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变惯量电力系统中用于频率控制的在线事件触发切换方法
Online Event-Triggered Switching for Frequency Control in Power Grids With Variable Inertia
Jie Feng · Wenqi Cui · Jorge Cortés · Yuanyuan Shi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
可再生能源的高比例接入导致电力系统惯量时变，进而恶化频率动态性能。通过调节电力电子接口资源的功率设定值参与一次调频是一种有效缓解手段，但在时变惯量下控制器设计面临稳定性与最优性挑战。本文将时变惯量下的频率动态建模为非线性切换系统，各模式对应不同惯量水平下的非线性转子运动方程。提出一种神经比例-积分（Neural-PI）控制器结构，可保证各模式下输入-状态指数稳定。进一步设计在线事件触发切换机制，从针对不同惯量优化的Neural-PI控制器集中动态选取最优控制器。IEEE 39节点系统的仿真验证了...
解读: 该变惯量频率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Neural-PI控制器与在线事件触发切换机制，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略优化：在高比例新能源场景下，系统惯量随光伏SG逆变器出力波动而剧烈变化，传统固定参数VSG难以兼顾稳定...
一种面向场景依赖的可信度评估通用框架用于机器学习驱动的电力系统暂态稳定评估
A Generic Scene-Dependent Credibility Evaluation Framework for Machine Learning-Based Transient Stability Assessment of Power Systems
Jiacheng Liu · Jun Liu · Tao Ding · Chao Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年11月 · Vol.41
本文提出场景依赖可信度评估（SCE）框架，通过改进局部泛化误差估计（ILGEE）推导预测误差方差上界，并结合Neumann边界条件建模系统稳定性概率密度，定义基于信息熵的场景依赖可信度指数（SCI）。验证表明SCI=0.93时可实现100%准确暂态稳定评估。
解读: 该框架可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台对光储电站暂态稳定性的实时可信评估能力，尤其适用于构网型PowerTitan和ST系列PCS在弱电网/高比例新能源场景下的动态响应可信度量化。建议将SCI指标嵌入iSolarCloud的AI预警模块，与组串式逆变器的LVRT/HVRT动作逻辑联动...
考虑频率相关变惯量与内电势的直流母线电压同步构网型变流器暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for DC-Link Voltage Synchronization Grid-Forming Converter Considering Frequency-Related Varying Inertia and Internal Voltage
Zhen Tian · Pan Feng · Meng Huang · Junyang Liang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着逆变器渗透率提升，电力系统暂态稳定性面临严峻挑战。本文针对直流母线电压同步控制（DVSC）的构网型变流器（GFMC），研究了考虑频率相关变惯量及内电势变化下的暂态稳定性。该研究为解决传统功率同步控制对恒定直流电压依赖的问题提供了理论支撑，对提升高比例新能源电力系统的支撑能力具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）产品的核心控制算法优化。随着电网对构网型（Grid-Forming）技术要求的提高，传统的虚拟同步机（VSG）控制在弱电网或直流电压波动环境下易出现稳定性问题。本文提出的DVSC控制策略及变惯量分析方法，能够显著...
基于二极管整流单元高压直流系统的混合型构网与跟网海上风电场中构网型风电机组比例研究
Proportion of Grid-forming Wind Turbines in Hybrid GFM-GFL Offshore Wind Farms Integrated with Diode Rectifier Unit Based HVDC System
Yanqiu JinZheren ZhangZheng Xu · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
本文研究了包含构网型（GFM）和跟网型（GFL）风电机组并集成二极管整流单元（DRU）型高压直流输电系统的混合海上风电场的稳定性及无功特性。提出了考虑系统稳定性和海上侧无功功率优化约束的GFM风电机组比例确定方法。基于所建立的线性化模型进行小信号稳定性分析，识别影响系统稳定的关键因素，并提出GFM机组的无功-频率补偿控制策略以改善动态性能。分析了海上侧无功功率不平衡对GFM能力有效性的影响，提出了交流滤波器无功容量优化设计及GFL机组无功补偿控制等降低海上无功负荷的方法。最后通过PSCAD/EM...
