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基于电流饱和比的构网型变流器混合同步控制
Current Saturation Ratio-Based Hybrid Synchronization Control of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对构网型（GFM）变流器提出了一种基于电流饱和比的混合同步控制（HSC）策略。现有的HSC方案在处理物理电流限制及应对复杂电网扰动方面存在局限性。该研究通过引入电流饱和比，优化了功率同步环（PSL）与锁相环（PLL）的协同机制，提升了变流器在弱电网及故障条件下的同步稳定性与电流控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及组串式构网型逆变器具有重要价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型控制已成为核心竞争力。本文提出的电流饱和比优化策略，能有效解决GFM在极端故障下的过流保护与同步稳定性矛盾，提升系统在弱电网下的黑启动及支撑能力。建议研发团队将其集成...
一种具有固有电流限制功能的基于LLC的电池均衡器
An LLC-Based Battery Equalizer With Inherent Current Limitation
Runmin Zou · Fulin Liu · Yonglu Liu · Guo Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
自动电池均衡器无需传感电路，降低了成本、尺寸和复杂度。然而，现有方法常在均衡路径中使用电阻或二极管来确保安全，这牺牲了转换效率和均衡速度。为解决此问题，本文提出了一种基于半桥LLC变换器的均衡器架构，通过其谐振特性实现固有电流限制，在提高均衡效率的同时提升了系统的可靠性与响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。电池组内单体电池的一致性是影响储能系统寿命和可用容量的关键。传统的电阻耗散型均衡方案效率低且发热严重，而基于LLC谐振的均衡方案能显著提升均衡效率，减少能量损耗。建议研发团队关注该拓扑在BMS主动均衡模块...
具有无失真电压饱和与抗饱和功能的多频电流控制有效限流方法
Effective Current Limitation for Multifrequency Current Control With Distortion-Free Voltage Saturation and Antiwindup
Alejandro G. Yepes · Jesús Doval-Gandoy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对三相变换器中非正序基波电流的控制需求，提出了一种多频电压饱和与抗饱和（VSA）技术。该方法旨在解决输出电压饱和（如大电压扰动或直流母线电压降低引起）下的系统失真问题，通过改进控制策略实现有效的电流限制，确保变换器在极端工况下的稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。在弱电网环境或电网电压跌落等复杂工况下，逆变器常面临电压饱和风险，导致电流控制失真。该多频抗饱和算法能有效提升阳光电源产品在电网故障下的电流支撑能力和低电压穿越（LVRT）性能，确保在直流母线电压波动时仍能...
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...
高性能无传感器IPMSM驱动系统的约束预测控制器
Constrained Predictive Controllers for High-Performance Sensorless IPMSM Drive Systems With Full-Range Speed Operations
Muhammad Syahril Mubarok · Tian-Hua Liu · Seyed Alireza Davari · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种针对高性能无传感器内置式永磁同步电机（IPMSM）驱动系统的约束预测速度控制器和电流控制器。该方法分别考虑了输入电流和电压限制，解决了现有无传感器预测控制在全速度范围内缺乏约束处理的问题，提升了驱动系统的动态性能与运行稳定性。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的电动汽车充电桩（内部功率模块控制）及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器中，发电机侧变流器常采用IPMSM或类似电机模型，引入约束预测控制（MPC）可有效提升变流器在弱电网或极端工况下的动态响应速度和电流限制精度，防止过流保护触发。建议研发团队关注...
基于自适应虚拟阻抗限流的构网型电压源变换器小信号建模与控制器参数整定
Small-Signal Modeling and Controller Parameters Tuning of Grid-Forming VSCs With Adaptive Virtual Impedance-Based Current Limitation
Heng Wu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
自适应虚拟阻抗（VI）控制是限制构网型电压源变换器（GFM-VSC）在电网故障期间电流的有效方案。然而，该方法依赖于电流幅值检测，引入了非线性动态，增加了控制器参数整定的难度。本文建立了该系统的小信号模型，并提出了相应的参数整定方法。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）的构网型技术升级。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型控制已成为核心竞争力。文章提出的自适应虚拟阻抗限流技术，能够有效解决PCS在弱电网或故障工况下的过流保护与稳定性矛盾。建议研发团队将该小信号建模方法...
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...
一种基于无功功率同步的构网型变流器鲁棒低电压穿越策略
A Robust Low-Voltage-Ride-Through Strategy for Grid-Forming Converters Based on Reactive Power Synchronization
Han Deng · Yang Qi · Jingyang Fang · Yi Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
构网型变流器（GFMC）在现代电网中提供电压和频率支撑。由于其表现为电压源特性，在大扰动下的限流及同步稳定性是关键挑战。本文提出了一种基于无功功率同步的鲁棒低电压穿越策略，旨在提升GFMC在电网故障期间的同步能力与电流限制性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列储能系统及构网型光伏逆变器的核心技术需求。随着高比例可再生能源接入，电网对构网型（Grid-forming）技术的需求日益迫切。该文提出的无功同步与限流策略，能够显著提升阳光电源产品在弱电网或故障工况下的鲁棒性，有效解决储能PCS在低电压穿越期间的过流保...
考虑构网型变流器电流与功率限制的增强型频率响应复合功率-频率同步环
Composite Power-Frequency Synchronization Loop for Enhanced Frequency Response Considering Current and Power Limits of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对低惯量电力系统中构网型（GFM）变流器的频率支撑能力进行研究。在考虑变流器物理限值及能源侧约束的前提下，提出了一种复合功率-频率同步环控制策略，旨在提升频率扰动下的响应性能，优化变流器在极限工况下的运行稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及构网型逆变器的核心技术需求。随着高比例新能源接入，电网惯量降低，构网型技术已成为阳光电源储能PCS及大型光伏逆变器的关键竞争力。本文提出的复合同步环策略，能够有效解决在极端电网扰动下，变流器因电流/功率限制导致的失稳问题，对于提升Power...
