Zhixin Miao · Lingling Fan · Normann Fischer · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

保护工程师发现，在高比例逆变器型电源接入的系统中，利用相电流或序电流难以准确识别单相接地（SLG）故障的故障相。电磁暂态（EMT）仿真研究表明，逆变器型电源的初始运行状态显著影响SLG故障期间的相电流响应。本文通过序分量进行定量分析，发现故障前工况决定了电网与逆变器贡献电流的相对相位关系，并进而决定SLG故障下哪一相电流幅值最大。该结论得到了EMT仿真结果的验证。

解读: 该研究揭示的逆变器型电源SLG故障特性对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的保护策略优化具有重要价值。研究指出故障前运行工况决定故障电流相位关系，这为PowerTitan大型储能系统和光伏电站的故障相识别算法改进提供理论依据。建议在构网型GFM和跟网型GFL控制策略中嵌入故障前工况监测模...

Chongyu Wang · Yunjian Xu · Kaiyuan Pang · Mohammad Shahidehpour 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

在同步发电机主导的配电系统恢复过程中，通常施加频率响应速率（FRR）约束以防止负荷投入引起的过大频率跌落。然而，随着各类逆变型电源（IBR）渗透率不断提高，FRR演变为合成FRR（SFRR），其约束难以融入恢复优化模型。本文首次提出一种可无损引入细粒度SFRR约束的建模方法，适用于高比例IBR的配电系统恢复优化。仿真结果表明，该方法通过简洁的线性化约束，精确保障各孤岛微电网的合成频率安全响应，无需降阶频率传递函数或分段近似频率谷值。

解读: 该细粒度合成频率响应速率（SFRR）约束建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在高比例IBR配电网黑启动场景中，该方法可直接集成到阳光电源储能系统的构网型GFM控制策略中，通过线性化约束精确保障孤岛微电网频率安全，避免负荷投入时的频率跌落。相比传统降...

Wilsun Xu · Roberto Langella · Antonio Bracale · Yuanyuan Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

基于逆变器的资源（IBR）是新型并网电源，其引发的谐波问题受到工业界广泛关注。如何建立适用于谐波分析的IBR模型已成为关键课题。本文是一篇面向工程应用的综述性教程，系统评述了IBR单元的谐波特性、先进的实用化谐波建模方法及模型参数确定技术，并通过实际IBR装置的实验室测试结果验证了相关结论。文章有助于厘清电压源型换流器（VSC）IBR与线路换相换流器（LCC）负荷谐波模型之间的混淆，并揭示IBR与同步发电机在谐波行为上的诸多相似性。

解读: 该IBR谐波建模技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。文章揭示的VSC型IBR谐波特性与同步机相似性，可指导PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升电网谐波适应性。实用化谐波模型参数确定方法可直接应用于1500V光伏系统的并网谐波预测与抑制设计。...

Hansi Wijayalath · Harith Udawatte · Mohammad Hasan Ravanji · Nabil Mohammed 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

太阳能光伏和风力发电机等基于逆变器的电源渗透率不断提高，正在改变现代电力系统，导致机械惯性降低，并给暂态稳定（TS）分析带来了新挑战。本文通过引入定量的稳定裕度指标，提出了一种用于指示以逆变器为主的网状网络暂态稳定性的新方法。该研究聚焦于多集群网状网络配置中的电网形成型逆变器和电网跟随型逆变器。通过推导局部公共母线电压的通用表达式并分析功率和电流流动，所提出的方法提供了一个定量值和一种计算效率高的工具，无需求解微分方程即可确定暂态稳定裕度。大量仿真验证了所提出指标和工具的有效性，证明了它们在复杂...

解读: 该稳定裕度指标技术对阳光电源构网型控制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，该指标可量化评估GFM控制模式下的暂态稳定裕度，优化虚拟同步机参数整定，提升弱电网适应性。对于SG系列光伏逆变器在高渗透率场景的并网稳定性分析，该方法能快速识别临界稳定边界，指导控制...

