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电力电子技术变革电网的特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Power Electronics Technologies for Transforming Electrical Grids
Xiongfei Wang · Vivek Agarwal · Brendan McGrath · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，探讨了电力电子技术在现代电网转型中的核心作用。重点关注高比例可再生能源接入背景下，电力电子变换器如何通过先进控制策略支撑电网稳定性，应对弱电网挑战及构网型技术的发展趋势。
解读: 该社论探讨的电网转型技术与阳光电源的核心战略高度契合。随着光伏和储能渗透率提升，电网对构网型（GFM）技术的需求日益迫切。阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式逆变器应持续强化GFM控制算法，以应对弱电网下的电压与频率稳定性挑战。建议研发团队关注文中提及的电力电子变换器在复杂电网环境下的交互...
构网型变流器控制技术及原理综述
A Review of Grid-Forming Converter Control Technologies and Principles
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...
基于暂态电动势控制的双馈风机鲁棒自同步控制策略
Robust Self-Synchronization Control Strategy for Doubly-Fed Wind Turbines Based on Transient EMF Control
黄达 · 柯德平 · 杨欢欢 · 徐光虎 等5人 · 电工技术学报 · 2025年2月 · Vol.40
针对自同步控制在双馈风机中应用受限的问题，提出一种基于暂态电动势控制的鲁棒自同步控制策略。通过转子侧变换器调控定子暂态电动势，有效计及机械与励磁动态，提升闭环稳定性。进一步提出鲁棒PI参数设计方法，增强系统对参数不确定性的适应能力。仿真验证了该策略可有效支撑电网，并显著提高不确定性环境下系统的稳定性。
解读: 该研究的暂态电动势控制思路对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其鲁棒自同步控制策略可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制性能,特别是在电网扰动工况下的稳定性。通过将该技术与阳光现有的GFM/VSG控制相结合,可进一步提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑...
基于直流惯性同步的混合跟网型控制策略
Hybrid Grid-Following Control Strategy With DC Inertia Synchronization
Ruixun Ma · Xueguang Zhang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对弱电网下跟网型（GFL）变换器存在的次同步振荡问题，本文提出了一种结合GFL与构网型（GFM）控制特征的混合控制策略。通过引入直流惯性同步机制，有效改善了传统锁相环（PLL）在弱电网环境下的不稳定性，提升了变换器的并网鲁棒性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着全球电网弱化趋势加剧，传统基于PLL的GFL控制在弱电网下易引发振荡，影响发电效率与设备安全。该混合控制策略通过引入直流惯性，能够显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的适应性，特别...
微电网弱电源预同步技术
Presynchronization of Weak Source in Microgrid
Tejaskumar Patel · Priyesh Chauhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文探讨了主从控制微电网与电网或其他构网型电源（AGFS）的连接问题。为实现无缝并网，文章提出了一种基于二次控制的预同步策略，通过调节微电网侧电压源变流器（VSC）的频率、相位和电压，使其与目标电源匹配，适用于微电网并网及离网运行模式。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及构网型（Grid-forming）光伏逆变器至关重要。随着高比例可再生能源接入，弱电网环境下的稳定并网与黑启动能力成为核心竞争力。本文提出的预同步策略能有效提升阳光电源储能变流器（PCS）在离网切换及微网运行时的动态响应速度与电压稳定性，减少并网冲...
虚拟振荡器构网型逆变器：现状、建模与稳定性
Virtual Oscillator Grid-Forming Inverters: State of the Art, Modeling, and Stability
Minghui Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文系统性地研究了构网型（GFM）逆变器中的虚拟振荡器控制技术。该技术以非线性Andronov-Hopf振荡器为核心，能够实现逆变器在实时测量下的电压与频率自主调节。文章重点探讨了该控制策略的建模方法及稳定性分析，为高比例可再生能源接入下的电网支撑提供了理论基础。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源应对高比例新能源接入及弱电网场景的核心竞争力。虚拟振荡器控制作为一种先进的非线性控制策略，能够显著提升PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器在微电网、黑启动及弱电网下的频率与电压支撑能力。建议研发团队将其与现有的VSG控制策略进行对比验证，探索其在iSola...
同步发电机的电子实现：模型匹配、角度跟踪与能量整形技术
The Electronic Realization of Synchronous Machines: Model Matching, Angle Tracking, and Energy Shaping Techniques
Catalin Arghir · Florian Dorfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文从非线性状态空间建模视角研究了构网型（GFM）与跟网型（GFL）控制策略。提出了一种电子同步发电机实现方案，通过直流母线测量值的积分生成调制矢量角度。该方法无需内环电流控制，实现了物理层面的精确模拟，为逆变器并网控制提供了新的理论框架。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型技术（GFM）领域的战略布局。随着电力系统高比例新能源接入，PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器对弱电网的支撑能力至关重要。本文提出的无内环电流控制的同步发电机实现方案，有助于优化阳光电源iSolarCloud平台下的并网控制算法，提升PowerStack等储...
