Xiangyu Zhang · Huazhi Liu · Yabo Cao · Yuan Fu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

在高比例风电接入系统中，虚拟同步发电机（VSG）需具备宽频带功率振荡抑制能力并降低自激共振风险。本文首先分析基于双馈感应发电机（DFIG）风电机组所模拟VSG与同步机间的线性虚拟转轴耦合关系，建立引入虚拟转轴后的两自由度系统模型。提出一种具有立方刚度的非线性虚拟转轴结构，以降低VSG自激共振风险，并结合最优带宽理论拓展其振荡抑制频带。进一步设计适用于DFIG风电机组的非线性虚拟转轴控制策略，优化关键参数。在32%高风电渗透率的9节点系统硬件在环平台上验证，结果表明该方法可有效提升VSG的频率调节...

解读: 该非线性虚拟转轴VSG控制技术对阳光电源储能与风光产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制策略优化,提升系统频率调节能力;也可集成到SG系列大功率逆变器的VSG控制中,增强高渗透率场景下的并网稳定性。通过引入非线性刚度特性,可有效降低储能变流器在弱电网条件下的自激振荡风险,扩...

Shekhar Bhawal · Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出一种用于两级式固态变压器（SST）的闭环控制架构与准方波调制方法，通过反馈公共直流母线电压实现闭环调节，无需DC-DC级串联谐振变换器的频率控制。该控制可从低压侧实现，降低隔离要求。输入串联输出并联模块化结构结合谐振运行特性，自然平衡各AC-DC单元的直流链电压。AC-DC级主要采用Si-IGBT，仅电压源变换器（VSC）使用SiC-MOSFET，降低器件成本。调制策略利用自然均压条件，使IGBT单元在工频开关，减小损耗；VSC以40 kHz高频切换，等效高开关频率，支持低频谐波抑制与瞬态功...

解读: 该准方波调制的SST闭环控制技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其输入串联输出并联的模块化架构与ST系列储能变流器的中高压直挂方案高度契合，可简化隔离设计降低成本。Si-IGBT与SiC-MOSFET混合应用策略为PowerTitan大型储能系统的功率模块设计提供优化思路：工频级采用低成...

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...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

构网型（GFM）逆变器在弱电网中具有电压和频率支撑的优势。然而，与跟网型逆变器不同，GFM 逆变器在不对称电压骤降期间面临更具挑战性的情况。电压控制型虚拟同步发电机（VVSG）是 GFM 逆变器的典型控制方法。然而，需要仔细考虑大涌流、响应速度慢以及负序电流控制等问题。在现有的低电压穿越（LVRT）控制策略中，在维持电网支撑能力的同时，无法妥善应对这些问题。在这种情况下，可能会出现系统不稳定和电能质量恶化的情况。为克服这些局限性，本文提出一种不对称 LVRT 控制策略。首先，建立正序和负序模型并...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性控制（PBC）和虚拟电压补偿的不对称低电压穿越技术具有重要的战略价值。随着高比例新能源接入电网，构网型（GFM）逆变器正成为弱电网支撑的核心技术，这与我们在大型光伏电站和储能系统中面临的实际挑战高度契合。 该技术针对电压控制型虚拟同步发电机（VVSG）在不对...

Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Heng Nian · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月

为优化配备超级电容器储能系统（SC - ESS）的直驱式风力发电机组（WTG）系统的一次调频（PFR）能力，本文提出一种基于扩展直流母线能量的风力发电机组系统并网构网型（GFM）控制策略。该策略可灵活利用风电机组转子动能和直流母线电容中存储的能量，在网侧变流器（GSC）和超级电容器储能系统中维持电压稳定并为电网提供频率支撑，而机侧变流器（MSC）可作为能量源。为灵活利用超级电容器的功率输出能力，设计了一种基于增功率外环的超级电容器储能系统级联控制方案，以与网侧变流器协同进行统一的电压和功率控制。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于超级电容储能的风电机组构网型控制策略具有显著的技术借鉴价值。尽管研究对象是风电系统，但其核心技术理念与阳光电源在光伏逆变器和储能系统领域的战略方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过构网型（GFM）控制实现新能源设备的主动支撑能力。论文提出的扩展直流母线...

