龚浩岳郭强郭剑波周勤勇张健张立波高磊 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45

随着新能源经变流器大规模并网，传统机电暂态模型难以反映电磁暂态尺度的宽频振荡。本文从渐近稳定性定义出发，结合电力系统特性，定义电磁暂态下状态变量类型及其稳定性，证明Park变换不改变非线性系统稳定性；构建典型电源与电网元件的电磁暂态状态空间模型，形成全系统模型；利用特征值灵敏度与右特征向量分析各模态主导因素及状态变量、机组参与程度；通过多机系统算例验证方法的可行性与正确性。

解读: 该研究对阳光电源的大功率变流器产品具有重要指导意义。状态空间建模方法可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的电磁暂态稳定性分析,特别是在大规模光储并网场景下。通过特征值灵敏度分析可优化GFM/GFL控制器参数设计,提升PowerTitan等MW级储能系统的并网稳定性。该方法也有助于完善i...

栾一航 · 孙建军 · 庄凯勋 · 张远志 等6人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

在功率优先控制下，全功率变速抽蓄机组因调速器与变流器响应速度差异，存在转速反调、振荡甚至失稳风险。本文建立机组线性化模型，提取影响转速稳定性的关键因素，推导以调速器参数为变量的转速稳定域解析表达式，显著降低计算量且保证精度。基于该判据，分析工作水头对稳定域的影响及调速器参数对转速特性的作用，提出调速器参数在线优化方法。仿真验证表明，该方法可有效抑制出力调节过程中的转速振荡。

解读: 该全功率变速抽蓄调速系统稳定性分析技术对阳光电源储能变流器产品具有重要借鉴价值。抽蓄机组调速器与变流器响应速度差异导致的转速振荡问题，与阳光电源ST系列储能变流器在构网型GFM控制模式下，功率环与电压/频率控制环响应速度不匹配引发的振荡问题本质相似。文中提出的线性化建模方法、稳定域解析表达式推导及参...

张琦 · 刘俊良 · 陈兵 · 杜雄 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

构网型变流器因具备类似同步发电机的外特性，在串联电容补偿线路下易引发次同步振荡。本文建立其复变量阻抗模型，计及频率耦合效应，推导单输入单输出等效阻抗模型，分析串补度与耦合效应对系统稳定性的影响；提出基于并网电流反馈的阻抗重塑策略，引入反馈系数k构建二元阻抗模型，利用幅相等值线设计k以抑制振荡；仿真与实验验证了分析结论与控制策略的有效性。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的稳定性控制具有重要应用价值。构网型变流器在串补线路中的次同步振荡问题，直接影响储能电站的并网可靠性。文中提出的并网电流反馈抑制策略，可优化ST系列储能变流器的构网型控制算法，提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网条件下的运行稳定性。该方法通过...

Jiabing Hu · Yuanzhu Chang · Dong Chen · Yongning Chi 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月

本文综述了构网型可再生能源发电系统的分析与控制领域的最新研究进展。通过初步评估与全文同行评审相结合的方式，总结了各篇投稿在技术方法与创新见解方面的贡献，涵盖系统建模、稳定性分析、控制策略设计及实际应用验证等方面，旨在推动高比例可再生能源电网的可靠运行与动态性能提升。

解读: 该构网型可再生能源发电分析与控制研究对阳光电源核心产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可借鉴其系统建模与稳定性分析方法，优化GFM控制策略，提升弱电网支撑能力和多机并联稳定性。对SG系列光伏逆变器，可融合其动态性能提升技术，增强电网适应性和故障穿越能力。...

王冠淇裴玮熊佳旺李毅丰 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

为提升以跟网型变流器（GFL）为主的新能源系统对电压频率的支撑能力，当前研究趋势是引入构网型变流器（GFM），构建GFL-GFM混合系统。由于两类变流器控制特性差异显著且存在耦合效应，系统稳定性分析更为复杂。现有研究多集中于单一类型变流器，缺乏对混合系统稳定性的定量分析。本文推导了混合系统稳定的关键条件，定义“混合系统支撑量”与“改进短路比”以表征系统稳定性及强度，分析变流器参数与容量配比的影响，并获得临界容量占比。仿真与实验验证了理论分析的正确性。

解读: 该混合系统稳定性分析方法对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同运行具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可指导GFM构网型储能变流器与GFL跟网型光伏逆变器的容量配比设计，通过'改进短路比'量化评估系统强度，优化控制参数以避免耦合振荡。该方法可直接应用于iSolar...

