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经DRU-HVDC送出的海上风电场汇集网电气调节特性分析及集群构网控制策略
Electrical Regulation Characteristics Analysis and Cluster Grid-Forming Control Strategy for Offshore Wind Farms Integrated via DRU-HVDC
于浩天 · 蔡旭 · 杨仁炘 · 杨明扬 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45
基于构网型风电场与二极管不控整流单元（DRU）的低成本直流送出方案是远海风电开发的研究热点。针对现有构网控制策略在控制率设计、结构改造及同步机理方面的不足，本文提出采用电压/功率因数节点表征DRU基频功率特性，并结合BP神经网络拟合其换流与多重化特性。通过节点-潮流关系揭示风电汇集网的等效负荷特性、电压频率构建机制及对控制率的设计要求，进而提出一种基于锁相环与频率-无功下垂的网侧变换器集群构网控制策略，完善下垂增益设计与机组同步机理，并利用阻抗法分析其宽频稳定性。PSCAD/EMTDC仿真验证了...
解读: 该研究对阳光电源的构网型变流器技术具有重要参考价值。文中提出的基于锁相环与频率-无功下垂的集群构网控制策略，可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统的并网控制。特别是其BP神经网络拟合整流特性的方法，有助于优化PowerTitan系统的PFC整流控制。下垂增益设计与同步机理分析对提升SG系列光伏...
分散式新能源并网稳定性问题分析与控制方法
Analysis and Control Methods for Grid-Connected Stability of Distributed New Energy
李勇 · 常樊睿 · 彭衍建 · 王绍阳 等6人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
发展新能源是构建新型能源体系、实现“双碳”目标的关键战略。我国中东部及南部地区多采用分散式开发模式，但其常接入网架薄弱区域，叠加工业负荷与电力电子特性，易引发复杂稳定问题。本文从多时间尺度角度综述谐波、电压、暂态同步及频率等稳定性问题，梳理相关并网标准，分析机理成因，比较各类控制方法的原理与优劣，并结合新型储能与人工智能技术，展望未来研究方向。
解读: 该研究对阳光电源分散式并网产品具有重要指导价值。文中多时间尺度稳定性分析框架可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化：谐波抑制技术可提升弱电网下逆变器的电能质量；暂态同步稳定控制方法可增强构网型GFM控制算法的故障穿越能力；频率-电压协同控制策略可优化PowerTitan储能...
高占比换流器电网的电压-功率小扰动谐波潮流稳定分析理论:数学模型 (Small-Signal Harmonic Power Flow Stability Analysis Theory for Converter-Dominated Power Grids: Mathematical Model)
高占比换流器电网的电压-功率小扰动谐波潮流稳定分析理论:数学模型
季柯韩民晓刘崇茹朱永强 · 中国电机工程学报 · 2025年6月 · Vol.45
随着双碳目标推进，电力系统中换流器占比上升，导致系统对扰动更为敏感。传统阻抗/导纳矩阵法因难以刻画非线性频率耦合效应而受限。本文基于电压-功率同频扰动特性，提出电压-功率小扰动谐波潮流概念，构建集总元件与典型换流器的谐波模型，并建立高占比换流器电网的电压-功率谐波潮流数学模型。进一步提出电磁仿真测量方法，在IEEE 9节点系统中验证了模型的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要指导意义。电压-功率小扰动谐波潮流分析方法可用于优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性控制，特别是在高占比新能源场景下。该方法有助于提升PowerTitan储能系统的构网能力，完善GFM/GFL控制策略，并可应用于iSolarClou...
基于超声检测技术的磷酸铁锂储能电池过充热失控早期预警
Early Warning of Overcharge-Induced Thermal Runaway in Lithium Iron Phosphate Energy Storage Batteries Based on Ultrasonic Detection Technology
王俊翔 · 唐佳 · 李雨珮 · 夏凌寒 等7人 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51
针对磷酸铁锂电池热失控难题，提出一种原位超声透射方法，结合多参数监测构建内外参量综合测试系统。研究不同工况下电池内外响应特性，揭示超声信号对内部演变的敏感机制。结果表明，超声信号强度（Urms）和飞行时间（TOF）可有效反映电池状态变化，其中Urms对温度与荷电状态（SOC）更敏感；过充导致超声衰减显著增强，信号湮没早于防爆阀开启，具备早期预警潜力。基于改进马田系统实现防爆阀开启前30分钟预警，为储能电池热失控早期识别提供技术支撑。
解读: 该超声检测技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的安全防护具有重要价值。磷酸铁锂电池过充热失控是大型储能系统的核心安全隐患，研究提出的超声透射方法可实现防爆阀开启前30分钟预警，显著早于传统温度/电压监测。建议将超声传感器集成到PowerTitan电池簇BMS中，结合iSol...
