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本地负载对电压源型换流器直流电压控制时间尺度振荡的影响
Local Load Effect on the DC Voltage Control Timescale Oscillation of Voltage Source Converters
Yanjun Liu · Jiabing Hu · Wei He · Yunpeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文揭示了VSC新能源电站附近接入本地负载可能引发的新型小信号失稳振荡，聚焦PLL与终端电压控制、直流电压控制的耦合机制，指出负载效应会引入负阻尼转矩，导致DVC时间尺度下的未阻尼振荡，并提出针对性抑制策略，经MATLAB/Simulink和RT-LAB验证。
解读: 该研究直击阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及大型组串式逆变器在弱电网+分布式负载场景（如工商业光储一体化项目）下的并网稳定性瓶颈。本地负载加剧PLL-TVC-DVC动态耦合，易诱发直流母线振荡，影响iSolarCloud平台实时调控精度。建议在ST/PowerTitan固件中嵌入自适应P...
RMS+：增强传统电路模型以捕捉锁相环不稳定性
RMS+: Augmenting the Traditional Circuit Model to Capture PLL Instability
Miguel Carreño · Oriol Velasco-Falguera · Josep Arévalo-Soler · Oriol Gomis-Bellmunt · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月 · Vol.41
本文提出RMS+模型，通过数据驱动方式扩展传统RMS模型，在保留低维优势的同时准确表征跟网型逆变器PLL与电网的动态耦合，支撑同步稳定性分析，并在单机无穷大、WSCC 9节点及39节点系统中完成模态验证。
解读: 该研究直击阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统在弱电网/高渗透率场景下PLL引发的振荡失稳痛点。RMS+模型可嵌入iSolarCloud智能运维平台用于在线小信号稳定性评估，提升对LVRT/HVRT穿越过程及多机交互振荡的预警能力；建议在新一代构网/跟网双模PCS固件中...
一种无需故障定位的双三相PMSM驱动系统开相故障自适应容错控制
An Adaptive Fault-Tolerant Control Without Fault Location of Open-Phase Fault for Dual Three-Phase PMSM Drive System
Qi Liu · Lan Xiao · Qunfang Wu · Xiaopeng Zhao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）驱动系统常见的开相故障（OPF），提出一种无需故障定位的自适应容错控制方法。该方法省去故障诊断环节，避免误判风险。通过分析OPF下DTP-PMSM的运行状态，在双dq坐标系中建立含故障电流角的统一参考电流模型，故障后可直接应用，无需重新定位故障相。故障电流角由锁相环（PLL）获取，轻载条件下仍能准确检测，且相比现有方案减少一个PLL环路，降低计算负担。所提方案无需调整控制结构、电机模型或变换矩阵，仅通过调节参考电流幅值系数即可实现最小铜耗、最大转矩与正常...
解读: 该自适应容错控制技术对阳光电源新能源汽车驱动系统和储能变流器产品具有重要应用价值。在电机驱动产品线，无需故障定位的容错策略可直接应用于车载电机控制器，通过PLL实时获取故障电流角，实现开相故障下的平滑切换，提升系统可靠性。对于ST系列储能变流器，该统一参考电流模型可借鉴至多相并联拓扑的相单元故障处理...
本地负荷对电压源换流器直流电压控制时间尺度振荡的影响
Local Load Effect on the DC Voltage Control Timescale Oscillation of Voltage Source Converters
Yanjun Liu · Jiabing Hu · Wei He · Yunpeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
摘要：电压源换流器（VSC）接入的可再生能源发电厂通常远离负荷中心，弱电网条件会带来显著的稳定性风险。目前已有大量研究对直流电压控制（DVC）时间尺度内的振荡进行分析。然而，大多数研究聚焦于发电机通过长输电线路接入电网的场景。更普遍的情况，即负荷沿这些输电线路分布的场景，尚未得到足够关注，这可能导致一些振荡机制未被发现。本文发现了一个小信号稳定性问题，即当本地负荷连接在基于VSC的发电厂附近时，可能会出现意外的振荡。为全面分析这一现象，本文以锁相环（PLL）为主要研究对象，分析了端电压控制（TV...