Yayu Yang · Yan Wen · Zhengfa Zhang · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

本文综述100%可再生能源电网面临的技术挑战。可再生能源的波动性和不可预测性使电力平衡复杂化，逆变器型资源IBR渗透率提高引入谐振稳定性等新挑战。IBR的动态行为和故障响应与同步发电机显著不同，传统保护方案逐渐失效。文章综述电力平衡、电网灵活性、稳定性增强和先进保护策略的最新解决方案，评估近期技术进展，为实现弹性100%可再生电网提供关键研究方向。

解读: 该综述与阳光电源构网型储能技术发展方向一致。阳光电源PowerTitan2.0储能系统支持构网型GFM控制，可为高比例新能源电网提供惯量和电压支撑，解决逆变器型资源带来的稳定性问题。阳光1500V光伏逆变器和储能变流器具备低电压穿越、快速频率响应等先进电网支撑功能。结合阳光iSolarCloud智慧...

Akshita Sharma · Pankaj D. Achlerkar · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月

大量可再生能源通过拥有众多基于逆变器的资源（IBR）的大型发电厂接入电力系统。为减轻大型网络仿真的负担，需要采用聚合模型来有效模拟电磁时域（EMT）仿真中的大信号行为以及用于分析研究的小信号行为。本文针对考虑 IBR 在硬件、控制参数、控制结构及其不同位置等实际异质性的可再生能源发电厂，开发了一种逐步通用的小信号动态等值方法。与许多现有聚合方法不同，该方法还考虑了无源元件和 IBR 设定点（有源元件）的影响。通过在 MATLAB/Simulink 中对各种运行场景进行 EMT 仿真，验证了所得到...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于逆变器资源动态聚合小信号阻抗模型的研究具有重要的工程应用价值。随着我们在全球范围内交付的大型光伏电站和储能电站规模不断扩大，单个项目往往包含数百甚至上千台逆变器，这给电磁暂态仿真和系统稳定性分析带来了巨大的计算负担。 该论文提出的分步聚合方法论直接契合阳光电源当前...

Lei Meng · Ulas Karaagac · Ahda Pavani · Jean Mahseredjian 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

含逆变器资源（IBR）的现代电力系统可能面临持续振荡与失稳风险，威胁系统可靠运行。阻抗型稳定性评估（IBSA）方法可识别不稳定工况，但依赖精确的频变阻抗模型。利用电磁暂态（EMT）类软件进行时域仿真扫描是获取此类模型的有效途径。本文研究并比较了五种EMT型阻抗扫描方法在应用流程、所得阻抗间的解析关系、IBSA精度及计算负担方面的性能，针对不同失稳类型提供了关键的技术提示与方法选用指南，并通过实际测试系统的EMT仿真验证了IBSA结果的准确性。

解读: 该EMT型阻抗扫描技术对阳光电源储能与光伏产品的稳定性设计具有重要价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，可利用阻抗扫描方法在产品开发阶段识别GFM/GFL控制模式下的潜在振荡风险，优化控制参数设计。对于SG系列光伏逆变器接入弱电网场景，该技术可预测次同步/超同步振荡，指导滤...

Felipe V. Lopes · Moisés J. B. B. Davi · Eduardo J. S. Leite · Raphael L. A. Reis 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

本文提出一种无需整定的基于伪增量归一化（PIN）量的相选择方法，适用于包含常规电源与逆变型电源（IBR）的系统。该方法对电压和电流的PIN分量采用统一处理方式，适用于强弱不同端点的应用场景。首先通过PSCAD仿真与其他五种方法进行对比评估，随后利用实际故障录波数据验证其在真实故障情况下的有效性。评估涵盖IBR与同步机主导电网互联线路的各类故障，结果表明所提方法在多种电源共存系统中具有良好的鲁棒性、灵活性和可靠性。

解读: 该伪增量归一化相选择方法对阳光电源储能与光伏并网系统的保护技术具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的故障检测与保护，该方法解决了IBR低短路电流特性导致的传统保护失效问题。可直接应用于ST系列储能变流器的故障相识别模块，提升构网型GFM和跟网型GFL控制模式下的故障...

