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考虑导纳约束的直流配电系统稳定性分析与参数整定方法
Stability Analysis and Parameter Tuning Method for DC Distribution Systems Considering Admittance Constraints
姜文伟 · 陈鹏伟 · 吴红飞 · 陈杰 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
直流配电系统高度电力电子化，源-荷子系统间易因多尺度交互引发振荡失稳，且电气与控制参数耦合使多工况稳定设计困难。本文将Middlebrook判据的禁止区域转换为实虚部-频率特性曲线形式，构建源-荷级联下的导纳允许区间及其在单源多载、多源单载等效方式下的拓展形式；结合导纳灵敏度与区间分配系数，提出满足稳定性约束的多参数协调整定方法，实现多子系统设计解耦；通过Boost-Buck级联系统与三端VSC互联系统的仿真与硬件在环实验，验证了所提导纳区间与整定方法的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品稳定性设计具有重要指导意义。文中提出的导纳约束方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的源-荷级联系统设计，特别是在PowerTitan大型储能系统中多模块并联运行时的稳定性保障。通过导纳区间和参数协调整定方法，可有效解决我司产品在微电网、工商业储能等场...
基于相位补偿的直流配电系统高频振荡抑制
High-Frequency Oscillation Suppression in DC Distribution Systems Based on Phase Compensation
王彤鹭王跃樊囿麟李宇飞赵笔安 · 电工技术学报 · 2025年9月 · Vol.40
直流配电系统因电力电子设备密集分布而呈现弱阻尼特性，易引发小信号稳定性问题。随着供电密度提升，阻抗不匹配向高频段转移，数字控制延时引发的高频振荡日益突出。为此，本文构建考虑数字控制延时的级联直流系统修正阻抗模型，提升高频建模精度；进而分析高频振荡机理，并提出基于相位补偿的抑制策略，通过重塑负载变换器闭环输入阻抗，有效抑制高频振荡，增强系统稳定性。实验在240 V直流系统中验证了所提方法的有效性。
解读: 该高频振荡抑制技术对阳光电源直流侧产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，多台ST系列变流器并联运行时，数字控制延时易引发高频振荡，所提相位补偿策略可通过重塑变流器输入阻抗特性，有效抑制kHz级振荡，提升系统稳定裕度。该方法可直接应用于1500V光伏系统的直流母线稳定控制，优化SG逆...
直流配电系统中双有源桥
DAB）变换器的建模
Jacob A. Mueller · Jonathan W. Kimball · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文针对包含双有源桥（DAB）变换器的系统提出了改进的建模方法。首先，描述了一种构建多变换器系统的系统性方法，生成了适用于系统级分析和高效时域仿真的连续时间大信号平均模型。该模型基于广义平均法推导，旨在提升复杂电力电子系统的仿真效率与准确性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中实现直流侧电压变换与能量双向流动的核心拓扑。该文献提出的系统级大信号平均建模方法，对于优化储能变流器在复杂微电网或直流配电系统中的控制策略具有重要价值。通过该模型，研发团队可以更高效地进行系统级仿真，提升...
具有多电压等级母线的并联直流配电系统分散式阻抗规范
Decentralized Impedance Specifications for Paralleled DC Distribution Power System With Multiple-Voltage-Level Buses
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
随着直流配电系统（DPS）向多电压等级、多直流母线及多变换器架构演进，系统复杂性导致了严峻的稳定性挑战。本文针对多电压等级母线的并联直流配电系统，提出了分散式阻抗规范，旨在通过阻抗判据解决复杂拓扑下的系统稳定性问题，为多变换器并联运行提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。随着公司业务向多能互补及复杂直流微网系统拓展，多变换器并联带来的谐振与稳定性问题日益突出。本文提出的分散式阻抗规范，可指导公司在多机并联储能系统及直流配电场景下的控制策略优化，提升系统在弱电网...
利用MIMO辨识技术对多变换器系统进行实时稳定性分析与控制
Real-Time Stability Analysis and Control of Multiconverter Systems by Using MIMO-Identification Techniques
Tomi Roinila · Hessamaldin Abdollahi · Silvia Arrua · Enrico Santi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
直流配电系统由多个反馈控制的开关变换器组成，复杂的交互作用引发了稳定性挑战。本文提出利用MIMO系统辨识技术，分析多变换器子系统间的相互作用，从而评估系统稳定性及动态特性，为解决多变换器并联运行中的振荡与失稳问题提供了有效方法。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及多机并联的光伏逆变器系统具有极高价值。在大型储能电站或微电网场景中，多台PCS并联易产生谐振与交互失稳。通过MIMO辨识技术，阳光电源可优化iSolarCloud平台的在线监测功能，实现对系统阻抗特性的实时评估。建议将此算法...
