吴天昊 · 谢小荣 · 贺静波 · 姜齐荣 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45

高比例电力电子变流器并网引发的同步稳定问题备受关注。现有研究多聚焦于锁相环非线性的影响，而对控制环节中限幅、饱和等非线性作用认识不足。本文研究硬限幅与圆限幅两类典型非线性对变流器大扰动下同步稳定性的影响，分析非线性类型、位置及作用信号变化导致的系统同步方程同构与异构特性；结合摄动平均法，求解系统振荡模式与大干扰稳定边界，定量揭示运行工况、控制参数及限幅参数对同步稳定性的关键影响。

解读: 该研究对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的并网稳定性优化具有重要参考价值。限幅非线性问题在大功率并网设备中普遍存在,尤其在电网扰动工况下影响显著。研究成果可直接应用于优化阳光电源GFL控制器的限幅策略设计,提升SG3125HV等大功率逆变器的并网稳定裕度。对于储能变流器的黑启动和构网...

Tianyi Xu · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

本文针对构网型（GFM）变流器提出了一种基于电流饱和比的混合同步控制（HSC）策略。现有的HSC方案在处理物理电流限制及应对复杂电网扰动方面存在局限性。该研究通过引入电流饱和比，优化了功率同步环（PSL）与锁相环（PLL）的协同机制，提升了变流器在弱电网及故障条件下的同步稳定性与电流控制精度。

解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及组串式构网型逆变器具有重要价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型控制已成为核心竞争力。本文提出的电流饱和比优化策略，能有效解决GFM在极端故障下的过流保护与同步稳定性矛盾，提升系统在弱电网下的黑启动及支撑能力。建议研发团队将其集成...

Yayao Zhang · Meng Zhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

本文研究了可再生能源设备在严重故障下的暂态切换控制（TSC）对新型电力系统暂态特性的影响。文章突破了传统仅关注低电压穿越（LVRT）期间的局限，对永磁同步发电机（PMSG）并网系统在故障全过程的暂态同步稳定性进行了深入分析，揭示了复杂控制策略下的系统稳定性机理。

解读: 该研究对阳光电源的风电变流器及大型光伏/储能并网系统具有重要参考价值。随着电网故障工况日益复杂，变流器在故障期间的暂态切换控制（TSC）直接决定了系统能否维持同步稳定性。阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统在应对弱电网及严重故障时，需优化其控制策略以提升暂态响应能力。建议研发团队借鉴...

Rui Kong · Shan Jiang · Subham Sahoo · Georgios Konstantinou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月

针对构网型（GFM）变换器在电网大扰动后的同步稳定性问题，本文提出了一种电压矢量感知构网型控制策略（VVI-GFM）。该方法解决了现有控制策略在特定扰动下恢复时间长及频率波动大的缺陷，有效提升了变换器在复杂电网环境下的同步恢复能力与稳定性。

解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan液冷储能系统及大型地面光伏电站的组串式逆变器至关重要。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。VVI-GFM策略能显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的故障穿越与快速同步能力，增强系统黑启动及频率支撑性能。建议研发团队将该控...

Pankaj D. Achlerkar · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月

本文探讨了不平衡电网下能量转换系统的同步稳定性问题。研究揭示了同步参考坐标系锁相环（SRF-PLL）中存在的一种固有不稳定性现象，并指出通过改进小信号模型及应用Floquet稳定性理论进行分析的必要性，为提升复杂电网环境下的并网控制性能提供了理论支撑。

解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）在弱电网或复杂电网环境下的并网稳定性。锁相环（PLL）是逆变器并网控制的核心，针对不平衡电网的稳定性优化，有助于提升产品在极端工况下的鲁棒性，防止谐振或脱网风险。建议研发团队将Floquet稳定性分析方...

Le Kong · Yaosuo Xue · Liang Qiao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月

本文提出了一种用于构网型逆变器（GFM）的增强同步稳定性无源虚拟振荡控制策略。通过引入端口受控哈密顿系统理论解决轨道稳定性问题，设计了能量泵浦与阻尼模块，使GFM在预设功率解下实现全局渐近稳定。

解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（Grid-Forming）技术路线。随着全球电网弱网化趋势加剧，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站对逆变器在弱电网下的稳定性要求极高。该无源性控制策略能有效提升系统在复杂电网环境下的同步稳定性，减少振荡风险。建议研发团队将其引入iSolarCloud智...

Ki-Hyun Kim · Shenghui Cui · Jae-Jung Jung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文提出了一种新型锁相环（PLL）控制方法，旨在提升极弱电网条件下跟网型电压源变流器的同步稳定性。该方法无需额外的硬件改动，且能保持现有的PLL结构和电流控制器参数，在弱电网并网稳定性方面具有显著的竞争力和有效性。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、ST系列储能PCS）具有极高的应用价值。随着全球光伏装机容量增加，电网强度普遍下降，弱电网下的并网稳定性已成为行业痛点。该方法无需硬件升级即可提升系统鲁棒性，有助于优化阳光电源逆变器在偏远地区或弱电网环境下的并网性能，减少因电网波动导致的脱网风...