Bangkun Liao · Yunfeng Wen · C. Y. Chung · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

为有效监管高比例逆变器并网资源（IBRs）电力系统的频率支撑能力，本文提出一种新型最小频率支撑强度（MFSS）评估与分配方法。首先构建跟网型（GFL）和构网型（GFM）IBR的等效低阶模型，并嵌入含多类电源的系统频率模型中；进而综合考虑频率变化率与频率最低点约束，提出系统及IBR最小惯量与调频强度协同评估方法；最后基于IBR的频率空间相关性与能量储备状态，提出虚拟惯量与下垂系数的优化分配策略，提升多工况下的频率支撑能力。在改进的IEEE 39节点系统与中国某省级电网的仿真验证了所提方法的有效性与...

解读: 该MFSS评估与分配方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可基于GFM/GFL等效模型实现虚拟惯量与下垂系数的动态优化配置，提升多工况频率支撑能力；对于SG系列光伏逆变器，可依据频率空间相关性和能量储备状态（SOC）协同调配调频资源，避免过...

Xiang Zhu · Hua Geng · Hongyang Qing · Grant Ruan 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

基于逆变器的电源（IBR）快速接入电力系统，由于系统惯性降低和负荷波动性增加，带来了频率安全挑战。本文提出了一种适用于动态虚拟电厂（DVPP）的鲁棒电力备用决策方法，以应对这些挑战，尤其是在时序性和不确定性扰动情况下。本文建立了一个分析模型来描述系统的频率响应动态特性，从而能够量化虚拟惯性和虚拟阻尼需求，以满足频率变化率（RoCoF）、频率最低点和稳态偏差约束。通过解析推导调节功率动态特性，以鲁棒的方式确定了DVPP所需的虚拟惯性和阻尼参数。然后，通过优化分配这些参数并计算IBR的实际电力备用，...

解读: 该DVPP架构对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的频率调节功能优化,提升GFM/VSG控制性能;同时可集成至SG系列光伏逆变器的并网控制中,增强IBR设备的动态响应能力。该技术通过模型预测与鲁棒优化的结合,可显著提升iSolarClo...

Nitish Sharma · Yuzhang Lin · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

摘要：随着可再生能源的发展，基于逆变器的电源（IBR）的精确动态模型对于电力系统的运行和规划至关重要。在实际应用中，由于 IBR 模型参数众多，各种情况都可能导致模型参数出现误差，且难以准确定位。本文提出了一个利用终端测量数据检测、识别和估计 IBR 模型参数误差的框架。此前用于稳态模型（代数方程）校准的最大归一化拉格朗日乘数法，通过将其集成到卡尔曼滤波框架中，被扩展应用于 IBR 动态模型。该方法无需同时估计所有参数，就能准确找出需要校准的错误参数，还能区分模型参数误差和传感器测量误差。本文给...

解读: 该参数误差辨识技术对阳光电源IBR产品的电网适应性提升具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器的GFM/GFL控制策略开发中，可通过实测数据快速校准电流环、电压环及功率控制参数，确保并网动态响应符合电网规范要求。对PowerTitan大型储能系统，该方法能验证多机并联场景下的控制参数一致性，减...

Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

随着基于逆变器的电源（IBRs）渗透率的不断提高及其对电力系统稳定性和运行的影响，稳定性约束优化的概念受到了研究人员的广泛关注。为了应对因建模不准确导致的影响系统动态特性的参数不确定性问题，本文提出了一种分布鲁棒稳定性约束公式。然而，系统动态参数的不确定性通过非线性和隐式关系间接影响稳定性约束。为解决这一问题，本文建立了从系统动态参数的不确定性到稳定性约束系数的传播机制。由于这些系数通过高度非线性和隐式函数与不确定参数相关联，本文开发了一种利用泰勒展开和德尔塔方法的近似方法，基于一阶和二阶导数来...

解读: 该分布鲁棒稳定性约束优化技术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大型储能系统，该方法可在不确定性条件下优化构网型GFM控制参数，保障高IBR渗透率场景下的小信号稳定性。对于SG系列光伏逆变器集群调度，可通过分布鲁棒框架处理光照间歇性不确定性，在最坏情...

