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一种基于并网电流反馈的构网型变流器次同步振荡抑制策略
A Grid-Current-Feedback-Based Subsynchronous Oscillation Mitigation Strategy for Grid-Forming Converters
张琦 · 刘俊良 · 陈兵 · 杜雄 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
构网型变流器因具备类似同步发电机的外特性，在串联电容补偿线路下易引发次同步振荡。本文建立其复变量阻抗模型，计及频率耦合效应，推导单输入单输出等效阻抗模型，分析串补度与耦合效应对系统稳定性的影响；提出基于并网电流反馈的阻抗重塑策略，引入反馈系数k构建二元阻抗模型，利用幅相等值线设计k以抑制振荡；仿真与实验验证了分析结论与控制策略的有效性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的稳定性控制具有重要应用价值。构网型变流器在串补线路中的次同步振荡问题，直接影响储能电站的并网可靠性。文中提出的并网电流反馈抑制策略，可优化ST系列储能变流器的构网型控制算法，提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网条件下的运行稳定性。该方法通过...
适用于并联构网型储能系统的协调有功控制策略设计
Coordinated Active Power Control Strategy Design for Parallel Grid-Forming Energy Storage Systems
冷若寒 · 吴琛 · 胡光 · 庄可好 等6人 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51
构网型储能的有功控制可为电力系统提供有效的频率支撑，但并联运行时若控制策略不协调，易导致荷电状态（SOC）不均衡与低频振荡等问题。本文建立了并联构网储能系统的状态空间模型，分析控制参数对频率稳定与振荡抑制的影响，揭示有功分配机理，并提出协调有功控制策略。通过Matlab/Simulink仿真与RT-LAB硬件在环实验验证，结果表明该策略可有效实现SOC均衡、优化功率分配并抑制振荡，保障系统频率的安全稳定运行。
解读: 该协调有功控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究解决的并联构网型储能SOC不均衡与低频振荡问题，正是多机并联场景的核心痛点。其状态空间建模方法可优化阳光电源GFM控制算法的参数整定，提升多台ST变流器并联时的功率协调分配能力。协调控制策略可集成至...
跟网型和构网型新能源并网控制阻抗对比与振荡机理分析
Grid-Following and Grid-Forming Renewable Energy Grid-Connected Control Impedance Comparison and Oscillation Mechanism Analysis
雷雨李光辉王伟胜何国庆郭梓暄 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
“双碳”战略下，风电、光伏等电力电子接口新能源快速发展。跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制的并网宽频振荡问题备受关注。现有研究基于阻抗模型与Nyquist判据分析二者振荡风险，但多回路耦合下不同频段阻抗特性差异来源尚不明确，同步环节作用机制及GFM抑制GFL振荡的机理仍需深入。本文对比GFL与GFM多频段阻抗特性，定量揭示同步环节影响及主导因素；建立三端口稳定性判据，阐明GFM抑制振荡的作用机理；并通过硬件在环实验验证理论分析的正确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制策略优化具有重要价值。文章揭示的GFL与GFM多频段阻抗特性差异及同步环节作用机理，可直接应用于PowerTitan储能系统的构网型控制算法改进，提升弱电网适应性。三端口稳定性判据为光储混合系统中GFM抑制GFL振荡提供理论依据，指导阳...
风电并网系统近工频振荡的自适应阻尼控制
Adaptive Damping Control of Sub-synchronous Oscillations in Grid-Connected Wind Power Systems
王晰 · 翟文辉 · 田晓煜 · 亢朋朋 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
当部分线路因故障或检修退出运行时，风电并网系统可能出现有功出力突变诱发的近工频耦合振荡，且不同拓扑结构下振荡频率随之变化。为此，提出一种基于自适应阻尼控制的抑制方法。通过分析实际风电场振荡案例，归纳风险场景；构建“即测-即辨-即控”的自适应控制架构，包含基于二阶RLC等效电路的振荡特征辨识与全工况优化的阻尼参数设计；电磁暂态仿真验证表明，该方法可有效抑制多种工况下的近工频振荡，具备快速响应与强适应性。
解读: 该研究对阳光电源的大型风电变流器和储能产品具有重要参考价值。自适应阻尼控制架构可应用于ST系列储能变流器和大功率风电变流系统,提升系统在复杂电网环境下的稳定性。'即测-即辨-即控'的快速响应机制,可优化PowerTitan储能系统的电网支撑能力。基于RLC等效建模的方法,也可用于完善iSolarCl...
