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直流汇集型风电系统阻抗建模与小干扰稳定性分析
Impedance Modeling and Small-Signal Stability Analysis of DC-Collection Wind Power Systems
李小龙 · 樊艳芳 · 侯俊杰 · 卢俊龙 等5人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
相较于交流汇集方式，直流汇集通过高变比大容量直流变换器对直流输出型风电机组进行升压汇流，可降低损耗并利于远距离直流输电。针对系统中电力电子设备密集带来的振荡风险，本文建立了输入并联输出串联Boost全桥隔离变换器的二端口阻抗模型，进而构建串并联汇集结构下风电场送出端口阻抗模型，并采用多谐波线性化法建立模块化多电平换流器（MMC）直流侧输入阻抗模型。基于小信号频域特性开展小干扰稳定性分析，并通过MATLAB/Simulink时域仿真验证了所提模型及稳定性结论的准确性。
解读: 该研究对阳光电源的大功率DC-DC变换器和MMC产品线具有重要参考价值。文中提出的输入并联输出串联Boost全桥隔离变换器的建模方法,可应用于ST系列储能变流器的DC-DC级设计和PowerTitan储能系统的功率模块优化。阻抗建模和小干扰稳定性分析方法对提升SG系列光伏逆变器的系统稳定性具有指导意...
含单相面对面型MMC-DC/DC变换器的高压直流输电系统阻抗建模及稳定性分析
Impedance Modeling and Stability Analysis of HVDC Systems with Single-Phase Front-to-Front MMC-DC/DC Converters
刘熠王跃武鸿刘永慧李润田李风漠 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51
在海上风电直流汇集系统中，单相模块化多电平换流器面对面型（MMC-FTF）DC/DC变换器是连接中压汇集线与高压直流输电线路的关键设备。目前针对其阻抗建模及系统小信号稳定性研究较少。本文提出共差模提取矩阵，统一了单相与三相MMC的多谐波线性化阻抗模型，并建立了MMC-FTF直流侧阻抗模型。基于阻抗稳定性判据，揭示了其与岸上MMC换流站互联时的振荡风险。通过相角灵敏度分析，量化控制器参数对稳定性的影响，提出参数整定准则。最后通过仿真与硬件在环实验验证了所提模型与方法的有效性。
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。MMC-FTF DC/DC变换器的阻抗建模方法可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的高压直流侧设计，有助于提升系统稳定性。所提出的共差模提取矩阵技术可优化SG系列1500V光伏逆变器的多电平拓扑控制。该研究的小信号稳定性...
电子电力系统的频域参与因子分析
Frequency-Domain Participation Analysis for Electronic Power Systems
Yicheng Liao · Xiongfei Wang · Xiao Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种基于频域的参与因子分析方法，用于识别电子电力系统中小信号失稳的根本原因。与传统的基于状态空间模型的分析不同，该方法基于阻抗模型实现，能够直接应用于仅具备黑盒模型的复杂大规模系统，有效解决了系统稳定性分析的难题。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏和储能电站规模日益增大，系统在弱电网下的谐振与小信号稳定性问题日益突出。该频域分析方法无需精确的内部状态空间模型，非常契合阳光电源在大型地面光伏电站及PowerTitan系列储能系统并网时的现场调试与故障排查。通过阻抗建模分析，研发团队能更精准地优化组串...
基于双向长短期记忆网络
Bi-LSTM）的并网变流器序阻抗预测
Sijia Li · Rui Kong · Frede Blaabjerg · Amjad Anvari-Moghaddam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
大规模电压源变流器（VSC）接入电网可能引发稳定性问题。基于阻抗建模的稳定性分析是解决该问题的核心框架。然而，在变流器内部结构和参数未知的情况下，现有频率扫描测量技术存在局限。本文提出一种基于Bi-LSTM神经网络的序阻抗预测方法，旨在实现对变流器阻抗特性的快速、准确评估，为复杂电网环境下的稳定性分析提供新途径。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高价值。在弱电网或复杂电网环境下，逆变器与电网的交互稳定性是核心痛点。通过引入Bi-LSTM深度学习模型，阳光电源可在iSolarCloud平台或现场运维中，无需获取逆变器内部详细参数即可...