Xiaoping Gao · Guobing Song · Chenhao Zhang · Xiaoning Kang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

低频输电系统（LFTS）已成为远距离海上风电输送的优选方案。然而，由于两端均连接电力电子装置，基于工频相量的传统保护可能性能不佳。本文分析了传统保护的适应性，发现典型控制策略会削弱故障特征。为此，提出电网侧变换器（GSC）与模块化多电平矩阵变换器（M3C）的阻抗构建方法，以增强内外部故障的特征差异。进而提出一种方向纵联保护方案：不对称故障下，负序阻抗角由电流环参考值决定；对称故障下，调节GSC电流环参考系数可提升高阻故障下的性能。通过构建不同故障类型的序网，提出基于电压幅值的选相方法。PSCAD...

解读: 该研究对阳光电源的海上风电和储能产品线具有重要参考价值。文中提出的GSC与M3C阻抗构建方法可应用于ST系列储能变流器和大型储能系统的保护设计，特别是在构建电网故障特征识别方面。研究的方向纵联保护方案对阳光电源开发新一代海上风电并网变流器提供了创新思路，尤其是在不对称故障和高阻故障场景下的保护策略优...

Yuanbo Chen · Kedi Zheng · Cheng Feng · Junling Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年5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...

作者未知 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年9月 · Vol.2025

针对下垂控制型电压源换流器（VSC）在故障下存在的过流与功角失稳问题，本文分析其暂态特性，提出兼顾故障电流抑制与功角稳定的暂态控制方法：优化P-f下垂控制器保障功角稳定，并协同改进Q-U控制器与内环电流控制器实现故障电流有效抑制。

解读: 该研究直接支撑阳光电源构网型（GFM）储能变流器（如ST系列PCS、PowerTitan）在弱电网/故障工况下的高可靠并网能力。其功角暂态控制与下垂协同限流策略，可提升产品在新能源高渗透率场景下的LVRT/HVRT性能及黑启动支撑能力。建议将该算法集成至iSolarCloud智能控制平台，并在Pow...

Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Zhen Tian 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

光伏或储能系统中采用的多台并联电压源型变换器（VSC）在不同电网条件下可能面临振荡及故障扰动问题。本文提出一种集中式控制架构，通过构网型（GFM）控制抑制有功功率振荡并支撑电网电压与频率。以虚拟同步发电机（VSG）作为集中控制器，与本地控制器通信，并在本地控制器中引入互阻尼和功角反馈，实现精确的有功功率均分。分析了通信延迟、互阻尼等关键参数的影响。最后通过仿真及分层控制器硬件在环（CHIL）实验验证了所提控制策略的有效性。

解读: 该并联VSC集中式构网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。文章提出的VSG集中控制架构结合互阻尼和功角反馈，可直接应用于多台ST2236UX/ST2500UX-MV并联场景，解决弱电网下有功振荡和功率均分难题。通信延迟补偿策略可优化阳光电源现有分层...

Naizhe Diao · Xiaoqing Zhang · Yingwei Zhang · Xiaoqiang Guo 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文针对电压源逆变器（VSI）提出了一种基于水平自适应周期校正（HaPC）的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）开路（OC）故障诊断方法，该方法能够在频率变化条件下实现任意 IGBT 开路故障的诊断与定位。首先，提出了水平自适应周期提取（HaPE）方法，用于在频率变化时准确获取电流信号的周期。HaPE 将信号从时域转换到相位域，以间接获取电流信号的周期，同时使每个周期内的采样点数相同。其次，提出了基于虚拟时域周期校正（VTDPC）的多维特征提取方法，该方法能够实现不同周期特征的一致性，从而大幅减少训练...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于水平自适应周期校正的IGBT开路故障诊断技术具有重要的工程应用价值。作为核心功率器件，IGBT的可靠性直接影响光伏逆变器和储能变流器的系统稳定性，而开路故障是最常见的失效模式之一。 该技术的核心创新在于解决了变频工况下的故障诊断难题。传统方法在电网频率波动或MPP...

Zhiyun Wang · Kaikai Pan · Wenyuan Xu · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年10月

随着光伏发电的高比例接入，作为电力电子设备的并网逆变器已成为主流解决方案之一。考虑到并网逆变器的传感器易受到网络和物理攻击，本文从攻击位置、攻击策略和攻击后果的角度对传感器攻击进行了综合分析。研究发现，低频域的传感器攻击会造成一系列损害，包括降低输出功率、降低电能质量，甚至烧毁逆变器。为了在变化的环境中检测传感器攻击，本文提出了一种有限频域内的鲁棒检测器，同时对时变系统动态特性中的未知因素进行解耦。检测器的设计被转化为一个易于处理的优化问题，可以通过数值方法求解。为了实现实时检测，构建了一种基于...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于并网光伏逆变器传感器攻击检测的研究具有重要的战略价值。随着全球光伏装机容量的快速增长，逆变器作为光伏系统的核心设备，其安全性已成为制约行业发展的关键因素。该研究系统性地分析了传感器攻击的位置、策略和后果，揭示了低频域攻击可能导致功率损失、电能质量下降甚至设备烧毁等严...

