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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...
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...
通过电压幅值调节和无功功率注入提升构网型变流器的暂态稳定性
Transient Stability Improvement of Grid-Forming Converters Through Voltage Amplitude Regulation and Reactive Power Injection
Wenjia Si · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文深入分析了构网型变流器在大型扰动下的暂态稳定性问题。针对构网型变流器在弱电网或故障期间易失稳的挑战，提出了一种通过电压幅值调节和无功功率注入的控制策略，旨在增强系统在电网扰动下的同步能力与运行稳定性。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及地面光伏电站中的核心竞争力。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，GFM技术对于维持系统电压和频率稳定至关重要。本文提出的电压幅值调节与无功注入策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升其在故障穿越期间的暂态稳定性...
考虑非理想电流环的跟网型变换器暂态同步稳定性
Transient Synchronization Stability of Grid-Following Converters Considering Nonideal Current Loop
Chao Charles Liu · Jingxi Yang · Chi K. Tse · Meng Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文针对广泛应用的跟网型变换器（GFLC）在电网扰动下的同步稳定性问题展开研究。指出传统分析方法常因假设电流环为理想状态而导致模型失真，本文旨在通过考虑非理想电流环特性，更准确地评估电力电子化电网中的暂态同步稳定性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在弱电网环境下的并网性能。随着电网渗透率提升，电网扰动下的同步失稳风险增加，传统的理想电流环假设已无法满足高可靠性要求。建议研发团队在控制算法设计中引入非理想电流环模型，优化锁相环（P...
单相统一电能质量调节器
UPQC）中自适应与灵活相位角调节的统一框架
Zhenyu Li · Ranchen Yang · Yangjie Zhou · Chunlin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对现代电力系统中统一电能质量调节器（UPQC）在处理复杂电网扰动时，负载侧相位调节缺乏适应性和灵活性的问题，提出了一种统一的控制框架。该框架通过优化相位角调节策略，显著提升了UPQC在电能质量治理中的动态响应能力与系统稳定性。
解读: 该研究关注电能质量治理与相位调节，对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能变流器（PCS）的并网控制策略具有参考价值。虽然UPQC属于专用电能质量设备，但其核心的自适应相位调节算法可优化阳光电源iSolarCloud平台下的微电网控制算法，提升在弱电网或复杂负载环境下的电压支撑能力。建议研发团队关注...
谐波畸变与电网扰动下的单相并网逆变器同步方案
A Synchronization Scheme for Single-Phase Grid-Tied Inverters Under Harmonic Distortion and Grid Disturbances
Lenos Hadjidemetriou · Yongheng Yang · Elias Kyriakides · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
同步是单相光伏逆变器等并网系统的核心环节，直接影响系统整体性能。MHDC-PLL在处理电网扰动时响应迅速，且在谐波畸变下具有高精度，但其存在一定局限性。本文旨在优化单相逆变器在复杂电网环境下的同步控制策略，以提升系统并网稳定性和电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器（Residential PV Inverters）产品线至关重要。户用场景电网环境往往较为复杂，存在谐波干扰和电压波动。MHDC-PLL及其改进方案能有效提升逆变器在弱电网下的同步鲁棒性，减少因电网畸变导致的脱网风险，提升iSolarCloud平台的电能质量监测精度...
基于Savitzky-Golay滤波器的并联有源电力滤波器：实用建模与性能验证
Shunt Active Power Filter Based on Savitzky-Golay Filter: Pragmatic Modelling and Performance Validation
Kamrul Hasan · Muhammad Murtadha Othman · Sheikh Tanzim Meraj · Saad Mekhilef 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种基于Savitzky-Golay滤波器（SGF）的并联有源电力滤波器（SAPF）参考电流生成新技术。针对传统SAPF在电网扰动和非线性负载环境下存在的计算复杂度高、滤波能力一般及动态响应慢等缺陷，该方法通过SGF优化了谐波提取性能，提升了系统在复杂电网环境下的动态响应速度与稳态精度。
解读: 该技术对阳光电源的并网逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。在光伏与储能并网系统中，电网谐波污染和非线性负载会影响电能质量，SGF算法能够以较低的计算成本实现高效的谐波提取，有助于提升组串式逆变器和PowerTitan储能变流器（PCS）在弱电网环境下的电能质量控制能力。建议研...