局部阴影遮挡下太阳能电池-超级电容一体化阵列功率补偿及其动态阵列重构
Power Compensation and Dynamic Array Reconfiguration of Solar Cell-Supercapacitor Integrated Arrays under Partial Shading Conditions
杨洪明 · 刘璐雨 · 段献忠 · Archie 等7人 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51
针对局部阴影导致光伏阵列输出功率下降、行电流不均及P-U特性多峰等问题，提出太阳能电池-超级电容（SCS）一体化阵列方案，结合SCS器件与动态重构拓扑。基于超级电容充放电特性，设计行电压闭环控制策略，以最大化输出功率为目标，通过开关矩阵调节SCS与光伏阵列连接方式，实现对阴影电池的功率补偿与电流均衡。建立9×9 SCS仿真模型，在四种云层阴影模式下对比TCT、静态与动态重构及SCS方案。结果表明，SCS阵列填充因子达77.4%，功率损耗约18 W，性能优于其他方案，显著提升阴影下输出功率。
解读: 该SCS一体化阵列技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能系统具有重要应用价值。研究提出的动态重构拓扑与功率补偿策略可直接应用于：1）SG逆变器MPPT算法优化，通过集成超级电容模块实现阴影下的快速功率补偿，提升填充因子至77.4%；2）ST储能系统的混合储能方案，利用超级电容高功率密度特性应对光...
构网型变流器交流电压控制器
AC-Voltage Controller for Grid-Forming Converters
Diego Rios-Castro · Diego Perez-Estevez · Jesus Doval-Gandoy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种专为构网型（GFM）变流器设计的电压控制器，旨在应对不同电网阻抗场景。该控制器可与下垂控制等外部功率同步环路（PSL）协同工作，确保变流器具备快速、准确且稳定的电压-频率响应，并实现自同步、功率平衡及电网支撑功能。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型组串式光伏逆变器至关重要。随着高比例可再生能源接入，电网强度下降，构网型（GFM）技术是提升电网稳定性的核心。该电压控制器能够优化变流器在弱电网下的动态响应，提升产品在复杂电网环境下的黑启动、调频及电压支撑能力。建议研发团队将其集成至iSola...
一种针对配电网储能系统的协调电压-频率支撑方案
A Coordinated Voltage–Frequency Support Scheme for Storage Systems Connected to Distribution Grids
Anastasis Charalambous · Lenos Hadjidemetriou · Elias Kyriakides · Marios M. Polycarpou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种针对储能系统的协调电压-频率支撑策略，该策略充分考虑了电网阻抗的电抗-电阻比（X/R比）。与传统方法不同，该方案通过优化功率电子变换器的控制逻辑，提升了储能系统在异常电网条件下的系统稳定性，增强了分布式储能接入配电网后的电压与频率调节能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统产品的核心控制需求。随着电网环境日益复杂，尤其是弱电网场景下，传统的跟网型控制已难以满足稳定性要求。该协调控制策略可优化PCS（储能变流器）的响应逻辑，提升阳光电源储能系统在电网波动时的电压支撑与频率调节性能。建议研发团队将此...
混合有源电力滤波器最优电压电流控制的模型与数据混合强化学习
Model and Data Hybrid Reinforcement Learning for Optimal Voltage-Current Control of Hybrid Active Power Filter
Cheng Gong · Chi-Seng Lam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于混合有源电力滤波器（HAPF）的最优电压电流控制（OVCC）新设计，采用了模型与数据混合强化学习（MDRL）方法。该方法在保证低采样和计算需求的同时，实现了高稳态精度和快速动态响应，克服了传统控制策略在动态性能方面的局限性。
解读: 该研究提出的MDRL控制策略在提升电力电子变换器动态响应与稳态精度方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）而言，该算法可优化复杂电网环境下的电流跟踪性能，特别是在弱电网或谐波干扰严重的工况下，能有效提升并网电能质量。建议研发团队关注...