Dashuang Li · Qiuye Sun · Rui Wang · Zhengqi Sui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

受限于电流限制，构网型逆变器（GFM）在电网故障时会转变为电流源模式，导致微电网失去电压支撑，进而影响系统的暂态同步稳定性（TSS）。本文针对这一问题进行了深入研究，探讨了电流限制对微电网稳定性的影响并提出了相应的增强策略。

解读: 该研究直接关系到阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统及构网型逆变器的核心竞争力。在弱电网或微电网应用场景下，逆变器在故障期间的限流策略直接决定了系统的暂态稳定性。建议研发团队参考该文献的稳定性分析方法，优化构网型控制算法（如VSG控制），在确保硬件安全限流的前提下，提升系统在...

Shan Jiang · Ye Zhu · Tianyi Xu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

采用功率同步控制（PSC）的构网型（GFM）变流器在严重对称故障下存在失步风险。故障期间，PSC输出的内部角频率偏离参考值，导致功角失控。本文提出一种电流同步控制策略，旨在限制故障电流并增强GFM变流器在弱电网或故障条件下的同步稳定性。

解读: 该研究直接针对阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）及大型光伏逆变器在构网型（GFM）应用中的核心痛点。随着全球电网对高比例可再生能源接入的要求提高，GFM技术已成为阳光电源产品迭代的关键。该电流同步控制策略能有效提升PCS在电网故障下的鲁棒性，解决传统PSC控制在...

Xiaoling Xiong · Chao Wu · Bin Hu · Donghua Pan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月

虚拟同步机（VSG）旨在模拟同步发电机动态以实现分布式能源并网。然而，VSG在电网故障下的同步稳定性尚不明确。本文揭示了VSG因非线性特性导致失步的内在机理，并提出了一种暂态阻尼方法以提升其在故障期间的同步稳定性。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着全球电网弱网化趋势加剧，阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型组串式光伏逆变器在弱电网下的稳定性至关重要。本文提出的暂态阻尼方法可有效优化VSG控制算法，提升产品在电网故障下的低电压穿越（LVRT）能力及抗扰动性能。...

Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Xiulan Pang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月

本文研究了弱电网环境下电压源变换器（VSC）在不对称故障期间的锁相环（PLL）同步暂态稳定性。重点分析了正负序分量耦合对同步稳定性的影响，填补了该领域在考虑序分量耦合情况下的理论空白，为提升并网变换器在复杂电网故障下的稳定性提供了分析方法。

解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器在弱电网环境下的并网性能。随着全球电网短路比（SCR）降低，不对称故障下的锁相环失稳风险增加。建议研发团队将文中关于正负序耦合的分析模型集成至iSolarCloud智能运维平台的故障诊断算法中，并优化逆变器控制策略，...

Xiaoling Xiong · Chao Wu · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月

本文针对电网故障下虚拟同步发电机（VSG）的同步稳定性问题，揭示了无功功率控制环中低通滤波器对暂态稳定性的影响机制。提出了一种基于频率前馈的改进控制策略，有效提升了VSG在弱电网或故障条件下的同步稳定性，为构网型逆变器控制提供了理论支撑。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网适应性要求的提升，VSG控制策略的稳定性至关重要。本文提出的频率前馈方法能有效解决大扰动下的同步失稳问题，建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台下的控制算...

Mads Graungaard Taul · Xiongfei Wang · Pooya Davari · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月

在弱电网及严重故障条件下，并网变流器面临失去同步稳定性的风险。本文综述了并网变流器的同步机制，并探讨了用于预测其暂态稳定性的建模方法与分析工具，旨在应对电网波动带来的挑战，提升变流器在极端工况下的运行可靠性。

解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的核心竞争力。随着全球光伏与储能渗透率提升，电网强度减弱，逆变器在故障期间的同步稳定性是实现高比例可再生能源并网的关键。建议研发团队利用文中提到的建模与评估工具，优化逆变器...

Jinxin Pei · Jun Yao · Yuan Liu · Shiyue Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

本文研究了基于锁相环（PLL）的可再生能源发电机（REG）在电网故障下的同步特性。通过分析PLL的非线性行为及控制系统内部的顺序切换动作，揭示了其对系统暂态同步稳定性的影响，为提升光伏及储能逆变器在弱电网环境下的并网稳定性提供了理论支撑。

解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器在复杂电网环境下的运行稳定性。随着电网弱化，基于PLL的跟网型（GFL）控制策略在故障期间极易发生失稳。建议研发团队参考文中的非线性建模方法，优化逆变器在电网电压跌落或切换过程中的锁相环动态响应，提升产品在弱电...