考虑动态耦合的双馈风电场综合阻抗分析
Comprehensive Impedance Analysis of DFIG-Based Wind Farms Considering Dynamic Couplings
Jinlong Wang · Peng Wang · Haoran Zhao · Futao Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
现有的风电场阻抗分析多采用聚合模型，忽略了风电场控制（WFC）、风电机组与集电线路之间的动态耦合对系统稳定性的影响。本文提出了一种基于双馈感应发电机（DFIG）的风电场综合阻抗模型（CIM），深入探讨了多重动态耦合机制对系统稳定性的作用。
解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场装机容量增加及弱电网接入场景增多，变流器与电网、集电线路及场站级控制器的交互耦合日益复杂。阳光电源在开发高性能风电变流器时，应利用该CIM模型优化控制参数，提升在弱电网下的阻抗匹配能力，防止谐振失稳。此外，该研究中关于动态耦合的分析方法可...
并网电流控制型电压源变换器
VSC）的双端口网络建模与稳定性分析
Shih-Feng Chou · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
变换器与电网的交互易引发频率耦合振荡，影响电网稳定性与电能质量。传统MIMO阻抗模型分析复杂，本文提出一种双端口网络建模方法，简化了频率耦合振荡的分析过程，为评估并网变换器在复杂电网环境下的稳定性提供了更高效的理论工具。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能系统。随着全球电网弱电网特征日益显著，逆变器与电网的谐振交互成为研发难点。该论文提出的双端口网络建模方法，可有效优化阳光电源逆变器在弱电网下的控制策略，提升系统并网的鲁棒性。建议研发团队将其应用于iSolar...
低磁导率粉末磁芯的高频电磁行为、阻抗建模与性能提升
High-Frequency Electromagnetic Behavior, Impedance Modeling, and Enhancement of Low-Permeability Powder Cores
Biyan Xie · Qiao Li · Yechi Zhang · Chao Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
在高频大功率领域，粉末磁芯因其高饱和磁感应强度和低温度敏感性备受关注。本文详细研究了粉末磁芯的材料特性、内部组成及电磁行为，建立了精确的阻抗模型，旨在通过优化磁芯设计提升高频应用下的系统效率与性能。
解读: 磁性元件是阳光电源组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中电感和变压器的核心部件。随着功率密度提升，高频化成为趋势，磁芯损耗与热稳定性直接影响整机效率与可靠性。本文提出的高频阻抗建模与电磁行为分析方法，可指导研发团队在设计高频磁性元件时，更精准地评估磁芯损耗...
基于阻抗的电压源变换器直流母线电压动态分析
Impedance-Based Analysis of DC-Link Voltage Dynamics in Voltage-Source Converters
Dapeng Lu · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文研究了并网电压源变换器中直流母线电压控制引起的稳定性问题。通过建立解析阻抗模型，捕捉直流母线电压控制与交流电流控制之间的相互作用，揭示了直流母线电压控制在整流与逆变模式下对系统稳定性的不同影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的并网控制策略。在弱电网环境下，直流母线电压控制与交流并网控制的耦合是导致系统振荡的关键因素。通过该阻抗分析方法，研发团队可优化逆变器及PCS的控制环路参数，提升产品在复杂电网环境下的...
基于谐波线性化的单相电压源变换器输入阻抗建模与验证
Input Impedance Modeling and Verification of Single-Phase Voltage Source Converters Based on Harmonic Linearization
Han Zhang · Zhigang Liu · Siqi Wu · Zhiyuan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
针对单相电压源变换器（VSC）阻抗建模的复杂性，本文提出了一种基于谐波线性化的静止坐标系镜像频率阻抗建模与测量方法。该方法简化了dq坐标系下的建模难度，为单相并网系统的稳定性分析提供了更精确的理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）领域，单相并网稳定性是产品在弱电网环境下运行的关键。通过引入镜像频率阻抗建模方法，研发团队可更精准地评估逆变器在复杂电网环境下的谐振风险，优化控制环路参数，从而提升户用逆变器在弱电网下的并网适应性与电能质量。建议将该建模方...
