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基于补偿PLL动态的阻抗重塑方法以提升弱电网下VSC的有功功率传输能力
Impedance Reshaping Method Based on Compensating PLL Dynamic to Improve Active Power Transfer Capability of VSC Under Weak Grid
Xiaoling Xiong · Bochen Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对弱电网下电压源变换器（VSC）的有功功率传输受限问题，提出了基于补偿锁相环（PLL）动态的阻抗重塑方法。该方法旨在缓解动态功率限制（DPL）和静态功率限制（SPL），通过优化控制策略提升系统在弱电网环境下的稳定运行能力与功率输出水平。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性。随着全球光伏装机量增加，电网强度普遍下降，该阻抗重塑技术可有效提升阳光电源逆变器在弱电网下的功率输出能力，避免因PLL失稳导致的脱网风险。建议将此补偿算法集成至iSolarCloud智能运维平台的固件升级策略中，...
基于改进DSOGI-PLL观测器的无传感器BLDCM驱动在太阳能光伏辅助LEV中的应用
Sensorless BLDCM Drive Using an Improved DSOGI-PLL Observer for Solar-PV-Assisted LEV
Biswajit Saha · Bhim Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文介绍了一种估算无刷直流（BLDC）电机位置的创新方法，该方法专门用于太阳能光伏（PV）和电池供电的BLDC电机驱动。重点在于设计一种适用于轻型电动汽车的、具备能量再生功能的BLDC电机无传感器控制方案。永磁BLDC电机驱动的主要挑战之一是换相误差，它会降低性能，导致电流畸变和转矩大幅波动。换相误差可能源于多种因素，包括低通滤波器、延迟、相位差异以及电机参数变化等。本研究提出了一种基于双二阶广义积分器锁相环（DSOGI - PLL）的频率自适应方法用于位置估算。为增强对输入干扰的抵抗能力，集成...
解读: 从阳光电源新能源动力系统业务视角来看，这项基于改进型DSOGI-PLL观测器的无刷直流电机无传感器驱动技术具有重要的战略参考价值。该技术针对光伏-电池混合供电的轻型电动车应用场景，与我司在光储充一体化解决方案的业务方向高度契合。 技术层面，该方案的核心创新在于通过频率自适应双二阶广义积分器锁相环实...
对基于频率固定二阶广义积分器锁相环的批判性审查
A Critical Examination of Frequency-Fixed Second-Order Generalized Integrator-Based Phase-Locked Loops
Saeed Golestan · Seyyed Yousef Mousazadeh · Josep M. Guerrero · Juan C. Vasquez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文探讨了单相锁相环（PLL）中广泛使用的二阶广义积分器正交信号发生器（SOGI-QSG）。文章分析了标准频率固定型SOGI-PLL的局限性，并对其在速度与精度平衡方面的性能进行了批判性审查，旨在优化并网控制算法的稳定性和动态响应。
解读: 锁相环（PLL）是阳光电源组串式光伏逆变器和户用储能PCS并网控制的核心环节。SOGI-PLL作为单相并网系统的标准方案，其性能直接决定了逆变器在弱电网或电网电压畸变下的同步稳定性。本文对SOGI-PLL的深入剖析，有助于研发团队优化iSolarCloud平台下的控制策略，提升户用及工商业逆变器在复...
在不牺牲二型控制系统优势的前提下获取三型锁相环性能
Obtaining Performance of Type-3 Phase-Locked Loop Without Compromising the Benefits of Type-2 Control System
Parag Kanjiya · Vinod Khadkikar · Mohamed Shawky El Moursi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
锁相环（PLL）是三相电力电子设备同步的关键。本文探讨了二型同步参考坐标系PLL的局限性，并提出了一种改进方案，旨在通过优化控制结构，在保持二型PLL良好动态响应和稳定裕度的同时，实现三型PLL的跟踪性能，从而提升电网同步的鲁棒性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）。在弱电网环境下，锁相环的性能直接决定了设备的并网稳定性与低/高电压穿越（LVRT/HVRT）能力。该技术方案有助于优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的控制算法，提升在复杂电网工况下的同步精度与抗干扰能力。建...