跟网/构网型控制交互下换流器中频特性分析及振荡抑制
Analysis and Oscillation Suppression of Medium-Frequency Characteristics of Converters under Grid-Following/Grid-Forming Control Interaction
蒙昌鑫 · 王延旭 · 王威儒 · 刘云飞 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
跟网与构网型换流器并网时对系统中频段稳定性影响各异。本文采用谐波线性化法建立两类换流器的小信号序阻抗模型，对比其在中频段的阻抗特性，并分析关键控制参数对阻抗特性的影响，识别中频段主导因素。基于叠加定理研究交互阻抗对联合阻抗的作用，推导三端口网络稳定性判据，揭示系统参数与功率渗透率对稳定性的规律性影响。结果表明，构网型换流器的正电阻特性可有效补偿跟网型换流器引入的负阻尼，促使其阻抗由负阻容性转为正阻感性，显著抑制中频振荡。电磁仿真验证了理论分析的正确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的混合并网场景具有重要应用价值。文章揭示的GFM/GFL交互机制可直接应用于PowerTitan储能系统的控制策略优化：通过调节构网型储能变流器的正阻抗特性，补偿光伏逆变器在中频段的负阻尼效应，抑制10-100Hz振荡。三端口网络稳定性判据为阳光...
基于深度强化学习的储能控制用于区域间振荡阻尼
Deep Reinforcement Learning-Based Control of Energy Storage for Interarea Oscillation Damping
Abu Shouaib Hasan · Rui Fan · Di Wu · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年2月
随着电力消耗的不断增加以及输电投资的不足，如今的电力系统运行状态更接近其极限，这引发了对影响系统稳定性的区域间振荡问题的担忧。本文提出了一种用于增强区域间振荡阻尼的新型储能配置与控制方法。通过结合留数分析和主导模式分析，我们能够确定有利于提升阻尼性能的储能配置位置。为应对控制参数固定和阻尼不足等挑战，我们提出采用基于深度强化学习的方法进行储能控制。利用先进的基于引导替代梯度的进化策略，以稳健、高效且可重复的方式训练学习智能体。同时采用并行计算来加快训练过程。所提出的策略已在中型和大型系统上进行了...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于深度强化学习的区域间振荡抑制技术具有重要战略价值。随着新能源渗透率提升和电网运行接近极限状态，区域间振荡已成为威胁大规模新能源并网稳定性的关键问题，这与我司储能系统的核心应用场景高度契合。 该技术的核心价值在于两个维度的突破：首先，通过残差分析与主导模态分析...
HVDC并网海上风电场次同步振荡与中频振荡的交互分析及阻尼控制
Interaction Analysis and Damping Control of Sub-Synchronous Oscillation and Medium-Frequency Oscillation in HVDC-Connected Offshore Wind Farm
Zhihao Zhang · Peng Kou · Mingyang Mei · Runze Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
随着海上风能的快速发展，高压直流输电系统与基于永磁同步发电机的风能转换系统广泛应用，导致海上风电场可能出现显著的电磁振荡。现有研究多聚焦于单一振荡特性，忽视了不同振荡模式间的潜在交互。本文首次揭示了电网侧变流器可引发次同步振荡与中频振荡之间的相互作用，并产生新的二次振荡。通过模态分析与奈奎斯特稳定判据验证了主振荡与交互诱导的次生振荡共存。此外，提出了适用于运行与规划阶段的两种实用阻尼控制方法，通过附加阻尼控制器或优化变流器参数即可有效抑制多模态振荡，无需新增硬件设备。
解读: 该研究对阳光电源的大型储能系统和海上风电变流器产品线具有重要参考价值。研究揭示的次同步振荡与中频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和大功率风电变流器的控制系统优化。特别是文中提出的阻尼控制方法，可集成到阳光电源现有的GFM/GFL控制策略中，提升产品在复杂电网环境下的稳定性。这对完善Pow...