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...
高惯量异步调相机：一种支撑可再生能源电站电压与频率的新工具
High-Inertia Asynchronous Condenser: A New Tool Cosupporting the Voltage and Frequency of Renewable Energy Stations
Xianfei Xie · Patrick J. Palanas · Yahong Chen · Xiaozhe Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对现代电网短路比低及缺乏机械惯量的问题，传统同步调相机惯量不足。本文提出一种高惯量异步调相机（HIAC）系统，通过结合异步电机与储能技术，有效提升可再生能源电站的电压支撑能力与频率稳定性，为弱电网下的电力系统提供更强的惯量响应。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要战略意义。随着光伏与储能电站并网比例提升，弱电网下的电压与频率稳定性成为核心痛点。HIAC技术与阳光电源的构网型（Grid-forming）控制策略高度互补，建议将该高惯量技术理念融入下一代储能变流器（PCS）的控制...
VVI-GFM：一种用于扰动后快速同步恢复的电压矢量感知构网型控制
VVI-GFM: A Voltage Vector-Informed Grid-Forming Control for Postdisturbance Fast Synchronization Recovery
Rui Kong · Shan Jiang · Subham Sahoo · Georgios Konstantinou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对构网型（GFM）变换器在电网大扰动后的同步稳定性问题，本文提出了一种电压矢量感知构网型控制策略（VVI-GFM）。该方法解决了现有控制策略在特定扰动下恢复时间长及频率波动大的缺陷，有效提升了变换器在复杂电网环境下的同步恢复能力与稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan液冷储能系统及大型地面光伏电站的组串式逆变器至关重要。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。VVI-GFM策略能显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的故障穿越与快速同步能力，增强系统黑启动及频率支撑性能。建议研发团队将该控...
限流策略对虚拟同步机暂态稳定性的影响
Impacts of Current Limiting on the Transient Stability of the Virtual Synchronous Generator
Kourosh Gharouni Saffar · Sina Driss · Firouz Badrkhani Ajaei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文研究了不同限流策略对虚拟同步机（VSG）暂态稳定性的影响。通过理论分析构建了VSG在不同工况下的功率-功角曲线，并利用硬件在环实验进行了验证。研究表明，参考电流饱和策略对系统的暂态稳定性具有显著影响，为提升VSG在故障条件下的运行稳定性提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源构网型（Grid-forming）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器在弱电网场景下的应用增多，VSG控制策略的暂态稳定性至关重要。本文提出的限流策略分析有助于优化阳光电源iSolarCloud平台下的并网控制算法，提升产品在电网故障下的抗扰动能力，...
基于扰动观测器的多功能构网型变流器控制
Multifunctional Grid-Forming Converter Control Based on a Disturbance Observer
Tuure Nurminen · Rayane Mourouvin · Marko Hinkkanen · Jarno Kukkola · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于扰动观测器结构的变流器多功能控制方法。该方法集成了构网型、跟网型及电流控制模式，且无需独立的同步环路，因为同步功能已嵌入扰动观测器中。该技术为提升变流器在不同电网环境下的适应性提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器具有重要意义。随着电网弱电网特性增强，构网型（GFM）技术是提升系统稳定性的核心。该方案通过扰动观测器实现无锁相环（PLL-less）控制，能显著提升逆变器在弱电网下的鲁棒性，并简化多模式切换逻辑。建议研发团队评估该观测器在PowerS...
含直流母线电压动态的序列分解构网型电力电子设备的小信号稳定性
Small-Signal Stability of Sequence-Decomposed Grid-Forming IBRs With DC-Link Voltage Dynamics
Qian Liu · Yanchang Liang · Zuan Zhang · Miao Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
随着构网型（GFM）逆变器在全球电网中的应用增加，负序电流的精确调节成为关键要求，这促使序列分解模块（SDM）被引入GFM控制架构。本文研究了引入SDM后，结合直流母线电压动态对GFM系统小信号稳定性的影响，为弱电网下电力电子设备的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（GFM）技术路线。随着PowerTitan及组串式逆变器在弱电网和孤岛场景下的应用增多，负序控制与直流母线电压的交互稳定性是提升系统支撑能力的核心。本文提出的稳定性分析方法可指导阳光电源iSolarCloud及PCS控制算法的优化，特别是针对不平衡故障下的负序电流抑制...
一种保留显式同步动力学的电力电子变换器扩展阻抗模型
An Extended Impedance Model for Power Electronics Converters Retaining Explicit Synchronization Dynamics
Guang Hu · Yi Xiao · Huanhai Xin · Yongheng Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着高比例可再生能源接入，构网型与跟网型逆变器及同步发电机并存，导致电磁动力学与同步行为交互复杂，给稳定性分析带来挑战。本文提出了一种扩展阻抗模型，旨在准确描述电力电子变换器在宽频带范围内的动态交互特性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站向构网型（GFM）技术演进，系统在弱电网下的稳定性至关重要。该扩展阻抗模型能更精准地分析逆变器与电网的交互，有助于优化iSolarCloud平台的并网稳定性评估算法，提升PowerStack等储能产品在复杂电网环境...
