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并网并联变流器的多摆动PLL同步暂态稳定性
Multi-Swing PLL Synchronization Transient Stability of Grid-Connected Paralleled Converters
Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Xu Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
电网故障期间，并网并联变流器系统易发生锁相环（PLL）同步暂态失稳。现有研究多集中于基于等面积准则的首摆暂态稳定分析，但首摆稳定并不能保证系统整体稳定，仍可能存在多摆动失稳。本文从暂态能量转换角度揭示多摆动失稳机理，并结合变流器间暂态交互影响，采用Takagi-Sugeno方法构建最大估计吸引域（LEDA），进而对多摆动暂态失稳进行定量分析。最后通过RT-LAB硬件在环实验平台验证了理论结果。
解读: 该多摆动PLL同步暂态稳定性研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的Takagi-Sugeno最大估计吸引域（LEDA）方法可直接应用于并联储能变流器的PLL控制优化，解决电网故障时多机并联系统的暂态失稳问题。该技术可增强阳光电源储能系统在弱电网...
一种用于随机连续扰动下暂态稳定性评估的非采样时域仿真框架
A Non-Sampling Time-Domain Simulation Framework for Transient Stability Assessment Under Stochastic Continuous Disturbances
Yuerong Yang · Shunjiang Lin · Shiyuan Chen · Mingbo Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月
基于随机微分代数方程（SDAEs）描述电力系统在随机连续扰动下的动态行为。传统数值方法需大量样本计算状态变量的概率分布，计算成本高。本文提出一种非采样时域仿真（NSTDS）框架，可直接求解暂态过程中各时刻状态变量的概率分布，显著提升计算效率。该框架采用具有更高收敛阶的Milstein-Euler预测校正迭代格式，并结合L^p空间对偶定理，提出一种避免维度灾难的随机变量函数概率分布计算方法，适用于大规模系统。在改进的IEEE 39节点和118节点系统上的算例验证了所提方法在暂态稳定性评估中的高精度...
解读: 该非采样时域仿真框架对阳光电源储能系统和新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可用于评估随机功率波动（风光出力、负荷变化）下的暂态稳定性，优化构网型GFM控制参数设计。相比传统蒙特卡洛方法，该框架通过直接求解概率分布显著提升计算效率，适用于大规模储能电站的实时稳定性评...
电力系统暂态稳定评估中神经网络的鲁棒性认证
Robustness Certification of Neural Networks for Power System Transient Stability Assessment
Liangyuchen Lu · Yanzhen Zhou · Hongtai Zeng · Zhengcheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
神经网络（NNs）可快速准确地评估电力系统安全性，但对输入微小扰动的鲁棒性有限，可能导致误判。现有鲁棒性认证方法在暂态稳定评估中面临物理约束与敏感动态的挑战。为此，本文提出考虑物理可行性的鲁棒性比率指标及两阶段认证框架，通过嵌入系统物理约束推导非平凡鲁棒下界，并利用优化样本的稳定性验证获取上界。基于该框架开展模型选择与对抗训练，提升模型鲁棒性。在新英格兰10机系统及实际区域电网中的验证表明所提方法有效。
解读: 该神经网络鲁棒性认证技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及构网型控制产品具有重要应用价值。在储能系统参与电网暂态稳定支撑时，需快速准确评估系统安全裕度，但传统神经网络模型易受扰动影响导致误判。该研究提出的物理约束嵌入式认证框架可应用于：1）ST系列储能变流器的GFM控制策略优化，通过鲁棒性...
基于规范形方法的高维非线性永磁同步发电机并网系统暂态稳定性评估
Transient Stability Assessment of PMSG Grid-Connected System With High-Dimensional Nonlinearity by Normal-Form Method
Yayao Zhang · Meng Zhan · Jürgen Kurths · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
随着可再生能源在电力系统中的快速渗透，暂态稳定性问题日益突出，但现有评估方法难以有效考虑系统的高维非线性特性。本文以永磁同步发电机（PMSG）并网系统为例，采用规范形方法估算其稳定域边界，提出一种计算稳定域边界与临界清除时间（CCT）的新算法。通过归一化方法揭示了高维稳定域与其投影之间的关系，发现锁相环（PLL）的相位与频率是主导系统暂态行为的关键变量。由此可将高维曲面形式的稳定域边界投影为PLL相位-频率二维平面上的曲线，实现在此平面上的暂态稳定性判别，并高效准确地获取CCT。多种典型故障下的...
解读: 该规范形暂态稳定性评估方法对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可精确评估锁相环（PLL）动态特性对并网稳定性的影响，优化PLL参数设计以提升故障穿越能力和临界清除时间（CCT）。对于SG系列光伏逆变器，可将高维非线性稳定域投影...
实用动态安全域模型：一种混合物理模型驱动与数据驱动的方法
Practical Dynamic Security Region Model: A Hybrid Physical Model-Driven and Data-Driven Approach
Junzhi Ren · Yuan Zeng · Chao Qin · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
基于安全域（SR）的安全分析方法在电力系统分析中起着关键作用。安全裕度的构建有助于挖掘实际动态安全域（PDSR）的几何和物理特性。数据驱动方法为电力系统安全分析提供了有力支持。然而，人工智能方法的可解释性差和泛化能力弱阻碍了其在电力系统中的应用。尽管模型驱动方法能够有效分析物理模型的内部机制，提高其可解释性，并增强安全裕度评估的可靠性，但其强非线性结构和低计算效率限制了其进一步应用。本研究首先基于安全域的特性构建了可靠的安全裕度，进而基于可靠性指标得到临界运行区间。最后，采用数据驱动方法修正实际...
解读: 该混合建模方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。可用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的安全运行边界评估,特别是在大规模新能源并网场景下。通过融合物理模型与数据驱动方法,能够优化PowerTitan等大型储能系统的运行策略,提升GFM/GFL控制的稳定性裕度。这对提高产品在复杂电网...
物理增强辅助学习在电力系统暂态稳定评估中的应用
Physics-Augmented Auxiliary Learning for Power System Transient Stability Assessment
Chao Shen · Ke Zuo · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月
数据驱动的暂态稳定评估（TSA）方法已被证明在应对可再生能源快速融入电力系统所带来的安全挑战方面是有效的。然而，这些方法通常面临训练成本高、物理一致性不足以及泛化能力有限的问题。为解决这些局限性，本文提出了一种用于暂态稳定评估的物理增强辅助学习（PA - AL）框架，该框架在多门控专家混合模型中实现，并采用物理信息范式进行端到端的稳定裕度预测。与传统的基于物理信息神经网络的方法不同，后者依赖于易产生累积误差的转子角度轨迹预测，而PA - AL通过整合辅助电气速度预测来嵌入物理定律。所提出的PA ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理增强辅助学习的暂态稳定评估技术具有重要的战略价值。随着公司光伏逆变器和储能系统大规模接入电网，新能源高渗透率带来的电力系统稳定性挑战日益突出，该技术为解决这一核心问题提供了创新路径。 该研究的核心价值在于将物理机理与数据驱动方法深度融合，通过嵌入摆动方程等物理...