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多并网变流器系统中脆弱节点的识别及控制参数灵敏度分析
Identification of Vulnerable Nodes and Sensitivity Analysis of Control Parameters for Multiple Grid-Connected Converter Systems
Zhenxiang Liu · Yanbo Chen · Zhi Zhang · Jiahao Ma 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
高比例可再生能源接入电网引发的稳定性问题已成为制约其消纳并威胁电力系统安全运行的关键因素。针对系统静态工作点变化导致稳定裕度剧烈波动的场景，现有理论在判别与补偿方面仍显不足。本文基于小信号稳定性分析方法，提出一种考虑变流器动态响应特性与静态工作点偏移的多并网变流器系统脆弱节点定位方法。首先建立含无源母线的频域负反馈模型，进而推导主动节点控制参数的灵敏度函数及脆弱节点量化指标，最后提出面向主动节点与无源母线的综合补偿方案。算例分析表明，该方法对提升系统稳定性设计与运行规划具有显著价值。
解读: 该脆弱节点识别与参数灵敏度分析技术对阳光电源多机并联场景具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列变流器并网时，可通过该方法识别系统薄弱环节，优化控制参数配置，提升静态工作点变化时的稳定裕度。对于集中式光伏电站的SG系列逆变器集群并网，该技术可指导构网型GFM与跟网型GFL...
多参数不确定性下DC/DC Buck变换器的鲁棒稳定性分析
Robust Stability Analysis of a DC/DC Buck Converter Under Multiple Parametric Uncertainties
Sharmila Sumsurooah · Milijana Odavic · Serhiy Bozhko · Dushan Boroyevich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
稳定性研究是电力电子系统设计的核心。传统方法在标称条件下有效，但忽略了物理系统或模型中固有的多重不确定性。若不考虑这些因素，可能导致设计过于乐观或产生错误结论。本文旨在分析多参数不确定性对DC/DC Buck变换器稳定性的影响，为安全关键型应用提供更稳健的设计依据。
解读: 该研究关注电力电子变换器的鲁棒稳定性，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列）中，DC/DC变换级是实现MPPT或电池侧电压调节的关键环节。随着电网环境日益复杂，系统参数（如电感、电容老化）的不确定性会影响控制环路的稳定性。建议研发团队将...
直流微电网电力变换器在线稳定性监测方法分析
Analysis of an Online Stability Monitoring Approach for DC Microgrid Power Converters
Aram Khodamoradi · Guangyuan Liu · Paolo Mattavelli · Tommaso Caldognetto 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种评估和监测直流微电网电力变换器稳定裕度的在线方法。该技术基于Middlebrook环路增益测量原理，并针对数字控制变换器进行了适配。通过在变换器的特定数字控制回路中注入扰动，实现对系统稳定性的实时监测。
解读: 该研究提出的在线稳定性监测技术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价值。在复杂的直流微电网或多机并联场景下，系统阻抗匹配导致的振荡是行业痛点。通过集成该在线监测算法，阳光电源的PCS产品可实现对系统稳定裕度的实时感知，从而主动调整控制参数，...
考虑非线性阻尼与暂态交互的多VSC并网系统暂态同步稳定性研究
Transient Synchronization Stability of Grid-Tied Multi-VSCs System Considering Nonlinear Damping and Transient Interactions
Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Zhongguan Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了多电压源变换器（MVSCs）系统的锁相环（PLL）同步暂态稳定性问题。文章提出了一种新的评估方法，综合考虑了角频率跳变、非线性阻尼及变换器间的暂态交互作用，旨在解决弱电网环境下多机并网的稳定性挑战。
解读: 该研究直接关联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）在弱电网下的并网稳定性。随着全球电网比例中新能源占比提升，电网强度下降，多机并联引起的同步失稳风险增加。该评估方法可优化阳光电源逆变器及PowerTitan/PowerStack系列储能系统的控制算法，提升在复杂电...
