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多逆变器并联系统暂态稳定性分析及其暂态电流注入策略
Transient Stability Analysis and Transient Current Injection Strategy for Multi-Inverter Parallel Systems
王继磊张兴 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51
电网故障期间，多逆变器并联系统因逆变器间及逆变器与电网间的交互作用易出现暂态稳定性问题。现有研究多集中于单逆变器系统，难以适用于多机场景。为此，本文建立多逆变器暂态同步模型，揭示多机交互对系统平衡点存在性与暂态特征的影响规律，并结合等面积准则与相平面法分析不同故障初始条件下的稳定性特性。进而提出一种使故障前后平衡点近似不变的暂态电流注入策略，以提升系统暂态稳定裕度。仿真与实验结果验证了所提模型的准确性与策略的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏电站产品具有重要参考价值。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器的并联运行控制，特别是在PowerTitan等MW级储能系统中多机并联场景。提出的暂态电流注入策略有助于提升产品在电网故障期间的稳定性表现，可优化GFM/GFL控制算法。这对完善阳光...
功率同步型构网变流器并网系统暂态同步稳定性研究综述
A Review on Transient Synchronization Stability of Grid-Connected Power-Synchronized Grid-Forming Converters
孙鹏飞 · 田震 · 查晓明 · 黄萌 等7人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
高比例可再生能源接入导致电力系统惯量降低、支撑能力减弱。功率同步型构网变流器通过模拟同步机特性可提供主动支撑，但其电力电子器件耐流耐热能力有限，限流控制引发多环路交互作用，易导致暂态同步失稳与闩锁问题，严重影响系统稳定运行。其同步环高度非线性，使暂态稳定性分析与量化困难，控制优化面临挑战。本文综述了不考虑及考虑故障限流时系统的建模、稳定性分析与边界量化方法，并总结了相应的暂态同步稳定控制策略，最后展望了未来研究方向。
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要指导意义。功率同步型构网控制可直接应用于ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统，提升其电网支撑能力。研究中的限流控制与暂态稳定性分析方法有助于优化SG系列光伏逆变器的故障穿越性能。特别是对多环路交互作用的深入研究，可用于改进公司现有的VSG控制算法...
用于提升暂态稳定性的构网型换流器直流电压控制
DC Voltage Control of Grid-Forming Converter for Transient Stability Enhancement
Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xiangjun Quan · Zheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具备诸多优势特性，构网型变流器正越来越多地用作分布式能源与电网之间的接口。然而，在电网故障期间，它们可能会遇到暂态稳定性问题，尤其是在考虑直流母线影响时。在相关文献中，虽已探讨了直流母线电压控制对稳定性的影响，但尚未进行全面研究。更重要的是，针对增强暂态稳定性的直流母线电压控制研究甚少。本文提出了一种专门用于增强构网型变流器暂态稳定性的稳定直流母线电压控制方法。通过理论分析和验证证实了该方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型变流器直流电压控制的研究具有重要的战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域的深入布局，构网型控制技术已成为应对高比例新能源接入电网的核心解决方案。该论文针对构网型变流器在电网故障期间可能出现的暂态稳定性问题，特别是直流母线效应引发的失稳风险，提出了专门的稳...
一种基于两阶段自适应虚拟阻抗的限流方法以提升构网型逆变器的电网支撑能力
A Current-Limiting Method Based on Two-Stage Adaptive Virtual Impedance for Improved Grid-Supporting Capability of Grid-Forming Inverters
Hanting Peng · Xiaoping Zhou · Lei Zhang · Lerong Hong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在电网故障期间，构网型逆变器（GFMI）需要抑制过电流并提供电网支撑。然而，在设计限电流方法时，电网支撑能力通常被忽视。因此，本文提出一种基于两级自适应虚拟阻抗的限电流方法，以提高电网支撑能力。理论分析表明，通过设置较大的阻抗比（$n = ωL_v/R_v$）可以实现更好的无功功率响应性能，但这会增加故障电流的峰值。因此，在故障暂态阶段，所提方法利用故障电压跌落快速计算出较大的虚拟阻抗，以抑制故障电流的峰值。然而，在故障稳态阶段，较大的虚拟阻抗会限制容量利用率，因此利用故障电流幅值构建状态机，进...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于两阶段自适应虚拟阻抗的构网型逆变器限流技术具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域向构网型技术演进，该方法有效解决了电网故障时限流与电网支撑能力之间的矛盾，这正是当前大规模新能源并网面临的核心技术瓶颈。 该技术的创新在于分阶段处理故障响应：在故障暂态...
分布式网络中多台构网型变换器的自适应动态电压支撑方案
Adaptive Dynamic Voltage Support Scheme for Multiple Grid-Forming Converters in Distributed Networks
Rui Qiu · Chengxi Liu · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
摘要：电网故障是电力系统中最严重的扰动之一，会损害电网可靠性并增加停电风险。为解决这一问题，分布式发电单元需在低电压穿越（LVRT）期间提供动态电压支撑（DVS）。本文提出一种自适应动态电压支撑（ADVS）方案，以实现多个构网型（GFM）分布式发电单元之间的分布式无通信协作，从而提升配电网的系统电压幅值。该ADVS方案包含两部分：最优动态电压支撑（ODVS）方法和分布式发电单元的在线外部系统参数估计方法。ODVS推导分布式发电单元的输出电流特性，以在公共连接点（PCC）实现最有效的动态电压支撑，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应动态电压支持（ADVS）方案对我司构网型逆变器和储能系统产品具有重要的技术参考价值。该方案解决了分布式发电单元在电网故障期间的协同电压支撑难题，这与我司在高比例新能源接入场景下的技术需求高度契合。 **核心技术价值：**该方案的最大亮点在于实现了无通信的...
商用1.2-kV SiC沟槽型MOSFET在重复短路应力下的失效与退化分析
Failure and Degradation Analysis of Commercial 1.2-kV SiC Trench MOSFETs Under Repetitive Short-Circuit Stress
Hengyu Yu · Michael Jin · Limeng Shi · Monikuntala Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究对承受重复短路（RSC）应力的先进商用1.2 kV碳化硅（SiC）沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的失效机制和退化模式进行了深入分析。对两种商用沟槽MOSFET，即增强型双沟槽MOSFET（RDT - MOS）和非对称沟槽MOSFET（AT - MOS），在最大单次短路（SC）能量的50%、漏源电压为800 V的条件下进行了测试。通过分析漏电流路径确定了失效机制，主要包括介电层的热致破裂以及高温导致的沟槽失效。与单次短路测试中失效主要由热失控驱动不同，重复短路应力下的失效归...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1.2kV SiC沟槽MOSFET在重复短路应力下的失效机制研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器核心功率拓扑的关键元件，其可靠性直接影响系统的安全性和全生命周期成本。 该研究揭示了两种商用沟槽型SiC MOSFET在重复短路工况下...