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风电机组反复低电压穿越切换系统建模及电压振荡机理分析
Modeling of Switching System for Wind Turbines under Repeated Low Voltage Ride-Through and Analysis of Voltage Oscillation Mechanism
赖启平 · 沈沉 · 杨艳晨 · 李东晟 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
风电汇集送端电网电气距离远、同步支撑弱，易发生电压振荡，威胁系统稳定。本文通过稳态潮流分析揭示风电机组反复低电压穿越引发振荡的条件；基于切换系统理论，结合外部阻抗与内部控制动态，建立网侧变流器切换模型；通过参数代入分析机端电流、电压与功率的动态演化，阐明振荡机理；仿真复现并网点电压振荡现象，验证理论分析，并探讨影响振荡特性的关键因素。
解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要指导意义。切换系统建模方法可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的LVRT控制优化，特别是在弱电网条件下的并网稳定性提升。研究成果可优化阳光电源GFL控制器的电压振荡抑制能力，完善PowerTitan等大型储能系统的电网友好特性。建议将该切换建模方法与...
双馈风电场并网引起火电机组多模态次同步谐振机理分析
Mechanism Analysis of Multi-Modal Subsynchronous Resonance in Thermal Power Units Induced by Grid-Connected Doubly-Fed Wind Farms
马燕峰程有深赵书强赵志冲王翌静 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
双馈风电场接入含串补输电线路系统可能引发火电机组多模态次同步谐振（SSR）。本文提出一种适用于含双馈风电系统的分散消元式复转矩系数法，通过模块化建模分析系统阻尼特性，揭示多模态SSR产生机理。研究表明，串补度是SSR主导因素，不同串补度可激发不同SSR模态；双馈风机并网可能通过次同步控制互作用（SSCI）加剧弱阻尼模态，诱发新失稳模态，导致多模态SSR。适当降低串补度、优化线路电阻及增加风电渗透率有助于提升系统稳定性。时域仿真与实际算例验证了理论分析的正确性。
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的多模态SSR机理可用于优化ST系列储能变流器和风电变流器的控制策略，特别是在串补线路并网场景下。通过分散消元式复转矩系数法分析系统阻尼特性的方法，可应用于阳光电源GFM/GFL控制器的稳定性设计，提升产品在弱电网下的并网性能。研究...
谐波规划调制在大功率中压电能转换中的应用：建模、求解方法与实现
Harmonic Programmed Modulation for High-Power Medium Voltage Energy Conversion: Formulation, Solving Approach, and Implementation
Zhenbin Zhang · Guangze Chen · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要：高功率（兆瓦级）能量转换系统的开关频率通常远低于低功率（千瓦至数百千瓦）系统。因此，对于前者而言，谐波问题是至关重要的问题，尤其需要先进的调制和控制技术。在本研究中，对一类谐波编程脉冲宽度调制（HPPWM）技术进行了全面综述，并提供了一种方便且可定制的快速构建解决方案。该综述涵盖了现有先进HPPWM策略的原理、求解算法和实现方面的内容。归纳出统一的构建方案，以帮助科学家/工程师根据自身需求定制合适的HPPWM解决方案。对其求解方法和提高实现性能的策略进行了基准测试和分析，这将为定制化设计提...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于谐波程控调制（HPPWM）技术的综述论文具有重要的战略参考价值。该技术专门针对兆瓦级中高压能量转换系统的低开关频率运行特性，这与我司1500V大型地面光伏逆变器、兆瓦级储能变流器（PCS）以及风电变流器等核心产品的应用场景高度契合。 在技术价值层面，HPPWM通过...
多电压等级双极性直流配电系统的综合电压调节方法
Comprehensive Voltage Regulation for Multi-Voltage Bipolar DC Distribution Systems
Xiaodong Yang · Chengjia Zhang · Lijian Ding · Jie Yang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
光伏接入不对称及直流源荷的时变特性导致多电压等级双极性直流（MBDC）配电系统出现极间不平衡、越限和不稳定等多重电压问题。本文基于多电压层级双极潮流，提出一种综合电压调节方法以提升系统整体电压性能。首先构建适用于多子系统优化的双极直流潮流模型，结合双极配电系统与双极直流变压器（DCT）建模；进而分析不同电压层级下电压问题成因，确定电力电子设备的调控策略。针对传统方法仅能处理单一电压层级单一问题的局限，本文通过协调跨电压层级的异构资源，实现多层级协同调控，增强电能质量改善能力并避免设备过度使用。在...
解读: 该多电压等级双极性直流配电系统综合电压调节技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双极直流潮流模型和多层级协同调控策略，可直接应用于阳光电源直流侧储能系统的电压管理优化，解决光伏接入不对称导致的极间不平衡问题。特别是跨电压层级异构资源协调控制方法...
光伏系统中雷电相关瞬态风险分析：应用于无防雷系统的太阳能电站
Risk Analysis of the Lightning-Related Transients on Photovoltaic Systems: Application to a Solar Power Plant Without a Lightning Protection System
B. Kermani · R. Shariatinasab · M. Khorshidi · Jinliang He · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月
由于光伏系统通常安装在露天环境中，易受雷击影响，产生的过电压可能导致逆变器和太阳能电池板等敏感设备损坏。本文提出一种分析光伏系统中雷电相关过电压并计算设备故障率的方法，通过精确建模各类设备进行雷电瞬态风险评估。采用EMTP软件对实际光伏电站进行仿真，计算雷击引起的过电压。结果表明，光伏系统频率相关建模及逆变器散热器建模对过电压估计具有显著影响。此外，本文还提出了计算逆变器和太阳能组件故障率的方法，有助于更准确评估系统可靠性，并经济地制定防雷保护方案。
解读: 该雷电瞬态风险分析方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统的可靠性设计具有重要价值。研究提出的频率相关建模和逆变器散热器建模技术，可直接应用于阳光电源1500V高压系统的防雷设计优化，精确评估SiC/GaN功率器件在雷击瞬态下的承受能力。基于故障率计算方法，可改进iSolarC...