Fadi Kelada · Jérôme Buire · Nouredine HadjSaid · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月

电磁暂态（EMT）仿真已成为研究高比例逆变器接口资源（IBR）接入下电力系统动态特性的重要工具。然而，多数商用软件在基于奇异摄动理论构建小信号模型时，忽略了同步机定子磁链及电网的快速动态。本文提出一种全面的小信号建模方法，精确保留这些快速动态过程，有效复现EMT仿真中的动态行为。基于标准测试系统，研究揭示了构网型（GFM）变换器内环电流控制与电网快速动态之间的相互作用，可能引发高频次同步振荡，并影响同步机定子磁链稳定性。结果表明，合理设计IBR输出滤波器及线路参数可有效抑制此类由GFM内环动态引...

解读: 该研究对阳光电源构网型储能系统（PowerTitan/ST系列）具有重要应用价值。文章揭示的GFM内环电流控制与电网快速动态交互引发的高频振荡问题，直接关系到阳光电源构网型变流器在弱电网场景下的稳定性。研究提出的保留定子磁链和电网快速动态的全面小信号建模方法，可用于优化ST系列储能变流器的电流内环参...

Yunda Xu · Ruifeng Yan · Tapan Kumar Saha · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

随着可再生能源渗透率提高，基于逆变器的电源在弱电网下的稳定性问题日益突出，尤其跟网型变流器易失稳。虚拟同步发电机（VSG）电池储能系统被证明可改善此类稳定性，但其最优容量配置尚不明确。现有研究多依赖小信号或阻抗模型，仅适用于单一运行点，难以涵盖多种调度场景与电网强度变化。本文提出一种可视化系统稳定运行区域的新方法，揭示不同有功功率与电网阻抗下的稳定边界，并提出计及多工况变化的VSG容量优化配置策略，在确保稳定的同时最小化储能容量。通过PSCAD仿真验证了该策略在广泛运行条件下的有效性与可靠性。

解读: 该VSG储能优化配置技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的可视化稳定运行区域方法可直接应用于ST储能系统的容量规划工具，帮助客户在弱电网场景下精准确定VSG储能配置，避免过度投资。针对多调度场景和电网强度变化的优化策略，可集成到iSolarCl...

Heqing Huang · Yuzhang Lin · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

随着基于逆变器的电源（IBR）在电力系统中逐渐取代同步发电机（SG），IBR的动态状态估计（DSE）成为一个新兴课题。与SG不同，IBR的动态模型在很大程度上依赖于其控制算法，而传统的SG动态状态估计方法假定状态空间和动态模型不变，无法实时处理控制模式发生变化的IBR，尤其是当电网运营商不清楚IBR当前的控制模式时。针对这些挑战，本文提出了一种期望最大化滑动窗口迭代扩展卡尔曼滤波器（EM - SW - IEKF）方法。该方法通过期望最大化（EM）算法在理论上实现了不同模式下的最大似然估计，提供了...

解读: 该切换动态状态估计技术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SG系列光伏逆变器在GFM/GFL控制模式切换时的动态行为监测，该方法可精准识别控制模式转换时刻并实时更新状态估计模型。可直接应用于PowerTitan储能系统的智能运维模块，通过扩展卡尔曼滤波与残差分析实现故障...

Akshita Sharma · Pankaj D. Achlerkar · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年10月

摘要：以基于逆变器的电源（IBR）为主导的电力系统经历过涵盖不同频率的振荡。IBR 数据不完整，以及详细电磁暂态（EMT）研究对计算量的高要求，限制了系统运行人员对这类动态振荡的分析。本研究提出了一种通用方法，用于深入了解包含各种 IBR 技术、参数和控制策略的电力系统各子组件之间振荡的本质。利用黑箱阻抗模型和线性电路原理，将 IBR 注入电流在频域中分解为与其他 IBR、负载和电网的各种动态交互分量。这些分量的组合代表了系统潜在的振荡模式。实时系统运行需要在线检测并自动解决交互问题，为此，本文...

解读: 该统一框架对阳光电源多产品线具有重要应用价值。在ST储能系统中，可用于分析PowerTitan多机并联时的宽频振荡问题，优化构网型GFM控制参数设计；在SG光伏逆变器领域，阻抗-状态空间等效转换方法可指导1500V系统的多逆变器协同控制，提升弱电网适应性；对于充电桩与车载OBC，该框架能识别电网交互...