弱电网条件下近区构网型变流器稳定性判据
Stability Criterion for Near-Area Grid-Forming Converters Under the Weak Grid Condition
Peng Wang · Junpeng Ma · Rui Zhang · Shunliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种简化的稳定性判据，用于系统性分析风电场内构网型风电机组（GFM-WTGs）间的交互机制。通过引入共模和差模电流、电压等概念，深入探讨了在相同运行条件和控制器参数下，多台构网型变流器并联运行时的交互机理，为弱电网下的系统稳定性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的构网型（GFM）技术布局具有重要价值。随着PowerTitan储能系统及大型光伏电站向弱电网区域渗透，多机并联交互引发的振荡问题日益突出。本文提出的稳定性判据可直接应用于阳光电源iSolarCloud平台的并网仿真与优化，指导组串式逆变器与储能变流器（PCS）的控制参数整定，提升系...
基于虚拟导纳控制的构网型模块化多电平变换器的小信号稳定性分析与增强
Small-Signal Stability Analysis and Enhancement of Virtual Admittance Control Based Grid-Forming MMC
Lei Gao · Jing Lyu · Aolin Shi · Xiaoqiang Fu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
构网型模块化多电平变换器（GFM-MMC）在提升电力系统（尤其是弱电网）小信号稳定性方面展现出巨大潜力。虚拟导纳控制常用于GFM-MMC的限流，但该控制策略可能对系统小信号稳定性产生不利影响。本文针对此问题进行了深入分析，并提出了相应的稳定性增强策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan等大型储能系统及高压大功率变换技术。随着电网弱化，构网型（GFM）技术已成为储能PCS的核心竞争力。虚拟导纳控制是实现PCS限流与构网支撑的关键，但其带来的稳定性挑战是工程落地中的痛点。建议研发团队参考该文献的稳定性增强策略，优化PowerTitan系列在弱...
通过同步机制分析电力变换器间的相互作用
Analysis of the Interaction Among Power Converters Through Their Synchronization Mechanism
Roberto Rosso · Markus Andresen · Soenke Engelken · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文探讨了并网变换器同步机制在稳定性评估中的重要性，重点研究了多个邻近运行的变换器同步单元之间的相互作用。通过深入分析同步机制的耦合效应，揭示了多机并网系统在复杂电网环境下的稳定性机理，为提升电力电子系统的并网稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在多机并联场景下的稳定性。随着光储电站规模扩大，逆变器间的同步交互（如锁相环耦合）是导致弱电网下振荡的关键。建议研发团队将此同步机制分析模型集成至iSolarCloud智能运维平台，用于电站并网前的稳定性仿真评估...
两台并联同步逆变器在负载波动下的有功功率振荡与抑制技术
Active Power Oscillation and Suppression Techniques Between Two Parallel Synchronverters During Load Fluctuations
Zhikang Shuai · Wen Huang · Zheng John Shen · An Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文分析了多台并联同步逆变器（Synchronverters）在负载波动时产生有功功率振荡的机理，并提出了一种新型控制策略以抑制此类振荡。研究重点在于揭示振荡激励源，为提升并联系统的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站中并联逆变器数量的增加，多机并联下的功率耦合与振荡问题是提升系统稳定性的关键。该文提出的抑制策略可优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的控制算法，特别是在弱电网或微电网场...
分数阶虚拟同步发电机
Fractional-Order Virtual Synchronous Generator
Yun Yu · Yajuan Guan · Wenfa Kang · Sanjay K. Chaudhary 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种结合分数阶控制与虚拟同步发电机（VSG）的新型控制方案。通过引入分数阶算子，控制器设计获得了更多的自由度，在实现无振荡良好阻尼功率控制的同时，显著提升了系统的惯性响应能力。理论分析与实验结果均验证了该方案的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（Grid-forming）储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏电站并网具有重要价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，传统的VSG控制在阻尼与惯性响应之间存在折衷。分数阶控制的应用能为阳光电源的PCS产品提供更优的动态性能，特别是在弱...
一种基于有功功率前馈补偿的下垂控制变换器功率解耦方法
An Active Power Feedforward Compensation-Based Power Decoupling Method for Droop Control Converters
Pengcheng Wang · Min Chen · Jiahui Wang · Guannan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在构网型（GFM）控制中，有功与无功功率间的自然耦合限制了控制精度与动态响应。本文提出了一种基于有功功率前馈补偿的功率解耦方法，有效消除了下垂控制变换器在四个象限内的功率耦合，提升了系统的动态性能与功率支撑能力。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（GFM）产品线具有重要价值。随着电力系统向高比例可再生能源转型，阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器在弱电网环境下的构网能力至关重要。该解耦方法能显著提升逆变器在复杂电网下的有功/无功独立调节精度，增强系统在黑启动及微网运行模式下的稳定性。建议研发团...
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