孔令国 · 胡程奥 · 孙佳琦 · 王士博 等9人 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45

针对质子交换膜电解槽在电力系统频率控制中负荷安全快速响应的难题，提出一种考虑氧中氢含量的非线性频率动态响应控制策略。基于质量、能量守恒及电化学方程建立电解槽一维动态机理模型，解析获得阳极氧中氢含量的数学表达；结合全息目标反馈非线性控制理论，设计兼顾安全与响应性能的频率控制策略。在25%风电渗透率的四机两区系统中进行阶跃负荷与风电波动仿真，结果表明所提方法在频率调节速度与稳定性方面优于传统下垂、加速下垂及频率变化率控制。

解读: 该PEM电解槽非线性频率响应控制技术对阳光电源氢能储能系统及电网侧储能产品具有重要应用价值。研究提出的全息目标反馈非线性控制策略可直接应用于阳光电源正在布局的制氢储能一体化方案，通过精确控制氧中氢含量确保电解槽安全参与电网频率调节。该技术与阳光电源ST系列储能变流器的构网型GFM控制形成互补，可将电...

李立民李硕娜冯启帆夏杨红韦巍 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45

并网型直流耦合制氢系统（GDHPS）参与电网频率调节是能源转型的重要方向，需在保障电解槽功率合理分配的同时提供有效频率支撑。针对碱液电解槽（AWE），本文提出一种新型控制策略，包含自适应虚拟热敏电阻控制、快速频率响应机制与虚拟惯性响应机制三项改进。该策略通过实时更新AWE温度模型动态调节下垂系数，实现宽温域下的分散式控制与功率均衡，并提升系统动态性能。仿真与实验验证了所提方法在Matlab/Simulink及制氢实验平台上的有效性。

解读: 该并网型直流耦合制氢系统的频率支撑控制策略对阳光电源具有重要应用价值。其自适应虚拟热敏电阻控制与虚拟惯性响应机制可直接应用于ST储能变流器的构网型GFM控制技术升级，增强电网频率支撑能力。多电解槽分散式下垂控制与功率均衡策略可借鉴至PowerTitan大型储能系统的多模块并联控制，优化功率分配。快速...

秦晓辉 · 范宸珲 · 齐磊 · 丁保迪 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45

在双碳目标背景下，新型电力系统呈现“双高”特征，电网强度趋弱，构网型控制迎来发展机遇。下垂控制及其优化技术虚拟阻抗因静态特性简洁而广受关注，但其深层机理、动态因果关系及虚拟阻抗对无功-电压特性的影响尚不明确。本文深入探讨下垂控制的本质与适应性，分析虚拟阻抗对源端输出特性的影响，结合仿真验证，并与戴维南等效系统对比，提出网侧电压参考设计方法及双向虚拟阻抗策略，兼顾正常运行时的电压支撑与故障下过电流抑制。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制策略具有直接应用价值。文章揭示的下垂控制深层机理和虚拟阻抗对无功-电压特性的影响分析，可优化阳光电源GFM控制算法中的电压支撑能力。提出的双向虚拟阻抗策略能同时解决正常运行时的电压调节与故障时的过流抑制问题，这对弱电网场...

王烁哲 · 韩民晓 · 范溢文 · 孙天奎 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45

针对换流器型电网中构网型换流器采用下垂控制导致频率/电压偏差及功率分配不均的问题，提出一种基于事件触发的改进自律分散控制策略。通过建立考虑通信延时与换流器动态特性的修正方程，设计事件触发函数并构造李雅普诺夫函数证明其收敛性，实现了频率/电压的二次调节与有功-无功功率优化分配。该方法在保持下垂特性不变的前提下，降低通信负担，提升系统稳定性。MATLAB/Simulink仿真验证了其在多种工况下的有效性。

解读: 该改进自律分散控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对构网型GFM控制中的频率/电压偏差问题，该方法通过事件触发机制实现二次调节与功率优化分配，可直接应用于多台ST储能变流器并联场景，提升系统频率/电压调节精度。其考虑通信延时的修正方程设计，契合阳...

刘颜滔邓卫裴玮李毅丰 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.45

低压多端直流系统在高电力电子化与低阻尼特性下易因可再生能源与负荷波动引发电压振荡，尤其在下垂控制下稳定边界显著收缩。本文针对该问题提出一种附加阻尼控制方法，基于非线性状态空间模型，采用Lyapunov理论设计状态反馈控制律，自动生成各电压源换流器所需附加阻尼功率。通过MATLAB主导特征值分析与RTLab硬件在环实验验证，所提方法在不改变本地控制策略的前提下，以极小附加功率有效抑制电压振荡，提升系统稳定性，扩展稳定边界，适应宽功率波动与高比例可再生能源接入场景。

解读: 该附加阻尼控制方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的多机并联场景，可提升系统稳定性并扩大功率波动适应范围。通过Lyapunov状态反馈控制实现的自动阻尼注入，可优化储能变流器的下垂控制性能，提高系统抗扰动能力。该方法无需改变...