基于协调控制策略的永磁同步风力发电机风湍流致功率波动抑制
Wind Turbulence-Induced Power Fluctuations Mitigation in PMSG-Based Wind Turbines By a Coordinated Control Scheme
Ali Safaeinejad · Mohsen Rahimi · Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
大型风力机中持续的风湍流易引发功率波动，降低电力模块可靠性并加剧轻质结构部件的机械应力，给运行与维护带来挑战。本文分析了永磁同步风力机中功率波动的特性，提出一种无需附加储能装置、适用于额定风速上下工况的协调控制策略。该策略在低于额定风速时无需辅助控制即可抑制波动；高于额定风速时，通过机侧变流器虚拟调节转子惯性、网侧变流器引入阻尼分量，并结合变桨系统增强阻尼效果，且优化了反馈增益间的耦合影响。仿真结果表明，所提方法能有效抑制电气与机械振荡。
解读: 该协调控制策略对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要应用价值。文章提出的虚拟惯性调节与阻尼控制方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率平滑控制，通过机侧与网侧变流器协同抑制功率波动，无需额外储能装置即可降低功率模块热应力，提升IGBT/SiC器件可靠性。该技术与阳光电源现有的VSG虚拟同步机控制形成...
用于振荡抑制和同步开关的22kV超级共源共栅固态开关设计与优化
Design and Optimization of a 22 kV Super-Cascode Solid-State Switch for Oscillation Suppression and Synchronized Switching
Ning Yan · Xiang Lin · Rolando Burgos · Dong Dong · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在中压变换器中，由于商用开关器件的有限电压额定值，实现可靠的中压开关具有挑战性。为克服该限制，采用超级共源共栅结构，通过串联多个低压器件实现可扩展的高压运行。在此结构中，平衡电容选择对确保同步开关和最小化振荡（特别是开通瞬态期间）至关重要。现有设计方法主要关注关断性能，常忽略绝对电容值和开通动态的影响。本文对超级共源共栅开关中的电容选择进行系统分析，考虑电容偏移和绝对值。研究了这些参数对开通延迟、电压平衡和振荡抑制的影响。引入新型平衡电路以缓解栅极和漏源振荡，确保多个器件间的稳定同步运行。为验证...
解读: 该22kV超级共源共栅固态开关研究对阳光电源中高压应用有重要参考价值。10个3.3kV SiC MOSFET串联实现22kV开关的超级共源共栅结构为阳光电源在1500V以上光伏系统和中压储能系统中应用SiC器件提供了技术路径。优化电容选择抑制振荡和确保同步开关的系统设计方法可应用于阳光ST系列储能变...
本地负荷对电压源换流器直流电压控制时间尺度振荡的影响
Local Load Effect on the DC Voltage Control Timescale Oscillation of Voltage Source Converters
Yanjun Liu · Jiabing Hu · Wei He · Yunpeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
摘要：电压源换流器（VSC）接入的可再生能源发电厂通常远离负荷中心，弱电网条件会带来显著的稳定性风险。目前已有大量研究对直流电压控制（DVC）时间尺度内的振荡进行分析。然而，大多数研究聚焦于发电机通过长输电线路接入电网的场景。更普遍的情况，即负荷沿这些输电线路分布的场景，尚未得到足够关注，这可能导致一些振荡机制未被发现。本文发现了一个小信号稳定性问题，即当本地负荷连接在基于VSC的发电厂附近时，可能会出现意外的振荡。为全面分析这一现象，本文以锁相环（PLL）为主要研究对象，分析了端电压控制（TV...
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。研究发现的本地负荷影响机理可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化，特别是在偏远地区大型光储电站中。通过合理配置本地辅助负载和改进直流电压控制算法，可以提升产品在弱电网条件下的稳定性。这对完善阳光电源的GFL/GFM控制技术、...
基于终端滑模的三相锁相环用于并网逆变器
Three-Phase Phase-Locked Loop Based on Terminal Sliding Mode for Grid-Connected Inverters
Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Hemanshu Pota · Saad Mekhilef · Georgios Konstantinou 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
在三相比例积分（PI）锁相环（PLL）系统中，同时实现最优动态性能和有效滤波是一项重大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种新方法，即在基于同步参考系的锁相环中，用终端滑模（TSM）控制器取代PI控制器。三相锁相环系统采用基于正交信号发生器的二阶广义积分器，以利用其先进的滤波能力。定义了一种新的高级滑模面和控制律，其中包含多个设计参数，并确保控制信号平稳。该方法在不影响控制器鲁棒性和快速动态响应的前提下，有效减少了抖振。利用李雅普诺夫理论证明了TSM - PLL的稳定性，确保其具有有限时间收敛性。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于终端滑模控制的三相锁相环技术具有重要的应用价值。锁相环作为并网逆变器的核心控制模块，其性能直接影响光伏逆变器和储能系统的并网质量与稳定性。 该技术的核心创新在于用终端滑模控制器替代传统PI控制器，并结合二阶广义积分器的滤波能力，实现了动态性能与滤波效果的协同优化。...