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针对LCL滤波并网逆变器抗电网阻抗变化的稳定性与鲁棒性基准分析
Benchmarking of Stability and Robustness Against Grid Impedance Variation for LCL-Filtered Grid-Interfacing Inverters
Minghui Lu · Ahmed Al-Durra · S. M. Muyeen · Siyu Leng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文在离散域内全面分析了LCL滤波并网逆变器的稳定性。通过在极坐标下对LCL滤波器及控制器进行建模，在z域内解析推导了系统开环和闭环极点。通过极点移动与分布分析，揭示了系统稳定性与电网阻抗变化之间的内在联系，为提高逆变器在弱电网下的鲁棒性提供了理论依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网性能优化。随着全球光伏电站向电网末端延伸，电网阻抗波动导致的谐振问题日益突出。本文提出的离散域极点分析方法，有助于提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的控制鲁棒性，减少因电网阻抗变化引起的脱网风险。建议研发团队将该稳定性分析模型集成至...
非对称电网故障下双馈风电机组小信号稳定性分析及电流控制参考优化算法
Small-Signal Stability Analysis and Current Control Reference Optimization Algorithm of DFIG-Based WT During Asymmetric Grid Faults
Xin Fang · Jun Yao · Ruikuo Liu · Yang Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对弱电网下双馈风电机组（DFIG）在非对称电网故障时的稳定性问题，本文建立了小信号状态空间模型，深入分析了电网与DFIG系统间的交互机制，并提出了一种电流控制参考优化算法，以提升系统在复杂电网故障条件下的运行稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电渗透率提升，弱电网环境下的故障穿越能力已成为核心竞争力。文章提出的非对称故障下的小信号建模与控制优化方法，可直接应用于阳光电源风电变流器的控制策略升级，增强机组在复杂电网故障下的鲁棒性。此外，该研究中关于弱电网交互的分析逻辑，也可迁移至阳光电...
多电飞机级联系统的模块化阻抗建模与交流母线电压稳定性分析
Modular Impedance Modeling and AC Bus Voltage Stability Analysis of Cascaded System in More-Electric Aircraft
Zixiao Xu · Yufeng Wang · Yang Qi · Weilin Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
三级式发电机（TSG）是多电飞机供电系统的核心。随着级联变换器数量增加，发电机与变换器间的动态交互日益复杂，严重影响交流母线电压稳定性。本文通过建立模块化阻抗模型，分析了级联系统的稳定性，为复杂电力系统交互分析提供了理论支撑。
解读: 该研究涉及复杂级联系统的阻抗建模与稳定性分析，对阳光电源的并网技术具有参考价值。虽然应用场景为航空领域，但其核心的“阻抗重塑”与“交互稳定性”分析方法，可直接迁移至阳光电源的构网型（GFM）逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）在弱电网环境下的并网控制策略优化。建议研发团队借鉴文中的模块化建...
一种导纳重塑控制方法用于提升多并联并网变流器的稳定性
An Admittance-Reshaping Control Method for Improving the Stability of Multi-Parallel Grid-Connected Converters
Zhen Li · Xin Tang · Kaixuan Tang · Bei Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
弱电网中多并联并网变流器（MPGCC）之间的相互作用常常会带来稳定性挑战。本文提出一种变流器导纳重塑控制方法，旨在提高MPGCC系统的稳定性。首先，建立了包含变流器间相互作用的三相MPGCC系统的通用数学模型，并采用小信号模型进行分析。分析表明，在MPGCC系统中，$k_{dq1}(s)$和$k_{dq2}(s)$必须满足奈奎斯特准则，其中$k_{dq1}(s)$表示主电网与MPGCC系统之间的串联相互作用，$k_{dq2}(s)$表示变流器之间的相互作用。考虑到MPGCC系统稳定性分析的独特性...
解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项多并联并网变流器导纳重塑控制技术具有重要的应用价值。随着集中式光伏电站和大型储能系统规模不断扩大，多台逆变器并联接入弱电网已成为常态，特别是在西北高比例新能源接入地区，系统稳定性问题日益突出。 该技术的核心价值在于通过导纳重塑实现系统无源化设计，从理论上保证多并联系统...