Mohammad Mehdi Mobashsher · Seyyed Mehdi Hosseini · Ali Akbar Abdoos · Sayyed Mohammad Hashemi 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

故障类型分类是工业距离保护继电器的重要功能,影响单极跳闸、重合闸和故障定位等保护方案。传统分类技术依赖电流对称分量相位变化或叠加电流幅值差异。由于逆变器基资源的电流特征不同于同步发电机,当应用于逆变器基资源馈线时,传统方法存在误识别问题。本文分析了现代电网规范下逆变器基资源对传统故障类型分类方法的局限性。

解读: 该故障分类技术研究可应用于阳光电源光储系统的保护方案优化。通过改进的故障类型识别算法,提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能系统在复杂电网条件下的保护准确性,避免误动和拒动,增强新能源并网系统的安全性,为高比例新能源电网提供可靠的保护技术支撑。...

Hossein Mohsenzadeh-Yazdi · Fatemeh Ahmadi-Gorjayi · Hamed Mohsenian-Rad · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

随着逆变型资源（IBRs）在现代电力系统中的广泛接入，亟需能够准确捕捉其扰动下动态响应的建模方法。本文提出三种基于长短期记忆（LSTM）网络的新型数据驱动方法，用于建模IBRs在次周期扰动下的动态响应。利用加利福尼亚某试验 site 安装的波形测量单元（WMUs）采集的真实电压电流波形数据，构建并验证模型。所提方法在LSTM结构和特征提取方面各有差异，并进一步提出两种策略，通过分析两个IBRs的时序同步波形数据，实现模型在不同IBR间的复用或调整。实验结果表明，即使模型源自不同IBR，仍具有高精...

解读: 该研究对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的动态响应建模具有重要应用价值。通过LSTM网络对IBR次周期动态特性的精确建模，可以优化我司产品的GFL/GFM控制策略，提升大规模新能源并网场景下的系统稳定性。研究中提出的模型复用方法，可用于快速开发不同容量等级产品的控制参数，显著提升产品...

Zaid Ibn Mahmood · Hantao Cui · Buxin She · Fangxing Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

基于逆变器的电源（IBR）的日益普及正在改变电力系统的动态行为。根据控制类型的不同，即使采用固定的惯性参数，IBR 在发生扰动后也能表现出时变的惯性支撑。本文引入了“等效惯性”的概念，该概念使用一台虚拟同步发电机来匹配响应，以衡量取决于控制的总体惯性支撑。接下来，通过利用母线测量数据构建基于摇摆方程的估计函数，提出了一种惯性估计方法。该方法的一个主要优点是，它无需设备数学模型，即可应用于同步发电机和 IBR。此外，还提出了一种精确估计指标，用于指示何时估计结果准确。首先使用同步发电机对该估计方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于逆变器等效惯量评估的研究具有重要的战略价值。随着光伏和储能系统在电网中的渗透率持续攀升，逆变器型资源（IBR）对电网频率稳定性的影响日益凸显。该论文提出的"等效惯量"概念及其估算方法，为我们优化跟网型和构网型逆变器控制策略提供了量化评估工具。 对于阳光电源的产品线...

Hui Yuan · Huanhai Xin · Zhiyi Li · Shiyang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年5月

高比例逆变器型电源（IBRs）接入的现代电力系统常面临由锁相环（PLL）主导的小信号稳定问题，尤其在短路容量较低的电网中更为突出。传统控制器设计改进在某些临界工况下效果有限。为此，本文提出一种满足小信号稳定约束（SSSCs）的IBR有功出力协调优化模型。SSSCs基于反映电网强度的新指标构建，适用于“黑箱”型IBRs。为降低求解复杂度，采用序贯求解策略将原问题分解为一系列子优化问题，并结合动态区域调整与凸松弛方法，确保可行解存在并提升求解效率。最后通过两个测试系统验证了所提方法的有效性。

解读: 该研究针对高比例IBR并网的PLL主导小信号稳定问题，对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性提升具有重要价值。所提基于电网强度指标的有功出力协调优化方法，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的功率管理策略，通过优化多台储能变流器的出力分配，避免弱电网工况下的振荡风险。...