Peilin Liu · Xianwu Zeng · Jiawen Xi · Tom Feehally 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

燃料电池供电电动飞机是航空电气化的重要发展方向。作为主能源的燃料电池向动态变化的恒功率负载提供推进功率，储能系统则维持系统功率平衡并调节直流母线电压。本文建立了简化的多源直流网络等效模型，用于开展非线性稳定性分析，预测负载扰动下的系统动态特性。基于雅可比矩阵与系统特征值，推导了稳定性边界，并结合分岔理论对下垂控制参数、直流电容及线路电感等关键参数进行灵敏度分析。理论分析结果对机载直流网络的可靠设计具有指导意义，仿真与实验验证了主要结论。

解读: 该多源直流网络稳定性分析技术对阳光电源储能系统和新能源汽车产品线具有重要应用价值。文章提出的基于雅可比矩阵和分岔理论的非线性稳定性分析方法，可直接应用于ST系列储能变流器的下垂控制参数优化设计，特别是在多储能单元并联场景下，通过灵敏度分析优化直流母线电容和线路电感配置，提升PowerTitan大型储...

Xianhao Zeng · Lingling Cao · Yuanmao Ye · K. H. Loo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

双有源桥（DAB）变换器的稳定性分析对保障系统可靠运行具有重要意义。引入自抗扰控制（ADRC）及具有负阻特性的恒功率负载（CPL），使系统稳定性分析与参数设计更为复杂，相关问题尚未充分研究。本文建立ADRC控制下DAB变换器带CPL的模型，采用李雅普诺夫第一法进行小信号稳定性分析，并结合数值仿真验证。通过仿真估计负载功率最大允许阶跃变化量，并利用系统渐近稳定域进行验证。讨论了提升小信号与大信号稳定性的参数设计方法，最后通过实验验证了结论的有效性。

解读: 该ADRC控制DAB变换器稳定性研究对阳光电源储能系统具有重要应用价值。DAB变换器是PowerTitan储能系统中DC-DC环节的核心拓扑，面对电池侧恒功率负载特性，传统PI控制难以保证稳定性。文章提出的ADRC控制策略及李雅普诺夫稳定性分析方法，可直接应用于ST系列储能变流器的参数设计，提升系统...

Yang Cao · Wei Gu · Mingwang Xu · Fei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

随着可再生能源和电力电子设备在电力系统中日益普及，电力系统的特性如今由电力电子技术所塑造，这给电磁暂态（EMT）仿真中使用的加速算法带来了新的挑战。在此背景下，本文提炼了插值算法的五个关键技术要点，并提出了一种改进的插值算法。具体而言，采用帕德近似并将其与数值积分方法相结合，建立离散模型以提高精度和稳定性。利用开关定理进行重新初始化，这进一步降低了开关误差，并能更真实地反映开关暂态过程。此外，通过李雅普诺夫稳定性分析从理论上证明了该算法的稳定性。使用改进的插值算法，能够在保持高仿真效率和稳定性的...

解读: 该EMT仿真插值算法对阳光电源电力电子产品开发具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器设计阶段，高精度EMT仿真可准确预测高频开关暂态、谐波特性及并网交互行为，优化SiC/GaN器件开关策略与死区时间设计。对于构网型GFM控制器开发，精确的暂态仿真能验证虚拟惯量响应与故障穿越性能。在电动汽车O...