用于高性能低功率开关磁阻电机驱动的图腾柱双输出无桥整流器
Totem Pole Dual Output Bridgeless Rectifier for High Performance Low Power SRM Drive
Vipin Kumar Singh · Bhim Singh · Jitendra Gupta · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种图腾柱无桥双输出（TPBLDO）功率因数校正（PFC）变换器，旨在改善低功率开关磁阻电机（SRM）系统的电能质量。该拓扑通过非隔离式AC-DC结构，在电源波动和直流母线电压可变的情况下，为SRM驱动调速提供高效的PFC功能。
解读: 该研究探讨的图腾柱无桥PFC拓扑是目前高效率电源变换的主流技术方案，其高功率密度和高效率特性与阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线高度契合。虽然该文侧重于电机驱动应用，但其核心的PFC控制策略和宽禁带半导体应用经验，可为阳光电源优化充电桩模块的AC-DC级效率提供参考。建议研发团队关注该拓...
电动汽车混合储能系统的L2增益自适应鲁棒控制
L2-Gain Adaptive Robust Control for Hybrid Energy Storage System in Electric Vehicles
Xizheng Zhang · Zhangyu Lu · Xiaofang Yuan · Yaonan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对电动汽车混合储能系统（HESS）的电压/电流跟踪控制难题，本文提出了一种基于无源性的L2增益自适应鲁棒控制（L2-ARC）方法。通过分析系统内部结构特性，建立了带耗散的端口受控哈密顿模型，实现了电池与超级电容的高效协同管理，提升了系统的鲁棒性与动态响应性能。
解读: 该研究提出的L2增益自适应鲁棒控制算法对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统产品中，电池与超级电容（或混合储能介质）的协同控制是提升系统动态响应和延长电池寿命的关键。该算法通过端口受控哈密顿模型实现精确的功率分配，可优化PCS的控制策略，增强系统...
基于阻尼重构控制的无线电机系统建模与稳定性增强方法
Modeling and Stability Enhancement Method of Wireless Motor System Based on Damping Reconstruction Control
Shuai Dong · Yuebo Chen · Xiangyu Chen · Baichuan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
无线电机系统通过消除电气连接提高了可靠性，但副边电感与直流母线电容的谐振，与具有负阻抗特性的电机驱动器相互作用，导致直流母线电压振荡与不稳定。本文提出了一种基于阻尼重构的控制策略，通过抑制谐振来增强系统的稳定性。
解读: 该研究探讨的直流母线电压振荡抑制与阻尼重构控制，对阳光电源的电力电子变换器设计具有参考价值。在储能变流器（PCS）和电动汽车充电桩产品线中，当直流侧存在多级变换或长距离传输时，类似的阻抗交互引起的谐振问题较为常见。该文提出的阻尼重构方法可优化PCS的控制算法，提升在弱电网或复杂负载下的直流母线稳定性...
高渗透率分布式能源资源下配电馈线电压管理的电压-功率因数控制模式
Volt-PF Control Mode for Distribution Feeder Voltage Management Under High Penetration of Distributed Energy Resources
Madhura Sondharangalla · Dan Moldovan · Raja Ayyanar · IEEE Access · 2025年1月
引入电压-功率因数控制并与流行的电压-无功功率控制比较用于馈线电压管理。Volt-VAr控制固有局限是分布式能源资源需要的无功功率仅是端电压函数而非分布式能源资源有功功率函数，导致无功支持负担在分布式能源资源间不公平分配，即产生较低有功功率因而对过电压贡献较少的分布式能源资源可能被要求提供超过其份额的无功支持，工作在很低功率因数。所提电压-功率因数方案中无功支持本质上是电压和分布式能源资源有功功率的函数，确保无功支持负担公平分配并确保所有分布式能源资源工作在高功率因数。通过超高渗透率分布式能源资...
解读: 该Volt-PF控制策略对阳光电源分布式光伏并网控制具有重要参考价值。阳光SG逆变器在高渗透率光伏电站需要优化无功功率支持策略，该功率因数控制方法可实现更公平的无功分配。阳光可将该算法集成到逆变器并网控制中，根据实际发电功率动态调整无功输出，提升电网电压支撑能力，降低设备无功损耗，延长逆变器寿命，提...
