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...

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...

刘辉于思奇孙大卫吴林林李蕴红王潇 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

近年来，新能源机组多采用跟网型控制，削弱了系统的同步机制，引发多次稳定问题。构网型控制可使变流器作为电压源并网，提供电压、频率支撑并增强系统惯量与阻尼。本文综述了四种典型构网型技术的发展历程，深入解析下垂控制、虚拟同步机与匹配控制的原理及其与跟网型控制的本质差异，并通过电磁暂态仿真对比各类控制策略的暂态响应特性，凸显构网型在主动支撑方面的优势，最后探讨了关键技术难点与未来研究方向。

解读: 该综述对阳光电源构网型控制技术发展具有重要指导价值。文中对比的下垂控制、虚拟同步机VSG与匹配控制原理，可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的控制策略优化，增强电网支撑能力。四种典型GFM技术的暂态响应特性对比，为SG系列光伏逆变器在弱电网场景下的稳定运行提供算法改进方向...

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...

徐上 · 谢震 · 杨曙昕 · 李梦杰 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

在不平衡弱电网条件下，双馈风电机组存在正负序耦合通路，机网交互增强，导致系统稳定性恶化。本文建立了构网型双馈风电机组的小信号状态空间模型，分析了正负序转子电流控制的稳定性和不平衡度影响。提出基于自适应虚拟阻抗的优化控制策略，实现对不平衡定子电压与电流的协同补偿。理论分析与硬件在环实验结果表明，该策略显著提升了机组在不平衡弱电网下的运行稳定性。

解读: 该研究的构网型控制策略对阳光电源的储能变流器和大功率风光储系统具有重要参考价值。自适应虚拟阻抗控制方法可优化ST系列储能变流器在弱电网下的并网性能,提升PowerTitan储能系统的电网支撑能力。研究中的正负序解耦控制思路可应用于SG系列逆变器的不平衡电网适应性改进。该技术与阳光电源现有的GFM控制...

孙素娟 · 侯凯 · 孙立鑫 · 过亮 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

随着大型风电基地在弱电网条件下的短路比持续降低，跟网型风电系统因控制耦合引发的次同步振荡风险加剧。本文基于直驱风电场接入弱交流电网的传递函数模型，揭示了控制环节带宽重叠导致滞后相角叠加的振荡机理；提出基于电源近端电压虚拟采样的解耦控制策略，通过阻断锁相环与电压前馈中的振荡传播路径，有效抑制相角叠加，从根本上解决耦合振荡问题。该方法不依赖系统电感精度，适应极低短路比与多频振荡，兼顾动态性能与抑制效果，且易于工程实现，控制器在环测试验证了其有效性。

解读: 该研究对阳光电源的GFL型产品在弱电网并网应用具有重要参考价值。基于虚拟采样的解耦控制策略可优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的弱电网适应性,尤其适用于短路比极低的偏远地区并网场景。该方法不依赖系统参数,实现简单,可集成到现有控制平台,有助于提升产品在复杂电网条件下的稳定性。建议在新一代产品...

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...

盛李龙 · 许津铭 · 李威 · 康嘉华 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

在含跟网型光伏与构网型储能的异构系统中，现有阻抗分析方法未充分考虑变流器间及电网阻抗的频率耦合效应，导致弱电网下稳定性评估不准确。本文以两机异构系统为例，分析系统内部耦合对输出阻抗的影响，发现电网阻抗及另一变流器阻抗会对跟网型变流器中低频段输出阻抗产生附加影响，而构网型变流器基本不受影响。据此提出将构网型变流器与电网合并为等效电网的阻抗模型，提升了小干扰稳定性分析精度。硬件在环实验验证了所提模型在弱电网下可准确判断系统稳定性。

解读: 该阻抗频率耦合分析技术对阳光电源光储混合系统具有重要应用价值。研究揭示的跟网型光伏（SG系列逆变器）与构网型储能（ST系列变流器）并联时的阻抗耦合机制，可直接应用于PowerTitan等大型光储电站的稳定性设计。所提出的等效电网模型能精准评估弱电网下SG光伏逆变器中低频段振荡风险，优化其锁相环与电流...

Xin Jin · Ningyi Dai · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

在这封信中，研究发现，由 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">q</i> 轴电流注入引起的功率同步控制（PSC）的非最小相位零点，仅在弱电网中对系统起主导作用，但换流器电压幅值较低的情况除外。利用伯德增益/相位关系，考虑右半平面（RHP）零点的位置，提出了带宽和相位裕度之间的折衷分析条件。与忽略 RHP 零点影响的设计相比，系统动态性能得...

