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用于大规模新能源架空线路送出的储能型柔性直流输电系统
Energy Storage-based Flexible HVDC Transmission System for Large-scale Renewable Energy Overhead Line Integration
肖晃庆 · 朱琼海 · 黄莹 · 张利东 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
针对大规模新能源经远距离架空线路外送场景，提出一种具备平抑功率波动、阻断直流故障及主动支撑电网能力的储能型柔性直流输电系统。该系统为两端混合拓扑，送端采用具直流故障阻断能力的储能型模块化多电平换流器（MMC），受端为半桥MMC，接地极配置二极管阀以抑制故障电流。分析了系统工作原理与储能型MMC双极短路故障电流发展机理，提出了主动功率支撑与故障穿越控制策略。仿真验证了系统拓扑与控制方案的可行性及有效性，结果表明系统可实现波动功率的平稳传输，并具备主动支撑与自主清除直流故障能力。
解读: 该储能型柔性直流输电技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的储能型MMC拓扑与直流故障阻断技术，可直接应用于阳光电源大规模储能变流器的功率模块设计，提升系统故障穿越能力。其主动功率支撑控制策略与阳光电源构网型GFM控制技术高度契合，可增强新能源场站...
构网型逆变器过流限制技术：综述与讨论
Overcurrent Limiting in Grid-Forming Inverters: A Comprehensive Review and Discussion
Nathan Baeckeland · Debjyoti Chatterjee · Minghui Lu · Brian Johnson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
构网型（GFM）逆变器是实现高比例电力电子化电力系统的关键。本文深入探讨了GFM逆变器与传统同步发电机在过流特性上的差异，系统性地综述并分析了现有的过流限制策略，为提升逆变器在弱电网及故障条件下的运行稳定性提供了理论参考。
解读: 随着全球电网向高比例新能源转型，构网型技术已成为阳光电源PowerTitan储能系统及大型地面光伏逆变器的核心竞争力。该文献探讨的过流限制策略直接关系到阳光电源产品在弱电网环境下的故障穿越能力（LVRT/HVRT）及黑启动性能。建议研发团队重点关注文献中提出的先进限流控制算法，将其集成至iSolar...
一种基于MMC内部电容储能的新型故障穿越策略
A Novel Fault Ride-Through Strategy Based on Capacitor Energy Storage Inside MMC
Yuntao Xiao · Li Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
针对模块化多电平换流器（MMC）直流侧短路故障，传统全桥子模块故障穿越策略虽能快速切断电流，但会导致交流侧有功功率骤降，引发电网电压与频率振荡。本文提出一种利用MMC内部电容储能的新型故障穿越策略，旨在平抑功率波动，提升系统在故障期间的稳定性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的故障穿越优化，对阳光电源的大型地面光伏电站及高压直流输电（HVDC）相关业务具有重要参考价值。虽然阳光电源目前主打组串式和集中式逆变器，但随着电网对构网型（GFM）技术及高压大功率并网要求的提升，MMC技术在大型储能电站及风电变流器领域的应用潜力巨大。该策略有助于提升系统在极端...
构网型电力变换器的故障穿越能力：一种抗饱和方案
FRT Capability of Grid-Forming Power Converters: An Antiwindup Scheme
Yousef Khayat · Peiyuan Chen · Massimo Bongiorno · Bengt Johansson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对构网型（GFM）变换器在电网电压跌落、相位跳变及频率剧烈波动等故障期间的稳定性问题，提出了一种抗饱和控制策略。旨在解决变换器过流能力受限导致的暂态同步失稳问题，提升其在弱电网或故障工况下的故障穿越（FRT）能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型技术领域的战略布局。随着高比例可再生能源接入，PowerTitan等储能系统及大型光伏逆变器对构网型控制的需求日益迫切。本文提出的抗饱和方案能有效解决故障期间电流限幅导致的同步失稳，对提升阳光电源产品在弱电网环境下的电网支撑能力（如黑启动、惯量支撑）具有重要参考价值。建...
一种单相并网逆变器的同步方法
A Synchronization Method for Single-Phase Grid-Tied Inverters
Lenos Hadjidemetriou · Elias Kyriakides · Yongheng Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
单相并网逆变器控制器需进一步优化，以满足电网对电能质量和故障穿越能力的标准要求。同步技术作为核心环节，其响应速度直接决定了逆变器的整体性能。本文提出了一种新型同步方法，旨在提升系统在复杂电网环境下的稳定性和动态响应能力。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的户用光伏逆变器及小型组串式逆变器产品线。单相逆变器在户用场景中对电网电压波动及频率变化的适应性要求极高，尤其是在弱电网环境下。该同步方法有助于提升阳光电源逆变器在电网故障期间的低电压穿越（LVRT）性能，确保产品在满足全球严苛电网准入标准的同时，提供更优的电能质量。建议研发...
