秦世耀 · 马瑞珣 · 李少林 · 张学广 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45

基于锁相环的跟网型变流器在弱电网条件下易出现振荡失稳，而构网型变流器在此类工况下表现出良好稳定性。本文借鉴构网型控制中的直流惯性同步策略，提出一种复合直流功率同步的跟网型控制方法。通过在传统跟网型控制结构中引入直流侧功率稳态偏差至直流电压环，实现直流功率同步机制的融合，并给出改进后控制参数的设计条件。理论分析表明，该方法可有效提升变流器在弱电网下的稳定性，抑制由锁相环带宽引起的次同步振荡。实验结果验证了所提控制策略的有效性。

解读: 该复合直流功率同步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。通过在传统跟网型控制中融合直流功率同步机制，可有效抑制锁相环引起的次同步振荡，提升弱电网稳定性。该方法兼具跟网型控制的简单性和构网型控制的鲁棒性，特别适用于高比例新能源接入的弱电网地区（如西北...

刘朋印 · 谢小荣 · 缪庆庆 · 苏开元 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45

跟网变流器在弱电网中存在振荡风险，而构网变流器在强电网中易失稳。为兼顾二者优势，提出基于短路比（SCR）自适应调节控制输出占比的融合控制策略。通过频率耦合阻抗模型揭示其改善强、弱电网振荡稳定性的机理，并结合阻抗分析与电磁暂态仿真验证性能。结果表明，该方法在1≤SCR≤50范围内均无振荡失稳风险，振荡特性优于单一控制模式。

解读: 该自适应跟网-构网融合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。当前阳光电源产品在弱电网场景下的GFL控制存在振荡风险，在强电网下的GFM控制易失稳，该研究提出的基于SCR自适应调节的融合策略可直接应用于PowerTitan大型储能系统的控制算法优化。通过频率耦合阻抗...

Qihang Zong · Wei Yao · Hongyu Zhou · Jun Liang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

含风电的弱电网在故障后面临电压恢复缓慢的挑战，其根源之一是有功功率与电压的耦合效应（APVC），但该问题尚未被充分考虑。为此，本文提出一种带储能系统（ESS）的风电场快速电压恢复（FVR）控制策略。通过风电场与ESS的协调运行，抑制APVC以实现快速电压恢复。首先定量分析APVC特性，发现恢复阶段风电有功出力增加会对电压恢复产生负向耦合效应，且该效应在弱电网和低电压场景下更为显著。基于此，提出基于预设曲线的FVR控制策略：在耦合强烈的恢复初期，由ESS吸收多余有功，将负效应转为电压支撑的正效应；...

解读: 该弱电网快速电压恢复技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的有功-电压耦合效应（APVC）及其抑制策略，可直接应用于阳光电源风光储混合电站的协调控制：在故障恢复初期，通过ST储能系统快速吸收光伏或风电的多余有功功率，将负向耦合转化为电压支撑；后期...

Ehsan Fouladi · Ali Mehrizi-Sani · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

摘要：随着基于逆变器的电源（IBR）日益普及，电力系统的强度（以短路比 [SCR] 衡量）和惯量正在下降。这是因为 IBR 不具备传统同步发电机（SG）的旋转惯量，并且它们对短路故障电流的贡献不如 SG 大。因此，在弱电网中，IBR 可能不具备足够的故障穿越（FRT）能力。安装同步调相机（SC）是一种补偿系统强度和惯量下降的解决方案，因为 SC 可以通过注入无功功率来提供旋转惯量和电压支持。然而，SC 成本高昂，需要通过确定新安装 SC 的最佳容量和位置来尽量降低其资本、运行和维护成本。本文提出...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要参考价值。针对弱电网中同步调相机的优化配置问题，可启发ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制策略优化，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现虚拟同步机功能。通过将文中短路比SCR和系统惯量的评估方法应用于产品设计，可提升储能变流器...

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...