基于压电变压器的电源谐振电流估计与锁相环反馈设计
Resonant Current Estimation and Phase-Locked Loop Feedback Design for Piezoelectric Transformer-Based Power Supplies
Zijiang Yang · Jack Forrester · Jonathan N. Davidson · Martin P. Foster 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种用于无电感半桥压电变压器谐振电源的控制系统，旨在实现零电压开关（ZVS）。通过模拟锁相环（PLL）将谐振电流的相位和频率锁定在开关波形上，确保ZVS运行。文中介绍了两种用于生成参考信号的谐振电流估计电路。
解读: 该文献探讨了基于压电变压器的谐振变换技术，虽然目前阳光电源的主流产品（如光伏逆变器、储能PCS）主要基于电磁式磁性元件（电感/变压器），但压电变压器具有高功率密度和低电磁干扰的潜力。该技术在未来超小型化户用逆变器或辅助电源模块中具有潜在的应用价值。建议研发团队关注其在高频化、轻量化电源转换中的可行性...
弱电网下电压源逆变器的电压调制直接功率控制
Voltage-Modulated Direct Power Control for a Weak Grid-Connected Voltage Source Inverters
Yonghao Gui · Xiongfei Wang · Heng Wu · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文针对弱电网环境下三相电压源逆变器（VSI）设计了一种电压调制直接功率控制（VM-DPC）策略。在弱电网中，传统矢量电流控制（VCC）方法依赖锁相环（PLL），易导致系统失稳。相比之下，所提VM-DPC方法在弱电网并网稳定性方面表现出显著优势。
解读: 该研究直接针对弱电网并网稳定性难题，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在偏远地区或电网强度较低的工商业/地面电站项目中，传统锁相环控制易引发振荡，VM-DPC策略可提升逆变器在弱电网下的鲁棒性。建议研发团队评估该控制算法在iSolarCloud智...
基于降阶准谐振ESO与牛顿-拉夫逊法PLL的永磁同步电机无传感器控制
Sensorless Control of PMSM Drives Using Reduced Order Quasi Resonant-Based ESO and Newton–Raphson Method-Based PLL
Shuo Chen · Wen Ding · Ruiming Hu · Xiang Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种新型永磁同步电机无传感器控制策略，利用降阶准谐振扩展状态观测器（ROQR-ESO）和基于牛顿-拉夫逊法的锁相环（NRM-PLL）。针对传统线性扩展状态观测器（LESO）因低通滤波特性难以跟踪快速变化反电动势的问题，该方法有效提升了动态响应性能与观测精度。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机（PMSM）驱动控制，与阳光电源的“风电变流器”业务高度相关，同时在储能系统及光伏逆变器内部的冷却风扇电机控制中亦有潜在应用。ROQR-ESO与NRM-PLL的结合能显著提升电机在宽转速范围内的动态响应与鲁棒性，有助于优化风电变流器在复杂电网环境下的电机侧控制性能。建议研...
基于五阶广义积分磁链观测器与扩展状态观测器锁相环的永磁同步电机无传感器控制
Sensorless Control of PMSM Based on Fifth-Order Generalized Integral Flux Observer and Extended State Observer-Based Phase-Locked Loop
Xiaojiang Zhang · Junjie Zhu · Zhian Zheng · Haoran Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种结合五阶广义积分磁链观测器（FOGIFO）和基于扩展状态观测器锁相环（ESO_PLL）的永磁同步电机（PMSM）无传感器控制方法。针对参数失配、采样误差及逆变器非线性等非理想因素，该方法有效提升了转子磁链估计的精度与鲁棒性。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的“风电变流器”及“电动汽车充电桩”业务具有技术关联性。在风电变流器中，高性能的无传感器控制可提升永磁直驱风机的运行效率与可靠性，降低硬件传感器成本；在充电桩领域，该算法可优化车载电机驱动系统的控制性能。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的抗干扰能力，...
