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基于熵权法的新能源发电并网变流器灵活性评估
Flexibility Assessment of Grid-Connected Converters for Renewable Energy Generation Based on Entropy Weight Method
孟铁强 · 张兴 · 肖宇 · 李飞 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45
为实现新能源发电系统的高效稳定运行,其并网变流器需具备应对源侧与网侧变化的适应能力,该能力可通过灵活性进行表征。本文提出基于熵权法的并网变流器灵活性评估方法,构建综合考虑小信号稳定性与暂态稳定性的有功与无功出力灵活性指标体系;结合大功率并网变流器实际模型,分析不同电网条件、控制策略及过流能力下的灵活性指标数据,科学量化其灵活性水平;揭示传统单一控制策略下灵活性不足的问题,为自适应灵活控制变流器的设计提供理论支撑。
解读: 该灵活性评估方法对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制策略优化具有重要价值。基于熵权法的多维度评估体系可量化分析不同电网条件下变流器的有功无功调节能力,为PowerTitan储能系统在弱电网场景下的GFM/GFL混合控制策略切换提供决策依据。该方法揭示的传统单一控制策略灵活性不足问题...
基于虚拟阻抗的车网耦合系统低频振荡抑制
Low-Frequency Oscillation Suppression in Train-Grid Coupled Systems Based on Virtual Impedance
逯华王喜莲周锦晗何婷婷 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
高速铁路车网耦合系统在多台动车组轻载同时启动时易发生电压低频振荡,严重时可触发牵引闭锁,威胁运行安全。以CRH3型动车组为对象,建立车网耦合系统阻抗模型,分析系统稳定性并得出临界稳定条件。提出基于虚拟阻抗的低频振荡抑制方法,通过在四象限变流器控制中引入并联虚拟阻抗,优化负载子系统阻抗特性,提升系统稳定性。设计虚拟阻抗自适应控制策略,实现不同工况下参数的动态调节,增强方法适应性。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该研究提出的虚拟阻抗自适应控制技术对阳光电源的储能变流器和充电桩产品线具有重要借鉴价值。首先,ST系列储能变流器可借鉴该技术优化并网稳定性,特别是在大规模储能电站中多机并联运行时的低频振荡抑制。其次,该技术可应用于电动汽车充电桩产品,通过虚拟阻抗控制提升充电过程中的电网互动质量。此外,文中提出的阻抗...
基于精确小信号建模的电网阻抗自适应VSG控制
Grid Impedance Adaptive VSG Control Based on Accurate Small-Signal Modelling
Minyang Wang · Yuxin Yang · Yuchen Zhang · Mir Nahidual Ambia 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
可再生能源的广泛整合增加了基于逆变器的发电,削弱了电网强度和惯性,给电力系统稳定性带来了挑战。为解决这些问题,虚拟同步发电机(VSG)控制作为一种现代电网形成(GFM)技术应运而生,它能够自主提供有功和无功功率,以支撑电网频率和电压。然而,当VSG逆变器在强电网条件下运行时,在固定参数设置下可能会出现功率振荡,使电网难以达到稳定状态。在这种情况下,基于频率变化率(RoCoF)的传统稳定性分析是不够的,需要基于系统阻抗变化的先进分析方法并进一步改进。本文提出了一种精确的VSG逆变器小信号模型以及一...
解读: 该电网阻抗自适应VSG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。通过精确小信号建模实时识别电网阻抗变化,可显著提升弱电网环境下储能系统的构网型GFM控制性能。该自适应调节机制能够动态优化虚拟惯性和阻尼参数,增强系统在电网阻抗波动时的稳定裕度,特别适用于高...
用于光伏变换器耦合谐波抑制的自适应参数调谐与虚拟阻抗注入控制
Adaptive Parameter Tuning and Virtual Impedance Injection Control for Coupled Harmonic Mitigation of Photovoltaic Converter
Pengbo Shan · Yuanyuan Sun · Yuanzong Song · Fan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
抑制电流谐波是光伏(PV)系统的一个关键问题。等效阻抗或导纳可用于描述光伏变流器(PVC)与电网背景谐波之间的相互作用,其中控制策略和参数在这一过程中起着至关重要的作用。目前,多频率耦合特性在谐波分析中变得愈发重要,而传统的选择性谐波抑制方法效果欠佳。解决该问题的关键在于根据电网条件构建用于耦合谐波抑制的自适应控制器。因此,本文首先构建了光伏变流器的谐波耦合矩阵模型(HCMM),以描述谐波耦合特性,该模型能够同时体现拓扑结构和控制参数的影响。其次,分析了关键控制器参数和虚拟阻抗法对谐波耦合矩阵模...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于谐波耦合矩阵模型的自适应控制技术具有重要的战略价值。随着全球光伏装机容量持续增长,电网背景谐波污染日益严重,传统选择性谐波抑制方法在多频耦合场景下表现不足,已成为制约光伏逆变器并网性能的关键瓶颈。 该技术的核心创新在于构建了能够同时表征拓扑结构和控制参数影响的谐波...
