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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...
面向设计的同步参考系锁相环大信号稳定性分析
Design-Oriented Large-Signal Stability Analysis of Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loop
Miguel Carreño · Jie Song · Oriol Gomis-Bellmunt · Robert Griñó · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月
同步参考系锁相环是跟网型电压源换流器的核心组成部分。已有研究表明，该环路引入的微分方程具有类似同步机的摇摆方程特性。本文针对单台换流器接入无穷大电网系统的场景，开展大信号稳定性分析，得到了参数平面上区分欠阻尼与充分阻尼区域的稳定边界。同时，为完整性，文中也给出了小信号稳定性分析的边界结果。所有结论均通过电磁暂态（EMT）模型的时域仿真得到验证。
解读: 该SRF-PLL大信号稳定性分析技术对阳光电源跟网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFL控制模式，研究提出的参数平面稳定边界设计方法可直接用于优化锁相环参数整定，避免弱电网下的振荡失稳。类似同步机摇摆方程的分析框架为PowerTitan大型储能系统在电网扰动时的暂...
基于二极管整流单元高压直流输电的构网型风力发电机大信号稳定性分析
Large-Signal Stability Analysis of Grid-Forming Wind Turbine Connected to DRU-HVDC
Lujie Yu · Ziyu Fu · Jiebei Zhu · Yin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
本文研究了接入基于二极管整流单元的高压直流输电系统的构网型风力发电机的大信号稳定性。建立了包含电流限幅动态特性的系统非线性微分方程模型，并基于该模型在对称电压跌落下证明了平衡点的存在性与唯一性，揭示了q轴优先电流限幅与锁相环频率控制的优越性。采用Takagi-Sugeno方法估计吸引域，定义并构建了大信号稳定域，直观给出了保证系统稳定性的控制参数范围。PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。研究的大信号稳定性分析方法可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制设计，特别是电流限幅与锁相环频率控制的优化。文中提出的Takagi-Sugeno稳定域估计方法，有助于提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网条件下的稳定性。q轴...
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...
一种改进的RFR方法以增强跟网型逆变器在弱电网和故障电网条件下的大信号稳定性
An Improved RFR Method for Enhancing Large-Signal Stability of Grid-Following Inverter Under Weak and Faulty Grid Conditions
Liang Huang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年8月
基于经典锁相环的矢量电流控制方案已广泛应用于跟网型（GFL）逆变器系统中。然而，采用这种经典控制方案的GFL逆变器在弱电网和电网故障条件下会出现同步不稳定问题，这已成为GFL逆变器面临的主要稳定性挑战。为应对这一挑战，近期有人提出了参考坐标系重新匹配（RFR）方法，该方法能使GFL逆变器在额定电网频率条件下稳定地穿越严重的低电压故障（如零电压穿越）。然而，当电网频率发生变化时，现有的RFR方法效果会变差。为解决这一问题，本文提出了一种改进的RFR方法，该方法能在电网电压骤降或电网频率下降的情况下...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进的参考帧重匹配（RFR）技术对我们的跟网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着全球光伏和储能系统接入比例不断提升，电网呈现明显的弱电网特征，传统基于锁相环的矢量电流控制方案在电压跌落和频率波动工况下的同步稳定性问题，已成为制约我们产品在高渗透率场景应用的关键瓶颈。 ...