Zexiong Wei · Yao Sun · Xiaochao Hou · Mei Su 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月

级联逆变器的分散控制因其高度的灵活性和可扩展性而备受关注。在并网模式下，现有的分散控制方法要么在电网电压骤降时容易导致系统不稳定，要么无法提供一次电压/频率支撑。为解决这一问题，本文提出了一种具有电网电压适应性和主动支撑能力的通用 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项针对级联逆变器并网下垂控制的研究具有重要的战略价值。论文提出的通用ω/P-Q与V/Q下垂控制方法，直接契合公司在大规模光储一体化系统中面临的核心技术挑战。 在技术价值层面，该方案解决了现有分散式控制的两大痛点：一是提升了电网电压跌落时的系统稳定性，这对于阳光电源在弱电...

Mingcheng Lyu · Sheng Huang · Guan Bai · Luobin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

本文提出一种基于模型预测控制（MPC）的电压源换流器多端直流（VSC-MTDC）连接海上风电场的协调控制策略。首先，设计MPC-based风电机组控制策略，优化有功与无功功率控制，抑制疲劳载荷并维持机端电压。其次，提出MPC-based自适应下垂控制，用于跟踪风电场侧换流器功率，降低直流网络损耗或实现电网侧换流器功率分配，并通过降阶处理高阶项分析其稳定性。最后，基于包含多个风电场及换流器的系统模型实现多目标优化。在MATLAB/Simulink中搭建含3个风电场、3个风电场侧换流器和2个电网侧换...

解读: 该研究提出的MPC协调控制策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。MPC-based自适应下垂控制可优化应用于ST系列储能变流器的功率分配和电压调节,提升PowerTitan大型储能系统的并网性能。其多目标优化方法可用于SG系列光伏逆变器的MPPT和电网支撑功能优化,特别是在大型光储项目中...

Jakob Niehues · Robin Delabays · Anna Büttner · Frank Hellmann · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

确保未来以逆变器为主导的电网稳定性是电网运营商面临的核心挑战，尤其是当来自多个供应商的设备相互作用时。在这项工作中，我们推导出了保证小信号稳定性的新条件。这些条件与设备特性无关，并且可以在每个母线的邻域内进行局部验证。逆变器可以具有高度的异质性，并可以实施任何关于频率、电压幅值、有功和无功功率以及内部状态的控制律。我们所做的唯一结构假设是，控制实现了电压幅值和无功功率之间的精确下垂关系，并且整个电网具有恒定的电阻电抗比（R/X）。当将这些条件应用于已有的控制设计模型时，我们能够重现并推广已有的结...

解读: 该电压下垂控制稳定性研究对阳光电源ST储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究揭示的下垂系数与线路阻抗比匹配机制，可优化多台ST变流器并联运行时的协调控制策略，提升系统阻尼特性。小信号稳定性分析方法可应用于构网型GFM控制算法的参数整定，特别是在多厂商设备混合并网场景下，为...

Bangkun Liao · Yunfeng Wen · C. Y. Chung · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

为有效监管高比例逆变器并网资源（IBRs）电力系统的频率支撑能力，本文提出一种新型最小频率支撑强度（MFSS）评估与分配方法。首先构建跟网型（GFL）和构网型（GFM）IBR的等效低阶模型，并嵌入含多类电源的系统频率模型中；进而综合考虑频率变化率与频率最低点约束，提出系统及IBR最小惯量与调频强度协同评估方法；最后基于IBR的频率空间相关性与能量储备状态，提出虚拟惯量与下垂系数的优化分配策略，提升多工况下的频率支撑能力。在改进的IEEE 39节点系统与中国某省级电网的仿真验证了所提方法的有效性与...

解读: 该MFSS评估与分配方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可基于GFM/GFL等效模型实现虚拟惯量与下垂系数的动态优化配置，提升多工况频率支撑能力；对于SG系列光伏逆变器，可依据频率空间相关性和能量储备状态（SOC）协同调配调频资源，避免过...

Shuliang Zhu · Yuyang Liu · Xiaojie Shi · Yuhao Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

随着分布式能源资源（DER）的广泛应用，构网型（GFM）逆变器控制技术得到发展，旨在维持并网运行下的频率与电压稳定，但其对孤岛检测有效性的负面影响引发关注。本文针对经典下垂型GFM控制与滑模频率偏移（SMS）孤岛检测方法的协同运行性能进行评估。通过建立小信号模型，深入分析二者交互机理，确定确保孤岛状态下可靠检测与并网状态下稳定运行的SMS系数合理范围。研究表明，SMS系数与下垂控制中Q-V系数等关键参数共同影响检测效果，需协同优化设计。仿真与实验验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源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重要价值。文章揭示的SMS孤岛检测系数与下垂控制Q-V系数的协同设计方法，可直接应用于阳光电源GFM控制策略的参数整定，解决构网型逆变器在弱电网或微电网场景下孤岛检测失效的难题。通过小信号模型分析确定的参数合理范...