直流虚拟惯量与电压环稳定裕度解耦设计方法
Decoupling Design Method for DC Virtual Inertia and Voltage Loop Stability Margin
作者未知 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年9月 · Vol.2025
针对直流微电网中大虚拟惯量与高稳定裕度难以兼顾的难题，本文引入滤波器时间常数作为新自由度，揭示其与虚拟惯量及稳定裕度的关系；提出“虚拟电阻”概念实现二者解耦，便于工程量化实现；分析表明合理取值的虚拟电阻几乎不影响动态响应，却显著提升稳定裕度；仿真与实验验证了该方法有效性。
解读: 该文提出的虚拟电阻解耦设计方法可直接应用于阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统的DC侧惯量模拟与电压环稳定性优化，尤其适用于构网型光储系统在弱电网或孤岛运行场景。建议在iSolarCloud平台中集成该算法模块，用于PCS参数自整定与微电网稳定评估，提升组串式逆变器...
考虑电流限制的逆变器型微电网暂态稳定性分析与增强
Transient Stability Analysis and Enhancement of Inverter-Based Microgrid Considering Current Limitation
Dashuang Li · Qiuye Sun · Rui Wang · Zhengqi Sui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
受当前限流限制的影响，构网型逆变器（GFM）在电网故障时会转变为电流源，这会使基于逆变器的微电网失去电压支撑，进而转变为电流源互联微电网（CSIM），这可能会恶化系统的暂态同步稳定性（TSS）。此前尚未对该问题进行过研究。为此，本文提出了一种 CSIM 暂态同步稳定性的分析与增强方法。首先，推导了 CSIM 的大信号同步模型，该模型考虑了 GFM 限流策略的影响以及 GFM 与跟网型逆变器（GFL）之间的动态交互。其次，通过构建李雅普诺夫能量函数，得到了暂态同步稳定性判据，并研究了参数对稳定性的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于逆变器微电网暂态稳定性的研究具有重要的战略意义。随着公司在分布式光伏、储能系统和微电网领域的深度布局，构网型逆变器（GFM）技术已成为新一代产品的核心竞争力。该论文揭示的电流限幅导致的稳定性问题，正是我们在实际工程中面临的关键挑战。 论文的核心价值在于系统性地分析...
用于提升暂态稳定性的构网型换流器直流电压控制
DC Voltage Control of Grid-Forming Converter for Transient Stability Enhancement
Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xiangjun Quan · Zheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具备诸多优势特性，构网型变流器正越来越多地用作分布式能源与电网之间的接口。然而，在电网故障期间，它们可能会遇到暂态稳定性问题，尤其是在考虑直流母线影响时。在相关文献中，虽已探讨了直流母线电压控制对稳定性的影响，但尚未进行全面研究。更重要的是，针对增强暂态稳定性的直流母线电压控制研究甚少。本文提出了一种专门用于增强构网型变流器暂态稳定性的稳定直流母线电压控制方法。通过理论分析和验证证实了该方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型变流器直流电压控制的研究具有重要的战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域的深入布局，构网型控制技术已成为应对高比例新能源接入电网的核心解决方案。该论文针对构网型变流器在电网故障期间可能出现的暂态稳定性问题，特别是直流母线效应引发的失稳风险，提出了专门的稳...
考虑有载调压变压器与电力变换器容量限制的有源配电网分岔分析
Bifurcation Analysis of Active Electrical Distribution Networks Considering Load Tap Changers and Power Converter Capacity Limits
Dionysios Moutevelis · Javier Roldan-Perez · Milan Prodanovic · Santiago Sanchez-Acevedo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文利用分岔理论分析了包含电力变换器和有载调压变压器（LTC）的有源配电网的参数稳定性和功率传输极限。文章推导了包含混合负载和电力变换器的典型配电网非线性模型，重点研究了以往常被忽略的变换器容量限制及变压器LTC对系统稳定性的影响。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在复杂配电网中的应用具有重要参考价值。随着分布式能源渗透率提升，弱电网下的电压稳定性及变换器限幅运行成为关键挑战。阳光电源应在iSolarCloud智能运维平台中集成此类分岔分析模型，以评估电网侧电压波动对逆变器/P...
