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基于改进平方和规划的构网型-跟网型并联系统暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid Forming-Grid Following Paralleled System Using Improved Sum-of-Squares Programming
Zhongrui Qiu · Yang Wang · Xianyong Xiao · Xiaorong Xie 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
本文基于Lyapunov直接法研究构网型与跟网型变流器并联系统（GFM-GFL）的暂态稳定性。提出一种改进的平方和（SOS）规划方法，用于构建低保守性的Lyapunov函数。该方法简化了传统SOS约束，并可根据吸引域（DOA）的保守性自适应调节SOS参数，相较现有数值Lyapunov方法具有更快的计算速度和更低的保守性，从而实现更精确的暂态稳定性评估。进一步利用DOA体积量化分析系统参数对稳定性的影响。最后通过对比研究验证了所提方法的有效性。
解读: 该改进SOS规划方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前储能系统普遍采用GFM-GFL混合并联架构，该研究提供的低保守性暂态稳定性评估工具可直接用于：1）优化ST储能变流器的GFM/GFL控制参数整定，提升大扰动下的稳定裕度；2）通过DOA体积量化分析...
由并网电压源换流器外环控制器引起的极限环与大信号稳定边界
Limit Cycle and Large Signal Stability Boundary Induced by Outer Controller of Grid-Connected VSC
Boyuan Zhao · Zhen Huang · Lei Chen · Kaiyuan Hou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
本文揭示了并网电压源换流器（VSC）外环控制器引发的围绕稳定平衡点（SEP）的极限环现象，该极限环构成系统的大信号稳定边界。建立了包含直流与交流电压外环控制的三阶微分代数方程模型，发现随着有功功率增加、直流电压控制器带宽增大或阻尼比减小，系统易产生极限环。仿真表明极限环会缩小吸引域（ROA）。基于Demidowitsch准则，提出极限环不存在的解析型充分条件，可有效扩展ROA且无需依赖数值仿真。电磁暂态仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。
解读: 该研究揭示的VSC外环控制器极限环现象对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的大信号稳定性设计具有重要指导意义。研究提出的基于Demidowitsch准则的解析型充分条件，可直接应用于直流电压外环和交流电压外环控制器参数整定，避免功率突变或电网扰动时系统进入极限环振荡。对于PowerTitan大型...
考虑边界突变的直驱风电系统电压稳定动态安全域划分方法
Voltage Stability Dynamic Security Region Partitioning Method Considering Boundary Crises for Direct-Drive Wind Power System
Xiaoyang Ma · Jinwen Liang · Xianyong Xiao · Ying Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
参数变化下吸引域的突变源于全局分岔，当涉及混沌吸引子时，其随机性与突发性可能严重威胁大扰动电压稳定。在亚临界Hopf分岔中，不稳定极限环可通过边界突变引发系统失稳。为此，本文提出考虑边界突变的电压稳定动态安全域（BC-VSDSR）划分方法。通过流形分析研究边界突变机理，结合同宿Melnikov方法进行数值分析，并仿真分析参数变化下各类分岔对直驱风电并网系统电压稳定性的影响，结合状态空间分析探讨边界突变对吸引域的影响，最终划分功率注入空间中的BC-VSDSR，为运行中参数调节提供指导。
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。文中提出的边界突变分析方法可应用于ST系列储能变流器和风电变流器的电压稳定性控制。特别是在大规模储能电站中,该方法有助于优化PowerTitan系统的GFM控制策略,提升系统在大扰动下的电压稳定性。通过将边界突变理论与VSG控制相结合,可以增强变...
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...
一种具有鲁棒内环电流控制的可调度虚拟振荡器电网形成控制方法以提升暂态稳定性
A Sophisticated Grid-Forming Dispatchable-Virtual Oscillator Control With Robust Inner Current Control for Improving Transient Stability
Muntathir Al Talaq · Muhammad Bakr Abdelghany · Ahmed Al-Durra · Hatem Zeineldin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
可调度虚拟振荡器控制（D - VOC）是一种颇具前景的时域电网形成（GFM）技术，旨在模拟物理振荡器的动态行为。大信号稳定性（LSS）是电力系统规划的关键方面，主要涉及电源在受到干扰后彼此同步的能力。然而，GFM暂态稳定性分析通常忽略了内部电流控制（ICC）和电压控制（VC）的影响，这可能导致评估不准确。实际上，本文分析了ICC、VC和电流参考角对D - VOC大信号稳定性的影响，确定了纳入ICC虽然提高了稳定性评估的精度，但同时也限制了吸引域（RoA）。此外，本文使用一般二次型和多项式李雅普诺...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项自适应可调度虚拟振荡器控制（AD-VOC）技术对我们的构网型（Grid-Forming）逆变器产品线具有重要战略价值。该技术直接解决了当前光伏储能系统在电网扰动下的暂态稳定性难题，这正是我们高比例新能源接入场景中面临的核心挑战。 技术价值方面，AD-VOC通过引入内环...