一种基于最近电平调制
NLM）的模块化多电平变换器
Jun Wang · Hao Ma · Zhihong Bai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
针对高压应用中广泛采用的最近电平调制（NLM）模块化多电平变换器（MMC），本文提出了一套完整的子模块故障穿越方案。该策略涵盖了故障检测、定位、冗余切换及系统恢复，旨在提升MMC系统在子模块故障下的运行可靠性与连续性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。随着系统电压等级的提升，MMC的可靠性成为核心竞争力。本文提出的故障穿越策略能有效提升系统在极端工况下的鲁棒性，减少因单点故障导致的停机风险。建议研发团队关注该策略在冗余子模块切换过程中...
电网故障下具有改进限流能力的构网型逆变器模型预测双环控制
Model-Predictive Dual-Control Loop With Improved Current-Limiting Capability for Grid-Forming Inverter Under Grid Faults
Han Zhang · Cheng Xue · Rui Liu · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对构网型（GFM）逆变器在电网故障下的限流难题，本文提出了一种模型预测双环控制策略。该方法克服了传统线性控制器在紧急故障状态下性能受限及级联结构带宽不足的问题，通过优化模型预测控制（MPC）算法，显著提升了逆变器在故障期间的限流能力与故障穿越性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（GFM）技术领域的战略布局。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器支撑能力要求提升，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器需具备极强的故障穿越与弱电网适应性。本文提出的MPC双环控制策略能有效解决故障期间的过流保护与电压支撑矛盾，建议研发团队将其引入下一...
子模块故障条件下模块化多电平电池储能系统的重分布脉宽调制
Redistributed Pulsewidth Modulation of MMC Battery Energy Storage System Under Submodule Fault Condition
Feng Gao · Xin Gu · Zhan Ma · Chenghui Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
基于模块化多电平变换器（MMC-BESS）的电池储能系统可实现电池组的去中心化管理，适用于退役电池梯次利用。针对多子模块（SM）架构，本文提出了一种SM故障穿越方法，通过重分布PWM策略，在发生子模块故障时维持系统运行，显著提升了储能系统的可靠性与可用性。
解读: 该技术对阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有极高的参考价值。随着储能系统规模化应用，MMC架构在提升系统效率和电池利用率方面优势显著，但其子模块数量多导致故障点增加。本文提出的故障重分布PWM策略，能够有效提升系统在单点故障下的冗余度和可靠性，减少运维停机时间。建议研...
不平衡电网条件下基于变换器的分布式电源运行多目标优化解析表达式
Analytical Expressions for Multiobjective Optimization of Converter-Based DG Operation Under Unbalanced Grid Conditions
Masoud M. Shabestary · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种新型参考电流生成方案，通过四个控制参数注入正/负序有功/无功电流，以实现电网电压支撑及故障穿越。文章推导了多目标优化的解析表达式，旨在满足电网规范要求，提升变换器在不平衡电网条件下的运行性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）。在弱电网或不平衡电网环境下，逆变器需具备极强的电网支撑能力。本文提出的正负序电流控制策略，可直接优化阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型地面电站逆变器的并网算法，提升设备在复杂电网故...
考虑限流的逆变器微电网暂态稳定性分析与增强
Transient Stability Analysis and Enhancement of Inverter-Based Microgrid Considering Current Limitation
Dashuang Li · Qiuye Sun · Rui Wang · Zhengqi Sui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
受限于电流限制，构网型逆变器（GFM）在电网故障时会转变为电流源模式，导致微电网失去电压支撑，进而影响系统的暂态同步稳定性（TSS）。本文针对这一问题进行了深入研究，探讨了电流限制对微电网稳定性的影响并提出了相应的增强策略。
解读: 该研究直接关系到阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统及构网型逆变器的核心竞争力。在弱电网或微电网应用场景下，逆变器在故障期间的限流策略直接决定了系统的暂态稳定性。建议研发团队参考该文献的稳定性分析方法，优化构网型控制算法（如VSG控制），在确保硬件安全限流的前提下，提升系统在...