Haoqing Cai · Min Chen · Yan Zhang · Yi Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

非理想电网具有时变阻抗与谐波畸变特性，严重影响构网型（GFM）逆变器的运行稳定性与电能质量。传统多旋转坐标系谐波电流抑制方法在弱电网下可能导致谐波失稳并显著降低输出电压质量。为此，本文提出一种适用于电网阻抗变化且含谐波畸变场景的交叉耦合多旋转环路柔性谐波控制策略。该方法在谐波电流环中引入电流误差交叉耦合控制，并采用实时自适应调节的PI控制器，有效提升谐波电流环路的相位裕度，优化谐波电压抑制性能，同时最小化对输出电压质量的影响。实验结果验证了所提方法在不同电网强度下的鲁棒性与有效性。

解读: 该交叉耦合多旋转环路谐波控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的GFM构网控制具有重要应用价值。当前弱电网场景下，传统谐波抑制方法易导致失稳，该方法通过电流误差交叉耦合与自适应PI调节，可显著提升相位裕度，优化谐波电压抑制性能。可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控...

Zhen Gong · Xiaorong Xie · Chengxi Liu · Yonghao Gui 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

基于同步旋转坐标系的矢量控制（SRF-VC）广泛应用于单级光伏（PV）逆变器并网。然而，最大功率点跟踪（MPPT）引起的有功功率参考值（Pref）间谐波会引发挥发性振荡源，结合SRF-VC中的超调效应与有功-无功功率耦合（RRPC），可能导致振荡放大与强迫振荡问题。本文建立频域解析模型，分析MPPT引发Pref振荡时超调与RRPC对强迫振荡的影响。通过相量图揭示弱电网下锁相环动态缓慢导致的功率耦合机理，推导计及RRPC通道的频域模型，解析次/超同步频率下振荡放大特性，并利用Bode图研究不同控制...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要指导意义。文章揭示的MPPT引发Pref间谐波振荡与SRF-VC控制中超调效应、有功-无功功率耦合（RRPC）导致的强迫振荡机理，可直接应用于优化SG系列逆变器的矢量控制策略。建议：1）在MPPT算法中增加功率参考滤波环节，抑制间谐波注入；2...

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...

徐建源 · 白恩铭 · 钟建英 · 林莘 等5人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

海上风电机组网侧换流器多采用跟网型控制，其在弱交流系统中与电网在控制时间尺度上的交互易引发宽频域振荡。基于实际运行参数建立海上风电场统一幅相模型，结合模态分析法识别弱阻尼模态及参与因子，研究轴系扭振频段、交流海缆特性与锁相环带宽对系统阻尼特性的影响，并分析不同风电容量与运行功率下的源网动态稳定性差异。结果表明，弱交流系统是导致弱阻尼的主因，锁相环带宽选择对抑制振荡至关重要，定功率控制下系统阻尼较弱，弱电网下源网相互作用增强，研究可为系统安全稳定提供参考。

解读: 该研究对阳光电源的GFL型变流器产品具有重要参考价值。研究发现的锁相环带宽选择对系统稳定性的影响,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制参数优化。特别是在弱电网条件下,通过合理配置锁相环参数和功率控制策略,可提升产品在海上风电、远海光伏等弱电网场景的并网稳定性。研究结论也为阳光电源...

Armando J. G. Abrantes-Ferreira · Alexandre C. Oliveira · Antonio M. N. Lima · Xiongfei Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

构网型（GFM）变换器在新能源并网中具有广泛应用前景，但其功率角暂态稳定性限制了在严重故障下的性能。现有方法将功率角δ限制在[-90°, 90°]范围内，降低了变换器的利用率。本文针对dispatchable VOC（dVOC）和虚拟同步发电机（VSG）两类GFM方法，提出一种模式自适应的功率角控制策略，可在超弱电网（SCR≈1）下提升大信号同步稳定性。该策略仅依赖本地测量估算δ，在保持输出电压幅值恒定的同时，通过调节有功功率实现四象限范围内的稳定运行。实验与控制器硬件在环结果表明，所提方法在暂...

解读: 该功率角四象限运行技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在超弱电网（SCR≈1）场景下，功率角受限于±90°范围，限制了暂态稳定裕度。该研究提出的模式自适应功率角控制策略可直接应用于ST系列的dVOC和VSG控制模式，通过本地测量实...

Xiangyu Wang · Liguo Wang · Denis Sidorov · Aliona Dreglea 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

针对弱电网下LCL型三相储能变流器电流解耦控制存在的多变量、解耦复杂及稳定性差等问题，提出一种嵌入电网阻抗信息的高阶线性自抗扰控制（EGI-LADRC）方法。将电流环内三个耦合项视为扰动，构建三阶控制器实现最小传感器配置下的电流解耦。在线性扩张状态观测器（LESO）中引入含电网阻抗的补偿因子b₀，快速估计并抑制电网阻抗变化对输出电流的不利影响，提升系统鲁棒性。通过阻抗建模与稳定性分析，给出参数设计准则，并在4 kW样机上验证了该方法在大电网阻抗下仅用两组传感器即可实现低畸变电流输出，性能优于PI...