一种具有三模过载保护的温度补偿型低功耗微秒级响应电源门控电路
A Temperature-Compensated, Low-Power, Microsecond-Response Power Gating Circuit With Triple-Mode Overload Protection
Jingbin Feng · Qiuzhen Xu · Khalil Yousef · Pengda Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种集成于低功耗充电器或稳压器中的电源门控电路，具备三模过载保护功能。该电路在低功耗模式下静态电流仅为0.8 μA，响应时间可达微秒级。文中提出了一种电压-电阻转换器，用于产生与输入电源电压成反比的电阻，以实现精确的过载保护。
解读: 该技术主要应用于功率电子接口的保护电路设计，对阳光电源的电动汽车充电桩及户用光伏逆变器内部的辅助电源系统具有参考价值。其微秒级响应和极低的静态功耗有助于提升充电桩待机状态下的能效表现，并增强接口电路在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队关注该电路在小型化、高集成度电源管理模块中的应用，以优化产品内部...
多应力下高频变压器绝缘的相互作用分析与寿命建模
Interactions Analysis and Life Modeling for High-Frequency Transformers Insulation Under Multistress
Zhaoxin Wang · Xing Wei · Filipe Faria da Silva · Henrik Sørensen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高频变压器（HFT）是固态变压器（SST）的核心组件。准确预测其剩余寿命对保障系统可靠性至关重要。本文研究了HFT绝缘在PWM高频电压与高温多重应力下的老化机理，旨在解决复杂工况下绝缘失效预测的难题，为电力电子设备的长期稳定运行提供理论支撑。
解读: 高频变压器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器中DC-DC变换环节的关键磁性元件。随着功率密度提升，高频PWM电压与热应力的耦合作用成为影响产品寿命的瓶颈。本文提出的多应力寿命建模方法，可指导阳光电源研发团队优化磁性元件的绝缘设计与选型，提升iSola...
一种用于大规模光伏有功注入的多能量转换通道融合并网逆变器，旨在防止因MPP光伏电压不足导致的功率损耗
A Multiple Energy Conversion Channels Fusion Grid-Connected Inverter for Large-Scale PV Active Power Injection Preventing Power Loss Caused by Insufficient MPP PV Voltage
Ying Pang · Hao Yang · Yanju Ji · Xinhao Zhang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对大规模光伏发电中，现有电感式逆变器损耗高及电容式逆变器运行范围受限的问题，本文提出了一种多能量转换通道融合的并网逆变器。该拓扑通过优化能量转换路径，有效解决了光伏电压在最大功率点（MPP）不足时导致的功率损耗问题，提升了光伏系统的并网效率与运行灵活性。
解读: 该研究提出的多通道融合拓扑对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）具有重要的技术参考价值。在光伏组件老化或弱光环境下，MPP电压波动常导致逆变器效率下降，该技术通过优化电路拓扑，能有效拓宽逆变器在低压侧的MPPT工作范围，减少功率损耗。建议研发团队评估该拓扑在下一代高功率密度组串式逆变器中的应用潜力，...
构网型虚拟同步发电机接入电网中振荡传递的机理分析
Mechanism Analysis for Oscillation Transferring in Grid-Forming Virtual Synchronous Generator Connected to Power Network
Chang Li · Yaqian Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于电网形成型虚拟同步发电机稳定性评估的新型建模框架。具体而言，结合频率和电压幅值阐明了自稳定性和诱发稳定性的机制。推导了频率自环、电压自环、频率诱发环和电压诱发环的模型，以全面识别振荡机制是由自稳定环引起的，还是由振荡传递引起的。通过数学推导并结合物理意义的逻辑判断，发现频率与有功功率具有相同的闭环传递函数。最后，通过实验验证了分析结果。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型虚拟同步发电机（Grid-Forming VSG）的振荡传递机制研究具有重要的工程应用价值。随着我司在光伏逆变器和储能系统领域不断推进构网型技术路线，该研究提出的自稳定性和诱发稳定性建模框架，能够为产品的稳定性设计提供更精准的理论指导。 该论文的核心价值...
基于电压-功率下垂的阻尼方法用于直流链路电压同步型构网变换器
A Voltage-Power Droop-Based Damping Method for DC-Link Voltage-Synchronized Grid-Forming Converters
Xiaokui Liu · Taihang He · Shanxu Duan · Changsong Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
直流链路电压调节已被集成于直流链路电压同步型构网（DVS-GFM）变换器中，近年来受到广泛关注。然而，传统匹配控制易受直流侧恒功率负载引起的低频振荡影响而不稳定。本文首先分析了DVS-GFM变换器在传统匹配控制下的小信号稳定性，发现其缺乏阻尼机制，导致直流侧低频振荡。为此，提出一种基于电压-功率下垂的阻尼方法，该下垂支路与匹配控制并行运行，可有效提供阻尼作用，抑制振荡并提升直流电压动态响应性能。实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 该DVS-GFM阻尼控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前储能系统直流侧常面临恒功率负载引起的低频振荡问题，影响系统稳定性。所提电压-功率下垂阻尼方法可直接集成到阳光电源构网型储能变流器的控制策略中，与现有匹配控制并行运行，有效抑制直流母线电压振...