Pranjal M. Gajare · Joseph Benzaquen · Deepak Divan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对传统构网型(GFM)逆变器因有功-频率下垂增益耦合稳态和暂态性能,以及缺少大定子电感、阻尼绕组和PSS等特性导致抗扰性不如同步发电机的问题,提出新型角度恢复控制(ARC)方案。系统分析GFM逆变器与同步发电机在动态和控制上的差异,基于此提出改进抗扰性能的ARC控制。对比稳定性分析评估该方案在不同电网条件下相对传统下垂GFM控制的鲁棒性。仿真和实时硬件在环测试验证了控制方法在多种电力系统场景下的有效性。

解读: 该增强型构网控制技术对阳光电源ST储能变流器的构网型GFM功能升级有重要价值。ARC角度恢复控制可解决传统下垂控制的稳态-暂态耦合问题,提升阳光电源储能系统在弱电网和微电网环境下的抗扰性能。该技术对PowerTitan大型储能系统参与电网一次调频和惯量支撑等高级功能实现有指导意义。改进的抗扰算法可增...

Hyung-Woo Lee · Gi-Jung Nam · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

本文提出了一种单逆变器双并联永磁同步电机驱动系统中主动阻尼控制器的增益优化方法。在该系统中，两台电机并联连接到单个逆变器，其中一台电机作为主电机采用矢量控制运行，另一台作为从电机以开环配置运行。两台电机之间的固有耦合会在负载转矩存在差异或转子位置出现偏差时，导致从电机产生转矩振荡，从而使系统不稳定。为此，本文提出了一种主动阻尼控制器来抑制转矩振荡，稳定从电机的运行。然而，该控制器的增益需要通过实验进行调整，这增加了该方法实施的复杂性。本文基于稳定性分析和最小二乘法，提出了一种系统的控制器增益设计...

解读: 该主动阻尼增益优化技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有直接应用价值。单逆变器双电机并联架构常见于电动汽车双电机驱动系统，文中提出的小信号建模与频域增益设计方法可有效解决电流不平衡与谐振问题，可应用于阳光电源电机控制器产品的稳定性优化。该技术对ST储能变流器的多模块并联控制也有借鉴意义，通过优化阻尼...

Shunliang Wang · Yalong Chen · Hao Tu · Junpeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

针对构网型逆变器，其数字控制中的采样过程将电流电压信号转换为离散域。忽略该过程的连续域导纳模型精度降低，可能导致错误的稳定性判断。为此，本文提出一种考虑数字采样过程的混合导纳建模方法，综合了采样物理特性、控制器的离散性及逆变器被控对象的连续性，提升了模型精度，适用于逆变器-电网系统的稳定性分析。采用零阶保持器的传递函数采样等效于其阶跃不变Z变换，避免了采样引起的无穷级数问题。相比现有模型，所提方法在奈奎斯特频率附近及更高频段仍保持高精度。仿真与硬件在环实验验证了该方法的有效性。

解读: 该混合导纳建模方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。当前ST储能系统在弱电网并网时，数字控制采样延迟导致的高频振荡问题影响系统稳定性。该方法通过零阶保持器的阶跃不变Z变换精确建模采样过程，可提升奈奎斯特频率附近的导纳模型精度，优化ST系...

Yunda Xu · Ruifeng Yan · Tapan Kumar Saha · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

随着可再生能源渗透率提高，基于逆变器的电源在弱电网下的稳定性问题日益突出，尤其跟网型变流器易失稳。虚拟同步发电机（VSG）电池储能系统被证明可改善此类稳定性，但其最优容量配置尚不明确。现有研究多依赖小信号或阻抗模型，仅适用于单一运行点，难以涵盖多种调度场景与电网强度变化。本文提出一种可视化系统稳定运行区域的新方法，揭示不同有功功率与电网阻抗下的稳定边界，并提出计及多工况变化的VSG容量优化配置策略，在确保稳定的同时最小化储能容量。通过PSCAD仿真验证了该策略在广泛运行条件下的有效性与可靠性。

解读: 该VSG储能优化配置技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的可视化稳定运行区域方法可直接应用于ST储能系统的容量规划工具，帮助客户在弱电网场景下精准确定VSG储能配置，避免过度投资。针对多调度场景和电网强度变化的优化策略，可集成到iSolarCl...

Xiaoke Liu · Yandong Chen · Zili Wang · Cong Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

具备构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器的混合并网系统中的有功功率振荡会威胁其安全运行。本文考虑了GFM和GFL逆变器之间的耦合，建立了该异构系统的小信号模型。基于该模型，定性和定量地揭示了在不同短路比（SCR）下控制参数对功率振荡的影响机制。特别地，与其他参数相比，GFM逆变器的阻尼起主导作用。因此，将包含角频率和有功功率互阻尼的双互阻尼控制（DMDC）集成到GFM逆变器中以增强系统阻尼。文中还给出了其稳定性分析和关键参数设计。最后，实验结果验证了DMDC的有效性，表明在强电网和弱电网条件...