Feng Wang · Geer Jing · Hanwen Ren · Shanzhen Fan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

作为海上风力发电变流器的核心部件，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块的灌封硅凝胶绝缘材料在海洋盐雾运行环境的长期作用下易发生劣化。为研究盐雾环境下硅凝胶的沿面放电特性，本文设计了放电实验平台和测量样品。基于方波电压下样品沿面局部放电测量结果，发现盐雾环境下硅凝胶沿面放电的次数和相位与电压频率呈正相关。同时，与无盐雾条件相比，海洋标准条件下的放电幅值和相位分别增加了54.4%和32.8%。此外，测量发现盐雾环境下在15 kHz时沿面击穿电压存在特殊的频率诱发拐点现象。因此，进一步结合盐雾离子和电压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于IGBT硅凝胶绝缘材料在盐雾环境下表面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。IGBT作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行，尤其在海上风电、沿海光伏电站等高盐雾环境中，绝缘失效是导致设备故障的主要原因之一。 该研究揭示的15k...

Xiang Guo · Qingbo Tang · Donghai Zhu · Yini Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

风力发电机组（WTs）的惯性分析通常聚焦于机电时间尺度。在分析中，有功功率控制（APC）和锁相环（PLL）是必须考虑的因素，而无功功率控制（RPC）通常被认为可以忽略不计，特别是在强电网中。然而，这样的假设可能并不恰当。因此，本文旨在全面研究基于双馈感应发电机的风力发电机组中，APC和RPC对惯性的影响。首先，通过结合各种控制回路组合（包括APC、RPC和不同的PLL配置）建立相位运动模型。随后，详细研究了APC和RPC对惯性的影响。分析表明，APC会削弱惯性，而RPC则能显著增强惯性。此外，应...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双馈风电机组惯性特性的研究具有重要的技术借鉴价值。虽然研究对象是风电系统，但其核心机理——变流器控制策略对电网惯性响应的影响——与我司光伏逆变器和储能变流器的控制逻辑存在本质相通性。 该研究揭示的关键发现对我司产品优化具有直接指导意义。首先，有功控制削弱系统惯性而...

Minyang Wang · Yuxin Yang · Yuchen Zhang · Mir Nahidual Ambia 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

可再生能源的广泛整合增加了基于逆变器的发电，削弱了电网强度和惯性，给电力系统稳定性带来了挑战。为解决这些问题，虚拟同步发电机（VSG）控制作为一种现代电网形成（GFM）技术应运而生，它能够自主提供有功和无功功率，以支撑电网频率和电压。然而，当VSG逆变器在强电网条件下运行时，在固定参数设置下可能会出现功率振荡，使电网难以达到稳定状态。在这种情况下，基于频率变化率（RoCoF）的传统稳定性分析是不够的，需要基于系统阻抗变化的先进分析方法并进一步改进。本文提出了一种精确的VSG逆变器小信号模型以及一...

解读: 该电网阻抗自适应VSG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。通过精确小信号建模实时识别电网阻抗变化，可显著提升弱电网环境下储能系统的构网型GFM控制性能。该自适应调节机制能够动态优化虚拟惯性和阻尼参数，增强系统在电网阻抗波动时的稳定裕度，特别适用于高...

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...

Song Ke · Ruohan Guo · Weijie Mai · Shangyang He 等8人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62

本文提出一种非侵入式电池代理模型（NBSM），结合分布式模型预测控制（DMPC），实现对电动汽车电池状态的实时估计与V2G响应精准调控，显著提升网络化微电网频率韧性，降低功率跟踪误差至10%以内，并在仿真中改善频率最低点11.2%。

解读: 该研究提出的NBSM+DMPC框架可直接赋能阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统在微电网场景下的V2G协同调控能力，增强其在黑启动、故障恢复及动态调频中的响应精度与鲁棒性。建议将NBSM嵌入iSolarCloud平台V2G调度模块，与组串式逆变器+户用储能系统联动，构建光储充一体化韧...