直流配电系统中不同电网节点的电力变换器分散式规范
Power Converter Decentralized Specifications in Different Grid Nodes for DC Distribution Systems
Lazar Stojanović · Ružica Cvetanović · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
基于阻抗的稳定性分析方法常用于评估含大量电力电子变换器的电网小信号稳定性。由于电网复杂性，采用分散式阻抗规范允许各变换器独立满足要求，这对多供应商场景下的系统运营商具有显著优势。本文探讨了在直流配电系统中，如何通过分散式规范确保多变换器并网系统的稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及微电网解决方案具有重要参考价值。随着阳光电源产品在全球多场景（如大型地面电站、工商业储能）的广泛部署，面对多厂商设备接入的复杂电网环境，采用分散式阻抗规范有助于提升系统并网的兼容性与稳定性。建议研发团队将该阻抗建模与规范方法集成至iSo...
面向直流配电系统的多故障容错双有源桥变换器
Multiple-Fault-Tolerant Dual Active Bridge Converter for DC Distribution System
Haochen Shi · Huiqing Wen · Guipeng Chen · Qinglei Bu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
直流输电系统日益受到关注，为满足高可靠性要求，变换器需具备多故障下的不间断运行能力。然而，高容错性通常伴随着冗余电路体积庞大的问题，本文旨在解决这一矛盾，提升直流配电系统中电力电子变换器的可靠性与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。DAB（双有源桥）是储能变流器（PCS）的核心拓扑之一，提升其故障容错能力可显著增强储能电站的可用率和安全性。建议研发团队关注该文献中的冗余设计策略，在不显著增加体积的情况下优化PCS的模块...
一种多电压等级直流配电系统的阻抗稳定性评估方法
An Impedance-Based Stability Assessment Methodology for DC Distribution Power System With Multivoltage Levels
Pengpeng Pan · Wu Chen · Liangcai Shu · Han Mu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
针对多电压等级、多直流母线及多变换器构成的复杂直流配电系统，传统基于Middlebrook准则的稳定性分析方法难以高效评估。本文提出了一种改进的阻抗稳定性评估方法，旨在解决复杂级联系统中的稳定性判别难题，为直流微电网及复杂电力系统的稳定运行提供理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan、PowerStack等储能系统及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着公司在工商业及电网侧储能项目中直流侧级联架构的增多，系统阻抗匹配与稳定性成为关键。该方法可优化PCS控制策略，提升多机并联运行的稳定性，有效规避复杂直流网络中的振荡风险，对提升iSola...
基于双向器件的多端口固态断路器拓扑
Multiport Solid-State Circuit Breaker Topology Based on Bidirectional Devices
Jin Zhu · Hao Yang · Xu Yang · Songming He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
固态断路器（SSCB）具备响应快、无电弧、寿命长等优势，适用于直流配电系统保护。然而，在多端口场景下，传统SSCB拓扑存在器件数量多、体积大、导通损耗高及成本增加等问题。本文提出了一种基于双向器件的多端口SSCB拓扑，旨在优化系统集成度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压直流化发展，多端口直流保护的需求日益增长。该拓扑通过减少器件数量降低损耗，有助于提升阳光电源储能PCS的功率密度和系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在直流汇流排保护中的应...
含正反馈孤岛检测方案的有源直流配电系统交互动力学分析与抑制
Analysis and Mitigation of Interaction Dynamics in Active DC Distribution Systems With Positive Feedback Islanding Detection Schemes
Ahmed M. I. Mohamad · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
直流配电系统因高比例直流负载和分布式电源的接入而备受关注。本文探讨了直流系统中紧密调节变换器带来的稳定性挑战，重点分析了正反馈孤岛检测方案引发的交互动力学问题，并提出了相应的抑制策略，以提升直流微电网的运行稳定性。
解读: 该研究关注直流微电网中的稳定性与孤岛检测，与阳光电源的PowerTitan、PowerStack系列储能系统及直流耦合微电网解决方案高度相关。在直流配电场景下，PCS的控制策略需兼顾孤岛检测与系统阻抗匹配，以避免正反馈机制带来的振荡。建议研发团队在开发构网型（GFM）储能变流器时，参考文中提出的交互...