一种用于架空线传输的混合模块化多电平变换器
MMC）直流短路故障穿越策略
Shenghui Cui · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
模块化多电平变换器（MMC）是VSC-HVDC输电的核心技术。针对架空线传输中常见的瞬时性直流短路故障，本文提出了一种全面的直流故障穿越（FRT）策略，旨在提升系统在故障期间的可靠性与稳定性，确保电网安全运行。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）领域的MMC拓扑及故障穿越技术。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan系列）及风电变流器，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入，高压电力电子变换器的故障穿越能力对于提升系统并网稳定性至关重要。该策略中关于混合MMC拓...
对称电网故障下双馈风电变流器降低热应力的优化去磁控制
Optimized Demagnetizing Control of DFIG Power Converter for Reduced Thermal Stress During Symmetrical Grid Fault
Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
双馈感应发电机（DFIG）定子直接并网使其对电网电压扰动敏感，易导致转子侧过压过流。本文提出一种优化去磁控制策略，旨在应对现代电网准则对无功补偿的严格要求，提升故障穿越能力，并有效降低变流器在对称电网故障期间的热应力。
解读: 该研究聚焦于DFIG变流器在电网故障下的可靠性与热管理，这对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。通过优化去磁控制降低热应力，可直接提升变流器在恶劣电网环境下的寿命与故障穿越（FRT）性能。建议研发团队将此控制策略集成至风电变流器控制算法中，以优化功率模块的结温波动，提升产品在复杂电网场景下的可...
针对电网阻抗不对称的不平衡故障下逆变器电压支撑控制
Voltage-Support Control of Inverter-Based Resources During Unbalanced Faults Addressing Grid Impedance Asymmetry
Antonio Di Pasquale · Emanuele Fedele · Mario Pagano · Renato Rizzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
电压支撑是逆变器资源在故障期间维持电网稳定性的核心要求。短路故障是极具破坏性的扰动，可能导致设备故障或停电。本文针对电网阻抗不对称情况，研究了逆变器在不平衡故障下的故障穿越（FRT）策略，旨在提升现代电力系统在复杂电网环境下的电压支撑能力与运行可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统在弱电网及复杂电网环境下的并网性能。在电网阻抗不对称的极端工况下，传统的控制策略易导致电压支撑失效。通过引入该文提出的不对称故障下的电压支撑控制算法，可显著提升阳光电源逆变器在弱电网环境下的低电压穿越（LVRT）能力及电网适...
一种利用输入滤波电容作为能量交换机制的矩阵变换器穿越配置
A Matrix Converter Ride-Through Configuration Using Input Filter Capacitors as an Energy Exchange Mechanism
David Orser · Ned Mohan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种针对调速驱动中矩阵变换器的低电压穿越新方法。该方法利用输入电容将电机旋转惯性产生的能量进行转移，以在电网故障期间维持电机磁通。通过增加三个双向开关，实现了输入滤波电容与故障电网电压的隔离，从而提升了系统的故障穿越能力。
解读: 该文献探讨的矩阵变换器低电压穿越技术，虽然与阳光电源主流的组串式/集中式光伏逆变器（基于VSC拓扑）有所不同，但其利用储能元件（输入电容）进行能量缓冲以实现故障穿越的思路，对阳光电源的储能变流器（PCS）及风电变流器产品具有参考价值。在弱电网或电网电压跌落场景下，如何通过硬件拓扑优化与控制策略协同，...
一种用于增强双馈感应发电机故障穿越能力的简易多功能直流斩波器
A Simple Multifunctional DC Chopper for Fault Ride-Through Capacity Enhancement of a DFIG
Chenguang Yan · Weixiang Wang · Zhangheng Liu · Hongxi Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）在故障穿越（FRT）过程中，传统Crowbar电路导致发电机失去并网能力的问题，提出了一种新型多功能直流斩波器。该拓扑能够在故障期间有效抑制直流母线过压及转子侧变流器过流，同时维持发电机与电网的连接，满足电网规范要求。
解读: 该技术对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。目前风电场对低电压穿越（LVRT）及高电压穿越（HVRT）的要求日益严苛，该多功能直流斩波器拓扑能够优化变流器在电网故障下的响应，减少对传统Crowbar电路的依赖，提升系统可靠性。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源风电变流器产品中的集成可行性，以提升产...