Shunliang Wang · Aobo Jiang · Junpeng Ma · Peng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

本文针对由跟网型（GFL）和构网型（GFM）变换器组成的混合并联系统，提出了一种基于二维相图的暂态同步稳定性分析方法。该方法克服了传统分析中无法清晰揭示多变换器间暂态耦合动态的局限性，为高阶非线性电力电子系统的稳定性评估提供了新视角。

解读: 随着阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏电站中GFM与GFL混合并联场景的增加，系统暂态稳定性成为核心挑战。本文提出的二维相图分析法可有效指导阳光电源在弱电网或高比例可再生能源接入场景下的控制策略优化。建议研发团队将此方法应用于iSolarCloud的仿真模型校验，...

Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Zhongguan Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文研究了多并联构网型（MP-GFM）变换器在故障恢复阶段的暂态同步稳定性问题。针对现有研究多集中于单台变换器且同步发电机理论不直接适用的局限，分析了有功-无功功率控制耦合及限流器触发对系统稳定性的影响，为提升高比例可再生能源电网的支撑能力提供了理论依据。

解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）在弱电网及高比例新能源场景下的应用。随着全球电网对构网型技术（GFM）要求的提升，PCS在故障穿越及恢复阶段的同步稳定性至关重要。本文提出的耦合控制与限流分析方法，可优化阳光电源PCS的控制算法，提升多机并联运行时的暂态鲁棒性，...

Xilin Li · Pan Feng · Ruiqi Zhang · Zhen Tian 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

本文研究了跟网型变流器（GFLC）的暂态同步稳定性，指出以往研究常忽略交流控制（ACC）动态。在低开关频率应用（如大型风电变流器）中，ACC带宽受限，其动态特性对系统稳定性影响显著。本文旨在通过考虑ACC影响，避免对暂态稳定性评估过于乐观，并提出相应的解耦控制策略。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。在大型风电变流器及高功率组串式光伏逆变器中，随着电网强度降低，ACC动态与锁相环（PLL）的耦合成为影响系统暂态稳定性的关键因素。阳光电源在开发PowerTitan储能系统及大型风电变流器时，应参考该文提出的解耦控制策略，优化弱电网下的控制参数设计，以提升产品在复杂...

Yihang Yang · Donghai Zhu · Xudong Zou · Yongning Chi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月

针对双馈风力发电机（DFIG）在严重电网故障下因缺乏平衡点而易失去同步的问题，本文提出了一种基于有功功率平衡视角的功率补偿控制策略。该方法通过调节风机的有功功率，增强了系统在暂态过程中的同步稳定性。

解读: 该研究聚焦于风电变流器在极端电网故障下的同步稳定性，这对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。随着电网弱化，变流器需具备更强的故障穿越能力。建议将该有功功率补偿策略集成至阳光电源的风电变流器控制算法中，优化其在电网电压跌落时的暂态响应，提升产品在复杂电网环境下的并网稳定性。此外，该研究中关于有...

Yujun Li · Yiyuan Lu · Jialun Yang · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月

本文研究了考虑电流饱和与频率限幅的多虚拟同步发电机（VSG）并网系统的同步稳定性。建立了含控制器限幅的多VSG系统动态模型，构建了未触及限幅时的暂态能量函数（TEF），并采用最近不稳定平衡点法确定稳定域。研究发现系统在若干“离界点”处脱离频率边界，其中存在两个具有最小暂态能量的特殊离界点，且其位置与切换次数无关。提出一种稳定判据：当这两个特殊离界点的能量低于系统临界能量时，系统全局稳定。临界能量由最近UEP法和避免进入电流限幅控制模式的最大势能中的较小值决定。9节点与39节点系统的仿真验证了理论...

解读: 该研究针对含控制器限幅的多VSG系统同步稳定性分析，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具有重要应用价值。研究提出的暂态能量函数法和稳定判据可直接应用于：1）优化ST储能变流器的VSG控制参数整定，提升电流饱和与频率限幅工况下的暂态稳定裕度；2）指导多机并联储能...

Jingxi Yang · Chi K. Tse · Meng Huang · Dong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

大规模分布式可再生能源通过构网型和跟网型逆变器接入电力系统，可聚合成孤岛微电网以优化能源利用。然而，短时短路故障可能导致微电网失步。研究表明，当跟网型逆变器注入足够无功功率或构网型逆变器采用较高低通滤波截止频率时，临界故障清除时间得以延长。该现象与一种隐匿周期轨道及稳定平衡点吸引域的相对范围相关。该隐匿轨道使锁相环在故障期间保持正常运行，从而保障故障后系统的同步稳定性；而构网型逆变器截止频率的提升引发同宿分岔，扩大了吸引域，促进故障清除后的再同步。仿真与实验验证了上述机理。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的暂态稳定性提升具有重要指导意义。研究揭示的GFL逆变器无功支撑机制可直接应用于SG系列光伏逆变器的故障穿越策略优化，通过动态无功注入延长临界故障清除时间。GFM控制中低通滤波器截止频率优化策略可改进阳光电源VSG虚拟同步机算法，通...