多下垂控制源与负载的直流微电网稳定性与分岔分析
Stability and Bifurcation Analysis of DC Microgrid With Multiple Droop Control Sources and Loads
Haiyuan Liu · Wenzhong Guo · Dong Cheng · Yingjie Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
随着直流微电网规模和复杂性的增加，建立稳定性判据至关重要。本文建立了包含多个下垂控制源和负载的直流微电网模型，通过分析特征值分布、静态特性及分岔现象，揭示了影响系统稳定性的关键因素及临界条件，为复杂微电网系统的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要指导意义。随着阳光电源在工商业及电网侧储能项目中越来越多地采用多机并联下垂控制策略，理解系统在多源负载下的分岔与稳定性边界，能有效优化PCS的控制参数设计，提升系统在弱电网或离网模式下的抗扰动能力。建议...
基于混合交直流导纳模型与行列式GNC的多端直流
MTDC）系统谐波稳定性评估
Haitao Zhang · Xiuli Wang · Mahmoud Mehrabankhomartash · Maryam Saeedifard 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
针对多端直流（MTDC）系统中的谐波振荡问题，本文提出了一种基于混合交直流导纳模型和行列式广义奈奎斯特准则（GNC）的稳定性评估方法。该方法不仅能有效保护商业机密与用户隐私，还能精准识别系统不稳定性根源，并为抑制策略的制定提供理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。随着新能源渗透率提升，多端直流及弱电网环境下的谐波交互风险增加，该导纳建模方法可用于优化逆变器与PCS的控制参数设计，提升系统在复杂工况下的抗干扰能力。建议研发团队将此稳定性评估模...
孤岛直流微电网下垂控制的建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Islanded DC Microgrids Under Droop Control
Andre Pires Nobrega Tahim · Daniel J. Pagano · Eduardo Lenz · Vinicius Stramosk · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文探讨了直流微电网在孤岛模式下的稳定性问题。在无通信链路的情况下，下垂控制是维持直流母线电压稳定的基础方法。文章深入分析了在负载为有源及非线性负载时，下垂控制对直流电力系统电压稳定性的具体影响。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。在离网或微网应用场景下，储能变流器（PCS）常采用下垂控制实现多机并联运行与功率分配。文章揭示的非线性负载下的电压稳定性问题，可指导阳光电源研发团队优化PCS的控制算法，提升在复杂负载工况下的...
基于输出阻抗优化的大扰动下并网虚拟同步机稳定性分析与改进
Analysis and Improvement of Large-Disturbance Stability for Grid-Connected VSG Based on Output Impedance Optimization
Mingxuan Li · Sirui Shu · Yue Wang · Peng Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
虚拟同步机（VSG）在模拟同步发电机特性的同时，面临严峻的小扰动及大扰动稳定性挑战。针对短路或线路跳闸等大扰动场景，本文从输出阻抗优化角度出发，深入探讨并解决VSG在大扰动下的稳定性问题，旨在提升其在复杂电网环境下的运行可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术战略。随着PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站对弱电网支撑能力要求的提升，VSG控制策略的稳定性至关重要。通过输出阻抗优化，可显著提升阳光电源组串式逆变器及PCS产品在故障穿越期间的鲁棒性，减少因大扰动导致的脱网风险。建议...