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。研究的GFM-GFL混合控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的并网控制优化，特别是在无功功率补偿和系统稳定性方面。文中提出的无功-频率补偿控制方法可用于提升储能变流器的电网支撑能力，对完善阳光电源的构网型控制技术...
基于T-S模糊模型的模块化多电平矩阵变换器功率波动下大信号稳定性分析与增强
Large-Signal Stability Analysis and Enhancement of Modular Multilevel Matrix Converter Under Power Fluctuation Based on T-S Fuzzy Model Theory
Ziyue Duan · Yongqing Meng · Yunkang Duan · Haitao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了模块化多电平矩阵变换器（M3C）在低频交流/交流系统及城市电网升级中的应用。针对现有小信号稳定性分析方法在处理大信号扰动时的局限性，提出了基于T-S模糊模型的大信号稳定性分析与增强策略，以应对功率波动带来的系统失稳风险。
解读: M3C作为一种先进的多电平拓扑，在超高压、大功率输电及风电变流领域具有潜在应用价值。阳光电源目前在集中式光伏逆变器及大型风电变流器领域处于行业领先地位，随着电网对构网型技术及弱电网适应性要求的提升，该文提出的T-S模糊模型大信号稳定性分析方法，可为公司下一代高压大功率变流器的控制算法优化提供理论参考...
直流母线电压同步的构网型光伏稳定性分析与环路重塑
Stability Analysis and Loop Reshaping for DC-Link Voltage Synchronized Grid-Forming PVs
Lingchao Kong · Chao Wu · Tong Zhao · Da Xie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着光伏渗透率提升，光伏逆变器需具备构网型（GFM）运行能力。由于光伏侧无法直接控制直流电压，GFM光伏需同时承担直流电压调节与交流侧支撑功能。本文重点研究了直流母线电压同步控制下的系统稳定性，并提出了环路重塑方法以优化性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（GFM）技术领域的战略布局。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器支撑能力要求提高，该文提出的直流母线电压同步与环路重塑技术，可直接优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的运行稳定性。建议研发团队将该控制策略集成至iSolarCloud智...
考虑数字控制和PWM效应的三相并网变换器多频小信号建模
Multifrequency Small-Signal Modeling for Three-Phase Grid-Tied Converter Considering Digital Control and PWM Effect
Hang Li · Yao Sun · Jianheng Lin · Guanguan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
由于忽略了数字控制和脉宽调制（PWM）效应引入的宽带频率耦合效应，传统应用于数字控制功率变换器的平均建模方法在s域的精度不足。本文建立了数字控制三相并网电压源变换器的s域多频小信号模型，该模型全面考虑了数字控制和PWM的影响。因此，数字控制框架中的关键系统动态特性能够有效融入系统模型，确保了模型在奈奎斯特频率以上的准确性。基于所建立的模型，可以准确预测高频稳定性，而传统平均模型和其他改进模型存在局限性。此外，本文揭示了不同离散化方法（双线性变换、后向欧拉法）导致的模型和稳定性差异。仿真和实验结果...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项多频小信号建模技术对我们的三相并网逆变器产品具有重要的工程价值。传统的平均建模方法在数字控制系统中存在明显的精度缺陷，特别是在奈奎斯特频率以上无法准确预测系统动态特性，这直接影响到我们光伏逆变器和储能变流器在复杂电网环境下的稳定性评估。 该技术的核心价值在于全面考虑了...