解读: 该高阶LADRC电流解耦控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统在弱电网场景下的性能提升具有重要价值。通过嵌入电网阻抗信息的三阶扩张状态观测器，可显著增强产品在高阻抗电网下的鲁棒性和电流质量，解决海外偏远地区及工商业微网应用中的并网稳定性难题。该方法仅需两组传感器即可实...

Jinming Xu · Zihan Ling · Hanxu Diao · Shaojun Xie · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

对于跟网型逆变器，在弱电网条件下，电网电压骤降可能会导致其失去同步。众多研究致力于解决由锁相环主导的暂态失稳问题，同时将逆变器的直流输入视为理想的恒定电压源。然而，直流输入通常连接到光伏阵列。直流母线电压控制产生的有功电流参考值并非恒定，在电网故障时可能会达到其软件上限。在大多数现有研究中，直流母线电压控制及其输出限幅对暂态稳定性的影响被忽略了。因此，本文建立了一个考虑直流母线电压控制及其输出限幅与锁相环耦合的非线性模型。研究发现，触发限幅后仍存在暂态失稳的风险，而使用传统的降阶模型可能会得出错...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对跟网型逆变器暂态稳定性的研究具有重要的工程应用价值。该研究突破了传统分析中将直流侧视为理想电压源的简化假设，建立了考虑直流母线电压控制及其限幅输出与锁相环耦合的非线性模型，这与我司光伏逆变器的实际工作场景高度契合。 在弱电网环境下，电网电压跌落引发的同步失稳是制约...

Shah Fahad · Buxin She · Junjie Yin · Fangxing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

传统虚拟同步发电机（VSG）通常针对孤岛模式（IM）设计，以满足频率变化率（RoCoF）等运行要求，但在并网模式（GCM）下，当电网条件变化时可能无法满足控制性能指标。此外，传统VSG控制未考虑弱电网下预同步方案的影响，导致IM模式下的RoCoF性能下降。为此，本文提出基于双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法的自适应控制方法，以提升VSG在IM与GCM间无缝切换的动态响应性能。首先建立VSG系统模型用于问题建模，进而设计兼顾频率与RoCoF的奖励函数，引导智能体在不同负载、功率指令及电网条件下...

解读: 该数据驱动自适应VSG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。TD3算法可优化现有VSG控制策略，解决弱电网并网与孤岛模式切换时的RoCoF性能劣化问题，提升储能系统在电网强度变化时的动态响应能力。该方法可直接应用于ST系列产品的构网型GFM控制算法升...

贺彬 · 任永峰 · 孟庆天 · 云平平 等6人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

风电制氢作为一种全周期零碳排放技术，是实现碳中和与能源绿色转型的重要路径。针对其接入弱电网时主动支撑能力弱的问题，提出构网型储能虚拟同步机与虚拟直流电机协同的双虚拟电机控制策略，有效提升系统对交流侧电压、频率及直流母线惯量、阻尼的支撑能力。基于小信号模型分析了惯量与阻尼参数对系统稳定性和动态响应的影响。仿真结果表明，该策略可显著增强弱电网下风电制氢系统的运行稳定性，并有效抑制直流母线电压波动。

解读: 该双虚拟电机控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的VSG与虚拟直流电机协同控制可直接应用于ST储能系统的构网型GFM控制架构，增强弱电网场景下的电压频率支撑能力和直流母线稳定性。该技术对阳光电源风光氢储一体化解决方案具有创新启发：通过储能系统的...

郑仙史明明喻建瑜费骏韬谢文强 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

为研究分布式发电系统中多台并网逆变器因载波相位异步引发的环流谐振问题，提出一种计及载波相位的多机并联系统建模与稳定性分析方法。基于小信号扰动法建立包含正弦脉宽调制（SPWM）边带效应的两频率模型，分析载波相位对环流的影响。结合广义奈奎斯特判据，研究弱电网下系统的环流稳定性。结果表明：载波相位不一致将导致环流产生，所提方法可准确揭示环流机理与系统稳定性，为系统稳定运行与故障分析提供理论基础。

解读: 该研究对阳光电源的并网产品线具有重要参考价值。载波相位异步导致的环流问题在SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的多机并联应用中普遍存在,尤其在弱电网条件下更为突出。研究提出的载波相位建模方法可用于优化阳光电源的PWM控制策略,提升产品在大型光伏电站和储能电站中的并联运行稳定性。这对完善iSolar...