一种考虑逆变器非线性的牵引电机匝间短路故障混合模型磁链估计器
A Hybrid Model Flux Estimator for Diagnosis of Inter-Turn Short Circuit Fault in Traction Motors Considering Inverter Nonlinearity
Lisong He · Jinsong Kang · Dongliang Ke · Fengxiang Wang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
定子匝间短路（ITSC）故障是牵引电机遇到的最严重故障之一，会显著降低高速列车的功率输出。本文提出一种利用电压 - 电流混合模型磁链估计器检测牵引电机ITSC故障的有效故障诊断方法。故障特征信号通过磁链估计器内的PI模块获得，该模块专门用于补偿与纯积分以及低速时定子电阻测量相关的磁链误差。首先，建立了ITSC故障下感应电机的数学模型，并提出了一种基于无差拍定子电流观测器的高精度电压 - 电流混合磁链估计器。其次，分析了ITSC故障和逆变器非线性特性对故障特征信号的影响。此外，评估了电机中各种参数...
解读: 该混合模型磁链估计技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的逆变器非线性补偿方法可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器，通过改进磁链观测器提升死区效应、开关延迟等非理想因素下的故障诊断精度。该技术可集成至ST系列储能变流器的智能运维模块，实现电机类负载的匝间短路...
基于多目标与多智能体深度强化学习的光伏逆变器寿命考虑下配电网实时分散式电压/无功控制
Multi-Objective and Multi-Agent Deep Reinforcement Learning for Real-Time Decentralized Volt/VAR Control of Distribution Networks Considering PV Inverter Lifetime
Rudai Yan · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
光伏逆变器能够为配电网的电压/无功控制（VVC）提供快速且灵活的无功功率支持，但额外的无功功率输出会显著缩短其使用寿命。为平衡电压/无功控制性能与逆变器使用寿命之间的矛盾，本文首先提出了一种多目标实时分散式电压/无功控制框架。然后，开发了一种多目标多智能体深度强化学习（MOMADRL）算法，通过集中训练和分散执行来协调光伏逆变器，为传统的基于模型的方法提供了一种更具优势的替代方案，并且无需进行集中通信。通过引入多个智能体和基于智能体的并行训练方案（ABPTS），可以同时学习多种策略以找到帕累托前...
解读: 该多目标多智能体强化学习技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的智能控制具有重要应用价值。研究提出的寿命损耗模型可直接应用于逆变器功率器件（IGBT/SiC模块）的热应力管理，通过优化无功调节频次降低温度循环冲击，延长功率模块使用寿命。分散式控制架构与iSolarCloud云平台的边缘智能策略高度契合，可...
一种两阶段方法实现光伏逆变器参与功率因数校正与电压调节
A Two-Stage Approach for PV Inverter Engagement in Power Factor Correction and Voltage Regulation
Shiva Poudel · Tylor E. Slay · Monish Mukherjee · Alexander A. Anderson 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：太阳能光伏（PV）等分布式能源资源的快速整合，可能会因反向潮流和变电站接口处的低功率因数，给配电馈线带来过电压挑战。尽管现有文献广泛探讨了利用智能逆变器的能力，通过电压 - 无功曲线（VVC）实现无功功率的灵活性，但由于计算需求和通信要求，实时获取此类曲线的时变运行点颇具挑战。同样，由于问题的复杂性以及有效调动用户自有资源的困难，在大规模配电馈线中采用基于优化的方法进行无功功率控制和主动电压调节也存在难度。本文提出了一种利用智能逆变器提供无功功率支持的两阶段策略。第一阶段通过根据预测的系统...
解读: 从阳光电源智能逆变器业务视角来看，这篇论文提出的两阶段无功功率控制策略具有重要的技术参考价值和应用前景。该方案有效解决了大规模分布式光伏并网带来的过电压和功率因数问题，这与我司在全球市场面临的电网适应性挑战高度契合。 论文的核心创新在于将传统的实时优化控制分解为"离线规划+实时交易"两个层次。第一...