解读: 该研究对阳光电源构网型储能系统（如PowerTitan）和弱电网场景下的光伏逆变器具有重要指导意义。PSC功率同步控制是GFM构网型控制的核心技术，文章揭示的非最小相位零点问题直接影响弱电网条件下的暂态稳定性和动态响应速度。对于ST系列储能变流器在低短路比场景（如偏远地区微网、海岛储能）的应用，需在...

Xue Lyu · Wei Du · Sheik Mohammad Mohiuddin · Yunzhi Cheng · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

临界清除时间是评估构网型（GFM）逆变器大信号稳定性的关键参数。电流限幅器的变化会显著影响逆变器在大扰动期间的暂态行为。本文提出了一种基于功角关系的方法，用于评估下垂控制的 GFM 逆变器在三相金属性短路故障场景下的故障恢复能力，同时考虑了圆形电流限幅器和虚拟阻抗法。高保真度仿真验证了所提出公式在估算 GFM 逆变器临界清除时间方面的准确性。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制策略具有重要指导意义。临界清除时间分析可直接应用于优化产品的电流限幅设计：圆形电流限制与虚拟阻抗限流方案的对比研究，为ST储能变流器在电网故障时的暂态稳定性提升提供理论依据。建议在下垂控制型GFM模式中，根据不同应用场景...

Wei Wu · Zhiqing Yang · Shan He · Helong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

在弱电网中，交变电压控制（AVC）可提升带锁相环（PLL）的跟网型电压源换流器（VSC）的电压刚度和有功功率传输能力。然而，AVC会因无功电流加剧控制回路的d-q轴不对称耦合，引发不利交互，威胁系统稳定性。为此，本文首先提出一种基于系统额定参数的AVC参数整定方法，并系统分析AVC对d-q耦合、稳定域及电压动态的影响。进一步提出稳定性增强控制（SEC），用以补偿PLL与AVC引入的负耦合效应。所提方案实现了VSC在极弱电网下的额定功率稳定运行，实验验证了其有效性。

解读: 该AVC增强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。针对西北、澳洲等高阻抗电网（SCR<1.5），所提SEC稳定性增强控制可有效补偿PLL与AVC的负耦合效应，突破现有GFL控制在极弱电网下的功率传输瓶颈。建议将该参数整定方法集成至PowerTita...

Junliang Liu · Xiong Du · Yiting Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

弱电网下风电与光伏电站并网易引发稳定性问题。并网逆变器作为关键接口，其锁相环（PLL）控制器被证实对系统稳定性有显著影响。本文建立基于复变量的PLL小信号模型，分析其引入的附加扰动分量对稳定性的影响。研究发现，PLL会向控制回路注入额外扰动，降低系统阻尼。为此，提出一种注入反向扰动分量以抵消该不利影响的控制策略，有效提升了系统稳定性。相比降低PLL带宽等传统方法，所提策略兼具良好动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该PLL扰动抑制技术对阳光电源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。当前阳光电源产品在高阻抗电网下面临稳定性挑战，传统降低PLL带宽方案会牺牲动态响应性能。该研究提出的反向扰动注入策略可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中，在保持快速动态响应的同时提升系统阻尼，特别...

Yuhang Chen · Xinbo Ruan · Yuying He · Yiran Yan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

弱电网下并网逆变器的稳定性可通过回比矩阵进行分析，回比矩阵为逆变器输出导纳与电网导纳之比。由于提供电网电流参考的功率控制环和锁相环（PLL）具有不对称性，回比矩阵为非奇异矩阵，有两个非零的无理特征值，这给稳定性分析和参数设计带来了挑战。为解决这一问题，本文提出了回比矩阵重构方法，将非奇异回比矩阵重构为仅有一个非零特征值的奇异矩阵。在此基础上，揭示了功率控制环和锁相环的参数设计顺序，并给出了分步参数设计方法。最后，在实验室对一台10 kVA三相LCL并网逆变器样机进行了测试，实验结果验证了采用重构...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于并网逆变器回报比矩阵重构的研究具有重要的工程应用价值。当前，我们的光伏逆变器和储能变流器产品在弱电网环境下的稳定运行面临严峻挑战，特别是在偏远地区的光伏电站和工商业储能项目中，电网阻抗较大导致的振荡问题时有发生。 该论文提出的矩阵重构方法针对性地解决了功率控制环和...

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...

