阻尼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。当前储能系统直流侧常面临恒功率负载引起的低频振荡问题，影响系统稳定性。所提电压-功率下垂阻尼方法可直接集成到阳光电源构网型储能变流器的控制策略中，与现有匹配控制并行运行，有效抑制直流母线电压振...

Jianzhong Xu · Feng Wang · Qiuxiang Wang · Gen Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

随着可再生能源渗透率的提高，电网稳定性显著减弱。构网型STATCOM具有电压源特性，有助于提升系统电压稳定性和阻尼性能，但在电压骤降时易发生过电流。本文提出一种基于分相控制的自适应电流限制方法，无需序分量分解及多参考系变换。针对星型连接的级联STATCOM，首先采用比例谐振（PR）控制器实现基于瞬时电流跟踪的构网型分相控制；在此基础上，提出各相自适应虚拟阻抗限流策略，兼具故障期间持续限流与瞬时过流峰值抑制能力。通过考虑最严重故障场景完成关键参数设计，并通过详细仿真验证了所提策略及参数设计的有效性...

解读: 该分相控制电流限制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制技术具有重要应用价值。文章提出的基于PR控制器的分相控制方法，无需序分量分解和多参考系变换，可简化阳光电源储能变流器的控制算法，降低计算负荷。自适应虚拟阻抗限流策略能有效抑制电网电压骤降时的过电流峰...

Xiaotong Ji · Jinyu Wen · Yunhui Huang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

多台构网型变换器接入低阻抗电网时，因变换器与交流电网间电压源强耦合，系统稳定运行面临挑战。本文建立了多构网型变换器的动态模型，通过阻尼与同步分量实现系统稳定性的定量分析。提出自稳定与互稳定分量以刻画变换器间的相互作用，并揭示其随电网阻抗或控制参数变化的演化规律。研究表明，互连线路或传输线路阻抗越小，变换器间交互越强，系统稳定性越差。时域仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的多机并联应用具有重要价值。在大型储能电站中，多台构网型变流器并联接入低阻抗电网时，文中提出的自稳定与互稳定分量分析方法可直接用于优化阳光电源GFM控制策略的参数设计。研究揭示的阻抗-稳定性关系为ST变流器的虚拟阻抗控制提供理论依据，可...

Bangkun Liao · Yunfeng Wen · C. Y. Chung · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

为有效监管高比例逆变器并网资源（IBRs）电力系统的频率支撑能力，本文提出一种新型最小频率支撑强度（MFSS）评估与分配方法。首先构建跟网型（GFL）和构网型（GFM）IBR的等效低阶模型，并嵌入含多类电源的系统频率模型中；进而综合考虑频率变化率与频率最低点约束，提出系统及IBR最小惯量与调频强度协同评估方法；最后基于IBR的频率空间相关性与能量储备状态，提出虚拟惯量与下垂系数的优化分配策略，提升多工况下的频率支撑能力。在改进的IEEE 39节点系统与中国某省级电网的仿真验证了所提方法的有效性与...

解读: 该MFSS评估与分配方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可基于GFM/GFL等效模型实现虚拟惯量与下垂系数的动态优化配置，提升多工况频率支撑能力；对于SG系列光伏逆变器，可依据频率空间相关性和能量储备状态（SOC）协同调配调频资源，避免过...

Zixuan Zheng · Shijie Li · Chunjun Huang · Yunzhu Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

能源路由器为工业微电网中可再生能源的收集提供了一种可行的选择，并确保了可靠的电力供应。本文提出了一种多功能的并网型能源路由器（GFMER），并配套了一种分层主动控制方法。下层控制器负责处理光伏（PV）系统、电池储能单元（BESU）和直流/交流变流器之间的协调策略。在这一层，提出了一种优化的多目标下垂控制机制，以主动调节交流电网侧的电压不平衡和偏差。同时，上层控制用于维持直流母线电压，并设计了一种新型的功率分配模块，以增强对电网的动态暂态支撑能力。通过MATLAB/Simulink和硬件在环（HI...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的分层主动控制型构网能量路由器技术，与公司在光储融合及工业微网领域的战略布局高度契合，具有显著的技术借鉴价值。 该技术的核心创新在于分层控制架构和多目标优化下垂控制机制。下层控制实现了光伏系统、储能单元与DC/AC变换器的协调管理，这与阳光电源现有的光储一体机...