基于不可约通用端口模型的阻抗稳定性判据研究：在环形与多端场景下的应用
Investigation of Impedance-Based Stability Criteria via Irreducible General Port Model: Applications to Ring and Multiterminal Scenarios
Fengmo Li · Yue Wang · Mingxuan Li · Yonghui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文探讨了基于阻抗的稳定性判据在变换器并网系统中的应用。针对多端及环形网络中端口耦合导致的判据失效问题，提出了基于不可约通用端口模型的分析方法，解决了传统阻抗判据在复杂拓扑下的局限性，为电力电子化电力系统的稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在复杂弱电网或多机并联场景下的稳定性。随着光储电站规模扩大，多逆变器/PCS并联产生的谐振风险增加，该不可约通用端口模型能更精准地评估系统小信号稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的仿真模块中，优化构网型（...
基于双序动态耦合模型的跟网型逆变器在不对称电网故障下的同步稳定性分析
Synchronization Stability Analysis Based on Dual-Sequence Dynamic Coupling Model for Grid-Following Inverters Under Asymmetrical Grid Faults
Jingrong Yu · Wenhao Yang · Jiaqi Yu · Chen Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
为应对不对称电网故障，需并网逆变器输出正序和负序电流以调节公共耦合点电压。由于注入了负序电流，在不对称情况下双序同步的稳定机制变得更为复杂。本文提出了一种双序动态耦合模型，该模型同时考虑了正序和负序电流耦合以及功角差。基于此模型，不仅确定了正序和负序平衡点的存在条件，还确定了运行点的暂态过程稳定条件，从而为不对称电网故障期间的暂态稳定性判断奠定了完整的基础。研究指出，正序和负序同步过程之间的耦合会导致更多的暂态同步失稳。仿真和实验结果验证，与以往方法相比，基于双序动态耦合模型的同步稳定性分析对于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于跟网型逆变器不对称故障下双序同步稳定性分析的研究具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器在全球电网中的大规模部署，电网不对称故障（如单相接地、两相短路等）已成为影响系统稳定运行的关键挑战。 该研究提出的双序动态耦合模型突破了传统分析方法的局限性，首次...
数字控制双有源桥变换器的双线性离散时间建模与稳定性分析
Bilinear Discrete-Time Modeling and Stability Analysis of the Digitally Controlled Dual Active Bridge Converter
Ling Shi · Wanjun Lei · Zhuoqiang Li · Jun Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
双有源桥（DAB）变换器广泛应用于分布式电源及储能设备中。针对其固有的非线性导致的输出电压振荡等稳定性问题，本文研究了闭环控制下数字控制DAB变换器的动态行为与稳定性。通过建立双线性离散时间模型，精确分析了变换器的控制特性，为提升系统稳定性提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统的核心拓扑。该文献提出的双线性离散时间建模方法，能够有效解决数字控制下的非线性稳定性问题，对于优化PCS（储能变流器）的控制环路设计、抑制输出电压振荡具有重要工程价值。建议研发团队将其应用于PCS控制...
基于正模阻尼判据的多直流母线级联系统稳定性分析
Stability Analysis of Cascaded System With Multiple DC Buses Based on Positive-Mode Damping Criterion
Yuhang Yang · Yanfeng Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
级联系统中各级母线间的耦合可能导致系统失稳。传统奈奎斯特判据在预测振荡频率及处理右半平面极点时存在局限。本文提出了一种新的稳定性判据，用于分析此类混合系统的稳定性，为复杂电力电子系统的并网稳定性评估提供了新方法。
解读: 该研究针对多级级联系统的稳定性分析，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及组串式逆变器集群并网具有重要指导意义。在大型光储电站中，多级直流母线与电网的交互复杂，极易产生谐振。本文提出的正模阻尼判据可优化逆变器与PCS的控制参数设计，提升系统在弱电网环境下的稳定性。建议...