Kejiang Li · Wuhui Chen · Wei Qin · Canbing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

风电场公共连接点处安装的静止无功发生器（SVG）会显著影响含并网风电场电力系统的次同步振荡（SSO）特性。例如，2017年中国新疆地区由双馈感应发电机（DFIG）风电场、定无功功率模式（CRPM）SVG与弱电网相互作用引发了多起SSO事件。本文揭示了DFIG风电场、不同控制模式SVG与弱电网间相互作用引发SSO的机理，发现低电流控制器带宽的CRPM-SVG可抑制SSO，而定电压模式（CVM）和定功率因数模式（CPFM）SVG则恶化系统SSO特性。通过推导超同步与次同步分量幅值比方程，解释了事件中...

解读: 该研究对阳光电源储能和光伏产品的弱电网并网稳定性具有重要参考价值。研究发现的SVG控制模式对SSO的影响机理，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策略优化。特别是在大规模新能源电站中，通过低带宽CRPM控制模式抑制SSO的方法，可提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的并...

Jiayu Fang · Shuying Yang · Zhen Xie · Xing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

逆变器的阻抗同时受其控制算法和控制参数的影响。为逆变器获取合适的阻抗形态对于实现设计目标（如足够的稳定裕度和较强的滤波能力）至关重要。针对不同的恶劣电网条件，人们已提出了不同的控制方案及相应的参数整定方法来实现这些设计目标。然而，在实际应用中可能需要将这些控制方案结合起来，因为在现实世界中不同的电网条件可能相互耦合。在这种情况下，必须对所有控制参数进行重新整定以协调各控制方案。基于阻抗的分析方法为测试电网 - 逆变器系统的稳定裕度和谐波抑制能力提供了一个通用视角。然而，现有的基于阻抗的分析方法无...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项基于阻抗整形的通用参数调谐方法具有重要的工程应用价值。当前公司产品在全球复杂电网环境中面临的核心挑战，正是论文所针对的多重电网条件耦合问题——弱电网、谐波污染、不平衡等工况往往同时存在，传统针对单一工况设计的控制策略难以兼顾。 该技术的核心价值在于将稳定裕度提升、谐波...

Diego Pérez-Estévez · Diego Ríos-Castro · Pablo Marino Fernández-Abraldes · Vitor Monteiro 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文介绍了一种连接到弱电网的采用下垂控制的构网型（GFM）变流器（下垂控制型GFM变流器）的阻抗模型。与传统的小环准则和广义奈奎斯特稳定性准则相比，所提出的模型为研究下垂控制型GFM变流器的稳定性提供了一种更准确、更简单的方法，因为该模型考虑了负载效应，且仅使用两个传递函数。该模型在 $\alpha \beta$ 坐标系下建立，仅由两个平衡阻抗组成，与 $dq$ 坐标系阻抗矩阵模型相比，能更清晰地对下垂控制引入的阻抗不对称性进行物理解释。该模型描述了全频率范围内的频率耦合效应（镜像频率问题），为...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项针对下垂控制构网型变流器的非对称阻抗模型研究具有重要的工程应用价值。随着我们在大型地面电站和微电网项目中大量部署构网型逆变器，弱电网稳定性问题已成为制约新能源高比例接入的关键瓶颈。 该研究提出的αβ坐标系阻抗模型相比传统dq坐标系矩阵模型更为简洁，仅需两个平衡阻抗即可...

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...

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...

Davood Keshavarzi · Nima Tashakor · Jingyang Fang · Brahim Elkhalil Youcefa 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

摘要：未来的多电力电子电网中，可控开关模式电源的渗透率不断提高，预计可再生能源和储能系统中将需要具备电网支撑能力的逆变器及相关控制技术。通常采用 LC 滤波器以明确的电流将逆变器与电网相连。为使系统稳定并防止振荡，LC 谐振频率通常选择为采样频率的三分之一以上。在运行过程中，由于电网阻抗的影响，有效滤波器谐振频率会发生偏移，而电网阻抗因地点而异，甚至会随时间变化。这种谐振频率偏移可能使系统进入不稳定运行区域。相反，选择高谐振 LC 滤波器在抑制开关畸变方面无法满足电网规范要求。本文介绍了一种用于...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于LLCL滤波器的构网型逆变器单环电压控制技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率不断提升，电网形态正从传统同步发电机主导向电力电子化转变，构网型逆变器已成为我司光伏逆变器和储能系统产品线的核心技术方向。 该技术的创新点在于通过负比例增益控制算法，使低谐振频率的LL...