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构网型与跟网型逆变器并联系统精确频域建模及简化稳定判据
Accurate Frequency-Domain Modeling and Simplified Stability Criterion for Grid-Forming and Grid-Following Inverter Parallel Systems
尚佳宇 · 虞家骏 · 刘增 · 王施珂 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
构网型与跟网型逆变器并联系统广泛应用于孤岛交流微网。两类逆变器的功率环与锁相环均引入基波频率小信号动态，导致显著的频率耦合交互，影响系统稳定性。本文基于端口阻抗与频率-电流端口特性，建立包含主电路、内环、功率环及锁相环动态及其相互作用的精确小信号频域模型。进一步分析频率动态特性，结合盖尔圆定理，在典型工况下推导出基于回率矩阵主对角元素的简化稳定判据。仿真与实验验证了所提模型与判据的有效性。
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系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，构网型储能变流器与跟网型光伏逆变器并联运行时，功率环与锁相环的频率耦合交互是影响微网稳定性的关键因素。所提精确频域建模方法可用于优化阳光电源GFM/GFL混合控制策略，简化稳定判据...
含构网型与跟网型逆变器的多变流器系统小干扰稳定性分析方法
Small-Signal Stability Analysis Method for Multi-Converter Systems with Grid-Forming and Grid-Following Inverters
刘欣邓昊贾焦心王利桐孙海峰 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40
高比例新能源通过电力电子变换器并网易引发系统失稳，多变流器系统的小干扰稳定性分析备受关注。本文将构网型与跟网型逆变器统一建模为诺顿等效电路，推导适用于任意网络结构且计及序阻抗频率耦合效应的小干扰稳定性判据。提出系统稳定性分析步骤，便于评估各变流器对稳定性的贡献；通过分析虚拟同步发电机输出序导纳矩阵行列式的Nyquist曲线在50 Hz处的补线原则，准确判定其右半平面极点数。算例结合时域仿真、硬件在环实验与理论分析对比，验证了所提方法的准确性。
解读: 该多变流器小干扰稳定性分析方法对阳光电源具有重要工程价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列储能变流器并联运行时，该统一建模方法可准确评估GFM与GFL混合组网的稳定裕度，优化控制参数配置。针对VSG控制的构网型逆变器，文中提出的序导纳Nyquist判据可精确判定右半平面极点，直接应...
构网型逆变器内部动态的扩展阻抗模态分析
Extended Impedance Modal Analysis of Internal Dynamics in Grid-Forming Inverters
郑乐郑佳杰 · 电工技术学报 · 2025年5月 · Vol.40
随着构网型逆变器（GFM）在电力系统中渗透率的提升，系统动态特性发生显著变化。传统的阻抗模态分析（MAI）方法难以揭示GFM内部控制回路间的耦合机制。本文提出扩展阻抗模态分析（EMAI）方法，将GFM动态分解为同步动态与电磁动态，分别计算其等效阻抗参与因子与参与比，识别系统主导动态，并引入显式参数参与因子定位关键控制参数。通过改造的14节点和68节点系统仿真验证了该方法的有效性。EMAI无需构建全系统状态空间模型，即可有效辨识影响稳定性的关键控制回路，具有良好的工程应用前景。
解读: 该扩展阻抗模态分析(EMAI)方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。特别是对ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统的GFM控制优化,可通过分解同步与电磁动态,精准识别控制回路间的耦合机制。这有助于提升产品在弱电网条件下的稳定性能,优化VSG控制参数设计。该方法无需建立复杂模型即...
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...
大扰动下混合同步控制构网型逆变器的物理洞察
Physical Insight Into Hybrid-Synchronization-Controlled Grid-Forming Inverters Under Large Disturbances
Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文分析了混合电压与功率同步控制对构网型（GFM）逆变器暂态稳定性的影响。研究发现，引入的电压同步环路利用相位差来抑制频率偏差，其作用类似于同步发电机的阻尼绕组。通过构建大信号模型，揭示了该控制策略在提升系统抗扰动能力方面的物理机制。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器的构网型（GFM）功能开发。随着高比例可再生能源接入，弱电网下的暂态稳定性是核心痛点。文中提出的混合同步控制策略，通过模拟同步发电机阻尼特性，能显著提升阳光电源设备在电网故障及大扰动下的支撑能力。建议研发团队在iSolarCl...