Marwah T. Salman · David R. Siddle · Amadi G. Udu · IEEE Access · 2025年1月

多电平正交振幅调制M-QAM结合光正交频分复用中的直流偏置DCO-OFDM为室内光保真Li-Fi系统提供频谱高效解决方案和自适应传输速率。然而，DCO-OFDM方案提出的重大挑战是确保发射信号幅度非负所需的直流偏置额外功率。这些偏置信号根据光功率约束被裁剪，施加影响传输误码率BER的裁剪噪声。这种性能下降取决于对直流偏置的调整，需要持续修改以支持自适应传输。因此，同时解决直流偏置优化和裁剪缓解对提供可靠节能传输至关重要。本文提出机器学习ML方法基于OFDM信号统计特性和系统特征预测最优直流偏置。...

解读: 该自适应偏置优化技术对阳光电源多电平变流器控制具有借鉴意义。阳光ST储能变流器采用三电平或多电平拓扑，需要精确的偏置和调制策略优化。该研究的机器学习预测方法可应用于阳光变流器的自适应调制算法，根据工况动态优化PWM偏置，降低谐波和开关损耗。在光伏逆变器中，该技术可优化MPPT算法的直流工作点，提升发...

Angelo Maurizio Brambilla · Davide del Giudice · Federico Bizzarri · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

随着可再生能源驱动的换流器接口发电机（CIG）在配电网中广泛分布，同步发电机和被动负荷逐步退出，导致系统惯性和负荷阻尼等关键频率稳定参数下降。为此，通常采用跟网型（GFL）CIG控制策略模拟同步机的机电行为，提供虚拟惯性和阻尼。然而，GFL-CIG依赖锁相环（PLL），易受电网强度和运行工况影响而引发失稳。本文提出一种新型GFL-CIG控制方案，相较传统方法更优地复现同步机动态特性。通过特征值与暂态稳定分析表明，在相同PLL模型下，新方案具有更大的稳定裕度，并能提供与同等惯性和阻尼的同步机相当的...

解读: 该改进型GFL控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的增强稳定性GFL方案可直接应用于弱电网场景下的储能系统频率支撑功能优化，相比传统虚拟同步机VSG控制，新方案在保持相同惯性和阻尼支撑能力的同时，显著提升了PLL在低短路比电网中的稳定裕度。这为阳光电源P...

Jichang Peng · Wen Xie · Jinhao Meng · Haitao Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

大规模储能系统中的电池不一致性是限制其运行效率的关键瓶颈。可重构电池系统（RBS）能够调节模块内电池的互连方式，以实现电池均衡并优化模块性能。然而，RBS的控制策略依赖于电池的精确状态，而传统的电流、电压和温度测量系统无法为此提供足够支持。本文提出了一种在线电化学阻抗谱（EIS）测量方法，该方法利用RBS运行过程中的开关瞬态特性。引入了一种聚焦能量的S变换，以增强瞬态期间高频阻抗的获取能力，从而拓宽EIS的带宽。所提出的算法能够从RBS重构过程中固有的开关瞬态中精确提取电池级EIS信号，实现对电...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于可重构电池系统切换瞬态信号的同步阻抗谱提取技术具有显著的工程应用价值。当前我司大规模储能系统面临的核心痛点之一是电芯不一致性导致的系统效率损失和寿命衰减，而该技术为解决这一问题提供了新的技术路径。 该论文提出的在线电化学阻抗谱（EIS）测量方法最大的创新在于...

Guohang Huang · Juan Wei · Xueting Cheng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

虚拟同步发电机（VSG）控制因其与同步发电机的相似性而广泛应用于并网逆变器中。然而，VSG通过同步摇摆方程延缓频率变化以提供惯性支持的同时，导致功率响应变慢。在风力发电机组（WTs）中应用时，VSG削弱了功率跟踪能力，降低了风能捕获效率，并影响调度指令执行。外部频率响应引发的功率波动因转子与叶片的惯性难以及时跟随，增加运行风险。为此，本文提出一种针对D-PMSG型虚拟同步风力发电机（VSWT）的分层并网功率性能提升方法，通过协调同步摇摆方程与电压励磁方程参数，融合VSWT的构网型功率流动与机电状...

解读: 该分层并网功率性能提升方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。通过优化VSG控制策略,可显著提升ST系列储能变流器和风电变流器的并网性能。特别是其协调同步摇摆方程与电压励磁方程的创新思路,可用于改进PowerTitan大型储能系统的构网型控制。该方法在保证系统稳定性的同时提高功率响应速度,...