一种基于串联电压补偿器的二极管整流器直流母线振荡抑制策略
A DC Bus Oscillation Suppression Strategy Based on Series Voltage Compensator for Diode Rectifier
Ruidong Sun · Guohong Zeng · Wenzheng Xu · Zichao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
串联补偿是减小二极管整流器（DR）直流侧无源滤波器的有效手段。然而，由于该系统存在多种级联形式及复杂的耦合交互，基于阻抗比的稳定性判据分析过程较为复杂。本文提出了一种针对DR与串联补偿系统（SCS）的稳定性分析方法，旨在解决系统振荡抑制问题。
解读: 该研究关注二极管整流器（DR）直流侧的振荡抑制与滤波优化，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的直流侧设计具有参考价值。在集中式方案中，直流侧的稳定性直接影响并网性能。通过引入串联电压补偿策略，可以在降低无源器件（如电容、电感）体积和成本的同时，提升系统在弱电网环...
一种用于提升暂态稳定性的具有鲁棒内环电流控制的先进构网型可调度虚拟振荡器控制
A Sophisticated Grid-Forming Dispatchable-Virtual Oscillator Control With Robust Inner Current Control for Improving Transient Stability
Muntathir Al Talaq · Muhammad Bakr Abdelghany · Ahmed Al-Durra · Hatem Zeineldin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种改进的可调度虚拟振荡器控制（D-VOC）技术，旨在提升构网型（GFM）逆变器在电力系统扰动下的暂态稳定性。通过引入鲁棒内环电流控制策略，该方法有效解决了传统GFM技术在弱电网或大扰动下的同步稳定性问题，为电力电子化电力系统的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（GFM）产品线具有重要战略意义。随着PowerTitan和PowerStack等储能系统在全球电力市场中承担更多电网支撑职能，提升逆变器在弱电网下的暂态稳定性是核心竞争力。D-VOC作为一种比传统虚拟同步机（VSG）更具动态响应优势的控制策略，可显著增强阳光电源储能PCS在...
一种基于正模态阻尼稳定判据的补偿器设计阻尼裕度指标
A Damping Margin Indicator for Compensator Design by the Positive-Mode-Damping Stability Criterion
Oriol Cartiel · Luis Sainz · Juan José Mesas · Lluís Monjo · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
随着电力电子设备的应用日益广泛，现代电力系统中的稳定性问题不断增多。最近提出的正模态阻尼（PMD）稳定性判据是一种基于谐振模态分析的简单实用方法，用于评估多端电力电子系统的稳定性。本文通过引入阻尼电导裕度（DCM）对PMD稳定性判据进行了扩展，DCM是一种新型的阻尼裕度指标，用于衡量多端电力电子系统的稳定程度。此外，本文还提出了两种基于带通滤波器的有源和无源阻尼补偿器以提高系统稳定性，并利用DCM研究了它们的设计方法。此外，采用改进的模态灵敏度方法来确定补偿器和电压源换流器（VSCs）对谐振的影...
解读: 该阻尼裕度指标研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。特别是在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制设计中,可用于优化GFM/GFL控制器参数,提升系统动态稳定性。通过PMD稳定判据量化系统阻尼特性,有助于提高PowerTitan等大型储能系统的并网性能,降低谐振风险。这对完善阳...
风电机组接入LCC-HVDC系统下的故障穿越期间电压稳定与支撑研究
Voltage Stability and Support in Wind Farm Integrated LCC-HVDC Systems During FRT
Qi Xie · Zixuan Zheng · Yifei Guo · Xianyong Xiao · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文针对风电场接入LCC-HVDC送端系统在故障穿越（FRT）期间的动态电压支撑（DVS）引发的分段响应问题，提出准静态分段模型，揭示新型非光滑FRT诱导分岔（FRTNB），并提出自适应LCC-HVDC控制策略，在无需电网参数下提升电压稳定性。
解读: 该文对阳光电源风电变流器及构网型储能系统（如PowerTitan在新能源基地配套应用）具重要参考价值。其FRT分段建模与非光滑分岔分析方法可迁移至阳光电源ST系列PCS在弱电网/直流外送场景下的暂态电压协同控制优化；建议将文中自适应DVS策略融入iSolarCloud智能平台的风电-储能协同FRT模...
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