解读: 该双互阻尼控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在弱电网场景下，阳光电源储能系统常采用GFM构网模式支撑电网，而光伏SG系列逆变器多为GFL跟网模式，两者混合并网时易产生低频功率振荡。该研究揭示的GFM-GFL动态交互机理可指导阳光电源优化混合系统控...

Boshen Zhang · Fei Gao · Yitong Li · Qipeng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

阻抗模型在直流微电网的稳定性分析中具有直观且有效的优势，尤其适用于无法获取详细系统参数的状态空间模型的场景。传统方法通过系统分区在特定端口建立阻抗模型，但在含通信链路的分层控制直流微电网中，子系统划分与端口阻抗建模面临挑战。为此，本文提出一种嵌入通信网络的直流微电网阻抗模型，保留本地控制器与分布式通信动态特性，并采用非对角阵表征装置阻抗。基于该模型，将阻抗参与度分析扩展至含通信链路的分布式系统。通过改进的9节点直流微网、MMC型多端直流电网及20节点交直流混合微网的数值计算与时域仿真，验证了理论...

解读: 该通信网络嵌入式阻抗建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和多机并联ST系列储能变流器具有重要应用价值。在分布式储能电站中，多台储能变流器通过CAN/以太网通信实现功率分配与协调控制，传统阻抗分析方法难以准确评估通信延迟对系统稳定性的影响。该研究提出的非对角阻抗矩阵建模方法可精确表征通信链路...

Yuhang Chen · Xinbo Ruan · Yuying He · Yiran Yan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

弱电网下并网逆变器的稳定性可通过回比矩阵进行分析，回比矩阵为逆变器输出导纳与电网导纳之比。由于提供电网电流参考的功率控制环和锁相环（PLL）具有不对称性，回比矩阵为非奇异矩阵，有两个非零的无理特征值，这给稳定性分析和参数设计带来了挑战。为解决这一问题，本文提出了回比矩阵重构方法，将非奇异回比矩阵重构为仅有一个非零特征值的奇异矩阵。在此基础上，揭示了功率控制环和锁相环的参数设计顺序，并给出了分步参数设计方法。最后，在实验室对一台10 kVA三相LCL并网逆变器样机进行了测试，实验结果验证了采用重构...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于并网逆变器回报比矩阵重构的研究具有重要的工程应用价值。当前，我们的光伏逆变器和储能变流器产品在弱电网环境下的稳定运行面临严峻挑战，特别是在偏远地区的光伏电站和工商业储能项目中，电网阻抗较大导致的振荡问题时有发生。 该论文提出的矩阵重构方法针对性地解决了功率控制环和...

Zhenkun Xiong · Liangzong He · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在复杂DC-DC变换器各种控制策略中,神经网络控制方法日益突出。其擅长无需精确数学模型的函数逼近,特别适合复杂、非线性和不确定控制系统。提出高阶DC-DC变换器新型在线无模型控制策略,利用神经网络能力。通过利用实时运行数据训练神经网络,该方法无需复杂模型即可开发变换器控制器。使用在线估计技术提取过程梯度。深入探讨无模型系统原理并详细分析控制方法稳定性。在高升压DC-DC变换器上进行大量实验验证控制框架的实用性、鲁棒性和响应性,该变换器高阶且难以建模,精确建模极具挑战性,可严格测试神经网络控制策略...

解读: 该在线神经网络无模型控制技术对阳光电源高阶复杂变换器控制有重要创新价值。无模型神经网络方法可应用于ST储能变流器的多级DC-DC变换器,简化控制器设计并提高适应性。在线训练和梯度估计技术对阳光电源变换器的自适应控制和参数漂移补偿有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的复杂拓扑控制和鲁棒...