基于端口哈密顿框架的构网型逆变器无源控制设计
Control Design of Passive Grid-Forming Inverters in Port-Hamiltonian Framework
Le Kong · Yaosuo Xue · Liang Qiao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种改进的可调度虚拟振荡器控制方法，旨在实现构网型逆变器（GFM）的无源性，且无需假设电压和频率恒定。该控制框架利用端口哈密顿（PH）结构模拟耦合谐振器的行为，结合能量“泵送或阻尼”模块，有效提升了逆变器在弱电网下的稳定性与控制性能。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏逆变器在弱电网环境下实现稳定并网的核心竞争力。该文提出的基于端口哈密顿框架的无源控制设计，为解决高比例可再生能源接入下的电网稳定性问题提供了理论支撑。建议研发团队关注该控制策略在复杂电网工况下的鲁棒性表现，将...
基于耗散性的网络化黑盒构网型逆变器暂态稳定性分析动态感知学习方案
Dissipation-Based Dynamics-Aware Learning Scheme for Transient Stability Analysis of Networked Black-Box Grid-Forming Inverters
Zhong Liu · Jialin Zheng · Xiaonan Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对逆变器控制策略的黑盒特性，本文提出了一种基于耗散性理论的暂态稳定性分析框架。该方法利用Lyapunov函数评估构网型逆变器在电网中的稳定性，无需深入了解内部控制细节，为黑盒逆变器的通用稳定性评估提供了有效手段。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）及构网型光伏逆变器的核心技术需求。随着高比例新能源接入，构网型（GFM）技术已成为阳光电源提升电网支撑能力的关键。该方案通过黑盒建模与耗散性分析，能有效解决在复杂弱电网环境下，产品并网稳定性评估难的问题。建议研发团...
三角形连接单相下垂控制逆变器中的自发相平衡
Spontaneous Phase Balancing in Delta-Connected Single-Phase Droop-Controlled Inverters
Minghui Lu · Sairaj Dhople · Donny Zimmanck · Brian Johnson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
随着电力系统向高比例电力电子化转型，同步机退役背景下构网型（GFM）逆变器对电网稳定性至关重要。本文研究了由多个单相下垂控制GFM逆变器组成的三角形连接系统，探讨了其在无需额外通信的情况下实现自发相平衡的机制，为分布式能源并网提供了新的控制策略。
解读: 该研究探讨的三角形连接单相GFM逆变器控制技术，对阳光电源的户用光伏及微电网解决方案具有重要参考价值。在户用场景中，利用单相逆变器通过特定拓扑实现三相平衡，可降低系统复杂性并提升弱电网下的稳定性。建议研发团队关注该自发相平衡机制，将其集成至iSolarCloud智能运维平台或下一代户用储能逆变器中，...
基于无源性虚拟振荡控制的构网型逆变器增强同步稳定性
Enhanced Synchronization Stability of Grid-Forming Inverters With Passivity-Based Virtual Oscillator Control
Le Kong · Yaosuo Xue · Liang Qiao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种用于构网型逆变器（GFM）的增强同步稳定性无源虚拟振荡控制策略。通过引入端口受控哈密顿系统理论解决轨道稳定性问题，设计了能量泵浦与阻尼模块，使GFM在预设功率解下实现全局渐近稳定。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（Grid-Forming）技术路线。随着全球电网弱网化趋势加剧，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站对逆变器在弱电网下的稳定性要求极高。该无源性控制策略能有效提升系统在复杂电网环境下的同步稳定性，减少振荡风险。建议研发团队将其引入iSolarCloud智...