Pranjal M. Gajare · Joseph Benzaquen · Deepak Divan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对传统构网型(GFM)逆变器因有功-频率下垂增益耦合稳态和暂态性能,以及缺少大定子电感、阻尼绕组和PSS等特性导致抗扰性不如同步发电机的问题,提出新型角度恢复控制(ARC)方案。系统分析GFM逆变器与同步发电机在动态和控制上的差异,基于此提出改进抗扰性能的ARC控制。对比稳定性分析评估该方案在不同电网条件下相对传统下垂GFM控制的鲁棒性。仿真和实时硬件在环测试验证了控制方法在多种电力系统场景下的有效性。

解读: 该增强型构网控制技术对阳光电源ST储能变流器的构网型GFM功能升级有重要价值。ARC角度恢复控制可解决传统下垂控制的稳态-暂态耦合问题,提升阳光电源储能系统在弱电网和微电网环境下的抗扰性能。该技术对PowerTitan大型储能系统参与电网一次调频和惯量支撑等高级功能实现有指导意义。改进的抗扰算法可增...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

近年来，单一并网构网型逆变器（GFMI）系统的暂态稳定性已得到深入分析，但考虑无功功率控制的并联 GFMI 系统的定量暂态稳定性分析尚未得到研究。为填补这一空白，本文新建立了考虑逆变器间相互作用的并联 GFMI 系统的等效大信号模型。基于该模型，新构建了考虑无功功率控制动态、阻尼耗散和相互作用效应的与路径无关的李雅普诺夫函数（LF），用于定量暂态稳定性分析，该函数可获取最大吸引域以进行稳定性预测、估计临界清除时间并表征稳定裕度。与传统的李雅普诺夫函数相比，吸引域的保守性和估计临界清除时间的误差显...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项关于并联构网型逆变器暂态稳定性的量化分析研究具有重要的工程应用价值。随着我们在大型光伏电站、储能系统以及微电网解决方案中越来越多地采用构网型逆变器技术，多机并联运行已成为常态场景，该研究直接切中了当前技术痛点。 论文的核心贡献在于建立了考虑逆变器间交互作用的等效大信号...

Yulan Zhu · Kai Liao · Jianwei Yang · Zhengyou He · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

针对风电与光伏出力间歇性与不确定性导致的混合交直流配电网电压波动问题，本文提出一种利用电力电子变压器（PET）灵活端口控制能力的电压波动抑制策略。首先量化PET在跟网型与构网型控制模式下对节点电压的调控能力，分析多种PET控制模式组合对电压波动的影响；进而建立多PET控制模式动态组合切换优化模型，求解不同风光出力下的最优控制模式组合。在此基础上构建双层控制策略以抑制电压波动。最后在改进的IEEE33混合配电网系统中验证所提策略的有效性，并对比传统方法展示了其优越性能。

解读: 该研究的PET动态控制模式切换策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的电网支撑功能优化，提升PowerTitan系统在混合配电网中的电压调节能力；2) 对SG系列光伏逆变器的GFL/GFM控制模式切换逻辑提供新思路，有助于提高产品在弱电网条件下的...

Muhammad Sarwar · Venkataramana Ajjarapu · Amarsagar R. R. Matavalam · Soummya Roy 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

摘要：在基于逆变器的电源（IBR）高渗透率的电力系统中，短期电压稳定性问题是主要关注点。故障引发的延迟电压恢复（FIDVR）就是这样一个可能导致短期电压不稳定的问题。本文研究了利用混合光伏电站的动态电压支持和负荷控制来缓解FIDVR的方法。我们提出了一个基于深度强化学习（DRL）的优化框架，用于混合光伏电站的最优动态无功注入和最优负荷控制。无功注入量和切负荷量取决于系统运行工况，因此这个数据驱动的框架能够给出适应不同运行工况的最优设定值。数值模拟表明，最优动态无功注入和负荷控制能够改善电压恢复情...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文所探讨的短期电压稳定性问题及其解决方案具有重要的战略意义。随着全球光伏装机容量持续增长，故障引发的延迟电压恢复（FIDVR）问题日益凸显，这直接关系到我司光伏逆变器产品在高渗透率场景下的电网适应性。 论文提出的构网型混合光伏电站方案与我司技术路线高度契合。我司已在1...