一种适用于宽范围电网阻抗下具备LVRT能力的SiC并网逆变器无锁相环电压传感器直接无差拍控制
A PLL-Less Voltage Sensorless Direct Deadbeat Control for a SiC Grid-Tied Inverter With LVRT Capability Under Wide-Range Grid Impedance
Xiaofeng Dong · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文针对SiC并网逆变器，提出了一种直接无差拍预测控制策略。该方法在无需电压传感器和锁相环（PLL）的情况下，通过预测电网电压，有效解决了SiC逆变器在低电压穿越（LVRT）过程中的电流过冲问题，并提升了在宽范围电网阻抗下的系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着SiC器件在高性能逆变器中的普及，利用无差拍控制替代传统PI控制，可显著提升系统动态响应速度，减小滤波器体积。文中提出的无传感器控制方案有助于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弱电网...
三相并网逆变器故障解耦瞬时频率与相位角估计
Fault-Decoupled Instantaneous Frequency and Phase Angle Estimation for Three-Phase Grid-Connected Inverters
G. De Donato · G. Scelba · G. Borocci · F. Giulii Capponi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
频率和相位角估计是并网逆变器实现低电压穿越（LVRT）的关键。传统锁相环（PLL）在电网故障等异常工况下性能下降。本文提出了一种故障解耦的瞬时频率与相位角估计方法，旨在提升逆变器在电网故障期间的同步稳定性和控制精度。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式和集中式光伏逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器。在复杂电网环境（如弱电网或故障工况）下，提升同步算法的鲁棒性是实现高标准LVRT/HVRT的关键。建议研发团队将该故障解耦算法集成至iSolarCloud智能运维平台支持的固...
一种用于低速无传感器内置式永磁同步电机控制的新型计算高效有限位置集锁相环
A Novel Computationally Efficient Finite Position Set-Phase Locked Loop for Low-Speed Sensorless IPMSM Control
Shuo Chen · Xindong Yu · Xiang Wu · Chao Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种用于低速无传感器内置式永磁同步电机（IPMSM）控制的新型计算高效有限位置集锁相环（FPS-PLL）。通过基于电流响应复数运算设计的新型等效位置误差，推导出了改进的牛顿迭代公式，实现了全计算范围内的快速收敛，有效提升了低速段的控制精度与计算效率。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，属于电机驱动底层算法优化。阳光电源的业务主要聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，虽然核心功率变换技术与电机控制在控制理论（如PLL、PWM、观测器）上有共通之处，但该算法直接应用于阳光电源现有产品线的可能性较低。不过，该算法在计算效率上的...
弱电网条件下抑制频率耦合的并网变流器对称控制方法
A Symmetrical Control Method for Grid-Connected Converters to Suppress the Frequency Coupling Under Weak Grid Conditions
Xueguang Zhang · Sida Fu · Wenjia Chen · Nannan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对非对称旋转坐标系控制引起的频率耦合及谐波失稳问题，基于复信号阻抗模型，分析了电网阻抗与频率耦合对系统稳定性的影响。针对锁相环（PLL）对q轴动态的主导作用，提出了一种对称控制策略，旨在提升弱电网环境下并网变流器的稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（如高阻抗、偏远地区）下的并网稳定性问题。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该对称控制方法能有效抑制由PLL引起的频率耦合谐振，提升逆变器在弱电网下的鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的算法库中...
考虑扭振振荡与虚拟惯量控制的永磁同步风力发电系统稳定性与动态分析
Stability and Dynamic Analysis of PMSG-based Wind Generation System Considering Torsional Oscillation and Virtual Inertia Control
Yizhuo Ma1Jin Xu2Guojie Li3Keyou Wang2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年7月 · Vol.1
当前多数永磁同步发电机（PMSG）风力发电系统采用跟网型控制，依赖锁相环（PLL）实现并网，导致系统惯性支撑不足。虚拟惯量控制（VIC）虽可改善该问题，但可能引发扭振与PLL及低频振荡间的交互失稳，此现象尚未充分研究。本文通过对比降阶模型，验证了在准机电时间尺度（QET）下采用全阶模型研究稳定性的必要性，并开展模态分析，揭示VIC参数、轴系惯性时间常数、PLL参数及扭振阻尼（TOD）控制器增益对两类典型控制策略下QET振荡交互的影响。当扭振、PLL与低频振荡频率相近时，出现模态耦合与模式转换。最...