基于统一故障穿越能力的构网型逆变系统弹性评估指标
Unified Fault Ride-Through Capability-Based Resilience-Aware Metrics for Grid-Forming Inverter-Based Systems
Han Zhang · Rui Liu · Xiaoting Wang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文针对构网型（GFM）逆变器，探讨了故障期间电流限制策略对系统安全与弹性的影响。文章提出了一套基于故障穿越（FRT）能力的弹性评估指标，旨在满足最新IEEE标准及电网规范要求，通过优化电流限制策略，提升逆变器在弱电网及故障工况下的运行稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型技术布局。随着电力系统转动惯量降低，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器对GFM控制策略的需求日益迫切。文章提出的FRT弹性评估指标，可指导阳光电源优化逆变器在极端故障下的电流控制逻辑，提升产品在弱电网环境下的支撑能力。建议研发团队将该评估体系集成至i...
遭受重复对称电网故障的双馈感应发电机风力发电系统
Doubly Fed Induction Generator Wind Turbine Systems Subject to Recurring Symmetrical Grid Faults
Wenjie Chen · Frede Blaabjerg · Nan Zhu · Min Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文分析了双馈感应发电机（DFIG）风电系统在重复性对称电网故障下的运行性能。通过建立DFIG在重复故障下的数学模型，研究了系统在复杂电网扰动下的动态响应，旨在满足现代电网规范对风电机组故障穿越能力的要求。
解读: 该研究聚焦于风电变流器在复杂电网故障下的稳定性，与阳光电源风电变流器业务高度契合。随着全球电网对风电机组故障穿越（FRT）能力要求日益严苛，研究重复性故障下的动态特性有助于优化阳光电源变流器的控制算法，提升产品在弱电网及复杂电网环境下的可靠性。建议将该数学模型应用于变流器控制策略的仿真验证，特别是针...
直流故障下旁路UFB-SM的CTB-HMMC电容电压增量抑制控制
Capacitor Voltage Increment Suppression Control for CTB-HMMCs With Bypassed UFB-SMs Under DC Fault
Qun Li · Fujin Deng · Jinjiao Lin · Shuangfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
基于交叉晶闸管支路（CTB）的混合模块化多电平变换器（HMMC）在直流短路故障下具有保护优势。然而，故障子模块（UFB-SM）被旁路后会影响直流故障电流的阻断能力，并导致剩余子模块电容电压失衡。本文提出了一种电容电压增量抑制控制策略，以解决故障工况下的电压均衡与系统稳定性问题。
解读: 该技术主要针对高压直流输电及大型储能系统中的多电平变换器拓扑。对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及未来高压直流侧储能应用，该研究提出的故障处理机制与电容电压均衡控制具有重要的参考价值。随着储能系统向更高电压等级发展，如何提升系统在直流故障下的鲁棒性是关键。建议研发团队关注该拓扑在模块...
一种基于级联子模块的直流斩波器梯形调制策略
A Trapezoidal Modulation Strategy for Cascaded Submodule-Based DC Chopper Using Exclusively Half-Bridge Topology
Wentao Li · Shunliang Wang · Hao Tu · Junpeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对海上风电直流输电系统中的级联子模块直流斩波器（DCC），提出了一种梯形调制策略。该策略旨在解决传统正弦调制在处理大规模功率盈余时，需通过子模块电容充放电提供负电压带来的局限性，优化了半桥拓扑在故障穿越期间的控制性能。
解读: 该研究针对海上风电直流输电系统的故障穿越（FRT）关键技术，对阳光电源的风电变流器及海上风电配套系统具有重要参考价值。通过优化级联子模块的调制策略，能够提升直流斩波器在极端工况下的功率处理能力与系统稳定性。建议研发团队关注该梯形调制策略在海上风电变流器直流侧过压抑制中的应用，以提升系统在弱电网或故障...
负载短路下双有源桥变换器的故障特性与穿越方法
Fault Characteristics and Riding-Through Methods of Dual Active Bridge Converter Under Short-Circuit of the Load
Yangfan Chen · Yu Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文针对直流配电网中的故障穿越（FRT）问题，重点分析了双有源桥（DAB）变换器在负载短路最差工况下的瞬态故障特性。通过对不同短路位置的深入研究，揭示了故障演变机理，为提升变换器在极端工况下的可靠性与故障穿越能力提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC模块的核心拓扑。该研究对短路故障特性的分析，直接关系到PCS在极端电网波动或负载侧短路时的硬件保护策略与控制鲁棒性。建议研发团队参考文中的最差工况（WCS）分析方法，优化PCS的故障检测算法与限流控制策略，...
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