构网型逆变器的交叉形成控制与故障限流
Cross-Forming Control and Fault Current Limiting for Grid-Forming Inverters
Xiuqiang He · Maitraya Avadhut Desai · Linbin Huang · Florian Dörfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种针对电网故障下构网型（GFM）逆变器的“交叉形成”控制策略。该策略通过电压角度形成与电流幅值形成相结合，区别于传统的电压幅值/角度形成或电流幅值/角度跟随模式，旨在提升逆变器在故障期间的运行稳定性与故障限流能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站中构网型逆变器的技术演进方向。随着高比例可再生能源接入，弱电网下的电压支撑与故障穿越能力是核心竞争力。‘交叉形成’控制策略能有效解决传统GFM在故障期间过流保护与电压支撑之间的矛盾，提升系统在极端电网条件下的鲁棒性。建议研发团队...
用于构网型逆变器故障后振荡阻尼的自适应虚拟电阻
Adaptive Virtual Resistance for Postfault Oscillation Damping in Grid-Forming Inverters
Si Phu Me · Sasan Zabihi · Frede Blaabjerg · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文探讨了并网电压源逆变器（VSI）在故障后出现的有功功率和电压振荡问题。这些振荡主要源于控制器参数整定不佳及过流保护限制，在弱电网条件下尤为显著。文章提出了一种自适应虚拟电阻方法，旨在抑制振荡并改善故障后的系统恢复性能。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（GFM）产品线具有极高价值。随着PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站越来越多地接入弱电网，故障后的功率振荡已成为影响电网稳定性的关键挑战。本文提出的自适应虚拟电阻策略，可直接优化阳光电源GFM逆变器的控制算法，提升系统在弱电网下的阻尼特性和故障穿越能力。建议研...
一种用于增强构网型逆变器暂态稳定性的DQ轴非对称虚拟阻抗控制
A DQ-Frame Asymmetrical Virtual Impedance Control for Enhancing Transient Stability of Grid-Forming Inverters
Zheming Jin · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种DQ轴非对称虚拟阻抗控制方案，旨在防止构网型（GFM）逆变器在大扰动下发生失步。该方法利用GFM逆变器DQ轴虚拟阻抗合成的两个自由度，引入虚拟暂态阻抗（VTI）方案，有效提升了功率传输能力及系统在弱电网下的暂态稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的构网型逆变器具有重要应用价值。随着高比例新能源接入，电网强度下降，GFM技术是维持系统稳定的核心。本文提出的非对称虚拟阻抗控制能显著提升设备在故障扰动下的同步稳定性，减少脱网风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运...
基于综合法的跟网型与构网型逆变器广义鲁棒框架
Synthesis-Based Generalized Robust Framework for Grid-Following and Grid-Forming Inverters
Soham Chakraborty · Sourav Patel · Murti V. Salapaka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对微电网及可再生能源并网中的核心组件——跟网型（GFL）与构网型（GFM）逆变器，提出了一种广义鲁棒控制框架。该框架旨在解决GFL逆变器在电网阻抗大幅波动下的稳定性挑战，并优化GFM逆变器作为可控电压源的性能，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的核心技术演进。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，该鲁棒控制框架能显著提升阳光电源产品在弱电网下的并网稳定性。对于PowerTitan等构网型储能系统，该框架有助于优化其电压源...
下垂控制与可调度虚拟振荡控制并网逆变器的暂态稳定性对比评估
Comparative Transient Stability Assessment of Droop and Dispatchable Virtual Oscillator Controlled Grid-Connected Inverters
Hui Yu · M. A. Awal · Hao Tu · Iqbal Husain 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
随着电力电子接口分布式发电的普及，评估并网逆变器在电网大扰动下的暂态稳定性对电网安全至关重要。本文对比了下垂控制与可调度虚拟振荡控制（dVOC）在构网型逆变器中的应用，探讨了其在非线性控制下的暂态响应特性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器的支撑能力要求提升。dVOC作为一种先进的非线性控制策略，相比传统下垂控制，在应对电网大扰动时具有更好的暂态稳定性。建议研发团队在PowerTitan储能系统及大型地面光伏逆变器中，深入评估dV...