一种考虑动态条件的独立发电系统自适应混合步长归一化最小均方四阶控制方法
An Adaptive Mixed-Step Size Normalized Least Means Fourth Control Approach for Stand-Alone Power Generation System Considering Dynamic Conditions
Sombir Kundu · Ashutosh K. Giri · Sunil Kadiyan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种用于电压源变换器(VSC)的自适应混合步长归一化最小均方四阶(MSSNLMF)控制方法,以调节独立发电系统中的电压与频率。该控制策略同时实现负载无功补偿、抑制供电系统谐波、平衡负载不对称影响,并在间歇性条件下提升基波分量提取的动态响应速度、减小稳态误差并增强系统稳定性。系统由光伏阵列、风力驱动的自励感应发电机及电池储能构成。采用双向DC-DC变换器控制替代传统PI控制,提升了系统稳定性并简化了控制器设计。实验结果表明,所提方法在风速、光照及非线性负载变化下均具有优良的电能质量,动态调...
解读: 该自适应MSSNLMF控制算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。文章提出的混合步长自适应控制可直接应用于储能PCS的电压频率调节,相比传统PI控制,其19ms动态响应时间和2%稳态误差显著优于现有方案,可提升阳光电源离网储能系统在负载突变时的电能质量。双向DC-...
用于抑制弱电网中含逆变型电源次同步振荡的鲁棒自适应附加控制
Robust Adaptive Supplementary Control for Damping Weak-Grid SSOs Involving IBRs
Sina Ameli · Lilan Karunaratne · Nilanjan Ray Chaudhuri · Constantino Lagoa · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
摘要:涉及连接到弱电网的跟网型变流器(GFLC)的次同步振荡(SSO)是现代电力系统中出现的一种相对较新的现象。当因维护或故障导致线路断开,电网变得更弱时,次同步振荡会进一步加剧。这种不良振荡还导致了基于逆变器的电源(IBR)输出受限。与大多数通过重新调整/重新设计标准IBR控制器来解决该问题的文献不同,我们提出了一种鲁棒自适应附加控制方法,用于抑制此类次同步振荡,同时保持标准控制不变。因此,在不影响IBR标称性能的情况下,能够应对系统条件的不确定性。为此,针对连接到电网的GFLC推导了自适应控...
解读: 该鲁棒自适应附加阻尼控制技术对阳光电源弱电网并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网(低短路比)场景下的次同步振荡抑制问题,所提出的在线辨识与自适应参数调整方法可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中,无需精确系统参数即可实现宽工况适应。该技术可优化阳光电源Powe...
液冷式质子交换膜燃料电池热管理策略综述:温度调节与冷启动
A review on thermal management strategy for liquid-cooling proton exchange membrane fuel cells: Temperature regulation and cold start
Hongye Sua · Haisong Xua · Lei Wanga · Zhiyang Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
有效的热管理策略对于优化质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能和耐久性至关重要。本文对液冷式PEMFC的热管理策略进行了系统性综述,重点聚焦于温度调节与冷启动运行两个方面。首先,介绍了PEMFC在高于和低于冰点温度下的基本热特性,随后概述了热系统模型的离线与在线辨识方法。接着,针对PEMFC热系统固有的非线性和耦合特性,以及内部和外部多种干扰的存在,从四个角度对各类温度控制策略进行了回顾与分类:(1)探究最佳运行温度与PEMFC整体性能之间的关系;(2)管理多输入多输出冷却系统中的耦合效应;(3...
解读: 该燃料电池热管理技术对阳光电源氢能储能系统及电动汽车充电解决方案具有重要借鉴价值。文中温度调控策略(模型驱动、数据驱动、自适应控制)可应用于ST系列储能PCS的热管理优化,降低冷却系统寄生功耗,提升系统效率。多输入多输出耦合控制方法与阳光VSG虚拟同步机技术理念契合,可增强系统鲁棒性。冷启动快速预热...