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基于磁导-电容类比法和Energetic模型的高频变压器铁芯动态磁滞建模方法
A Dynamic Hysteresis Modeling Method for High-Frequency Transformer Cores Based on Permeance-Capacitance Analogy and Energetic Model
陈彬 · 陈一博 · 万妮娜 · 黄力 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45
为精确模拟高频变压器铁芯的动态磁滞特性，本文结合磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型，在PLECS中构建表征静态磁滞的磁导模型；基于损耗统计理论，引入磁阻与受控磁动势源以表征涡流及剩余损耗的动态分量，建立动态磁滞磁导模型。通过实验数据结合场分离技术提取各频率先静态磁滞回线，分析静态参数的频率依赖性，获得考虑频率效应的模型参数。仿真与实验结果在不同频率、磁密及激励波形下具有良好一致性，验证了模型的有效性。
解读: 该高频变压器动态磁滞建模技术对阳光电源高频隔离型产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列组串式逆变器中，高频变压器是实现电气隔离和电压变换的核心部件，其铁芯损耗直接影响系统效率。该模型可精确预测不同频率、磁密和波形下的磁滞损耗，为阳光电源优化变压器设计提供仿真工具：通过PLECS集成的磁...
构网型储能变流器国内外技术标准对比与分析
Comparison and Analysis of Domestic and International Technical Standards for Grid-Forming Energy Storage Converters
周京华李津 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
构网型储能变流器是提升新能源消纳与电力系统稳定的关键设备。文章系统梳理了国内外相关白皮书、技术标准与报告，围绕功能分类、技术指标及合规验证，阐述了性能量化指标、测试内容与标准要求，解读了频率变化率、惯量、相位跳变和电压跳变等主动响应指标的技术内涵，分析了多层级电磁暂态仿真建模方法及在线监测数据需求，归纳了国内12类构网功能及参数要求，并展望了标准优化方向，为技术推广与工程应用提供参考。
解读: 该标准对比研究对阳光电源ST系列储能变流器的构网型GFM功能开发具有重要指导价值。文章系统梳理的频率变化率、惯量响应、相位/电压跳变等12类构网功能量化指标，可直接应用于ST储能变流器的控制算法优化和参数整定，确保产品满足国内外并网合规要求。多层级电磁暂态仿真建模方法为PowerTitan大型储能系...
一种用于含逆变器并网资源电力系统高效仿真的多尺度异构方法
A Heterogeneous Multiscale Method for Efficient Simulation of Power Systems With Inverter-Based Resources
Kaiyang Huang · Min Xiong · Yang Liu · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
随着基于逆变器的电源（IBRs）接入电力系统，系统动态特性变得更加复杂，呈现出多时间尺度特征，包括电力电子控制器的电磁暂态（EMT）动态特性和同步发电机的机电动态特性。因此，电力系统模型呈现出高度刚性，这给采用现有专注于单一时间尺度动态特性的方法进行高效仿真带来了挑战。本文提出了一种异构多尺度方法，用于对以电磁暂态模型表示的电力系统进行高效多时间尺度仿真。该新方法在系统的微观电磁暂态模型和自动降阶的宏观模型之间交替运行，并相应地改变步长，从而在保证所关注的快速和慢速动态特性仿真精度的同时实现显著...
解读: 该多尺度异构仿真方法对阳光电源高比例IBR系统开发具有重要价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中，可高效仿真ST储能变流器与SG逆变器的EMT快速动态与系统机电暂态的耦合特性，优化GFM/GFL控制参数整定。该方法可显著缩短iSolarCloud平台的系统级仿真时间，支持多机并...
一种适用于多种运行工况的模块化多电平换流器集成电池储能系统电磁暂态仿真模型
An Electromagnetic Transient Simulation Model of MMC-BESS for Various Operating Conditions
Shunliang Wang · Minghao Huang · Hao Tu · Rui Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月
现有模块化多电平换流器集成电池储能系统（MMC-BESS）的电磁暂态（EMT）仿真模型常存在计算效率低和故障行为模拟不准确的问题。为此，本文提出一种高效的EMT仿真模型。该模型改进了详细等效模型（DEM），考虑了同一桥臂中两个开关同时关断的复杂工况；通过引入辅助PSCAD开关并利用其内置插值算法模拟换流器闭锁状态，结合补充判据公式模拟电池断开过程，并提出加速计算方法以进一步提升仿真效率。在PSCAD/EMTDC环境下，针对HVDC系统进行了稳态、暂态及故障工况的仿真验证，结果表明所提模型具有较高...
解读: 该MMC-BESS电磁暂态仿真模型对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的研发具有重要价值。模型通过改进DEM算法和辅助开关插值技术，可精确模拟换流器闭锁、电池断开等复杂故障工况，直接支撑阳光电源多电平储能变流器的拓扑优化设计。高效仿真能力可加速产品在HVDC储能应用场景下的...
基于神经网络的LCC-HVDC系统准稳态动态增强模型
Dynamics Enhanced Quasi-Steady-State Model of LCC-HVDC Systems Based on Neural Network
Ke Yang · Xin Wang · Quan Zhang · Guangchao Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
现有LCC-HVDC系统时域仿真在精度与效率之间存在权衡。电磁暂态模型虽精确但计算成本高，准稳态模型高效却难以准确描述换相过程，尤其在不对称故障下表现不足。本文提出一种基于神经网络的准稳态模型（NN-QSS），可精确刻画LCC-HVDC动态特性，有效识别换相失败，并适用于不平衡故障场景。通过改进的IEEE 39节点系统、中国某省级实际电网及CIGRE标准系统硬件在环验证表明，该模型在准稳态尺度下动态响应接近电磁暂态模型，换相失败识别准确率较现有方法提升18.8%。
解读: 该神经网络增强的LCC-HVDC准稳态建模技术对阳光电源大型储能系统和光伏并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可借鉴NN-QSS方法建立储能变流器快速仿真模型，实现电网故障下的换相失败预测与主动保护，提升ST系列储能变流器在不对称故障工况下的低电压穿越能力。该技术将准稳态建模...
大型并网电力变压器的地磁感应电流现场试验：分析、建模与仿真
Geomagnetically Induced Current Field Test on Large Grid-Connected Power Transformers: Analysis, Model Development, and Simulations
Adedasola A. Ademola · Roland B. Brandis · Andreas F. Schuetzinger · Bart Simons 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
地磁感应电流（GIC）在电力系统中的流动可能导致变压器过热、谐波增加和无功功率需求上升等问题。尽管已有多种仿真模型用于研究其影响，但针对现代变压器设计的实地验证仍较少。本文报道了美国首次对采用压板和拉杆结构的高压并网变压器开展的长时间GIC现场试验。通过实测数据评估GIC效应，并用于建立和验证变压器的热学与电磁暂态（EMT）模型。试验中观察到显著的电流电压畸变及较大的无功损耗。测量分析表明热点位于内绕组，且k因子接近出厂测试值和软件默认值。热仿真显示即使相电流峰值达200 A，变压器仍不超热限。...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏并网产品具有重要参考价值。GIC效应引起的变压器热点、谐波和无功问题，与储能变流器ST系列和光伏逆变器SG系列在大规模并网时面临的挑战高度相关。研究发现的负载调节可降低无功需求的特性，可用于优化PowerTitan储能系统的无功控制策略。同时，文中的EMT建模方法可应...