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基于谐波状态空间多变流器并网系统建模及稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Multiple Grid-Connected Converter Systems Based on Harmonic State Space
万钰锡 · 李寅 · 林顺富 · 电源学报 · 2025年5月 · Vol.23
针对新能源多变流器并网系统（MGCCS）中的电能质量问题，基于谐波状态空间（HSS）方法建立了系统的串联与并联模型。该模型考虑了开关过程中的高频分量，利用Toeplitz矩阵有效表征变流器内部的谐波耦合特性。引入虚拟电阻并计及电网阻抗影响，构建改进HSS模型以准确模拟实际多变流器并网场景。通过分析系统状态矩阵的特征值，研究了多变流器互联系统的谐波稳定性，深入探讨主电路与控制器参数对不稳定模式的影响，并预测振荡频率。MATLAB/Simulink仿真与RT-LAB实验验证了所提模型及稳定性分析的准...
解读: 该研究对阳光电源的多变流器并网产品具有重要指导意义。HSS建模方法可直接应用于SG系列光伏逆变器阵列、ST系列储能变流器集群以及大型储能电站的系统级稳定性分析。通过考虑谐波耦合效应和电网阻抗影响，能够优化PowerTitan等大型储能系统的并网控制策略，提升系统电能质量。研究成果可用于iSolarC...
多并联LCL滤波电压源变换器的基于无源性的稳定性分析与阻尼注入
Passivity-Based Stability Analysis and Damping Injection for Multiparalleled VSCs with LCL Filters
Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文研究了多并联LCL滤波电压源变换器在电流控制交互作用下产生的谐波稳定性问题。文中提出了一种单环电流控制的替代阻抗模型，将变换器的控制输出导纳分解为无源滤波器导纳与有源导纳的串联，并据此分析了系统稳定性及阻尼注入策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。在大型地面光伏电站及大型储能电站（如PowerTitan系列）中，多台组串式逆变器或PCS并联接入弱电网时，极易引发谐波振荡。本文提出的基于无源性的阻尼注入方法，可有效优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法，提升设备在复杂电网环境下的并网稳定性。建议研发团队将该阻尼注...
基于序阻抗的三相逆变器多母线交流电力系统谐波稳定性分析与控制器参数设计
Sequence-Impedance-Based Harmonic Stability Analysis and Controller Parameter Design of Three-Phase Inverter-Based Multibus AC Power Systems
Wenchao Cao · Yiwei Ma · Fred Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文针对三相逆变器多母线交流系统中的谐波不稳定性问题，提出了一种改进的基于序阻抗的稳定性分析方法。该方法规避了传统奈奎斯特判据中对阻抗比右半平面极点的复杂计算，有效降低了复杂系统的计算负担，为逆变器控制器参数优化提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，包括组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。在当前高比例电力电子化电网背景下，逆变器与弱电网的谐波交互是导致系统振荡的关键。该方法提出的高效阻抗建模与稳定性判据，可直接应用于阳光电源iSolarCloud智能运维...
基于混合交直流导纳模型与行列式GNC的多端直流
MTDC）系统谐波稳定性评估
Haitao Zhang · Xiuli Wang · Mahmoud Mehrabankhomartash · Maryam Saeedifard 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
针对多端直流（MTDC）系统中的谐波振荡问题，本文提出了一种基于混合交直流导纳模型和行列式广义奈奎斯特准则（GNC）的稳定性评估方法。该方法不仅能有效保护商业机密与用户隐私，还能精准识别系统不稳定性根源，并为抑制策略的制定提供理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。随着新能源渗透率提升，多端直流及弱电网环境下的谐波交互风险增加，该导纳建模方法可用于优化逆变器与PCS的控制参数设计，提升系统在复杂工况下的抗干扰能力。建议研发团队将此稳定性评估模...
并网应用中高阶无源阻尼滤波器的优化设计
Optimal Design of High-Order Passive-Damped Filters for Grid-Connected Applications
Remus Narcis Beres · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
电力电子系统中高阶滤波器谐振引起的谐波稳定性问题日益突出。无源阻尼虽能提供鲁棒的解决方案，但会因额外元件引入而降低系统效率。本文提出了一种优化设计无源阻尼电路的新方法，旨在平衡滤波性能与系统效率，提升并网系统的稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在组串式和集中式光伏逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发中，高阶滤波器（如LCL或LLCL）是抑制谐波的关键。随着电网环境日益复杂（弱电网场景增多），谐振抑制成为提升并网稳定性的核心挑战。本文提出的无源阻尼优化设计方法，有...
基于MMC-PCCF的HVDC系统直流阻抗建模与面向设计的谐波稳定性分析
DC Impedance Modeling and Design-Oriented Harmonic Stability Analysis of MMC-PCCF-Based HVDC System
Pengkun Li · Yue Wang · Xuan Li · Bo Yue 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对一种新型MMC-PCCF拓扑，建立了其直流阻抗模型，并首次对其HVDC系统的谐波稳定性进行了深入分析。该拓扑能有效抑制环流并降低调制指标损耗，但其谐波稳定性问题更为复杂。研究成果为高压直流输电系统的稳定性设计提供了理论支撑。
解读: 该研究涉及的高压直流输电（HVDC）及模块化多电平变换器（MMC）技术，与阳光电源在大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）的并网技术高度相关。随着光伏与储能电站规模化接入电网，谐波稳定性与弱电网适应性成为关键挑战。MMC-PCCF拓扑在抑制环流和提升效率方面的优势，可为阳光电源下一...
一种用于逆变器接入电力系统的谐波与频率/电压稳定性统一分析方法
A Unified Analysis Method for Harmonic and Frequency/Voltage Stability of Inverter-Integrated Power Systems
Fengting Wei · Haitao Zhang · Xiuli Wang · Maryam Saeedifard 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
电力系统中基于逆变器的资源（IBRs）大规模接入增加了谐波不稳定以及频率/电压不稳定的风险。传统上，这两类稳定性问题通常采用多种方法分别处理，且二者之间的关系尚未得到深入研究。本文通过证明谐波稳定性与频率/电压稳定性之间的等价性弥补了这一空白。在此基础上，利用局部测量的 $\boldsymbol{dq}$ 导纳模型，提出了一种针对这两类稳定性的统一分析方法。与现有方法相比，该方法具有以下几个关键优势：1）它能够对两类稳定性进行黑箱分析，保护知识产权和专有信息；2）它允许同时分析两类稳定性，避免了...
解读: 该统一分析方法对阳光电源的储能与光伏逆变器产品线具有重要指导意义。特别适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性优化，可提升大规模并网场景下的系统可靠性。通过多时间尺度建模，有助于完善GFM/GFL控制策略，优化VSG算法的谐波抑制能力。该方法可用于PowerTitan等大型储能系统的稳定...