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的扭振-PLL-低频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的虚拟惯量控制优化。特别是在大型储能电站中，PowerTitan系统通过优化虚拟惯量控制参数与PLL设计，可提升系统稳定性。研究成果也启发我们在GFL控制...
弱电网条件下采用SRF-PI电流控制的单相非对称级联多电平并网逆变器稳定性分析
Stability Analysis for the Grid-Connected Single-Phase Asymmetrical Cascaded Multilevel Inverter With SRF-PI Current Control Under Weak Grid Conditions
Yang Han · Hao Chen · Zipeng Li · Ping Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文分析了弱电网场景下，锁相环（PLL）对采用同步旋转坐标系PI（SRF-PI）电流控制的LCL型单相非对称级联H桥多电平逆变器（ACHMI）稳定性的影响。研究涵盖了功率级电路与控制系统，重点探讨了控制参数对系统并网稳定性的作用机制。
解读: 该研究针对弱电网下的多电平逆变器稳定性问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器在复杂电网环境下的并网控制策略具有重要参考价值。随着光伏渗透率提升，电网强度降低，该文提出的PLL与电流控制环交互影响分析，有助于优化阳光电源逆变器在弱电网下的鲁棒性设计，避免谐振风险。建议研发团队关注该控制架构在...
具有直流分量抑制/估计能力的电网同步系统线性时变建模、检验与性能提升
Linear Time-Periodic Modeling, Examination, and Performance Enhancement of Grid Synchronization Systems With DC Component Rejection/Estimation Capability
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan C. Vasquez · Abdullah M. Abusorrah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
电网电压中的直流分量会严重影响并网变换器的同步性能。本文针对基于锁相环（PLL）和频率锁定环（FLL）的电网同步系统，提出了一种线性时变建模方法，旨在分析并抑制直流分量干扰，从而提升并网变换器在复杂电网环境下的稳定性和控制精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，包括组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。在弱电网或存在直流偏置的复杂工况下，电网同步的鲁棒性是保证设备不脱网的关键。本文提出的线性时变建模与直流抑制技术，可优化阳光电源现有PLL/FLL算法，提升产品在复杂电...
一种基于改进有限位置集锁相环的无交流电压传感器并网逆变器频率自适应控制策略
A Frequency Adaptive Control Strategy for Grid-Connected Inverters Without AC Voltage Sensor Based on an Improved Finite Position Set-Phase Locked Loop
Hao Yang · Lihui Yang · Shuo Chen · Jinzhu Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
对于连接到弱电网且无交流电压传感器的并网逆变器（GCI），频率变化的出现会降低电网电压估计的准确性，还会降低 GCI 的输出性能。为解决这些问题，基于虚拟磁链（VF）估计器，提出了一种基于改进牛顿 - 拉夫逊法的有限位置集锁相环（INR - FPS - PLL）以及一种带有准比例复数积分（QPCI）控制器的频率自适应控制策略。具体而言，为满足频率变化时快速获取电网频率信息的需求，开发了仅需六次迭代的 INR - FPS - PLL。该锁相环计算负担小且收敛速度快。然后，由于频率变化会降低电网电压...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无交流电压传感器的并网逆变器频率自适应控制技术具有重要的应用价值和战略意义。 **技术价值分析**：该技术针对弱电网环境下的频率波动问题，提出了基于虚拟磁链估算器和改进型锁相环（INR-FPS-PLL）的控制策略。对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品线，这项技术能...