一种保留显式同步动力学的电力电子变换器扩展阻抗模型
An Extended Impedance Model for Power Electronics Converters Retaining Explicit Synchronization Dynamics
Guang Hu · Yi Xiao · Huanhai Xin · Yongheng Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着高比例可再生能源接入，构网型与跟网型逆变器及同步发电机并存，导致电磁动力学与同步行为交互复杂，给稳定性分析带来挑战。本文提出了一种扩展阻抗模型，旨在准确描述电力电子变换器在宽频带范围内的动态交互特性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站向构网型（GFM）技术演进，系统在弱电网下的稳定性至关重要。该扩展阻抗模型能更精准地分析逆变器与电网的交互，有助于优化iSolarCloud平台的并网稳定性评估算法，提升PowerStack等储能产品在复杂电网环境...
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...
一种变工况下并网电压源变换器
VSC）的近解耦导纳模型
Wei Liu · Xiaorong Xie · Jan Shair · Xuan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
阻抗/导纳模型（IM/AM）是分析变换器参与振荡问题的有效工具。针对黑盒/灰盒设备（如风电变流器）在宽工况下获取精确模型困难的问题，本文提出了一种近解耦导纳建模方法，旨在简化复杂系统稳定性分析，提高在多变电网环境下的系统稳定性评估精度。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏和储能系统在弱电网环境下的渗透率提升，振荡问题频发。该近解耦导纳模型可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的并网控制策略优化，提升设备在复杂电网下的稳定性。此外，该建模方法有助于iSolarCloud平台进行更精...
基于电压调制直接功率控制的双馈感应发电机阻抗与稳定性表征
Characterization of Impedance and Stability for Doubly-Fed Induction Generator Based on Voltage-Modulated Direct Power Control
Jinlong Wang · Haoran Zhao · Peng Wang · Yonghao Gui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）的电压调制直接功率控制（VM-DPC）展开研究。尽管VM-DPC在稳态和暂态性能上表现优异，但其在抑制宽频带振荡方面的机制尚不明确。文章建立了VM-DPC控制下DFIG的综合阻抗模型，并对比分析了其与矢量控制下的阻抗特性及稳定性差异，为提升风电系统在弱电网下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入电网环境日益复杂，弱电网下的宽频带振荡问题成为行业痛点。VM-DPC作为一种高性能控制策略，其阻抗特性分析有助于优化阳光电源风电变流器的控制算法，提升设备在复杂电网环境下的并网稳定性。建议研发团队借鉴文中的阻抗建模方法，对现有变流器控制...
平面磁性元件阻抗与电流分布建模的系统化方法
A Systematic Approach to Modeling Impedances and Current Distribution in Planar Magnetics
Minjie Chen · Mohammad Araghchini · Khurram K. Afridi · Jeffrey H. Lang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种针对PCB绕组平面磁性元件的系统化建模方法。该方法旨在解决高开关频率下系统集成面临的挑战，通过精确且快速的建模手段，优化平面磁性元件的阻抗特性与电流分布，从而提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 平面磁性元件是阳光电源组串式光伏逆变器及PowerStack/PowerTitan储能系统高功率密度设计的核心。随着开关频率的提升，传统的磁性元件设计方法已难以满足高效率与高集成度的要求。该研究提出的系统化建模方法，能够有效优化PCB绕组的电流分布，降低高频损耗，并提升热管理性能。建议研发团队将其应...
单相电压源整流器的递归SISO阻抗建模
Recursive SISO Impedance Modeling of Single-Phase Voltage Source Rectifiers
Jianheng Lin · Mei Su · Yao Sun · Dongsheng Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
由于非线性时变特性，基于电力电子变换器的单相交流系统阻抗建模十分复杂。本文提出了一种递归单输入单输出（SISO）阻抗建模框架，旨在解决固定工作点以外的时变轨迹系统的建模难题，为复杂电网环境下的系统稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究针对单相电力电子系统的阻抗建模，对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在弱电网环境下，逆变器与电网的交互稳定性是产品设计的核心挑战。该递归建模方法能更精确地描述单相系统在时变工况下的阻抗特性，有助于优化阳光电源户用逆变器的并网控制算法，提升在复杂电网波动下的抗干扰能力...