考虑转子侧限流的构网型双馈风电机组瞬态建模与故障后稳定性分析
Transient Modeling and Postfault Stability Analysis of GFM-DFIG Considering Rotor-Side Current Limitation
Ling Zhan · Bin Hu · Han Li · Zhijian Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文建立了考虑电压控制器动态的限流型构网型双馈感应发电机（GFM-DFIG）瞬态模型。通过分析正常运行与限流模式间的切换逻辑，揭示了饱和电流角对系统瞬态性能的影响。理论分析与实验结果验证了该模型的有效性。
解读: 该研究聚焦于构网型（GFM）风电变流技术，对阳光电源风电变流器产品线具有重要指导意义。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，GFM技术是提升风机支撑电网频率与电压稳定性的关键。该模型揭示的限流逻辑与饱和电流角影响，可直接优化阳光电源风电变流器的控制算法，提升机组在复杂电网故障下的暂态响应能力与低电...
不平衡条件下提高并网变换器功率传输能力的电压支撑策略
Voltage Support Strategy for Improving Power Transfer Capability of Grid-Connected Converter Under Unbalanced Conditions
Yu Feng · Wen Huang · Zhangtao Jin · Yang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对电网不平衡工况，研究了并网变换器在满足公共连接点（PCC）电压支撑与电流限制约束下的功率传输优化问题。通过分析功率传输机制，提出了一种旨在最大化功率输出的控制策略，有效解决了不平衡电网下变换器功率传输能力受限的难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）。在电网不平衡或弱电网环境下，如何平衡电流限制与电压支撑是提升系统并网稳定性的关键。该策略可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的控制算法，提升设备在复杂电网环境下的电能质量与功率输出能力。建议研发团队将其应...
对称与不对称故障下跟网型逆变器故障穿越性能的改进
Improved Fault Ride-Through Response of Grid Forming Inverters Under Symmetrical and Asymmetrical Faults
Imran Khan · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年6月
由于电网形成逆变器能对电网扰动做出瞬时响应，因此对其电压源特性有需求。然而，这可能会导致在故障期间出现大电流。因此，需要先进的方法来辅助实现成功的故障穿越（FRT），同时不影响半导体开关的电流限制。本文提出了一种基于虚拟阻抗的方案来控制稳态电流，同时利用有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）的直接调制方案来限制瞬态电流峰值。所提出的方法能在对称和不对称故障期间限制逆变器电流。所提出的电网形成控制在正常电压和电压骤降水平下均表现出高带宽特性。此外，还可以控制不对称故障期间的负序电流注入。在电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器故障穿越技术的研究具有重要的战略价值。随着新能源装机容量不断提升，电网对逆变器的构网能力和故障穿越性能提出了更高要求，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域的核心竞争力直接相关。 该论文提出的虚拟阻抗结合有限集模型预测控制（FCS-MPC）的方案，有效解决...
通过暂态缓解、过载保护和电压平衡的构网型换流器控制增强微电网安全性
Enhancing Security in Microgrids via Grid-Forming Converter Control by Contingency Mitigation, Overload Protection, and Voltage Balancing
Stefan Häselbarth · Kai Strunz · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月
针对微电网中关键负荷对供电连续性的高要求，本文提出一种面向四线制系统的综合性换流器控制方法（C⁵），以提升故障条件下的供电安全与电能质量。该方法通过算法驱动的缓解机制，有效应对不平衡短路故障与线路过载，保障构网型电压源换流器在异常工况下的持续运行。所设计的三大功能模块——最大正弦电流利用器、过载相位平衡器及快速虚拟阻抗电流限制器，协同实现非故障相额定电压维持、故障相全电流利用，并确保故障电流无畸变下的快速限流。该方法支持过载、故障与正常工况间的平滑切换，显著提升系统韧性。仿真与实验验证了其有效性...
解读: 该构网型换流器综合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。文章提出的C⁵方法中的三大核心模块——最大正弦电流利用器、过载相位平衡器和快速虚拟阻抗限流器，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略的升级。特别是针对四线制微电网场景，该技术能显著提升ST储能...
通过集成虚拟功率方法增强直驱电压型构网逆变器的大扰动稳定性
Enhancing Large Disturbance Stability of Direct Voltage Grid-Forming Converters through Integration of the Virtual Power Method
Yorgo Laba · Frédéric Colas · Antoine Bruyère · Thibault Prevost 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
构网型控制（GFM）在现代电力系统中对维持电压稳定、提供惯量支撑具有关键作用。由于GFM以电压源模式运行，电流控制面临挑战，尤其在故障后电流限幅可能削弱系统同步能力与稳定裕度。现有基于电流环的构网控制（CCGFM）虽可实现电流限制，但持续的电流控制会降低小信号稳定性。本文提出一种融合虚拟功率方法的新型电压控制型构网（VCGFM）混合架构，在正常运行时保留传统VCGFM优越的小信号稳定性，故障期间引入虚拟功率解耦同步角与电流限幅，提升大扰动下的稳定性。实验验证了该方法的有效性。
解读: 该混合VCGFM架构对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在电网故障时面临电流限幅与同步稳定的矛盾，该研究提出的虚拟功率解耦方法可直接应用于ST2236UX等高压储能变流器，在正常运行保持优异小信号稳定性的同时，故障期间通过虚拟功率控制...