带LC输入滤波器的开关功率变换器的观测器与李雅普诺夫控制
Observer and Lyapunov-Based Control for Switching Power Converters With LC Input Filter
Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani · Matheepot Phattanasak · Jean-Philippe Martin · Babak Nahid-Mobarakeh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种用于直流微电网中带LC输入滤波器开关变换器的控制方法。该方法基于李雅普诺夫稳定性分析，通过观测器获取所有状态变量（包括用于计算负载电阻的输出电流），在减少传感器数量的同时保证了系统的稳定性。
解读: 该研究针对带LC滤波器的变换器控制，对阳光电源的储能变流器（PCS，如PowerTitan系列）及微电网解决方案具有重要参考价值。在直流微电网应用中，LC滤波器常用于抑制高频谐波，但易引起谐振。本文提出的基于观测器的李雅普诺夫控制方法，能够在减少传感器成本的同时提升系统动态响应和稳定性。建议研发团队...
低载波比条件下用于稳定性与动态性能提升的相位校正比例谐振控制
Proportional Resonant Control With Phase Correction for Stability and Dynamics Enhancement Under Low Carrier Ratio Conditions
Ye Yan · Jintao Lei · Boxin Liu · Xin Xiang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文研究了相位校正比例谐振（PCPR）电流控制器在低载波比条件下的应用。针对高功率变换器在低载波比下易出现的不稳定或动态性能差的问题，文章通过定制的双边伯德图（Bilateral Bode plots）分析，为控制器参数设计提供了理论指导，以提升系统的稳定性和动态响应能力。
解读: 该研究直接针对高功率变换器在低载波比下的控制难题，对阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。在阳光电源的大功率组串式逆变器（如SG320HX）及大型储能系统（如PowerTitan系列）中，为了降低开关损耗，通常采用较低的开关频率，这会导致载波比降低，从而引发控制环路失稳。本文提出的相位校正策略及参数...
单相三电平飞跨电容升压逆变器的分频控制与稳定性分析
Frequency-Divided Control and Stability Analysis of Single-Phase Three-Level Flying Capacitor Boost Inverter
Biyang Yu · Hua Han · Yao Sun · Shiming Xie 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
单相三电平飞跨电容（TLFC）升压逆变器是一种无需额外元件即可实现有源功率解耦的电力变换器。然而，其控制自由度少于控制目标数，给控制器设计带来挑战。为此，本文提出一种分频控制方法，将系统的解耦控制输入分解为直流分量与交流分量分别设计：直流分量用于调节飞跨电容的平均电压，交流分量抑制直流母线电压脉动。该方法可有效抑制输入电流与母线电压中的二倍工频纹波，并具有较强鲁棒性。针对TLFC升压逆变器的非线性周期时变特性，建立了单输入单输出导纳模型以分析系统在所提控制下的稳定性。最后通过1.5 kW硬件样机...
解读: 该分频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。三电平飞跨电容拓扑的有源功率解耦特性可直接应用于单相储能PCS，无需额外直流侧大电容即可抑制二倍频纹波，提升功率密度和系统寿命。所提出的分频控制策略将直流与交流分量解耦设计，为阳光电源三电平拓扑控制算法优化提供新思路，可...
具有多电压等级母线的并联直流配电系统分散式阻抗规范
Decentralized Impedance Specifications for Paralleled DC Distribution Power System With Multiple-Voltage-Level Buses
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
随着直流配电系统（DPS）向多电压等级、多直流母线及多变换器架构演进，系统复杂性导致了严峻的稳定性挑战。本文针对多电压等级母线的并联直流配电系统，提出了分散式阻抗规范，旨在通过阻抗判据解决复杂拓扑下的系统稳定性问题，为多变换器并联运行提供理论支撑。
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参考价值。随着公司业务向多能互补及复杂直流微网系统拓展，多变换器并联带来的谐振与稳定性问题日益突出。本文提出的分散式阻抗规范，可指导公司在多机并联储能系统及直流配电场景下的控制策略优化，提升系统在弱电网...
考虑故障电流限制的下垂控制型电压源换流器暂态功角控制
Transient Power Angle Control for a Droop-controlled Voltage Source Converter Considering Fault Current Limitation
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...