基于基频动态的电压源变换器阻抗建模参考坐标系选择
Reference-Frame Selection on Impedance Modeling of VSCs With Fundamental Frequency Dynamics
Yang Wu · Heng Wu · Fangzhou Zhao · Zichao Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
电力电子化电力系统的基频易偏离额定值，且受变换器控制动态影响显著。为捕捉基频动态，本文探讨了电压源变换器（VSC）阻抗建模中参考坐标系选择的两种方法，旨在更准确地分析变换器在变频条件下的稳定性与交互特性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）在弱电网或高比例电力电子化系统中的并网稳定性。随着电网频率波动加剧，传统的固定坐标系建模已不足以支撑高精度控制。建议研发团队将该基频动态建模方法应用于iSolarCloud智能运维平台的仿真模型优化中，并针...
测量探头引入的SiC MOSFET阻抗导向瞬态不稳定性建模
Impedance-Oriented Transient Instability Modeling of SiC mosfet Intruded by Measurement Probes
Zheng Zeng · Xin Zhang · Frede Blaabjerg · Linjing Miao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
由于SiC MOSFET极快的开关速度，其对功率器件、电路布局及测量探头的寄生参数极其敏感。本文旨在揭示测量探头寄生参数对SiC MOSFET瞬态稳定性的影响机制，解决工业应用中因测量引入的不稳定性难题，为高频功率变换器的设计与测试提供理论支撑。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan等储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，高频开关带来的寄生参数敏感性已成为研发测试的重点。本文研究的测量探头干扰机制，直接关系到公司在研发阶段对SiC驱动电路优化及瞬态波形分析的准确性。建议研发团队在进行高频功率模块测试时，需严格评估...
用于SISO阻抗建模及弱电网稳定性增强的对称锁相环
Symmetrical PLL for SISO Impedance Modeling and Enhanced Stability in Weak Grids
Dongsheng Yang · Xiongfei Wang · Fangcheng Liu · Kai Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种对称锁相环（PLL），旨在消除传统PLL非对称动态特性引起的频率耦合项。通过引入包含实部和虚部相位分量的复相位角矢量概念，实现了对直轴和交轴分量的对称动态控制，从而优化了小信号阻抗建模及弱电网下的系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在弱电网环境下，传统PLL的非对称特性常导致阻抗耦合，引发系统振荡风险。该对称PLL方案通过解耦控制，能显著提升逆变器在弱电网下的阻抗特性，增强并网稳定性。建议研发团队将...
牵引供电系统中的高阶谐波谐振：基于铁路运行数据、测量与经验的综述
High-Order Harmonic Resonances in Traction Power Supplies: A Review Based on Railway Operational Data, Measurements, and Experience
Kejian Song · Wu Mingli · Shaobing Yang · Qiujiang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文综述了牵引供电系统中高阶谐波谐振问题，该问题对铁路安全稳定运行具有潜在破坏性。基于中国铁路的实际运行数据，文章结合学术研究与工程需求，分析了谐振发生的机理、一般规律及实际案例，为电力电子设备在复杂电网环境下的稳定运行提供了重要参考。
解读: 该文章探讨的谐波谐振问题与阳光电源的并网技术高度相关。虽然针对的是牵引供电领域，但其分析的谐波交互机理与弱电网下光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并网稳定性问题具有同源性。对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统，在复杂电网环境（如高比例电力电子化电网）下，需借鉴文中关于阻抗建模...
列车-电网系统的低频稳定性分析：基于DAB变换器的视角
Low-Frequency Stability Analysis of Train-Grid System: A Perspective From DAB Converter
Chunxu Lin · Xinglai Ge · Huimin Wang · Xiangyu Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
电力电子牵引变压器（PETT）在高速列车中应用潜力巨大，但低频振荡（LFO）问题引发关注。现有研究常将双有源桥（DAB）变换器简化为无源电路，导致分析结果不可靠。本文旨在通过更精确的DAB建模，揭示其在系统低频稳定性中的关键作用。
解读: 阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器中广泛应用了双向DC-DC变换技术（DAB拓扑）。该文献提出的DAB动态建模方法，对于优化阳光电源PCS在弱电网环境下的阻抗匹配与稳定性控制具有参考价值。虽然该文聚焦于轨道交通领域，但其揭示的DAB变换器非线性动态特性，可...
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