Feifan Chen · Xiongfei Wang · Haowen Wang · Liang Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文重新探讨了矢量电压控制（VVC），发现通过在 $q$ 轴电压参考中引入 $P\text{--}E_{q}$ 下垂控制，传统的锁相环（PLL）可以有效替代功率同步控制，以复现构网型（GFM）逆变器的功率 - 频率（角度）动态特性。因此，本文提出了一种保留传统 PLL 和 VVC 的简单 GFM 控制策略。与近期报道的基于 PLL 的 GFM 方法相比，该方法无需虚拟导纳控制，并且在较宽的电网短路比范围内具有更高的稳定性鲁棒性。

解读: 从阳光电源的业务角度看，这篇论文提出的级联混合同步控制策略对我们的并网逆变器产品线具有重要的技术参考价值。该技术通过在传统矢量电压控制（VVC）中引入P-Eq下垂控制，实现了用常规锁相环（PLL）替代功率同步控制来复现构网型（GFM）逆变器的功率-频率动态特性，这为简化控制架构提供了新思路。 对于...

Xuanyi Xiao · Yunmin Zhang · Zhiyi Li · Chun Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

针对高渗透率光伏接入导致的配电网过电压问题，本文提出一种考虑线路阻抗缺失和多源数据限制的光伏逆变器区域下垂控制方法。该方法通过将富光伏区域的电压反馈点设为区域内电压最高的母线来实现。为进一步抑制下垂控制引入引起的电压振荡，提出带记忆功能的区域下垂控制，并证明其在实际配电网中具有稳定的电压动态特性。该方法仅需少量测量与通信资源，适用于发展程度较低的配电区域。仿真结果表明，相较于基准控制方法，所提方法可提升光伏渗透率5.8%，年光伏发电消纳量增加约15万kWh，显著改善过电压抑制效果。

解读: 该区域下垂控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的电压调节功能具有重要应用价值。研究提出的带记忆功能的区域下垂控制可直接集成到逆变器控制算法中，优化现有Q(V)无功调压策略，特别适用于高渗透率光伏场景。该方法仅需少量通信资源的特点与阳光电源iSolarCloud平台的分布式监控架构高度契合，可实现区域...

Xiaoxiao Liu · Willem Leterme · Paul D. Judge · Geraint Chaffey Chaffey 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月

模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统的控制结构复杂，其交流侧短路故障响应由多个交互控制环路共同决定。本文采用基于初等效应和Morris筛选的全局敏感性分析方法，识别部分黑箱化MMC控制模型中的关键参数。结果表明，故障电流注入参数与锁相环增益对内部及交流侧故障行为均有显著影响，且二者存在非线性交互作用；总能量控制对交流侧故障响应与保护性能亦具重要影响，但常被现有研究忽视。本文进一步研究了电网强度、故障前运行模式和故障类型的影响，以增强结论的普适性。该方法为输电系统运营商在无需完整模型访问权...

解读: 该MMC交流故障响应关键参数识别技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的故障电流注入参数、锁相环增益与总能量控制的非线性交互作用，可直接应用于优化阳光电源构网型GFM控制策略中的故障穿越能力。基于Morris筛选的全局敏感性分析方法为ST储能系统...

Hamad Alduaij · Yang Weng · Haoran Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

随着基于逆变器的可再生能源资源（IBR）的集成度不断提高，电网正朝着混合发电模式转变。随着系统变得更加复杂，确保最优且安全的控制面临挑战。近期研究表明，如何通过预先选择一类激活函数进行控制来实现有条件的最优控制并确保稳定性。然而，我们证明了该子类激活函数会导致 IBR 的控制策略并非最优。为解决这一问题，我们提出了一种在保持李雅普诺夫稳定性的同时扩大可行空间以实现真正最优的方法。其核心思想是实施基于阻尼的有条件控制策略。当 IBR 观察到同步发电机足以稳定电网时，IBR 不一定需要采用单调函数进...

解读: 该非单调下垂控制技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，非单调下垂策略可突破传统单调控制的功率分配限制，在多机并联场景下实现更优的频率响应性能和SOC均衡管理。对于构网型GFM控制技术，该方法可扩展控制参数设计空间，提升弱电网下的...