基于补偿锁相环动态的阻抗重塑方法以提升弱电网下电压源换流器的有功功率传输能力
Impedance Reshaping Method Based on Compensating PLL Dynamic to Improve Active Power Transfer Capability of VSC Under Weak Grid
Xiaoling Xiong · Bochen Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
基于锁相环（PLL）的矢量电流控制方案在并网电压源变流器（VSC）中得到了广泛应用。然而，VSC的功率传输能力首先会受到动态功率限制（DPL）的约束，然后受到静态功率限制（SPL）的约束。SPL由系统的稳态运行情况决定，如稳态代数方程。同时，DPL主要取决于控制策略和控制器参数，它也被称为小信号稳定边界，且不会超过SPL。本文研究了具有不同外环控制回路（即有功功率和无功功率（PQ）外环控制回路，或有功功率和交流电压（PV）外环控制回路）的VSC的SPL和DPL。研究发现，向电网注入额外的无功功率...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于补偿锁相环动态的阻抗重塑技术对提升弱电网下的并网性能具有重要战略价值。随着全球光伏和储能系统向电网薄弱地区渗透，系统功率传输能力受限已成为制约业务拓展的关键瓶颈。 该研究深入剖析了电压源型变流器（VSC）的静态功率极限（SPL）和动态功率极限（DPL）机理，这与阳...
有功和无功功率控制对基于双馈感应发电机的风力 turbine 惯性的影响
Effects of Active and Reactive Power Control on Inertia in DFIG-Based Wind Turbines
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...
并网换流器控制参数安全域构建方法及控制交互作用分析
Construction Method of Control Parameter Security Region for Grid-Connected Converters and Analysis of Control Interactions
王瑾媛 · 刘崇茹 · 苏晨博 · 吴文传 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
弱电网下，锁相环与直流电压控制环的交互作用可能引发振荡。为此，提出一种控制参数安全域边界确定方法，通过分析控制带宽的相对制约关系，定量揭示各参数对控制环节间及控制器与电网间交互作用的影响。基于控制器带宽重叠区域动态特性相似性，建立包含电网强度与控制环节的直流电压外环闭环传递函数模型，并结合Nyquist稳定判据与稳定裕度求解控制带宽比安全域边界。所得结果可指导PLL与直流电压控制带宽设计，并映射为参数安全域，直观反映参数差异对稳定性的影响，指明调节方向。PSCAD/EMTDC仿真验证了方法的有效...
解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要指导意义。通过控制参数安全域构建方法，可优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的PLL与直流电压控制设计，提升弱电网适应性。研究成果可直接应用于：1)大型光伏电站中SG250HX等机型的并网控制参数优化；2)储能电站中PowerTitan等产品的电网适应性...
双馈感应风力发电机系统中电流控制与转子转速控制时间尺度间跨时间尺度交互作用分析
Cross-Timescale Interaction Analysis Between Current Control and Rotor Speed Control Timescale Dynamics in a High-Proportion DFIG-WT System
Jiabing Hu · Wei Wang · Yingbiao Li · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
电力电子设备包含多时间尺度的储能元件与控制回路，导致其动态过程呈现多时间尺度特性。现有研究多聚焦单一时间尺度，较少考虑跨时间尺度相互作用。本文针对高比例双馈感应风电机组系统，分析电流控制对转子转速控制时间尺度的跨尺度影响。基于含锁相环同步双馈风机的两机两区域系统，通过模态分析揭示锁相环对跨时间尺度交互的影响；推导电流控制等效电路，阐明其对转子运动的跨尺度作用机制，并揭示与电流控制相关的LC谐振机理。最后通过实时数字仿真验证了相关现象与机制。
解读: 该跨时间尺度交互分析技术对阳光电源ST储能变流器和风电变流器产品具有重要价值。研究揭示的电流控制与转速控制间跨尺度耦合机理，可直接应用于PowerTitan储能系统的多时间尺度协调控制优化，避免快速电流环与慢速功率环间的振荡风险。所提出的PLL影响机制和LC谐振分析方法，为阳光电源构网型GFM控制策...
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