构网型电压源变换器控制：一种自适应快/慢内部电压源视角
Control of Grid-Forming VSCs: A Perspective of Adaptive Fast/Slow Internal Voltage Source
Heng Wu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文探讨了构网型（GFM）变换器在电网大扰动下的稳定性与性能平衡问题。指出GFM变换器的内部电压源（IVS）动态存在内在冲突，即快速动态有利于支撑电网，但可能牺牲稳定性。文章提出了一种自适应快/慢IVS控制策略，以优化GFM变换器在扰动下的动态响应与稳定性。
解读: 该研究直接针对当前电力系统向高比例可再生能源转型中的核心技术痛点——构网型控制。对于阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型组串式光伏逆变器，在弱电网或离网应用场景下，该自适应控制策略能显著提升系统在故障期间的电压支撑能力与暂态稳定性。建议研发团队将此自适应快/慢IVS逻辑集成至iSolar...
高阶锁相环设计的系统化方法
A Systematic Approach to Design High-Order Phase-Locked Loops
Saeed Golestan · Francisco D. Freijedo · Josep M. Guerrero · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文针对电网环境恶劣时锁相环（PLL）性能受限的问题，提出了一种系统化设计高阶锁相环的方法。通过引入高阶低通滤波器（LPF），旨在克服传统一阶LPF在抑制电网扰动方面的局限性，从而提升并网设备在复杂电网条件下的同步稳定性和抗干扰能力。
解读: 该研究直接关系到阳光电源光伏逆变器（组串式、集中式）及储能变流器（PCS）的核心控制算法。在弱电网或电网故障频发场景下，锁相环的鲁棒性是保证设备稳定并网的关键。通过应用高阶滤波技术，可显著提升阳光电源产品在复杂电网下的抗干扰能力，降低因电网谐波或电压波动导致的脱网风险。建议研发团队将此系统化设计方法...
限流状态下构网型逆变器的暂态稳定性增强方法
Transient Stability-Enhancing Method for Grid-Forming Inverters Under Current Limiting
Nathan Baeckeland · Bowen Yang · Gab-Su Seo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
构网型（GFM）逆变器通过控制内部参考电压和相位实现自然同步与功率分配。然而，在电网故障、过载或频率相位突变等扰动下，为保护设备，逆变器会进入限流运行模式。本文针对该模式下的暂态稳定性问题，提出了一种增强控制方法，以提升系统在极端工况下的鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源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需求。随着高比例可再生能源接入，构网型技术已成为提升电网支撑能力的核心。本文提出的限流控制策略，能够有效解决阳光电源储能变流器（PCS）在电网故障期间的暂态失稳风险，提升系统在黑启动及弱电网下的运行可靠性。建...
大电网扰动下电压源变换器构网能力增强的限流控制设计考量
Design Considerations of Current-Limiting Control for Grid-Forming Capability Enhancement of VSCs Under Large Grid Disturbances
Heng Wu · Xiongfei Wang · Liang Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文探讨了电压源变换器（VSC）在严重电网扰动下触发限流控制（CLC）时的构网（GFM）能力。研究表明，通过匹配CLC模拟的虚拟阻抗角与滤波器及电网构成的被动阻抗角，可以最大化变换器的构网能力，从而提升系统在极端工况下的稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及组串式光伏逆变器的核心并网算法升级。随着全球电网向高比例可再生能源转型，构网型（GFM）技术已成为阳光电源产品在弱电网环境下稳定运行的关键。通过优化限流控制与虚拟阻抗的匹配，可显著提升产品在电网故障下的暂态支撑能力，增...
适应不平衡电网的直接矩阵变换器代数调制策略
Algebraic Modulation Strategy for Direct Matrix Converter With Adaptation to Unbalanced Grids
Wenjing Xiong · Qiwei Xie · Jianheng Lin · Weihao Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对直接矩阵变换器（DMC）在不平衡电网下输入输出电流易受干扰的问题，本文提出了一种基于代数理论的调制策略。通过构建调制矢量的通用解，该方法能有效抑制电网不平衡带来的负面影响，提升系统在复杂电网环境下的运行稳定性和电能质量。
解读: 矩阵变换器作为一种无中间直流环节的功率变换拓扑，在高性能电机驱动及特定并网场景中具有应用潜力。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统的交直交拓扑，但该研究中关于“不平衡电网下的调制策略”对于提升公司现有并网逆变器在弱电网或复杂电网故障下的鲁棒性具有重要的...