低碳建筑直流配电系统综述——第二部分：关键设备、协调控制与稳定性分析
Overview of DC Distribution System in Low-Carbon Building—Part II: Key Equipment, Coordinated Control, and Stability Analysis
Zhiwei Wu · Fei Gao · Zongwen Zhang · Shuai Shao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
建筑能耗占全球碳排放的34%。直流配电技术在集成分布式能源、灵活负载及提升传输效率方面具有显著优势，是建筑领域低碳转型的关键。本文综述了直流配电系统的关键设备、协调控制策略及稳定性分析方法，为未来建筑能源系统的设计与优化提供了理论支持。
解读: 该文章探讨的直流配电架构与阳光电源的“光储直柔”战略高度契合。对于PowerStack工商业储能系统及户用光储系统而言，直流母线架构能有效减少交直流变换环节，提升系统效率。建议研发团队关注文中提到的直流侧协调控制策略，将其集成至iSolarCloud平台，以优化建筑内光伏、储能与充电桩的协同运行。此...
一种基于动态调制电压调整的固态变压器优化容错控制策略
An Optimized Fault-Tolerant Control Strategy Based on Dynamic Modulation Voltage Adjustment for Solid-State Transformers
Haitao Wang · Min Chen · Gongheng Li · Miao Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
固态变压器（SST）在中压直流配电系统中应用广泛，但其开关器件数量多，易发生故障。级联结构虽便于实现冗余容错控制，但传统方法在故障切换时易产生电流浪涌。本文提出一种动态调制电压调整策略，旨在优化SST故障后的运行性能，提升系统可靠性。
解读: 固态变压器（SST）技术与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及中压并网技术高度相关。随着光储系统向中高压直流侧接入趋势的发展，SST的级联拓扑与容错控制对于提升大型储能电站的系统可用性至关重要。该文提出的动态调制电压调整策略，可有效降低故障切换时的电流冲击，对优化阳光电源大功率PCS模块的冗...
直流配电系统中正反馈孤岛检测方法的评估与性能比较
Assessment and Performance Comparison of Positive Feedback Islanding Detection Methods in DC Distribution Systems
Ahmed M. I. Mohamad · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
随着直流分布式电源和负载的普及，直流配电系统在现代电网中日益重要。然而，直流电网的孤岛检测技术研究尚不充分。本文针对直流配电系统中的正反馈孤岛检测方法进行了评估与性能对比，旨在提升直流微电网的并网安全性和运行可靠性。
解读: 该研究关注直流配电网的孤岛检测，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流侧分布式能源渗透率提升，在储能变流器（PCS）中集成高效的孤岛检测算法，能显著增强系统在离网/并网切换时的安全性。建议研发团队关注该文献中的正反馈检测机制...
模块化多电平DC-AC-DC变换器固有平衡动力学研究
On the Dynamics of Inherent Balancing of Modular Multilevel DC–AC–DC Converters
Xin Xiang · Yunjie Gu · Kaiwen Chen · Alessandro Astolfi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
模块化多电平DC-AC-DC变换器（MMDAC）是直流配电系统的关键使能技术。其多电平结构虽实现了灵活的电压变换，但也带来了子模块（SM）电容电压平衡的挑战。本文重点研究了循环调制下MMDAC固有平衡的动力学特性，并利用Barbalat引理的变体推导了相关不变性结果。
解读: 该研究涉及的模块化多电平拓扑（MMDAC）在阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型直流耦合光伏系统中具有潜在应用价值。随着储能系统向更高电压等级和更高功率密度发展，多电平拓扑能有效降低器件应力并提升电能质量。文中探讨的子模块电容电压固有平衡机制，对于优化PCS控制算法、减少冗余传感器...
一种基于混合器件的高效可靠固态断路器
An Efficient and Reliable Solid-State Circuit Breaker Based on Mixture Device
Xiaorui Xu · Wanjun Chen · Chao Liu · Ruize Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种用于直流配电系统的新型混合器件固态断路器（MD-SSCB）。该方案无需额外的晶闸管、充电电源及复杂的充电策略即可主动切断故障电流。此外，其断路能力不受外部电路参数影响，具有极高的可靠性与响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要意义。在大型储能电站中，直流侧故障保护是系统安全的核心。该MD-SSCB拓扑通过简化电路结构提升了可靠性，有助于降低储能变流器（PCS）在直流侧发生短路时的保护成本与响应延迟。建议研发团队评估该混合...