查晓明李锡林黄萌田震梁军杨刘浴霜 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

实现“双碳”目标的关键路径之一是发展新能源发电并网，高比例电力电子并网装备接入已成为新型电力系统的主要特征。电力电子系统的同步机制由控制主导，受电源特性、设备能力与电网互联的共同影响。本文从源-机-网协同视角出发，系统梳理新能源出力特性、设备资源约束及弱电网交互对同步控制的影响，总结相应的改进控制策略与多机协同方法，揭示并网装备同步运行的内在机理，并提出兼顾多方协同的新型同步控制构建思路。

解读: 该研究从源-机-网协同角度探讨电力电子并网装备的同步控制,对阳光电源的多个产品线具有重要指导意义。特别是对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性优化,可通过改进GFM/GFL控制策略提升系统稳定性。研究成果可用于优化PowerTitan大型储能系统的多机并联控制,提高储能电站的电网支撑...

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...

Zhengqi Sui · Qiuye Sun · Rui Wang · Dashuang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

弱电网和高锁相环（PLL）带宽容易导致并网逆变器（GCI）系统出现不稳定问题。现有方法主要通过增大并网逆变器输出阻抗的幅值和相位来增强系统稳定性，但无法完全消除并网逆变器的“负阻抗”行为，这意味着系统仍存在不稳定风险。因此，本文旨在提出一种更通用的稳定性分析方法，揭示负阻抗下的不稳定条件，为稳定性分析和控制策略设计提供新的思路。首先，本文考虑了并网逆变器不稳定时呈现的宽频振荡特性，提出了一种新的稳定性分析方法。该方法指出，系统不稳定是由基波电压和非基波电压之间的相互作用引起的。这种相互作用会加剧...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于阻抗不稳定区域消除的并网逆变器稳定性增强技术具有重要的战略价值。当前，随着全球光伏和储能系统大规模接入弱电网场景日益增多，逆变器的并网稳定性已成为制约新能源渗透率提升的关键技术瓶颈。该论文提出的方法直击行业痛点，对阳光电源的产品竞争力提升具有显著意义。 该技术的核...

严文博黄云辉方正王栋唐金锐周克亮 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

构网型变流器具有电压源特性，在高阻抗弱电网中稳定性良好，但在低阻抗强电网下可能失稳。本文建立其在低阻抗下的状态空间模型，结合特征根轨迹与参与因子，分析不同电网强度及控制参数下的主导模态与稳定趋势。进一步构建接入交流电网的动力学模型，表征内电势的惯量、阻尼与同步分量。研究表明，低阻抗下端电压控制环引入显著负阻尼，降低系统稳定性；提高该环带宽可减小负阻尼，增强稳定性。适当减小惯量系数、增大阻尼系数亦有助于提升阻尼水平。

解读: 该研究对阳光电源的构网型变流器产品具有重要指导意义。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的控制优化，特别是在强电网并网场景下的稳定性提升。通过调整端电压控制带宽、惯量系数和阻尼系数，可以优化SG系列光伏逆变器在低阻抗并网点的运行特性。这些发现为我司GFM控制策略的...

Sina Ameli · Lilan Karunaratne · Nilanjan Ray Chaudhuri · Constantino Lagoa · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月

摘要：涉及连接到弱电网的跟网型变流器（GFLC）的次同步振荡（SSO）是现代电力系统中出现的一种相对较新的现象。当因维护或故障导致线路断开，电网变得更弱时，次同步振荡会进一步加剧。这种不良振荡还导致了基于逆变器的电源（IBR）输出受限。与大多数通过重新调整/重新设计标准IBR控制器来解决该问题的文献不同，我们提出了一种鲁棒自适应附加控制方法，用于抑制此类次同步振荡，同时保持标准控制不变。因此，在不影响IBR标称性能的情况下，能够应对系统条件的不确定性。为此，针对连接到电网的GFLC推导了自适应控...

解读: 该鲁棒自适应附加阻尼控制技术对阳光电源弱电网并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网（低短路比）场景下的次同步振荡抑制问题，所提出的在线辨识与自适应参数调整方法可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中，无需精确系统参数即可实现宽工况适应。该技术可优化阳光电源Powe...