基于正交信号发生器的单相锁相环算法性能比较评估综述
Comparative Performance Evaluation of Orthogonal-Signal-Generators-Based Single-Phase PLL Algorithms—A Survey
Yang Han · Mingyu Luo · Xin Zhao · Josep M. Guerrero 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文综述了电力电子与电力系统中广泛应用的基于正交信号发生器（OSG）的单相锁相环（PLL）算法。OSG-PLL因其易于实现且在电网扰动下表现稳健而备受关注。文章旨在对当前主流的OSG-PLL算法进行性能对比评估，为单相并网系统的同步控制提供参考。
解读: 锁相环（PLL）是阳光电源户用光伏逆变器及单相储能变流器（PCS）并网控制的核心算法。在弱电网或电网电压畸变环境下，锁相的准确性直接决定了逆变器的电能质量与并网稳定性。该综述提供的算法评估结果，可指导研发团队优化单相产品在复杂电网环境下的同步性能，提升产品对电网电压跌落、谐波干扰的鲁棒性。建议重点关...
一种用于大电网扰动下DDV-PLL精确暂态分析的改进大信号模型
An Improved Large-Signal Model for Accurate Transient Analysis of DDV-PLL Under Large Grid Disturbance Conditions
Yazhao Yang · Li Zhang · Qi Liu · Diaa-Eldin A. Mansour · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对电网电压幅值波动，直接除法锁相环（DDV-PLL）因结构简单被广泛应用。然而，传统DDV-PLL模型无法准确描述大电网扰动下的暂态行为。本文提出了一种更精确的DDV-PLL大信号模型，充分考虑了电网电压的影响，提升了系统在复杂电网环境下的稳定性分析精度。
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）的并网控制。在弱电网或复杂电网扰动工况下，锁相环（PLL）的稳定性是保证设备不脱网的关键。该改进的大信号模型能更精准地预测组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器在故障期间的暂态响应，有助于优化控制参数设计，提升产品在低电...
基于二阶广义积分器的频率锁定环建模、整定与性能比较
Modeling, Tuning, and Performance Comparison of Second-Order-Generalized-Integrator-Based FLLs
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan. C. Vasquez · Abdullah M. Abusorrah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文探讨了电力电子应用中常用的二阶广义积分器频率锁定环（SOGI-FLL）。针对其在电网电压扰动下抗干扰能力不足的问题，文章分析并比较了两种改进型SOGI-FLL方案，旨在提升系统在复杂电网环境下的同步精度与稳定性。
解读: 电网同步技术是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）的核心控制算法。随着全球电网弱电网特征日益显著，传统的SOGI-FLL在面对电压畸变和频率波动时性能受限。本文提出的改进型算法能显著提升逆变器在弱电网下的并网稳定性与抗扰动能力。建议研发团队将该优化算法集成至i...
电网扰动下电流源型变换器的零动态直流母线电压控制
Zero Dynamic DC-Link Voltage Control for Current Source Converter Under Grid Disturbances
Yong Yang · Xiaoqiang Guo · Hao Ding · Zhigang Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
直流母线动态响应是电流源型变换器（CSC）的关键问题。在电网扰动下，直流母线电压响应缓慢，影响输出波形质量并可能损坏变换器。本文提出了一种实现直流母线电压零动态控制的新方法，旨在解决现有方案在电网扰动下响应滞后的技术瓶颈。
解读: 该研究聚焦于电流源型变换器（CSC）的直流侧动态控制。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS多采用电压源型拓扑（VSC），但随着电网环境日益复杂，对变换器在弱电网下的动态响应要求不断提高。该零动态控制策略可为阳光电源在构网型（GFM）逆变器及未来新型拓扑研发中提供控制算法参考，特别是在提升系统...
具备电流参考限幅功能的构网型变流器故障恢复与暂态稳定性建模
Modeling Fault Recovery and Transient Stability of Grid-Forming Converters Equipped With Current Reference Limitation
Ali Arjomandi-Nezhad · Yifei Guo · Bikash C. Pal · Guangya Yang · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
当基于电网形成型（GFM）逆变器的电源（IBRs）面临严重的电网扰动（如短路故障）时，电流限制机制可能会被触发。因此，GFM IBRs 会进入电流饱和模式，引发非线性动态行为，并给扰动后的暂态功角稳定带来巨大挑战。本文进行了系统研究，以揭示 GFM IBR 的故障恢复行为并识别失稳风险。给出了 GFM IBR 从电流饱和模式恢复到正常运行模式的必要条件的封闭表达式。基于这些分析可以推断，幅值饱和电流的相角会显著影响故障后的恢复和暂态稳定性；根据不同的相角选择，系统可能会根据以下情况沿多条故障后轨...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型（GFM）逆变器在电网故障下的电流限幅与暂态稳定性问题，具有重要的工程应用价值。随着阳光电源在大型光伏电站、储能系统及微电网领域的深入布局，构网型控制技术已成为支撑高比例新能源接入的核心技术路线，该研究直接关系到产品在极端工况下的可靠性与电网适应性。 论...