Yiwen Fan · Minxiao Han · Shuozhe Wang · Li Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月

采用构网型（GFM）控制的变流器在现代电力系统中主动参与电网电压与频率的建立和调节。然而，系统非线性特性增加了暂态稳定性分析的难度，尤其当GFM变流器引入限流控制时，故障期间的暂态过程更加复杂。本文基于哈密顿理论构建GFM变流器动态模型及其在限流模式前后的系统能量函数，分析不同故障条件下限流切换过程及其对稳定性的影响，揭示限流切换与功角特性的映射关系，并探讨关键参数对系统稳定裕度及电网强度的作用。最后，通过MT6040实时仿真器结合StarSim-HIL平台验证了限流过程与稳定裕度分析的准确性。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有重要价值。基于哈密顿理论的暂态稳定性分析方法可直接应用于GFM控制算法改进：1）通过能量函数精确评估限流切换过程的稳定裕度，优化虚拟阻抗和电流限幅参数设计；2）建立限流切换与功角特性的映射关系，为ST系列在弱电网...

Biyang Yu · Hua Han · Yao Sun · Shiming Xie 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

单相三电平飞跨电容（TLFC）升压逆变器是一种无需额外元件即可实现有源功率解耦的电力变换器。然而，其控制自由度少于控制目标数，给控制器设计带来挑战。为此，本文提出一种分频控制方法，将系统的解耦控制输入分解为直流分量与交流分量分别设计：直流分量用于调节飞跨电容的平均电压，交流分量抑制直流母线电压脉动。该方法可有效抑制输入电流与母线电压中的二倍工频纹波，并具有较强鲁棒性。针对TLFC升压逆变器的非线性周期时变特性，建立了单输入单输出导纳模型以分析系统在所提控制下的稳定性。最后通过1.5 kW硬件样机...

解读: 该分频控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。三电平飞跨电容拓扑的有源功率解耦特性可直接应用于单相储能PCS，无需额外直流侧大电容即可抑制二倍频纹波，提升功率密度和系统寿命。所提出的分频控制策略将直流与交流分量解耦设计，为阳光电源三电平拓扑控制算法优化提供新思路，可...

Shuxin Song · Kaiqi Sun · Ke-Jun Li · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

随着可再生能源发电的快速发展，电力系统中电力电子设备的占比持续增加，其运行状态呈现出复杂多变的特征。为满足各种运行要求并持续提供稳定的运行条件，在以可再生能源为主导的电力系统中，可再生能源变流器必须具备三项关键功能，即工作于跟网控制（GFL）模式、工作于构网控制（GFM）模式以及实现GFL和GFM之间的无扰动切换。为应对上述控制挑战，本文创新性地提出了一种改进的混合比例控制策略。与现有的控制策略切换方法不同，该改进的混合比例控制策略通过计算虚拟电流和虚拟电压，使两个控制回路在同一工作点均以闭环方...

解读: 该混合比控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品需在弱电网环境下切换GFM/GFL模式以适应电网强度变化，该技术的动态权重调节与反馈补偿机制可直接应用于ST2236UX等储能变流器的控制算法优化，解决模式切换时的功率振荡问题。对于S...

Andrés Argüello · Ricardo Torquato · Tiago Barbosa · Walmir Freitas 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

风力/光伏发电等逆变型电源（IBR）的阻抗模型广泛用于分析控制与电网的交互。现有获取阻抗解析表达式的方法依赖大量代数运算，耗时且易出错。本文提出一种基于描述符状态空间（DSS）模型的数值阻抗计算方法，可模块化地整合IBR各控制环节，便于灵活增删或修改控制结构而无需重复复杂推导。DSS模型显式表达代数关系，透明度高，能高效评估不同控制设计对稳定性风险的影响，同时保持系统动态的高精度刻画。该方法经电磁暂态仿真验证，适用于单相与三相IBR，并可用于定制化简化模型以研究特定频段的失稳机理。

解读: 该DSS阻抗建模方法对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的控制优化具有重要价值。当前阳光电源GFM/GFL控制策略在弱电网并网时面临振荡风险，传统阻抗分析需大量手工推导且难以快速迭代。该方法可模块化集成PLL、电流环、功率环等控制模块，在修改VSG参数或MPPT算法时无需重复建模，显著提升Pow...