一种改进构网型虚拟同步发电机同步稳定性的系统化小信号分析方法
A Systematic Small-signal Analysis Procedure for Improving Synchronization Stability of Grid-forming Virtual Synchronous Generators
Francisco Jesús Matas-DíazManuel Barragán-VillarejoJosé María Maza-Ortega · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
随着电力系统中换流器接口电源（CIGs）逐步取代传统同步机，现代电网亟需采用构网型控制技术以保障供电安全。本文提出一种系统化的小信号分析流程，用于评估考虑电力系统特性的构网型虚拟同步发电机（VSG）的同步稳定性，并指导控制器参数整定以提升系统稳定性。该方法适用于六种不同类型的构网型VSG，并通过实验验证了理论分析的准确性。研究最后总结了关键结论，并讨论了不同构网型VSG在不同电网特性下的适用性。
解读: 该系统化小信号分析方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有直接应用价值。研究提出的六种VSG拓扑分析流程可指导阳光电源在弱电网场景下优化控制器参数整定策略，提升储能系统同步稳定性和电网支撑能力。该方法论可应用于ST2236UX等构网型储能变流器的控制算法...
弱电网下短路比大幅波动时并网逆变器的阻抗自适应双模控制及基于D分割法的稳定性分析
Impedance Adaptive Dual-Mode Control of Grid-Connected Inverters With Large Fluctuation of SCR and Its Stability Analysis Based on D-Partition Method
Ming Li · Xing Zhang · Zixuan Guo · Hailong Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统电流源模式（CSM）在弱电网下易失稳，而电压源模式（VSM）在极弱电网下表现更佳。本文提出一种阻抗自适应双模控制策略，通过D分割法分析稳定性，有效解决了短路比（SCR）大幅波动导致的并网逆变器失稳问题，提升了系统在不同电网强度下的运行鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的并网需求。随着全球光伏渗透率提升，电网强度（SCR）波动成为行业痛点。本文提出的阻抗自适应双模控制可优化逆变器在跟网型（GFL）与构网型（GFM）模式间的平滑切换，显著增强产品在偏远地区或弱电网场景下的适应性。建议研发团...
一种稳定带恒功率负载的双有源桥变换器的方法
A Method for Stabilizing Dual Active Bridge Converters with Constant Power Loads
Bhanu Shankar Babaiahgari · Hector R. Robles-Campos · Md Habib Ullah · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
基于双有源桥（DAB）的储能系统是将可再生能源接入电网的关键。然而，由于恒功率负载（CPL）的负阻抗特性，DAB 变换器可能会变得不稳定，给整个系统的稳定性带来风险。为解决这一问题，本文提出了一种基于电感饱和的稳定方法。该方法通过扩大变换器的稳定区域来确保其稳定性，降低快速瞬变导致失稳的风险。基于使用全阶连续时间平均模型的数学分析以及 CPL 的特性，所提出的方法通过扩大稳定区域有效地稳定了 DAB 变换器，即使在大信号变化的情况下也能实现快速动态响应。与其他先进的稳定方法不同，这种方法不需要对...
解读: 该DAB恒功率负载稳定性控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，DAB作为核心DC-DC变换环节，常面临下游逆变器呈现的恒功率负载特性导致的负阻抗失稳问题。文中提出的虚拟阻抗与反馈补偿结合方法，可直接应用于优化ST储能变流器的内环控制策略...
基于无源性设计的电压控制器提升逆变器电流反馈型跟网逆变器稳定性
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等7人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月 · Vol.40
本文针对逆变器侧电流反馈（ICF）配置下跟网型逆变器在弱电网中的稳定性问题，提出一种基于无源性理论的公共耦合点电压控制器，通过理论分析与实验验证，显著提升其在宽范围电网阻抗下的稳定裕度。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在弱电网/高阻抗场景（如偏远地面电站、工商业分布式项目）下的可靠并网。提出的无源性电压控制器可嵌入现有iSolarCloud平台的自适应控制模块，增强ICF架构（常见于紧凑型PCS设计）的鲁棒性，建议在下一代ST5000/630...
