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基于特征子系统的广义短路比导出原理及计算方法
Derivation Principle and Calculation Method of Generalized Short-Circuit Ratio Based on Characteristic Subsystems
辛焕海刘晨曦黄林彬高晖胜鞠平 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
随着跟网型新能源与电力电子装备的大规模接入，系统电压支撑能力下降，新型电力系统稳定风险上升。针对同构与弱异构场景下广义短路比及临界短路比量化方法不统一的问题，本文从小扰动稳定性出发，提出特征子系统概念及其计算方法，并阐释其物理意义。基于此，建立了广义短路比与临界短路比的通用导出原理与计算框架，并给出了非额定运行、有功反向及含构网型装备等复杂场景下的具体计算公式。算例验证了所提方法的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的GFM/GFL产品设计具有重要指导意义。通过特征子系统分析方法，可以精确评估ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性,优化其在弱电网下的控制性能。研究成果可直接应用于PowerTitan等大型储能系统的电网支撑能力设计,提升产品在高渗透率新能源场景下的适应性。特别是对构网...
考虑电流限制与非线性阻尼的构网型变流器暂态同步稳定性及增强型低电压穿越方案
Transient Synchronization Stability and Enhanced-LVRT Scheme for Grid-Forming Converters Considering Current Limitation and Nonlinear Damping Simultaneously
Huiqiang Sun · Xinchun Lin · Juntian Wei · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月
由于过流能力脆弱，有必要将电流限制嵌入到构网型（GFM）变流器的控制系统中。在这方面，GFM 变流器在低电压穿越（LVRT）期间会经历暂态模式切换，这会重塑功角特性。以往的研究已证明，引入电流限制对暂态同步稳定性构成挑战。然而，不利的非线性阻尼的影响以及电流参考向量与坐标轴不重合的电流限制模式通常被忽略。本文揭示了在严重电网故障下，无论是采用 d 轴优先还是 q 轴优先的电流限制算法，在进入和退出电流饱和的过程中都会出现两种电流限制模式，并明确了 LVRT 各故障阶段的模式。此外，通过考虑电流限...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文聚焦的构网型（GFM）变流器暂态同步稳定性问题，直接关系到我司大功率光伏逆变器和储能变流器在复杂电网环境下的可靠运行。随着新能源渗透率持续提升，电网对变流器的构网能力和低电压穿越（LVRT）性能提出了更严苛要求，该研究具有重要的工程应用价值。 论文的核心贡献在于揭示...
计算主动配电网聚合灵活性多时段有功功率成本曲线的障碍与洞察
Barriers and Insights to Compute Multi-Period Cost Curves of Active Power Aggregated Flexibility from Distribution Systems for TSO-DSO Coordination
Florin Capitanescu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
主动配电网（ADS）中的灵活性资源可通过输配电系统运营商间的协调机制支持输电系统安全运行。现有方法可计算单一时段接口处的分段线性有功功率聚合灵活性成本曲线，但储能和柔性负荷等设备的时间耦合特性使得多时段成本曲线的计算在概念与计算上均面临挑战。本文首先揭示了此类计算的主要障碍，随后首次提出两种基于定制化多时段交流最优潮流、在不同目标与约束下组合求解的分段线性有功/能量聚合灵活性成本曲线计算方法。通过34节点24时段及191节点96时段的实际系统验证了该方法的有效性与计算效率，并提出了克服现存障碍的...
解读: 该多时段聚合灵活性成本曲线计算技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的时间耦合优化方法可直接应用于储能变流器的多时段调度策略，通过精确计算储能SOC约束下的灵活性成本曲线，优化储能系统参与输配协调的报价策略。该技术可集成至iSolarCloud云平...
功率流的几何结构与近似
Power Flow Geometry and Approximation
Ariel Goodwin · Jonathan Maack · Devon Sigler · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
交流功率流方程在诸多涉及交流电物理特性的电力系统问题中具有重要意义，其中最典型的是交流最优潮流问题（ACOPF）。由于其非线性特性，包含功率流方程的优化问题通常难以求解。值得注意的是，功率流方程的解集构成一个光滑流形，可借助微分几何工具进行描述与分析。本文基于微分几何理论，研究该流形的几何与拓扑性质，强调其作为函数图像表示的便利性，并发展了相应的计算方法，包括回缩映射、线性近似的误差界以及黎曼度量、测地线和曲率张量等几何对象的计算公式。标量曲率与第二基本形式被用于量化线性近似（如直流近似）的精度...
解读: 该功率流几何分析技术对阳光电源储能与光伏系统优化具有重要价值。在PowerTitan大型储能系统中，可应用微分几何方法精确建模交流功率流特性，提升ESS集成方案中多变流器并联运行的潮流计算精度。对于ST系列储能变流器的构网型GFM控制，基于黎曼度量和测地线的非线性功率流分析能优化虚拟同步机VSG参数...
采用交错载波PWM技术的非对称双三相电动汽车输出电流纹波研究
Output Current Ripple in Electric Vehicles With Asymmetrical Dual Three-Phase Arrangement Applying Interleaved Carrier-Based PWM Techniques
Ander Demarcos · Endika Robles · Unai Ugalde · Ibon Elosegui 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
非对称双三相（ADTP）多相结构在汽车电驱动系统中日益重要，但其脉宽调制（PWM）技术仍需优化以降低直流母线电流应力。本文基于双傅里叶积分法提出一种新型谐波畸变因子（HDF）计算方法，用于评估载波PWM技术对ADTP系统输出电流纹波的影响。该方法克服了时域分析的分辨率依赖与积分误差，提升了谐波抑制机理的理论认知。实验验证表明，该方法结果准确可靠，揭示了交错调制策略对HDF的影响，并指明了兼顾直流侧与交流侧性能的最优PWM方案，为高功率密度、高可靠性电驱动系统设计提供指导。
解读: 该ADTP交错载波PWM技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的双傅里叶积分HDF计算方法可直接应用于：1）车载电机驱动系统优化，通过交错调制降低直流母线电流纹波，减小滤波电容需求，提升功率密度；2）ST系列储能变流器多相并联拓扑设计，优化载波相位配置实现谐波抑制...