跟网型与构网型逆变器负序行为的对比分析：建模、控制与保护
Comparative Analysis of Negative Sequence Behavior in Grid-Following and Grid-Forming Inverters: Modeling, Control, and Protection
Xinquan Chen · Ilhan Kocar · Siqi Bu · Evangelos Farantatos 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
构网型（GFM）控制有望提升高比例逆变器并网系统的稳定性，但在电网不平衡条件下，其对负序电流幅值与相位的调节特性不同于跟网型（GFL）控制及同步发电机，可能违背故障穿越要求并导致保护误动。本文基于相量域解析模型，阐明GFL与GFM逆变器在负序系统中的基本特性及影响因素，提出一种简化的GFM逆变器阻抗计算方法，并实现适用于平衡正序控制（BPSC）与正负序控制（PNSC）的FRT控制策略。基于IEEE PSRC D29系统的对比研究表明，GFM BPSC方案下负序阻抗特性主要由内环电压控制参数决定，...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM/GFL控制策略优化具有重要价值。文中提出的简化GFM阻抗计算方法可直接应用于PowerTitan储能系统的电网适应性设计，帮助优化内环电压控制参数以满足不平衡故障穿越要求。BPSC与PNSC控制策略对比为阳光电源构网型产品在弱电网场景下...
保持结构的非线性微分代数方程电力网络模型降阶
Structure-Preserving Model Order Reduction for Nonlinear DAE Models of Power Networks
Muhammad Nadeem · Ahmad F. Taha · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
本文研究电力网络非线性微分代数方程（NDAE）模型中动态与代数状态的联合降阶。现有电力系统模型降阶方法多忽略代数约束，采用常微分方程（ODE）建模，仅降阶动态状态而保留全部代数变量，导致系统规模与复杂度未被充分降低。本文提出一种直接面向NDAE结构的降阶方法，无需系统线性化或转化为等效ODE模型，确保降阶后模型仍保持原系统的微分代数结构，并能同时高效压缩动态与代数变量，显著降低系统阶数的同时维持高精度。2000节点系统的仿真验证了该方法的有效性。
解读: 该NDAE降阶方法对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和多机并联逆变器系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器集群控制中，可将数百台设备的微分代数方程模型同时降阶动态状态（电流、电压）和代数约束（功率平衡），显著提升实时仿真与优化控制效率。对于构网型GFM控制策略开发，该方法能保持系统拓...
多工业电解槽在可再生能源制氢系统中的调度：一种协调的有功-无功功率管理方法
Scheduling Multiple Industrial Electrolyzers in Renewable P2H Systems: A Coordinated Active-Reactive Power Management Method
Yangjun Zeng · Yiwei Qiu · Jie Zhu · Shi Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年8月
大规模可再生能源制氢（ReP2H）系统通常包含多个由晶闸管整流器（TR）供电的电解槽（ELZ），其有功与无功负荷呈非线性且不可解耦的关系。多台ELZ的启停与负荷分配影响能量转换效率及电网功率流动，不当调度可能导致无功过载，引发电压越限与网损增加。本文首先分析ELZ能效与无功负荷间的权衡关系，进而提出一种联合有功-无功功率管理方法，通过协调ELZ、可再生能源、储能与无功补偿装置的运行，提升系统整体效益。采用混合整数二阶锥规划（MISOCP）建模，并设计分解算法以适用于大规模系统。基于中国内蒙古风光...
解读: 该协调有功-无功功率管理技术对阳光电源光储制氢系统集成方案具有重要应用价值。研究中的MISOCP优化算法可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列光伏逆变器的协调控制，通过ST储能变流器的四象限运行能力提供动态无功补偿，解决电解槽晶闸管整流器引发的无功过载问题。该方法可集成至iSolarCl...
浮体式太阳能发电系统的强化学习基准测试与原型开发：结合棕熊优化算法的实验研究与LSTM建模
Benchmarking reinforcement learning and prototyping development of floating solar power system: Experimental study and LSTM modeling combined with brown-bear optimization algorithm
Mohamed E. Zay · Shafiqur Rehman · Ibrahim A.Elgendy · Ali Al-Shaikhi 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332
摘要 本研究对浮体式太阳能光伏（SFPV）系统与地面安装式太阳能光伏（GSPV）系统进行了全面的对比性实验研究、性能评估分析以及增强型人工智能（AI）建模。两种系统——SFPV与GSPV——均在沙特阿拉伯阿尔-霍巴尔巴林湾地区相同的严苛环境条件下安装、测试并进行比较，详细评估了电功率输出、光伏组件表面温度、光伏直流电压与电流，以及能量产出和效率。此外，本研究还构建了一种混合人工智能框架，该框架融合了轻量梯度提升机（LightGBM）、门控循环单元（GRU）和长短期记忆网络（LSTM）模型，并通过...
解读: 该研究对阳光电源浮式光伏系统集成具有重要价值。SFPV相比地面电站发电量提升59.25%、组件温度降低32.36%,验证了浮式方案的技术优势。LSTM-BBOA混合AI模型(R²达0.9999)可应用于iSolarCloud平台的预测性维护,优化SG系列逆变器的MPPT算法。浮式场景的温度控制特性有...