刘思佳 · 刘海涛 · 张隽 · 于思奇 等7人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

虚拟同步机（VSG）控制因其具备主动支撑能力而备受关注，但其电压支撑特性受多种因素影响尚不明确，且需兼顾短路电流限制。本文基于变流器电压源特性，建立稳态下各控制环节的等效阻抗模型及系统等效电路，推导机端电压表达式并分析关键影响因素。在此基础上，提出一种兼顾电压支撑能力与限流需求的虚拟阻抗与电压补偿系数自适应控制策略。通过Matlab/Simulink仿真验证，结果表明减小虚拟阻抗或无功下垂系数、增大电压补偿系数可有效提升电压支撑能力，所提自适应策略可在短路电流不越限的前提下实现最优电压支撑。

解读: 该研究对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器的VSG控制模式，文章提出的等效阻抗建模方法可精准量化虚拟阻抗、无功下垂系数对机端电压的影响规律，为PowerTitan大型储能系统的电压支撑能力优化提供理论依据。所提自适应控制策略兼顾电压支撑与短路电流限制，可直接应用于弱电网场...

袁铁江 · 张江飞 · 滕越 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

针对传统控制下新能源制氢系统惯量响应缺失、频率稳定性差及参与电网调节能力弱等问题，提出基于虚拟同步机（VSG）的协调控制策略。建立系统模型，结合电解槽安全约束与蓄电池协同，构建网侧VSG控制模型；设计自适应VSG方法以避免过度响应，削弱新能源波动平抑能力；通过附加响应控制抑制直流母线电压波动；并提出多模式下考虑单元状态的能量管理策略。仿真验证所提方法可提升系统惯量支撑与一次调频能力，显著增强频率稳定性。

解读: 该VSG协调控制技术对阳光电源ST储能系统和光储制氢一体化方案具有重要应用价值。研究中的自适应VSG控制可直接应用于PowerTitan储能系统，提升其构网型GFM控制性能，增强电网惯量支撑和一次调频能力。电解槽安全约束与蓄电池协同的能量管理策略，可优化阳光电源光伏制氢系统中SG逆变器、ST储能变流...

朱冠南 · 陈敏 · 王鹏程 · 梁钊培 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

构网型直挂式储能系统因高效、模块化等优势成为大容量储能的重要方案，但接入中高压电网导致电气距离缩短，面临低电网阻抗带来的稳定性挑战。本文提出基于阻抗增强的稳定性提升控制策略，通过等效内电压控制复用滤波电感作为耦合阻抗，物理层面增强系统耦合阻抗；结合自适应虚拟阻抗提升阻尼比，抑制功率振荡，并实现限流功能。二者协同显著提升系统在低电网阻抗下的稳定性，零电网阻抗实验验证了该方法的有效性。

解读: 该阻抗增强稳定性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。直挂式储能系统直接接入中高压电网，电气距离缩短导致的低电网阻抗问题正是阳光电源构网型储能产品面临的实际挑战。文中提出的等效内电压控制复用滤波电感作为耦合阻抗的方案，无需增加硬件成本即可物理层面增强...

王凯伦宋强赵彪刘文华余占清曾嵘 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

基于构网型新能源的电网换相换流器（LCC）高压直流输电为无常规电源支撑的大型新能源基地提供了一种高效外送方案。针对构网型新能源与LCC的功能定位及系统惯量与强度支撑问题，提出一种LCC-HVDC虚拟同步系统方案。通过LCC触发角控制实现有功功率与交流电压解耦，使风机变流器运行于P/f下垂型虚拟同步机（VSG）模式。采用负向功率流等价方法，将风机等效为负向虚拟负荷，LCC等效为负向虚拟原动机，并设计LCC虚拟调速控制以实现孤岛有功平衡与频率调节。从反馈控制角度分析系统稳定性对VSG虚拟惯量的要求及...

解读: 该研究提出的LCC-HVDC虚拟同步系统方案对阳光电源的构网型产品具有重要参考价值。其虚拟调速控制技术可优化ST系列储能变流器和大功率SG系列光伏逆变器的VSG控制策略,提升系统惯量支撑能力。特别是在大型新能源基地应用场景中,该方案的P/f下垂控制和故障穿越技术可增强PowerTitan储能系统的并...