Theja Thilekha · Shaahin Filizadeh · Udaya Annakkage · Chandana Karawita 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月

并网逆变器进行的功率调制深受其直流侧电路支持此类调制能力的影响。尽管关于直流微电网的初步研究已涵盖直流侧动态特性，但在存在并网逆变器的情况下，对潜在交流侧相互作用的分析仍有欠缺。本文深入研究了考虑逆变器直流侧电路关键动态特性的并网逆变器系统中的相互作用。本文的研究基于动态相量建模和特征值分析技术。针对一个并网逆变器与同步电机并联的示例系统给出的研究结果表明，纳入直流侧动态特性对于准确捕捉此类系统中可能出现的各种相互作用具有重要意义。文中还给出了基于PSCAD/EMTDC的详细电磁暂态仿真结果，以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器直流侧动态特性对系统交互影响的研究具有重要的工程应用价值。随着我司在光储一体化和大型地面电站领域持续深耕，构网型逆变器技术已成为实现高比例新能源并网的核心解决方案，而该论文揭示的直流侧动态特性对交流侧稳定性的深层影响，直接关系到产品的实际运行可靠性。 ...

Shunliang Wang · Aobo Jiang · Junpeng Ma · Peng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

在进行暂态同步稳定性分析时，由跟网型（GFL）和构网型（GFM）变流器组成的混合并联系统可被表征为高阶非线性动态系统，现有方法无法对其进行清晰分析。现有方法分别对每个变流器的功角进行分析，未能阐明不同变流器之间功角的暂态耦合动态过程。为填补这一空白，本文通过保结构降维映射提出了一种二维相图方法，该方法能有效揭示 GFM 变流器和 GFL 变流器之间的交互动态。所提方法详细阐述了影响暂态稳定的四类因素。此外，通过应用二维相图揭示了限流策略对暂态稳定性的影响。最后，提供了实验结果以验证理论分析。

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于混合并联变流器暂态稳定性分析的研究具有重要的实用价值。当前，我们的光伏逆变器产品线同时涵盖跟网型（GFL）和构网型（GFM）技术路线，而在大型光伏电站和储能电站中，这两类变流器往往需要混合并联运行。该论文提出的二维相位图分析方法，为我们理解和优化这种复杂系统的暂态同...

Zizhen Guo · Wenchuan Wu · Guannan Wu · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月

基于振荡器的电网形成（GFM）方法因其具备全局同步潜力而受到关注。然而，现有的可调度虚拟振荡器控制（dVOC）等方法属于二状态振荡器，无法平稳应对来自电源或电网的大扰动。本文提出一种全状态虚拟振荡器控制（fVOC）策略，该策略将频率和电压幅值作为从直流电压扩展而来的振荡器状态。理论分析和实验测试均表明，采用fVOC的GFM光伏（PV）系统能够有力抵御大扰动，并在因太阳辐照度波动、负载变化或短路故障导致直流母线功率失衡期间提供弹性电网支撑。本文推导了考虑一次动态特性的非线性模型，以阐明基于fVOC...

解读: 从阳光电源构网型逆变器业务角度看，这项全状态虚拟振荡器控制（fVOC）技术具有重要的战略价值。该技术通过将频率和电压幅值作为直流电压的扩展振荡状态，突破了现有dVOC两状态振荡器的局限性，这对我司高比例新能源接入场景下的电网稳定性支撑能力提升具有直接意义。 技术价值方面，fVOC能够平滑应对光照波...

Jia Liu · Jinyi Su · Yadan Hou · Jingyu Guo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对单相构网型(GFM)变换器设计,研究二阶广义积分器(SOGI)功率计算方法引入的周期时变性。采用功率的相量域表示建立小信号线性化模型,获得功率计算部分的线性化传递函数。将线性化传递函数用于单相虚拟同步发电机(VSG)的精确闭环极点配置设计。提出自适应状态反馈(ASF)极点分配设计方案处理周期时变性。仿真和实验验证了线性化模型在精确设计单相GFM变换器闭环中的有效性。

解读: 该单相构网型功率环精确设计技术对阳光电源单相储能和光伏逆变器的VSG功能开发有重要指导价值。SOGI功率计算线性化建模方法可应用于户用储能系统的单相构网控制器设计,提高闭环性能和稳定性。ASF极点配置方案对阳光电源SG系列单相光伏逆变器的构网型升级有借鉴意义,可实现精确的功率-频率控制。该技术对分布...