光伏电站频率与电压扰动穿越控制策略
Frequency and Voltage Disturbances Ride-Through Control Strategy for PV Power Plants
Muhammad M. Kabsha · Mohamed Shawky El Moursi · Tarek H. M. El-Fouly · Ahmed Al-Durra · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
大规模光伏电站（PVPP）正快速接入全球电力系统，但其高渗透率可能影响电网的频率与电压稳定性，尤其在弱电网遭遇单独或同时发生的扰动时。本文提出一种自适应控制策略，使PVPP能够准确满足电网导则要求，并在同时扰动事件中实现快速频率支撑（FFS）与增强型低电压穿越（LVRT）性能。该策略基于实时测量确定频率与电压支撑优先级，通过在有功控制环路中引入自适应有功功率斜率（AAPRR）函数，实现频率与电压的协同支撑。此外，采用电压调节方案，在不超出逆变器容量裕度的前提下提升故障后电压恢复能力。基于OPAL...
解读: 该自适应频率-电压协同穿越控制策略对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的AAPRR自适应有功功率斜率函数可直接集成到SG逆变器的有功控制环路，实现快速频率支撑与LVRT功能的动态优先级切换，满足新版电网导则要求。该策略对PowerTitan大型储能系统尤为关键，可在...
基于双环几何控制的定子磁链调控方法用于提升DFIG风电系统低电压穿越性能
Dual-Loop Geometric Control of Stator Flux for Improved LVRT Response in DFIG-Based Wind Turbine Systems
Jacqueline Dubreuil · Ignacio Galiano Zurbriggen · Jeff Pieper · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电系统对电网扰动敏感，影响电力系统稳定性。电网故障时，定子磁链暂态过程易引发转子过电压，导致变流器饱和甚至损坏。本文提出一种新颖的双环状态平面控制架构，通过外环几何控制器在解耦状态空间中实现快速可控的暂态响应，并兼顾多种参考轨迹设计。该控制策略在无需附加硬件、切换电路或故障检测机制的前提下，统一处理稳态与暂态工况。基于性能指标的调参方法优化了不同电压跌落程度下的动态响应，仿真验证了所提方法在各类故障下均能实现快速恢复，极端故障下功率参考跟踪时间小于一个工频周...
解读: 该双环几何控制技术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。特别是ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网或故障工况下的并网控制可借鉴其快速磁链调控思路。通过在状态空间实现解耦控制,可优化产品的电网故障穿越性能,提升系统稳定性。该方法无需增加硬件成本,可通过控制算法升级实现产品...
合格电网节点的特征化用于电力系统振荡识别
Characterization of Qualified Grid Nodes for the Identification of Power Network Oscillations
Akash Kumar Mandal · Swades De · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
可再生能源和电力电子元件在传统能源系统中的快速整合导致电网中的次同步振荡（SSO）增多。因此，对次同步振荡进行准确且全面的监测对于系统的可靠运行至关重要。确保电网无故障运行的重要性使得有必要重新定义电力系统的稳定性和控制概念。在这方面，本文针对电网扰动开展了一项基准研究，旨在有效识别最适合监测的母线，以捕捉电网中存在的扰动。我们的分析表明，与现有技术相比，所提出的方法在计算速度上快得多，并且在不降低电网扰动识别精度的前提下，用于扰动识别的母线数量显著减少。优化目标的理论公式通过使用相量测量单元（...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于电网次同步振荡（SSO）监测的研究具有重要的战略价值。随着我们大规模光伏逆变器和储能系统接入电网，电力电子设备与传统电网的交互正在引发日益复杂的振荡问题，这直接关系到我们设备的并网稳定性和客户侧的运行安全。 该论文提出的优化监测节点选择方法，为阳光电源提供了三个层...