基于无源性电压控制器的逆变器电流反馈跟网型逆变器稳定性增强
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具有强大的功率输出性能，跟网型逆变器仍然是现代可再生能源系统的主要接口。随着全球对清洁高效能源转换的需求不断增加，优化逆变器系统的稳定性对于将可再生能源接入电网至关重要。在某些能源转换场景中，由于设备限制和空间约束，电流传感器被安装在逆变器侧，这可能会影响逆变器的稳定性。虽然已经对逆变器侧电流反馈（ICF）配置的稳定性进行了研究，但进一步提高其稳定性的方法仍有待深入探索。本文采用基于无源性的设计方法分析了 ICF 跟网型逆变器的稳定性，重点研究了公共耦合点电压控制器。对所提出的控制器进行了全...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性设计的逆变器稳定性增强技术具有重要的工程应用价值。当前，我司光伏逆变器和储能变流器产品在全球市场占有率持续提升，但在实际应用中，受制于设备布局和成本优化需求，电流传感器往往需要配置在逆变器侧而非电网侧，这种逆变器侧电流反馈（ICF）配置在弱电网环境下存在稳定性...
跟网型变流器中功率-电流环交互引发的高频谐振机理分析及自稳定设计
Mechanism Analysis of High Frequency Resonance Induced by Power‐Current Loop Interaction and Self‐Stability Design of Grid‐Following Converters
Yihang Zhao · Xiaoqiang Li · Shijie Li · Mengcheng Pei 等5人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19
本文揭示了跟网型（GFL）变流器功率环在闭环控制下存在高频谐振自稳定性问题，其根源在于功率环与电流环参数失配导致的环路交互。提出基于电流环约束优化功率环参数的设计方法，有效抑制谐振。实验验证了理论与方法的有效性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、组串式光伏逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网/高阻抗场景下的并网稳定性提升。当前产品广泛采用多环协同控制架构，功率-电流环耦合引发的高频振荡已成为现场LVRT/HVRT测试及微电网运行中的典型故障源。建议在下一代iSolarCloud智能控制策略中嵌入...
基于双向长短期记忆网络
Bi-LSTM）的并网变流器序阻抗预测
Sijia Li · Rui Kong · Frede Blaabjerg · Amjad Anvari-Moghaddam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
大规模电压源变流器（VSC）接入电网可能引发稳定性问题。基于阻抗建模的稳定性分析是解决该问题的核心框架。然而，在变流器内部结构和参数未知的情况下，现有频率扫描测量技术存在局限。本文提出一种基于Bi-LSTM神经网络的序阻抗预测方法，旨在实现对变流器阻抗特性的快速、准确评估，为复杂电网环境下的稳定性分析提供新途径。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高价值。在弱电网或复杂电网环境下，逆变器与电网的交互稳定性是核心痛点。通过引入Bi-LSTM深度学习模型，阳光电源可在iSolarCloud平台或现场运维中，无需获取逆变器内部详细参数即可...
孤立微电网的非线性动态建模与大信号稳定性分析
Nonlinear Dynamic Modeling and Large-Signal Stability Analysis of Isolated Microgrids
Jiwei Ge · Yang Han · Ensheng Zhao · Yuxiang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
微电网的分布式发电主要来自可再生能源，通过电力电子变换器实现灵活的能量转换。然而，微电网缺乏旋转惯量，抗干扰能力较差，使其更容易出现暂态不稳定问题，而这种暂态不稳定无法通过小信号分析进行评估。为了分析大扰动对系统暂态稳定性的影响，本文对由构网型（GFM）和跟网型（GFL）变换器组成的微电网中的非线性特性进行了数学描述。然后，建立了独立交流微电网的通用非线性动态模型。此外，采用基于Takagi - Sugeno（TS）多模型的迭代算法来估计吸引域（DOA）。本文的主要创新点在于对由多种类型变换器和...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于孤岛微电网非线性动态建模和大信号稳定性分析的研究具有重要的战略价值。该论文针对微电网转动惯量不足和抗扰动能力弱的核心痛点，建立了包含构网型（GFM）和跟网型（GFL）变流器的通用非线性动态模型，这与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器领域的技术路线高度契合。 对于阳光...