Yuanbo Chen · Kedi Zheng · Cheng Feng · Junling Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 通过电池储能系统（BESS）提供构网服务（GFS）对于现代电网中日益增长的可再生能源并网至关重要。然而，GFS响应与电池物理特性之间的快速交互给构网型BESS运行管理带来了重大挑战。本文研究了考虑内部电池物理特性的构网型BESS管理方法。我们首先建立了一个基于物理机理的模型，以准确刻画BESS在提供GFS过程中的可用功率能力及老化动态特性。基于该物理模型，本文提出了一种两阶段随机优化问题，用于在日前阶段确定GFS控制系数并制定BESS功率调度计划，同时考虑电网频率的不确定性。进一步地，设计...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的构网型控制策略具有重要参考价值。通过建立电池物理模型优化GFM服务系数,可提升我司储能系统在高比例新能源电网中的频率支撑能力和经济性。研究中的两阶段随机优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现日前调度与实时功率调节的协同优化,同时...

Ziqian Zhang · Robert Schuerhuber · Lothar Fickert · Guochu Chen · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月

本文对低压穿越（LVRT）条件下的构网型变流器（GFM）进行了研究。着重探讨了内环控制策略和电网拓扑结构对 GFM 性能的影响。该研究提出了一种适用于不同内环控制策略的通用等效建模方法。此外，评估了三种 LVRT 测试装置：基于并联阻抗的电压跌落发生器（SIVSG）、带阻抗的可编程电压源（PVS）和硬件在环（HIL）系统，强调了它们在模拟电网故障特征方面的差异。结果表明，SIVSG 和 PVS 在模拟实际电网故障场景方面存在局限性，可能导致 GFM 错误地通过 LVRT 测试。相反，基于 HIL...

解读: 从阳光电源构网型逆变器及储能系统产品线角度看，该论文对低电压穿越（LVRT）测试方法的深入研究具有重要的工程实践价值。随着新能源渗透率提升，电网要求逆变器从传统跟网型向构网型演进，而LVRT能力是并网合规性的核心指标。论文揭示的测试方法差异性问题，直接关系到我们产品在实验室测试与现场运行表现的一致性...

Shuliang Zhu · Yuyang Liu · Xiaojie Shi · Yuhao Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

随着分布式能源资源（DER）的广泛应用，构网型（GFM）逆变器控制技术得到发展，旨在维持并网运行下的频率与电压稳定，但其对孤岛检测有效性的负面影响引发关注。本文针对经典下垂型GFM控制与滑模频率偏移（SMS）孤岛检测方法的协同运行性能进行评估。通过建立小信号模型，深入分析二者交互机理，确定确保孤岛状态下可靠检测与并网状态下稳定运行的SMS系数合理范围。研究表明，SMS系数与下垂控制中Q-V系数等关键参数共同影响检测效果，需协同优化设计。仿真与实验验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有重要价值。文章揭示的SMS孤岛检测系数与下垂控制Q-V系数的协同设计方法，可直接应用于阳光电源GFM控制策略的参数整定，解决构网型逆变器在弱电网或微电网场景下孤岛检测失效的难题。通过小信号模型分析确定的参数合理范...

Shunliang Wang · Yalong Chen · Hao Tu · Junpeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

针对构网型逆变器，其数字控制中的采样过程将电流电压信号转换为离散域。忽略该过程的连续域导纳模型精度降低，可能导致错误的稳定性判断。为此，本文提出一种考虑数字采样过程的混合导纳建模方法，综合了采样物理特性、控制器的离散性及逆变器被控对象的连续性，提升了模型精度，适用于逆变器-电网系统的稳定性分析。采用零阶保持器的传递函数采样等效于其阶跃不变Z变换，避免了采样引起的无穷级数问题。相比现有模型，所提方法在奈奎斯特频率附近及更高频段仍保持高精度。仿真与硬件在环实验验证了该方法的有效性。

解读: 该混合导纳建模方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。当前ST储能系统在弱电网并网时，数字控制采样延迟导致的高频振荡问题影响系统稳定性。该方法通过零阶保持器的阶跃不变Z变换精确建模采样过程，可提升奈奎斯特频率附近的导纳模型精度，优化ST系...