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含构网型与跟网型逆变器的多变流器系统小干扰稳定性分析方法
Small-Signal Stability Analysis Method for Multi-Converter Systems with Grid-Forming and Grid-Following Inverters
刘欣邓昊贾焦心王利桐孙海峰 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
高比例新能源通过电力电子变换器并网易引发系统失稳，多变流器系统的小干扰稳定性分析备受关注。本文将构网型与跟网型逆变器统一建模为诺顿等效电路，推导适用于任意网络结构且计及序阻抗频率耦合效应的小干扰稳定性判据。提出系统稳定性分析步骤，便于评估各变流器对稳定性的贡献；通过分析虚拟同步发电机输出序导纳矩阵行列式的Nyquist曲线在50 Hz处的补线原则，准确判定其右半平面极点数。算例结合时域仿真、硬件在环实验与理论分析对比，验证了所提方法的准确性。
解读: 该多变流器小干扰稳定性分析方法对阳光电源具有重要工程价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列储能变流器并联运行时，该统一建模方法可准确评估GFM与GFL混合组网的稳定裕度，优化控制参数配置。针对VSG控制的构网型逆变器，文中提出的序导纳Nyquist判据可精确判定右半平面极点，直接应...
含状态耦合约束的分布式船舶储能系统两层能量管理方法
A Two-Layer Energy Management Method for Distributed Shipboard Energy Storage Systems with State Coupling Constraints
高嘉伟罗颖冰孔赖强方斯顿牛涛陈冠宏廖瑞金 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
大规模分布式船舶储能系统可提升船舶微电网的冗余性与运行安全性，但不确定的运行环境易导致储能单元运行特性不一致。为此，本文提出一种考虑状态耦合约束的两层能量管理策略。首先建立寿命-功率耦合模型，量化不同循环寿命下的最大可用功率范围；进而设计结合长时尺度节能调度与短时尺度功率分配的双层控制架构，以抑制多时间尺度不确定性影响。通过硬件在环（HiL）实时仿真验证，所提方法相较传统方案可有效保障各储能单元安全运行，燃油经济性提升20.8%，母线电压暂降偏差最大降低73.5%。
解读: 该船舶储能两层能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要借鉴价值。其寿命-功率耦合模型可应用于分布式储能集成方案，通过量化循环寿命与可用功率的动态关系，优化电池单元的功率分配策略，延长系统整体寿命。双层控制架构（长时尺度调度+短时尺度分配）可融入iSolarC...
用于降低48 V六相同步电机驱动损耗的实时AMPC
Real-Time AMPC for Loss Reduction in 48 V Six-Phase Synchronous Motor Drives
Pierpaolo Dini · Giovanni Basso · Sergio Saponara · Sajib Chakraborty 等5人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
设计并验证了一种自适应模型预测控制器（AMPC），用于48 V六相永磁同步电机，旨在降低电驱动系统的功率损耗。为满足控制器的实时性要求，采用基于dSPACE设备的硬件在环仿真平台进行算法实现与验证，确保控制策略在实际应用中的可行性与高效性。
解读: 该48V六相电机AMPC损耗优化技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。六相电机架构的容错性和低压大功率特性契合48V轻混系统需求，可应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器开发。其自适应模型预测控制策略可借鉴至ST储能变流器的多相并联拓扑优化，通过实时损耗建模降低IGBT/SiC模块开关损耗...
一种基于模态特征值重排的广域阻尼控制器设计新方法
A Novel Modal Eigenvalue Realignment-Based Design of Wide-Area Damping Controller for Inter-Area Oscillations in Modern Power System
Kundan Kumar · Abhineet Prakash · Khaled Al Jaafari · S. K. Parida · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文提出一种基于模态特征值重排（MER）的单模反馈信号提取新方法。该方法筛选出与目标模式相关性强的状态变量作为反馈信号，忽略参与度低的状态，从而实现对互联系统区间振荡模式（IAMs）的有效阻尼。所选信号作为高压直流输电联络线换流器及同步发电机励磁系统的附加控制输入。通过印度东部区域25机105节点简化电力系统进行仿真验证，并进一步采用实时硬件在环（HIL）实验确认了该方法的有效性。
解读: 该广域阻尼控制技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和构网型变流器产品具有重要应用价值。文中提出的模态特征值重排方法可直接应用于ST系列储能变流器的附加阻尼控制器设计，通过筛选关键反馈信号抑制区间振荡，提升电网稳定性。该方法与阳光电源GFM构网型控制技术高度契合：可优化虚拟同步机VSG的...
一种具有A稳定性的通用无接口延迟实时仿真方法用于电力电子变换器
A General Interface-Free Delayed Real-Time Simulation Method with A-Stability for Power Electronic Converters
Mingwang Xu · Wei Gu · Xiaodong Yuan · Huachun Han 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
电力电子变换器固有的复杂拓扑结构、众多非线性开关器件以及高频特性给实时仿真带来了巨大挑战。本文提出了一种具有 A 稳定性的通用无接口延迟实时仿真方法。引入半步显式解析解来修正接口处受控源的值，克服了传统解析解计算负担大的局限。此外，该方法实现了变换器的并行求解和导纳恒定，与现有技术相比，既具有 A 稳定性，又无接口时延。通过搭建物理原型，并在 OP4610 上进行多种场景的硬件在环（HIL）仿真，验证了所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无接口延迟实时仿真技术具有重要的战略价值。该方法通过半步显式解析解修正受控源数值，实现了功率电子变换器的并行求解和恒定导纳特性，同时具备A稳定性和零接口时延，这直接契合了我司在光伏逆变器、储能变流器等核心产品研发中对高精度实时仿真的迫切需求。 在产品开发层面，该技术可...
基于开关周期同步的适用于高开关频率功率变换器的实时仿真方法
Switching-Period-Synchronization-Based Real-Time Simulation Method Suitable for Power Converters With High Switching Frequency
Jin Xu · Pan Wu · Zirun Li · Keyou Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
在某些情况下，电力电子变换器的开关频率可高达数百千赫兹。为了准确定位开关事件，实时仿真的时间步长通常建议约为开关周期的 1%。这在单位时间内带来了巨大的计算负担。为打破这一限制，本文提出了一种基于开关周期同步（SPS）思想的实时仿真方法。仿真时间以开关周期为间隔与实际时间同步，而非以时间步长为间隔。开关周期既被用作同步间隔，也被用作主时间步长，该主时间步长还会进一步划分为多个可变子时间步长，这些子时间步长由开关周期内的开关事件决定。为了在基于现场可编程门阵列的平台上实现所提出的实时仿真，本文提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于开关周期同步的实时仿真技术具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高功率密度、高效率方向发展，碳化硅等宽禁带器件的应用使开关频率普遍提升至数十甚至数百千赫兹。传统实时仿真要求时间步长为开关周期的1%，这在高频场景下带来巨大的计算负担，严重制约了产品开发周...