考虑空间差异与振荡稳定约束的储能优化运行
Optimal Operation for Energy Storage with Oscillation Stability Constraints Considering Spatial Differences
Yin Chen · Qiufan Yang · Hui Xiong · Xia Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
考虑到弱电网条件下电力系统的运行模式与跟网型（GFL）可再生能源（RES）的振荡失稳密切相关，且构网型（GFM）储能（ES）是提高跟网型稳定性的有效手段之一，本文进一步拓展了储能的优化运行目标，以确保电力系统的小干扰同步稳定性。首先，考虑到不同空间位置设备的同步稳定性差异，基于模态解耦方法，分析了多个跟网型可再生能源机组（GFL）同步环主导的振荡稳定运行域。其次，基于频域分析和模态解耦方法，量化了不同调频参数下多点布局的构网型储能机组（GFM）与多个跟网型机组组成的系统的振荡稳定运行域。随后，考...
解读: 该研究针对弱电网下GFL型设备振荡失稳问题，对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。文中提出的多区域协调优化模型可融入iSolarCloud云平台，实现分布式储能站点的协同控制；小信号稳定性判据可嵌入储能变流器控制算法，动态调整充放电策略以抑制低频振荡。该方法...
基于能量耗散强度分析的双馈风电机组次同步振荡稳定性评估
Stability Assessment of DFIG Subsynchronous Oscillation Based on Energy Dissipation Intensity Analysis
Jing Ma · Yaqi Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
针对双馈感应发电机（DFIG）经串补电路并网引发的次同步振荡问题，本文提出了一种基于能量耗散强度的稳定性评估方法。通过定义DFIG在振荡周期内产生的瞬态能量，量化系统阻尼特性，从而有效评估并网系统的稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电渗透率提升，弱电网下的次同步振荡已成为行业痛点。阳光电源在风电变流器设计中，可借鉴该能量耗散分析法，优化控制算法以增强系统阻尼。此外，该稳定性评估模型可集成至iSolarCloud平台，为电站运维提供振荡风险预警。同时，该研究中关于振荡抑制的...
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...
峰值或谷值电流编程控制下三电平飞跨电容Buck变换器的稳定性研究
Stability Properties of the 3-Level Flying Capacitor Buck Converter Under Peak or Valley Current Programmed Control
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
本文研究了在电流模式控制（CMC）下，三电平飞跨电容（FC）Buck变换器的基本稳定性。分析涵盖了峰值CMC（P-CMC）和谷值CMC（V-CMC），重点探讨了电感电流的静态不稳定性及飞跨电容电压失控现象，并给出了避免电流次谐波振荡的条件。
解读: 该研究涉及的三电平拓扑及电流模式控制技术，对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率DC-DC变换器设计具有重要参考价值。三电平技术能有效降低开关应力，提升功率密度，是PowerTitan等大型储能系统实现高效率的关键。文章关于飞跨电容电压平衡及电流环稳定性的分析，有助于优化PCS在宽电压范围下的控制...
通过电压幅值调节和无功功率注入提升构网型变流器的暂态稳定性
Transient Stability Improvement of Grid-Forming Converters Through Voltage Amplitude Regulation and Reactive Power Injection
Wenjia Si · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文深入分析了构网型变流器在大型扰动下的暂态稳定性问题。针对构网型变流器在弱电网或故障期间易失稳的挑战，提出了一种通过电压幅值调节和无功功率注入的控制策略，旨在增强系统在电网扰动下的同步能力与运行稳定性。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及地面光伏电站中的核心竞争力。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，GFM技术对于维持系统电压和频率稳定至关重要。本文提出的电压幅值调节与无功注入策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升其在故障穿越期间的暂态稳定性...