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。研究发现的本地负荷影响机理可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化，特别是在偏远地区大型光储电站中。通过合理配置本地辅助负载和改进直流电压控制算法，可以提升产品在弱电网条件下的稳定性。这对完善阳光电源的GFL/GFM控制技术、...
基于次同步模态能量的光伏并网系统次同步振荡诱因判别方法研究
Research on Sub-synchronous Oscillation Cause Identification Method for Grid-connected Photovoltaic Systems Based on Sub-synchronous Modal Energy
吴熙 · 周金宇 · 陈曦 · 廖凯 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
随着光伏装机容量持续增长，光伏电站引发的次同步振荡（SSO）问题日益突出，严重威胁电力系统安全稳定。实际运行表明，SSO诱因多样，应对策略各异，准确识别诱因至关重要。本文提出一种基于次同步模态能量（SSME）的振荡诱因判别方法。基于广义哈密顿模型建立系统各子模块的SSME平衡方程，给出考虑锁相环（PLL）影响的SSME计算方法，并构建SSME-based判据以识别主导振荡子模块及PLL参与程度。通过构造四类SSO场景验证方法有效性，并与阻抗分析法对比，结果表明所提方法具有更强的物理可解释性与判别...
解读: 该次同步振荡诱因判别方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。基于次同步模态能量的分析方法可直接集成到iSolarCloud云平台的智能诊断模块，实现对大型光伏电站次同步振荡的在线监测与诱因识别。研究中考虑锁相环影响的SSME计算方法，可优化SG逆变器的PLL参...
基于T-S模糊模型的跟网型逆变器暂态同步稳定性分析与PDC控制
Transient Synchronization Stability Analysis and PDC Control of Grid-Following Inverters Based on T–S Fuzzy Model
Qianjin Zhang · Dikui Mei · Jinhui Qian · Sucheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
摘要：通过锁相环（PLL）实现的同步控制对于跟网型逆变器至关重要。同步不稳定会导致逆变器振荡，并引发可再生能源脱网事故。然而，由于锁相环的非线性结构和控制耦合，同步稳定性，尤其是暂态稳定性，难以进行研究和改善。在所有提高稳定性的方法中，许多方法依赖于稳定性分析结果，而非内部非线性机制，这使得这些方法仅具有线性控制功能，在应用中适应性和可移植性较差。本研究依据系统的非线性控制机制，提供了一种提高暂态同步稳定性的系统理论。该方法能够实现非线性控制，且性能优于其他方法。首先，建立高木 - 关野（T -...
解读: 从阳光电源的业务角度看，这项基于T-S模糊模型的跟网型逆变器暂态同步稳定性控制技术具有重要的战略价值。当前，阳光电源的光伏逆变器和储能系统大量采用跟网型控制架构，锁相环（PLL）的同步稳定性直接影响设备并网可靠性。该研究针对PLL非线性特性导致的暂态失稳问题，提出系统性解决方案，与我司在弱电网并网、...
并网并联变流器的多摆动PLL同步暂态稳定性
Multi-Swing PLL Synchronization Transient Stability of Grid-Connected Paralleled Converters
Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Xu Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
电网故障期间，并网并联变流器系统易发生锁相环（PLL）同步暂态失稳。现有研究多集中于基于等面积准则的首摆暂态稳定分析，但首摆稳定并不能保证系统整体稳定，仍可能存在多摆动失稳。本文从暂态能量转换角度揭示多摆动失稳机理，并结合变流器间暂态交互影响，采用Takagi-Sugeno方法构建最大估计吸引域（LEDA），进而对多摆动暂态失稳进行定量分析。最后通过RT-LAB硬件在环实验平台验证了理论结果。
解读: 该多摆动PLL同步暂态稳定性研究对阳光电源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Takagi-Sugeno最大估计吸引域（LEDA）方法可直接应用于并联储能变流器的PLL控制优化，解决电网故障时多机并联系统的暂态失稳问题。该技术可增强阳光电源储能系统在弱电网...