构网型逆变器控制中非线性振荡器的基准测试
Benchmarking Nonlinear Oscillators for Grid-Forming Inverter Control
Minghui Lu · Sairaj Dhople · Brian Johnson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
虚拟振荡器控制（VOC）是一种利用非线性振荡电路动态特性来实现构网型逆变器同步与调节的时域控制策略。本文重点研究了一类由谐波振荡器和非线性状态相关阻尼组成的二阶电路，并以范德波尔（Van der Pol）振荡器为核心，对其在VOC中的应用进行了深入的基准分析与评估。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统及构网型光伏逆变器的核心控制算法升级。在弱电网或微电网应用场景下，传统的下垂控制或虚拟同步机（VSG）技术在动态响应和同步稳定性上存在局限，而VOC技术通过非线性动力学机制，能显著提升逆变器在电网故障下的鲁棒性与黑启动能力。...
孤岛交流微电网中构网型逆变器的协同电压不平衡补偿
Collaborative Voltage Unbalance Compensation in Islanded AC Microgrids With Grid-Forming Inverters
Angel Borrell · Manel Velasco · Miguel Castilla · Jaume Miret 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对电力系统中不平衡负载导致的电压失衡问题，本文提出了一种新型控制方案。该方案在孤岛交流微电网中实现了任意节点的精确电压平衡，并能与现有的分层控制架构无缝集成，有效保障了感应电机及电力电子设备等敏感负载的稳定运行。
解读: 该研究直接契合阳光电源构网型（Grid-Forming）技术的发展战略。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器在微电网和弱电网场景下的应用增多，电压不平衡补偿能力是提升系统电能质量的关键。该控制方案可深度集成至iSolarCloud平台及PCS控制算法中，增强阳光电源产品在复杂负载环境下的...
具有有功和无功功率解耦环路的构网型逆变器多变量控制设计
Multivariable Control Design for Grid-Forming Inverters With Decoupled Active and Reactive Power Loops
Dayan Bandara Rathnayake · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
构网型逆变器（GFMI）作为电压源控制，是实现高比例可再生能源电网的关键。本文针对GFMI提出了一种多变量控制设计方法，通过解耦有功和无功功率环路，优化了公共连接点（PCC）电压幅值与相位的动态控制，旨在提升弱电网下的系统稳定性与动态响应性能。
解读: 构网型（Grid-forming）技术是阳光电源下一代逆变器及储能系统的核心竞争力。该文献提出的多变量解耦控制策略，可直接应用于PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式光伏逆变器中，有效解决弱电网环境下系统并网稳定性差、功率振荡等问题。建议研发团队重点评估该解耦算法在iSolarCloud智...
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...
带LCL滤波器的电流控制并网逆变器复合反馈控制
Compound Feedback for Current-Controlled Grid-Side Inverters With LCL Filters
Ljiljana S. Perić · Emil Levi · Slobodan N. Vukosavić · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
大多数构网型和跟网型逆变器均采用LCL输出滤波器及内部电流控制器。滤波器的谐振特性会干扰高质量并网电流的注入，降低抗扰度并影响系统稳定性。尽管该领域已有多种创新控制方案，但其阶跃响应特性仍有待优化。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是组串式和集中式光伏逆变器以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）。LCL滤波器是这些产品实现高效并网的关键，而谐振抑制与稳定性是提升电网适应性的核心难点。该复合反馈控制策略有助于优化逆变器的动态响应，特别是在弱电网环境下，能显著提升阳光电源产品在复杂...
考虑无功功率控制的并联构网型逆变器暂态稳定性定量分析
Quantitative Transient Stability Analysis for Parallel Grid-Tied Grid-Forming Inverters Considering Reactive Power Control
Cong Luo · Shuhan Liao · Yandong Chen · Meng Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对并联构网型逆变器（GFMI）系统，建立了考虑逆变器间交互作用的等效大信号模型，填补了现有研究在考虑无功功率控制下定量暂态稳定性分析的空白，为多机并联系统的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的PowerTitan液冷储能系统及大型地面光伏电站的构网型（GFM）技术具有重要指导意义。随着高比例新能源接入，电网强度减弱，多机并联下的暂态稳定性是核心挑战。本文提出的定量分析方法可优化阳光电源PCS的控制策略，提升在弱电网下的电压支撑能力与黑启动性能。建议研发团队将该大信号模型...
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