直流配电系统的通用小信号稳定性判据：总线节点阻抗判据
BNIC
Bangbang He · Wu Chen · Xinbo Ruan · Xin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
直流配电系统发展迅速，但稳定性挑战严峻。现有研究常忽略线路阻抗网络，导致在分布式系统中分析不准确。本文提出了一种总线节点阻抗判据（BNIC），通过考虑复杂的线路阻抗网络，为直流配电系统的稳定性分析提供了一种通用且精确的评估方法。
解读: 该研究提出的BNIC判据对于阳光电源的微电网解决方案及工商业储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。在分布式直流微电网场景下，线路阻抗对系统稳定性影响显著，BNIC可辅助优化PCS的控制参数设计，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将该判据集成至iSolarCloud智能运维平...
基于直流电力电子级联系统的离散时间稳定性分析工具
Discrete-Time Tool for Stability Analysis of DC Power Electronics-Based Cascaded Systems
Mehdi Karbalaye Zadeh · Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani · Jean-Philippe Martin · Serge Pierfederici 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
直流配电系统易受恒功率负载（CPL）和输入滤波器影响而产生不稳定性。传统的平均线性化技术仅在开关频率远高于滤波器截止频率时有效。本文提出一种离散时间分析工具，旨在解决直流级联系统在宽频带下的稳定性评估问题，克服了传统方法在处理高频动态时的局限性。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要意义。在多级联直流系统中，CPL效应常导致系统振荡，该离散时间分析工具能更精确地评估PCS与直流负载间的交互稳定性，突破传统平均模型的频率限制。建议研发团队将其应用于PCS控制环路设计，特别是在弱...
用于直流配电系统的99.3%高效率三相Buck型全SiC SWISS整流器
99.3% Efficient Three-Phase Buck-Type All-SiC SWISS Rectifier for DC Distribution Systems
Lukas Schrittwieser · Michael Leibl · Michael Haider · Friedrich Thony 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
针对数据中心、工业及住宅直流配电系统，本文提出了一种高效率三相Buck型全SiC SWISS整流器。该拓扑旨在实现高功率因数校正（PFC），以提升直流母线供电效率，满足现代电力系统对高可靠性与低成本的需求。
解读: 该技术对阳光电源的工商业及数据中心储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。SWISS整流器的高效率特性可显著降低PCS模块的损耗，提升系统整体能效。全SiC方案的应用符合公司产品向高功率密度、高效率演进的趋势。建议研发团队评估该拓扑在数据中心备用电源及微电网直流母线接入场景下的可行性，通...
一种具有自适应故障限流能力的改进型混合直流断路器
An Improved Hybrid DC Circuit Breaker With Self-Adaptive Fault Current Limiting Capability
Huijie Lyu · Jiawei He · Bin Li · Ye Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
针对直流配电系统中故障电流限制的挑战，传统直流电抗器方案会影响系统正常运行及断路器快速隔离。本文提出一种具备自适应故障限流能力的改进型混合直流断路器，旨在平衡故障限流效果与系统动态响应性能，实现直流侧故障的高效隔离。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要意义。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该自适应限流技术可优化PCS直流侧的保护策略，在保障PowerTitan等大型储能系统在极端故障下快速切断的同时，减少对直...
一种用于直流配电系统的模块化多电平直流变压器电容电压平衡方法
A Capacitor Voltage Balancing Method for a Modular Multilevel DC Transformer for DC Distribution System
Shuai Shao · Mingming Jiang · Junming Zhang · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种模块化多电平直流（MMDC）变换器的电容电压平衡方法。MMDC结合了模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）的优势，具备高电压耐受能力、容错性、全功率器件零电压开关（ZVS）及宽运行范围，是直流配电系统中直流变压器的理想选择。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着光储直流耦合及直流微电网的发展，高压大功率DC-DC变换器的效率与可靠性至关重要。本文提出的电容电压平衡策略可优化MMDC拓扑的控制逻辑，提升系统在宽电压范围下的运行稳定性。建议研发团...
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