基于交变电压控制的跟网型VSC在极弱电网中的增强运行
Enhanced Operation of Grid-Following VSCs With Alternating-Voltage Control in Ultraweak Grids
Wei Wu · Zhiqing Yang · Shan He · Helong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
在弱电网中，交变电压控制（AVC）可提升带锁相环（PLL）的跟网型电压源换流器（VSC）的电压刚度和有功功率传输能力。然而，AVC会因无功电流加剧控制回路的d-q轴不对称耦合，引发不利交互，威胁系统稳定性。为此，本文首先提出一种基于系统额定参数的AVC参数整定方法，并系统分析AVC对d-q耦合、稳定域及电压动态的影响。进一步提出稳定性增强控制（SEC），用以补偿PLL与AVC引入的负耦合效应。所提方案实现了VSC在极弱电网下的额定功率稳定运行，实验验证了其有效性。
解读: 该AVC增强控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对西北、澳洲等高阻抗电网（SCR<1.5），所提SEC稳定性增强控制可有效补偿PLL与AVC的负耦合效应，突破现有GFL控制在极弱电网下的功率传输瓶颈。建议将该参数整定方法集成至PowerTita...
一种基于SOGI-FLL的单相并网应用Type-3同步系统
A SOGI-FLL-Based Type-3 Synchronization System for Single-Phase Grid-Connected Applications
Abdullah M. Abusorrah · Hamed Sepahvand · Saeed Golestan · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
同步系统对于并网电力变换器的高效运行至关重要，通常围绕锁相环（PLL）概念进行设计。虽然文献中常见的是二阶锁相环，但在多电飞机等应用中，对增强相位跟踪的需求促使人们探索三阶锁相环设计。设计具有高滤波能力的先进三阶锁相环颇具挑战性；从二阶锁相环转向三阶锁相环会对稳定性产生不利影响，而引入额外的滤波元件以实现更强的滤波能力可能会使这一问题更加严重。本文聚焦于单相（$\boldsymbol{1\phi}$）应用，提出了一种简单而有效的方法，即利用基于二阶广义积分器的频率锁定环（SOGI - FLL）概...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于SOGI-FLL的三型同步系统技术对单相并网应用具有重要战略价值。在我们的户用光伏逆变器、小型储能系统以及分布式能源解决方案中，单相并网场景占据相当比重，精准的电网同步技术直接影响系统的并网性能、电能质量和安全性。 该技术的核心价值在于突破了传统二型锁相环在相位跟...
返回比矩阵重构方法在并网逆变器中的应用：原理、物理机理与参数设计
Return Ratio Matrix Reconstruction Approach for Grid-Connected Inverters: Principle, Physical Insights, and Parameter Design
Yuhang Chen · Xinbo Ruan · Yuying He · Yiran Yan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
弱电网下并网逆变器的稳定性可通过回比矩阵进行分析，回比矩阵为逆变器输出导纳与电网导纳之比。由于提供电网电流参考的功率控制环和锁相环（PLL）具有不对称性，回比矩阵为非奇异矩阵，有两个非零的无理特征值，这给稳定性分析和参数设计带来了挑战。为解决这一问题，本文提出了回比矩阵重构方法，将非奇异回比矩阵重构为仅有一个非零特征值的奇异矩阵。在此基础上，揭示了功率控制环和锁相环的参数设计顺序，并给出了分步参数设计方法。最后，在实验室对一台10 kVA三相LCL并网逆变器样机进行了测试，实验结果验证了采用重构...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于并网逆变器回报比矩阵重构的研究具有重要的工程应用价值。当前，我们的光伏逆变器和储能变流器产品在弱电网环境下的稳定运行面临严峻挑战，特别是在偏远地区的光伏电站和工商业储能项目中，电网阻抗较大导致的振荡问题时有发生。 该论文提出的矩阵重构方法针对性地解决了功率控制环和...
