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基于风储一体化的构网型直驱风电机组暂态支撑能力提升策略研究
Research on Transient Support Capability Enhancement Strategy of Grid-Forming Direct-Drive Wind Turbines Based on Wind-Storage Integration
蔡光颜湘武李锐博贾焦心张书瑞 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
针对构网型直驱风机因最大功率跟踪运行模式及有限旋转动能导致的暂态支撑能力受限问题，本文建立其与风储一体机的动态模型。通过分析频率、电压跌落下的暂态响应，揭示风机动态特性对支撑能力的约束；结合风储系统能量流动特征，分解虚拟同步控制的暂态响应功率，提出基于功率分解的储能驱动控制策略，实现转子动能与储能的协同调用。最终形成风储一体化的暂态支撑能力提升策略。仿真结果表明，该策略可有效提升风储系统的主动支撑性能，为高比例风电并网提供技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。文中提出的基于功率分解的储能驱动控制策略，可直接应用于ST系列储能变流器的VSG控制优化，提升系统暂态支撑性能。特别是对PowerTitan大型储能系统，该技术有助于提高其在风储联合应用场景下的协同控制能力。研究成果也可迁移应用到公司的构网型光伏逆...
基于功率量测的光伏高占比系统频率时空分布特征分析方法
Analysis Method of Spatiotemporal Frequency Distribution Characteristics in Photovoltaic-Penetrated Power Systems Based on Power Measurements
贾焦心 · 赵清帅 · 邵晨 · 颜湘武 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新能源渗透率提升，电力系统惯量下降且调频资源分布不均，共模频率难以全面反映频率动态。节点间频率偏差可刻画频率响应的时空差异。为此，提出一种基于功率量测的频率偏差分析方法，无需知晓机组内部结构与参数，通过功率波动获取系统频率变化。利用仿真分析光伏高占比系统扰动后的频率时空分布特性及其影响因素，并将该方法所得结果与锁相环、同步相量测量装置对比，验证其准确性。仿真与实验表明，该方法能有效反映系统频率的时空分布特征。
解读: 该频率时空分布特征分析方法对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统，可基于功率量测实现分布式调频资源的精准协调控制，优化一次调频响应策略。对于SG系列光伏逆变器，该方法可指导构网型GFM控制算法改进，通过监测节点频率偏差动态调整虚拟惯量和阻尼参数...
含构网型与跟网型逆变器的多变流器系统小干扰稳定性分析方法
Small-Signal Stability Analysis Method for Multi-Converter Systems with Grid-Forming and Grid-Following Inverters
刘欣邓昊贾焦心王利桐孙海峰 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
高比例新能源通过电力电子变换器并网易引发系统失稳，多变流器系统的小干扰稳定性分析备受关注。本文将构网型与跟网型逆变器统一建模为诺顿等效电路，推导适用于任意网络结构且计及序阻抗频率耦合效应的小干扰稳定性判据。提出系统稳定性分析步骤，便于评估各变流器对稳定性的贡献；通过分析虚拟同步发电机输出序导纳矩阵行列式的Nyquist曲线在50 Hz处的补线原则，准确判定其右半平面极点数。算例结合时域仿真、硬件在环实验与理论分析对比，验证了所提方法的准确性。
解读: 该多变流器小干扰稳定性分析方法对阳光电源具有重要工程价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列储能变流器并联运行时，该统一建模方法可准确评估GFM与GFL混合组网的稳定裕度，优化控制参数配置。针对VSG控制的构网型逆变器，文中提出的序导纳Nyquist判据可精确判定右半平面极点，直接应...
多变流器并网系统的SISO dq阻抗稳定性判据及闭环极点灵敏度分析
SISO dq Impedance Stability Criterion and Closed-loop Pole Sensitivity Analysis for Multi-converter Grid-connected Systems
刘欣吴柳颖贾焦心王利桐邓昊 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
随着新能源渗透率提升，传统电力系统正向以电力电子装备为主的新型系统转型，多变流器并网系统的小干扰稳定性问题日益突出。针对状态空间法与传统阻抗法在分析此类系统时存在的复杂度高、难以评估闭环极点对各变流器灵敏度的问题，本文提出一种单输入单输出（SISO）dq阻抗稳定性判据，可将多输入多输出（MIMO）系统解耦为多个SISO系统，简化奈奎斯特分析并避免高维特征值求解，同时从物理机制上揭示振荡失稳机理。基于该判据，进一步提出闭环极点关于各变流器阻抗/导纳的灵敏度分析方法，用于识别主导振荡模态的变流器。M...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏电站产品具有重要应用价值。所提出的SISO dq阻抗稳定性判据可有效应用于PowerTitan储能系统和SG系列集中式逆变器的并网稳定性分析,简化了多机并网系统的稳定性评估流程。通过闭环极点灵敏度分析方法,可准确识别导致系统振荡的关键设备,对iSolarCloud平台...
离散域下基于轮换计算的跟/构网逆变器混联系统暂态稳定性求解算法
A Transient Stability Solution Algorithm for Hybrid Grid-Following and Grid-Forming Inverter Systems Based on Alternating Computation in Discrete Domain
李锐博 · 颜湘武 · 蔡光 · 裴建楠 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
随着新能源渗透率提升，跟/构网逆变器混联并网成为保障系统稳定运行的重要方式。针对其高阶非线性特性导致暂态稳定评估困难的问题，本文建立包含锁相环与虚拟同步机的四阶非线性模型，提出一种基于轮换计算的暂态稳定性求解方法。该方法在功角域进行能量与角速度迭代计算，并映射回时间域，分离大扰动下系统的复杂动态，形成并行对称运动形态，实现跟网与构网控制变量的同步求解，兼具能量法机理清晰与离散迭代法精度高的优势。仿真与实验验证了方法的有效性。
解读: 该跟/构网逆变器混联系统暂态稳定性求解算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的基于轮换计算的离散域求解方法，可直接应用于阳光电源GFM/GFL混合控制策略的稳定性评估与参数优化。该算法兼具能量法机理清晰与离散迭代法精度高的优势，能够有效分析VSG...
面向配电台区经济性及综合承载力提升的旋转潮流控制器双层规划模型
A Bi-level Planning Model of Rotating Power Flow Controller for Enhancing Economic Efficiency and Comprehensive Carrying Capacity of Distribution Areas
颜湘武 · 卢俊达 · 贾焦心 · 吴鸣 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
新能源高比例接入易导致配电台区网架薄弱、负荷分布不均等承载力不足问题。柔性互联可缓解该问题，但电力电子装置成本较高限制了其应用。为此，提出一种旋转潮流控制器（RPFC）双层规划模型，上层以投资成本最小化确定RPFC选址与定容，下层以综合承载力最大化优化运行功率，构建涵盖安全性、经济性与灵活性的指标体系。采用改进引力场结合二阶锥规划的混合算法求解。算例结果表明，所提模型在降低总投资成本的同时显著提升配电台区综合承载力。
解读: 该旋转潮流控制器双层规划模型对阳光电源配电侧产品具有重要应用价值。RPFC作为低成本柔性互联方案，可直接应用于ST系列储能变流器的多台区互联场景，通过双层优化实现选址定容与功率调度协同，提升配电网承载力。其综合承载力指标体系（安全性、经济性、灵活性）可融入iSolarCloud平台的智能规划模块，为...