弱电网下双馈风力发电机对称故障期间的动态稳定性分析及改进低电压穿越方案
Dynamic Stability Analysis and Improved LVRT Schemes of DFIG-Based Wind Turbines During a Symmetrical Fault in a Weak Grid
Ruikuo Liu · Jun Yao · Xuewei Wang · Peng Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
随着风电渗透率提升，双馈风力发电机（DFIG）在弱电网下的低电压穿越（LVRT）稳定性问题日益突出。本文通过建立小信号状态空间模型，深入探讨了弱电网故障下DFIG系统的失稳机制，并提出了改进的LVRT控制策略以提升系统运行稳定性。
解读: 该研究针对弱电网下的DFIG稳定性分析，对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入环境日益复杂，电网强度降低成为常态，该文提出的改进LVRT方案可优化变流器在弱电网下的故障穿越能力，提升产品在复杂电网环境下的适应性。建议研发团队将小信号建模方法应用于风电变流器的控制参数整定，以增强系统...
微电网的统一物理信息神经网络框架及其在电压稳定性分析中的应用
Uniform Physics Informed Neural Network Framework for Microgrid and Its Application in Voltage Stability Analysis
Renhai Feng · Khan Wajid · Muhammad Faheem · Jiang Wang 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
本文聚焦物理信息神经网络PINN在光伏PV、风电和储能设备模型参数提取中的应用。准确提取这些模型参数对有效控制和优化重庆电力系统CPS整体稳定性至关重要。尽管提出众多算法解决该问题，准确可靠提取参数仍是重大挑战。本文提出改进PINN命名为统一物理信息神经网络UPINN，采用基于近端策略优化PPO的强化学习进行参数提取。UPINN通过四种策略克服PINN困难：反馈算子、GRU门控机制、历史种群传递算子和PPO辅助强化学习修正因子。UPINN模型迭代训练以最大化参数和减少RMSE。UPINN准确提取...
解读: 该物理信息神经网络技术对阳光电源设备建模和电网分析有重要应用价值。阳光iSolarCloud平台管理海量光伏储能设备，需要准确的设备模型进行仿真和优化。UPINN参数提取方法可应用于阳光设备数字孪生模型的自动标定。强化学习PPO算法对阳光智能控制策略优化有借鉴意义。电压稳定性监测是阳光储能系统电网支...
基于Floquet理论的单相非对称多电平逆变器SRF电压控制小信号稳定性分析
Floquet-Theory-Based Small-Signal Stability Analysis of Single-Phase Asymmetric Multilevel Inverters With SRF Voltage Control
Yang Han · Xiangyang Lin · Xu Fang · Lin Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种基于Floquet理论的小信号建模方法，用于分析独立运行模式下单相非对称级联H桥多电平逆变器（ACHMI）的稳定性。该模型涵盖了功率级及包含同步参考坐标系（SRF）电压环和电容电流反馈的级联控制回路，为多电平逆变系统的稳定性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究针对多电平逆变器在复杂控制策略下的稳定性分析，对阳光电源的组串式逆变器及户用储能逆变器产品线具有参考价值。随着户用及工商业场景对电能质量要求提升，多电平拓扑应用日益广泛，其控制环路的稳定性直接影响系统可靠性。建议研发团队借鉴Floquet理论分析方法，优化逆变器在弱网或独立运行模式下的控制参数...
LC滤波电压源逆变器单环交流电压控制的新稳定性区域及其通过电压解耦的改进
New Stability Region for the Single-Loop AC-Voltage Control in LC-Filtered VSIs and Its Improvement by Means of Voltage Decoupling
Pablo Marino Fernández-Abraldes · Diego Ríos-Castro · Diego Pérez-Estévez · Jesús Doval-Gandoy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文研究了带LC滤波器的电压源逆变器（VSI）的电压控制问题。LC滤波器虽能有效衰减开关谐波，但其谐振特性易引发系统不稳定。文章分析了单环比例谐振（PR）控制下的稳定性区域，并提出了一种通过电压解耦改进系统稳定性的方法，旨在提升逆变器在不同负载条件下的控制性能与鲁棒性。
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、储能变流器PCS）中的LC滤波环节。在光伏与储能系统中，LC谐振是影响并网稳定性的关键因素，尤其在弱电网环境下。本文提出的电压解耦控制策略，能够有效优化逆变器的动态响应，提升系统在复杂电网环境下的稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarC...