基于直流惯性同步的混合跟网型控制策略
Hybrid Grid-Following Control Strategy With DC Inertia Synchronization
Ruixun Ma · Xueguang Zhang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对弱电网下跟网型（GFL）变换器存在的次同步振荡问题，本文提出了一种结合GFL与构网型（GFM）控制特征的混合控制策略。通过引入直流惯性同步机制，有效改善了传统锁相环（PLL）在弱电网环境下的不稳定性，提升了变换器的并网鲁棒性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着全球电网弱化趋势加剧，传统基于PLL的GFL控制在弱电网下易引发振荡，影响发电效率与设备安全。该混合控制策略通过引入直流惯性，能够显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的适应性，特别...
基于电流饱和比的构网型变流器混合同步控制
Current Saturation Ratio-Based Hybrid Synchronization Control of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对构网型（GFM）变流器提出了一种基于电流饱和比的混合同步控制（HSC）策略。现有的HSC方案在处理物理电流限制及应对复杂电网扰动方面存在局限性。该研究通过引入电流饱和比，优化了功率同步环（PSL）与锁相环（PLL）的协同机制，提升了变流器在弱电网及故障条件下的同步稳定性与电流控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及组串式构网型逆变器具有重要价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型控制已成为核心竞争力。本文提出的电流饱和比优化策略，能有效解决GFM在极端故障下的过流保护与同步稳定性矛盾，提升系统在弱电网下的黑启动及支撑能力。建议研发团队将其集成...
负序阻抗仿真：一种新的视角与控制
Negative Sequence Impedance Emulation: A New Perspective and Control
Jianan Yan · Xiaojie Shi · Tao Liu · Zhiqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对电压源变换器在负序有功和无功分量解耦控制中面临的挑战，本文提出了一种负序阻抗仿真控制策略。该方法旨在解决传统双锁相环（PLL）控制带来的瞬态不稳定及计算负担问题，提升变换器在不平衡电网条件下的控制性能与保护可靠性。
解读: 该技术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）具有重要意义。在弱电网或复杂电网环境下，逆变器常面临不平衡故障导致保护误动作或控制失稳的风险。通过引入负序阻抗仿真，阳光电源可优化逆变器在不平衡工况下的动态响应，无需依赖复杂的双PLL结构，从而降低计算资源占用，...
并网电压源变换器的统一阻抗模型
Unified Impedance Model of Grid-Connected Voltage-Source Converters
Xiongfei Wang · Lennart Harnefors · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种并网电压源变换器的统一阻抗模型，用于分析锁相环（PLL）和电流控制对系统动态特性的影响。通过复传递函数和复空间矢量，明确揭示了不同坐标系下阻抗模型间的数学关系，并建立了静止坐标系（αβ轴）下的阻抗模型。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。随着电网环境日益复杂，弱电网下的并网稳定性成为技术难点。该统一阻抗模型能够帮助研发团队更精准地评估PLL参数与电流环设计对系统稳定性的影响，特别是在提升逆变器在弱电网...
基于自适应锁相环的高速永磁同步电机无传感器控制性能提升研究
Adaptive PLL-Based Sensorless Control for Improved Dynamics of High-Speed PMSM
Zdenek Novak · Martin Novak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种自适应正交锁相环（AQPLL），旨在提升高速永磁同步电机（PMSM）无传感器控制的动态性能。传统固定带宽锁相环在抗干扰能力与相位延迟之间存在权衡，而AQPLL通过自适应调节带宽，有效改善了电机在高速运行下的动态响应与稳定性。
解读: 该技术主要针对高速电机驱动控制，虽然阳光电源核心业务为光伏与储能，但其在风电变流器及部分工业驱动应用中涉及电机控制算法。AQPLL算法通过优化锁相环带宽，能有效提升电机运行的动态响应速度与抗干扰能力。建议研发团队关注该算法在风电变流器转子侧控制中的应用，以提升风机在复杂电网环境下的动态稳定性。此外，...