Shushan Qiu · Kaushik Rajashekara · Rohith Pottekkat · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

可再生能源的大规模接入促进了分布式能源网络的互联，以最大化利用分布不均的可再生能源。网络化交直流混合微电网在用户侧构建多端区域网络，通过交直流协同互补实现可再生能源与电池储能系统的即插即用集成。然而，互联系统增加了控制复杂性，且可再生能源的突变导致需全网储能协调补偿以避免局部过载。本文提出一种基于统一下垂控制的网络化混合微电网控制框架，支持运行模式无缝切换、功率按需分配，并消除环流与器件过应力。该方法无需调整底层控制即可应对源故障与不对称线路故障，保障可再生能源持续最大功率输出。基于Typhoo...

解读: 该统一下垂控制框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的网络化交直流混合微电网控制方案，可直接应用于阳光电源多端口储能系统架构，实现SG光伏逆变器与ST储能变流器的即插即用集成。统一下垂控制支持运行模式无缝切换，可优化现有GFM/GFL双模式控制策...

Ting Yan · Chunxia Dou · Dong Yue · Ziwei He 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

为实现大规模分布式光伏（DPV）对快速有功功率调节的主动响应，本文提出一种融合聚类与优化的双层架构，用于协调设计DPV的动态下垂系数。底层根据调节需求选取可调容量和响应时间作为聚类特征，采用U-k-means算法实现DPV聚类；上层构建计及调节性能与网损的频率偏差-最优下垂系数模型，并从潮流影响角度进行优化。通过图注意力网络（GAT）预先求解不同频率波动下的下垂系数调节策略。在改进的IEEE 33节点系统上的仿真结果表明，所提GAT模型优于现有神经网络模型，且所提最优下垂系数调节策略具有有效性与...

解读: 该动态下垂系数优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的双层架构可直接应用于iSolarCloud平台的分布式光伏集群控制：底层U-k-means聚类算法可根据各逆变器可调容量和响应时间实现智能分组，上层GAT神经网络模型可实时预测最优下垂系数，实...

Xiaokui Liu · Taihang He · Shanxu Duan · Changsong Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

直流链路电压调节已被集成于直流链路电压同步型构网（DVS-GFM）变换器中，近年来受到广泛关注。然而，传统匹配控制易受直流侧恒功率负载引起的低频振荡影响而不稳定。本文首先分析了DVS-GFM变换器在传统匹配控制下的小信号稳定性，发现其缺乏阻尼机制，导致直流侧低频振荡。为此，提出一种基于电压-功率下垂的阻尼方法，该下垂支路与匹配控制并行运行，可有效提供阻尼作用，抑制振荡并提升直流电压动态响应性能。实验结果验证了所提方法的有效性。

解读: 该DVS-GFM阻尼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。当前储能系统直流侧常面临恒功率负载引起的低频振荡问题，影响系统稳定性。所提电压-功率下垂阻尼方法可直接集成到阳光电源构网型储能变流器的控制策略中，与现有匹配控制并行运行，有效抑制直流母线电压振...

Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。

解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...

梁璐洪烽季卫鸣梁博洋房方刘吉臻 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45

大规模飞轮储能阵列协同火电机组调频可有效提升电网频率安全，火-储联合系统的能量管理对性能优化至关重要。针对现有控制系统结构独立、飞轮单体状态差异显著等问题，提出基于飞轮特性的火-储协同一次调频双层自治控制方法，实现多模态下飞轮阵列功率与电量的优化管理。所构建的能量管理系统支持全场景优化控制。仿真结果表明，相比虚拟下垂控制，系统频率偏差降低20.34%，火电机组出力与主汽压波动减小，飞轮阵列功率跟踪能力增强。

解读: 该飞轮储能协同调频的双层自治控制方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要借鉴价值。文章提出的多模态功率与电量优化管理策略可直接应用于电化学储能阵列的SOC均衡与功率分配，解决大规模储能系统中单体状态差异问题。双层控制架构与阳光电源构网型GFM控制技术高度契合，可增强储能...

Kaiyuan Su · Xiaorong Xie · Zhen Gong · Hui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

电池储能系统（BESS）提供的快速频率响应（FFR）对维持电力系统频率稳定至关重要。然而，在弱电网中，电压耦合效应（VCE）可能显著削弱BESS的FFR性能，尤其是在跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制策略对比下，该效应尚未充分研究。本文提出一种计及VCE的GFL与GFM BESS的FFR建模方法，分析变换器参数与系统特性对VCE的影响，并通过电磁暂态仿真与控制硬件在环实验验证模型有效性。结果表明，VCE源于阶跃扰动下的瞬时电压跌落，导致有功支撑能力下降和频率恢复延迟；当短路比（SCR）接近2...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统在弱电网场景下的FFR性能优化具有重要指导意义。研究揭示的电压耦合效应（VCE）机理可直接应用于优化GFM/GFL控制策略切换逻辑：在SCR<2的弱电网中，通过自适应调节电压下垂系数和虚拟阻抗参数，可提升GFM模式下的频率支撑能力，减少...