基于LMI极点约束的IPT系统参数不确定性鲁棒控制
Robust Control for the IPT System With Parametric Uncertainty Using LMI Pole Constraints
Yanling Li · Hao Du · Zhengyou He · Wei Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
在感应电能传输（IPT）系统中，线圈偏移、负载波动及外部干扰会导致功率波动及性能下降。本文提出一种基于线性矩阵不等式（LMI）极点约束的鲁棒控制方法，旨在解决IPT系统在参数不确定性下的稳定性与性能优化问题，有效抑制系统波动。
解读: 该研究探讨的IPT系统鲁棒控制技术与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术相关性。虽然目前主流充电桩多采用接触式，但无线充电（IPT）是未来高阶充电技术的重要方向。此外，文中涉及的参数不确定性鲁棒控制算法，可迁移至阳光电源的储能变流器（PCS）及双向DC-DC变换器控制策略中，特别是在面对弱电网环境或...
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...
一种用于稳定含恒功率负载的三相四线三电平光伏-储能微电网运行的新型虚拟阻抗补偿算法
Novel Virtual Impedance Compensation Algorithm for Operation Stabilization of 3P4L3L PV-BES Microgrids With Constant Power Loads
Yi Zhu · Huiqing Wen · Yong Yang · Caifeng Wen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种包含光伏阵列、电池储能系统和恒功率负载的混合微电网系统，采用三相四线三电平拓扑作为主功率接口。随着恒功率负载渗透率的提高，系统运行稳定性面临严峻挑战。为此，本文提出虚拟阻抗补偿方法以抑制由恒功率负载引发的不稳定与振荡问题。首先建立主功率接口（特别是三相四线三电平变换器与恒功率负载）的小信号模型，并基于奈奎斯特判据分析级联系统的稳定性。随后提出两种补偿策略，并通过稳定性裕度对比其性能。实验结果验证了所提方法的有效性，表明虚拟阻抗补偿可有效提升高比例恒功率负载下微电网的稳定性。
解读: 该虚拟阻抗补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中针对三相四线三电平拓扑的恒功率负载稳定性问题，与阳光电源三电平储能变流器架构高度契合。在光储微电网场景中，充电桩、数据中心等恒功率负载占比提升会引发负阻抗失稳，该补偿算法可集成至ST储能系统的控制策...
DFIG并网系统中CCS-MPC加权因子设计
Weighting Factors Design of CCS-MPC for a Grid-Connected DFIG Systems
Yuri O. Cota · Jefferson S. Costa · Angelo Lunardi · Igor Oliani 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
模型预测控制（MPC）因其固定开关频率和多变量控制能力，广泛应用于电力系统特别是可再生能源发电中。在双馈感应发电机（DFIG）系统中的应用可有效抑制转矩与电流振荡，提升动态稳定性。然而，MPC加权因子的设计对成本函数具有直接影响，不当选择将恶化系统性能。本文提出一种基于根轨迹法（RLM）的加权因子设计方法，通过确保闭环特征值稳定，优化功率调节与电能质量性能，并构建性能图谱分析加权因子与预测时域对系统动态的影响。最后通过实验平台验证所提MPC控制策略在调节DFIG转子电流、保障并网能量稳定性与性能...
解读: 该研究的CCS-MPC加权因子设计方法对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品具有重要参考价值。特别是在ST系列储能变流器和大型储能系统中,该方法可优化并网控制性能,提升系统动态响应能力。通过根轨迹法设计加权因子,能够有效改善功率调节精度和电能质量,这对构建高性能的GFL/GFM控制系统具有重要指导意...
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