基于自适应SFBEMF观测器的IPMSM驱动器直流误差抑制位置估计方法
Adaptive SFBEMF Observer-Based Position Estimation Method With DC Error Rejection for IPMSM Drives
Dan Yang · Xuan Wu · Sheng Huang · Wu Liao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
提出基于同步频率反电动势(SFBEMF)观测器和高阶锁相环的IPMSM无位置传感器控制方法。针对逆变器非线性、磁链谐波和电流测量偏差导致的反电动势直流误差和奇次谐波(特别是5/7次)问题,设计具有自适应带通特性的SFBEMF观测器,实现零相位延迟和单位增益的基波提取。采用高阶锁相环克服二阶结构缺陷。1.5kW IPMSM平台实验验证了该方法的有效性。
解读: 该IPMSM无感控制技术对阳光电源电机驱动系统有重要参考价值。自适应观测器设计思路可应用于ST系列储能变流器的电机控制算法优化,提高系统在逆变器非线性条件下的位置估计精度。高阶锁相环技术可增强新能源汽车OBC和电机驱动系统的动态性能,减少传感器成本。直流误差抑制方法对提升阳光电源电机控制产品的可靠性...
三相同步旋转坐标系锁相环的小信号建模
Small-Signal Modeling of Three-Phase Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loops
Florian Hans · Walter Schumacher · Lennart Harnefors · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
同步旋转坐标系（SRF）锁相环（PLL）是分布式发电系统中常用的并网同步技术。由于PLL对暂态动力学有显著影响，它是稳定性研究的关键组件。本文证明了常用的小信号SRF-PLL模型在特定预处理场景下可用于稳定性分析。
解读: 锁相环（PLL）是阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）并网控制的核心环节。随着电网弱电网特性日益显著，PLL的动态响应直接影响系统的并网稳定性和低电压穿越（LVRT）性能。本文的小信号建模方法对优化阳光电源逆变器在复杂电网环境下的控制参数设计、提升PowerTitan等储能系统的并...
高阶频率锁定环：关键性分析
High-Order Frequency-Locked Loops: A Critical Analysis
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan. C. Vasquez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
近年来，高阶频率锁定环（FLL）的设计受到关注，但其与标准FLL及高阶锁相环（PLL）相比的优劣尚不明确。本文旨在通过小信号建模分析，探讨高阶FLL的性能特征，填补当前在复杂电网环境下同步控制技术研究的空白。
解读: 同步控制技术是阳光电源光伏逆变器和储能变流器（PCS）的核心算法之一。随着电网弱电网特性日益显著，传统的锁相环（PLL）在复杂电网环境下易出现失稳。本文对高阶FLL的深入分析，有助于优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的并网同步算法，提升在弱电网下的抗扰动能力和频率跟踪精度。建...
基于增强型线性自抗扰无传感器控制的永磁同步电机瞬态响应特性改进
Transient Response Characteristics Improvement of Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Enhanced Linear Active Disturbance Rejection Sensorless Control
Yao Xu · Cheng Lin · Jilei Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文针对纯电动商用车辅助驱动永磁同步电机（PMSM），提出了一种增强型线性自抗扰无传感器控制策略。该方法旨在替代传统基于扩展反电动势（EEMF）且依赖锁相环（PLL）和低通滤波器的控制算法，以提升系统紧凑性、降低成本并增强可靠性，从而优化电机的瞬态响应性能。
解读: 该技术主要应用于电动汽车驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及车载电力电子业务高度相关。通过优化无传感器控制算法，可以提升电机驱动系统的动态响应速度与鲁棒性，有助于阳光电源在新能源商用车配套驱动系统及充电基础设施中实现更高效的功率变换控制。建议研发团队关注该算法在降低硬件传感器依赖度方面的潜力，以进...
基于通用锁相环的构网型控制
Generic PLL-Based Grid-Forming Control
Lennart Harnefors · Mario Schweizer · Jarno Kukkola · Mikko Routimo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
在构网型控制中，通过功率控制器模拟同步发电机的转子运动方程，从而实现频率下垂、功率振荡阻尼和虚拟惯性。本文提出了一种创新的设计方法，即通过改进通常用于跟网型控制的锁相环（PLL），使其能够模拟通用的功率控制器，从而实现构网型功能。
解读: 该研究对阳光电源的构网型（Grid-Forming）技术路线具有重要参考价值。目前阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器正向构网型技术演进，以应对弱电网环境下的稳定性挑战。该文提出的基于PLL的构网控制方法，为现有跟网型控制架构向构网型平滑过渡提供了理论支撑，有助于优化Powe...
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