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跟网/构网型控制交互下换流器中频特性分析及振荡抑制
Analysis and Oscillation Suppression of Medium-Frequency Characteristics of Converters under Grid-Following/Grid-Forming Control Interaction
蒙昌鑫 · 王延旭 · 王威儒 · 刘云飞 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
跟网与构网型换流器并网时对系统中频段稳定性影响各异。本文采用谐波线性化法建立两类换流器的小信号序阻抗模型，对比其在中频段的阻抗特性，并分析关键控制参数对阻抗特性的影响，识别中频段主导因素。基于叠加定理研究交互阻抗对联合阻抗的作用，推导三端口网络稳定性判据，揭示系统参数与功率渗透率对稳定性的规律性影响。结果表明，构网型换流器的正电阻特性可有效补偿跟网型换流器引入的负阻尼，促使其阻抗由负阻容性转为正阻感性，显著抑制中频振荡。电磁仿真验证了理论分析的正确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的混合并网场景具有重要应用价值。文章揭示的GFM/GFL交互机制可直接应用于PowerTitan储能系统的控制策略优化：通过调节构网型储能变流器的正阻抗特性，补偿光伏逆变器在中频段的负阻尼效应，抑制10-100Hz振荡。三端口网络稳定性判据为阳光...
构网型全功率风电变流器的平滑模式切换策略
Smooth Mode Switching Strategy for Grid-Forming Full-Power Wind Power Converters
代鹏程张兴谢震 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
全功率风电变流器在跟网与构网模式间的切换可提升其对不同电网强度的适应性。采用直流电压同步的构网控制在模式切换时易引发显著的直流电压暂态冲击，可能导致直流撬棒误动作，影响系统可靠性。本文通过矢量分析明确平滑切换原则，结合扰动传递函数揭示暂态成因。提出直接切换方案以消除稳态工作点阶跃扰动，并进一步设计延时切换策略，最小化电流指令扰动。RT-LAB硬件在环实验验证表明，所提方法可有效抑制直流电压冲击，实现平滑无波动切换。
解读: 该平滑模式切换策略对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品线具有重要应用价值。特别是在ST系列储能变流器中,可提升黑启动和离并网切换性能;在SG系列光伏逆变器中,有助于增强弱电网适应性。通过消除直流电压冲击和电流指令扰动,该技术可优化阳光产品在微电网和独立供电场景下的运行稳定性。这与公司在构网型...
基于特征子系统的跟网/构网设备混合外送系统小干扰稳定性分析
Small-Signal Stability Analysis of Grid-Following/Grid-Forming Equipment Hybrid Transmission Systems Based on Characteristic Subsystems
唐宇 · 胡光 · 刘永江 · 付强 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
新能源外送系统呈现跟网与构网设备混合并网趋势，其高阶动态及异构设备集群与网络间的复杂交互给小干扰稳定分析带来挑战。本文提出一种基于特征子系统的分析方法，通过模式等效将高维系统降阶为两机互联特征子系统，保留关键动态交互，实现高效准确的小干扰稳定性分析。构建全阶模型，结合矩阵块对角化与节点分裂技术，解决设备数量不平衡问题，并通过时域仿真验证了方法的有效性与结论的正确性。
解读: 该混合外送系统小干扰稳定性分析技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的集群并网具有重要应用价值。研究提出的特征子系统降阶方法可直接应用于ST储能变流器的GFM/GFL混合控制策略优化，解决大规模新能源基地中构网型储能与跟网型光伏混合并网的稳定性评估难题。该方法能高效分析异构设...
变流器自适应跟网-构网融合控制及其改善振荡稳定性的机理分析
Adaptive Grid-Following/Grid-Forming Integrated Control of Converters and Mechanism Analysis on Improved Oscillation Stability
刘朋印 · 谢小荣 · 缪庆庆 · 苏开元 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45
跟网变流器在弱电网中存在振荡风险，而构网变流器在强电网中易失稳。为兼顾二者优势，提出基于短路比（SCR）自适应调节控制输出占比的融合控制策略。通过频率耦合阻抗模型揭示其改善强、弱电网振荡稳定性的机理，并结合阻抗分析与电磁暂态仿真验证性能。结果表明，该方法在1≤SCR≤50范围内均无振荡失稳风险，振荡特性优于单一控制模式。
解读: 该自适应跟网-构网融合控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。当前阳光电源产品在弱电网场景下的GFL控制存在振荡风险，在强电网下的GFM控制易失稳，该研究提出的基于SCR自适应调节的融合策略可直接应用于PowerTitan大型储能系统的控制算法优化。通过频率耦合阻抗...
含跟网/构网型混联多馈入系统协调优化配置方法
Coordinated Optimal Configuration Method for Hybrid Multi-Infeed Systems with Grid-Following and Grid-Forming Converters
余光正 · 胡越 · 刘晨曦 · 汤波 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45
随着同步机组被电力电子设备替代，电力系统逐渐由‘物理同步’转向‘控制同步’，变流器控制引发的稳定性问题日益突出。研究表明，构网型设备可抑制弱电网下跟网型设备引起的次同步振荡，但在强电网中易诱发低频振荡。当前系统处于向‘双高’过渡阶段，不同电网强度下混联多馈入系统中两类变流器的电压支撑能力量化及多频段协调配置方法尚不明确。本文通过模态分析揭示不同电网强度下主导振荡模态的分布特性，建立协调配置原则；基于模态解耦等效分析，阐明阻尼比与支撑能力指标的关系，提出提升小干扰稳定性的协调优化配置方法，并通过仿...
解读: 该混联多馈入系统协调配置技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究揭示的GFM/GFL混合控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统，通过模态分析量化不同电网强度下的电压支撑能力，优化构网型与跟网型设备配比：在弱电网场景下增强GFM控制抑制次同步振荡，在强电网中合...
海上风电DRU-HVDC送出系统构网-跟网型风机容量配置
Grid-Forming and Grid-Following Wind Turbine Capacity Configuration for Offshore Wind Power DRU-HVDC Transmission Systems
俞露杰 · 王志远 · 朱介北 · 童文昊 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
为提升基于二极管整流单元（DRU）的高压直流输电系统在海上风电外送中的可靠性与经济性，构网型（GFM）与跟网型（GFL）混合风电场受到关注。本文首先论证了GFL风电场经DRU并网系统的平衡点存在性与小扰动稳定性，指出电压与频率波动为主要矛盾；进而分析GFM-GFL混合系统运行特性，阐明GFM机组稳定电压/频率的机理；随后提出计及静态与小扰动稳定约束的GFM机组与DRU无功补偿协同配置方法；最后通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证了所提方案的有效性与可行域边界的准确性。
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。GFM-GFL混合系统的稳定性分析方法可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的控制策略优化,提升大规模储能电站的并网稳定性。研究中提出的GFM容量配置方法对SG系列光伏逆变器的构网能力设计具有指导意义,有助于提升产品在弱电网条件下...