基于不同调度场景和电网强度下VSG储能系统优化配置以提升跟网型变流器稳定性
Optimal VSG BESS Sizing for Improving Grid-Following Converter Stability Under Various Dispatch Scenarios and Grid Strengths
Yunda Xu · Ruifeng Yan · Tapan Kumar Saha · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
随着可再生能源渗透率提高，基于逆变器的电源在弱电网下的稳定性问题日益突出，尤其跟网型变流器易失稳。虚拟同步发电机（VSG）电池储能系统被证明可改善此类稳定性，但其最优容量配置尚不明确。现有研究多依赖小信号或阻抗模型，仅适用于单一运行点，难以涵盖多种调度场景与电网强度变化。本文提出一种可视化系统稳定运行区域的新方法，揭示不同有功功率与电网阻抗下的稳定边界，并提出计及多工况变化的VSG容量优化配置策略，在确保稳定的同时最小化储能容量。通过PSCAD仿真验证了该策略在广泛运行条件下的有效性与可靠性。
解读: 该VSG储能优化配置技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的可视化稳定运行区域方法可直接应用于ST储能系统的容量规划工具，帮助客户在弱电网场景下精准确定VSG储能配置，避免过度投资。针对多调度场景和电网强度变化的优化策略，可集成到iSolarCl...
基于新型模糊张量空间方法的M3C与GFM/GFL混合控制策略变换器交互大信号稳定性分析
Interaction Large-Signal Stability Analysis of M3C and GFM/GFL Hybrid Control Strategies Converters Based on the Novel Fuzzy Tensor Space Method
Ziyue Duan · Yongqing Meng · Peiqi Zhao · Shuhao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种新颖的模糊张量空间方法，用于分析模块化多电平矩阵变换器与电网形成/跟随（GFM/GFL）混合控制策略变换器的相互作用大信号稳定性。针对系统动态模型中存在的高阶、强非线性和多频耦合等难题，利用扇形非线性理论将复杂度从指数级降低到常数级。这是通过将原始隶属函数集优化为线性无关的模糊张量基来实现的。此外，利用模糊张量空间的物理意义缩小了求解李雅普诺夫泛函问题的映射区域，有效降低了保守性。与传统的TS模糊理论相比，该方法得到的稳定性分析结果在复杂度和准确性之间实现了更好的平衡。基于改进后的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的模糊张量空间方法为解决M3C（模块化多电平矩阵变换器）与GFM/GFL混合控制策略的大信号稳定性问题提供了创新性理论工具，这对我司在新能源并网系统领域具有重要战略价值。 随着公司光伏逆变器和储能系统大规模接入电网，特别是在弱电网环境下，多台变流器之间的交互稳定...
基于阻尼反射能量函数构建的构网型逆变器稳定性区域估计
Estimation of Stability Region for Grid-Forming Inverters Considering Switching Characteristics via Constructing Damping-Reflected Energy Functions
Cong Luo · Shuhan Liao · Yajun Liu · Yandong Chen · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
构网型（GFM）逆变器广泛应用于可再生能源与电网的接口。在低电压穿越期间，为限制故障电流，GFM逆变器会切换控制策略，导致其暂态稳定性特性与同步机不同。本文考虑虚拟阻抗引起的切换特性，从能量角度建立故障期间及故障清除后GFM逆变器暂态稳定性的分析框架。为降低稳定性区域的保守性，构造了统一的能量函数，计及阻尼损耗和无功功率控制环动态。相比现有方法，所提能量函数能直观反映阻尼作用，有效降低暂态稳定预测的保守程度。仿真与硬件在环实验验证了该方法在具有切换特性的GFM逆变器暂态稳定预测中的有效性与准确性...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的构网型控制具有重要应用价值。针对GFM逆变器在低电压穿越期间的虚拟阻抗切换特性，所提阻尼反射能量函数方法可直接应用于优化阳光电源储能产品的暂态稳定性评估体系。相比传统保守估计，该方法能更精确预测故障穿越能力边界，指导虚拟阻抗参数整定，...
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