Dionysios Moutevelis · Javier Roldán-Pérez · Pablo Rodríguez-Ortega · Milan Prodanović · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月

虚拟同步机（VSM）控制常用于孤岛微电网（MG）中电力变换器的控制。通常情况下，微电网的动态模型是未知的，因此，基于估计的阻抗准则更适合用于设计控制参数。然而，原始的阻抗准则未考虑基频动态特性，在将新的虚拟同步机接入已运行的微电网时，应用该准则可能会导致诸如不稳定等技术难题。在频率动态特性至关重要的情况下，如孤岛微电网，这一问题尤为突出。本文提出了一种基于扩展阻抗准则的方法来设计接入微电网的虚拟同步机参数，该扩展阻抗准则考虑了频率动态特性。研究表明，所提出的方法有助于理解虚拟同步机参数对机电和电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项虚拟同步机（VSM）扩展阻抗准则研究对我司在孤岛微网领域的产品开发具有重要参考价值。当前我司储能变流器和光伏逆变器在离网场景应用日益增多，特别是在海岛、偏远地区及工商业微网项目中，VSM控制已成为实现电网友好型并网的核心技术路径。 该论文针对传统阻抗准则忽略频率动态特...

Jyun Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

本文通过模拟异步电机转子动力学中的滑差机制，提升构网型变流器（即虚拟同步机）的暂态稳定性。与同步电机不同，异步电机中转子与定子旋转磁场存在滑差频率，该自由度可用于调节系统频率，类似于同步电机的阻尼绕组作用。所提出的广义滑差频率控制可向系统注入暂态阻尼，并在严重故障时增大等效反馈功率，抑制功角振荡。理论分析与实验结果验证了该方法在改善小信号及大信号稳定性方面的有效性。

解读: 该广义滑差频率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。通过模拟异步电机滑差机制注入暂态阻尼，可显著提升储能系统在弱电网及故障工况下的功角稳定性和抗扰动能力。该方法可直接集成到现有虚拟同步机VSG控制架构中，增强ST系列产品在高比例新能...

Alessia Camboni · Vincenzo Mallemaci · Fabio Mandrile · Radu Bojoi · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

可再生能源通过电力电子设备持续接入电网，影响了电力系统的稳定性，对换流器控制技术提出了新挑战。虚拟同步电机（VSM）通过模拟同步机行为，为可再生能源并网提供了可行的控制方案。然而，在大电压跌落情况下，虚拟转子加速显著，导致VSM存在暂态失稳问题。现有研究虽提出多种改进控制策略，但往往增加算法复杂性和参数整定难度，且仅能缓解而非根除该问题。本文提出虚拟同步补偿器（VSC）新架构，从实现机制上彻底消除VSM的暂态不稳定性。VSC在严重且持续的电压跌落下仍能保持同步运行，无需附加控制模块。理论分析与实...

解读: 该虚拟同步补偿器（VSC）技术对阳光电源构网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，VSC架构可从根本上解决现有VSG控制在电网电压大幅跌落时的暂态失稳问题，无需复杂的附加控制模块和繁琐参数整定，显著提升储能系统的电网支撑能力和故障穿越性能。对于SG系列光伏...

Soham Chakraborty · Sarasij Das · Utkarsh Singh · Aleksandra Lekić 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

与同步发电机不同，构网型逆变器接口分布式电源（GFM IIDG）的故障响应主要取决于控制与电流限制策略，而非固有物理特性。本文系统研究了不同控制及限流方案对GFM IIDG相量域正负序阻抗特性的影响，涵盖下垂控制、虚拟同步机、虚拟振荡器等参考生成控制，以及旋转/静止坐标系下的电压控制和基于饱和、锁存、圆形、虚拟阻抗的限流策略。仿真结果表明，外环参考生成控制影响较小，而电压控制与限流方案是决定序域模型特性的关键因素，为逆变器主导电网的保护策略设计提供了理论依据。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的构网型控制策略优化具有重要价值。文章系统分析了下垂控制、虚拟同步机等参考生成控制与不同限流方案对序域阻抗特性的影响，揭示了电压控制与限流策略是决定故障响应的关键因素。这为阳光电源优化GFM储能变流器的电流限幅策略（饱和、锁存、圆形限幅...