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构网型与跟网型逆变器并联系统精确频域建模及简化稳定判据
Accurate Frequency-Domain Modeling and Simplified Stability Criterion for Grid-Forming and Grid-Following Inverter Parallel Systems
尚佳宇 · 虞家骏 · 刘增 · 王施珂 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
构网型与跟网型逆变器并联系统广泛应用于孤岛交流微网。两类逆变器的功率环与锁相环均引入基波频率小信号动态，导致显著的频率耦合交互，影响系统稳定性。本文基于端口阻抗与频率-电流端口特性，建立包含主电路、内环、功率环及锁相环动态及其相互作用的精确小信号频域模型。进一步分析频率动态特性，结合盖尔圆定理，在典型工况下推导出基于回率矩阵主对角元素的简化稳定判据。仿真与实验验证了所提模型与判据的有效性。
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系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，构网型储能变流器与跟网型光伏逆变器并联运行时，功率环与锁相环的频率耦合交互是影响微网稳定性的关键因素。所提精确频域建模方法可用于优化阳光电源GFM/GFL混合控制策略，简化稳定判据...
弱电网下跟/构网型变流器并联系统的阻抗频率耦合及稳定性分析
Impedance Frequency Coupling and Stability Analysis of Grid-Following/Gird-Forming Converter Parallel Systems in Weak Grids
盛李龙 · 许津铭 · 李威 · 康嘉华 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
在含跟网型光伏与构网型储能的异构系统中，现有阻抗分析方法未充分考虑变流器间及电网阻抗的频率耦合效应，导致弱电网下稳定性评估不准确。本文以两机异构系统为例，分析系统内部耦合对输出阻抗的影响，发现电网阻抗及另一变流器阻抗会对跟网型变流器中低频段输出阻抗产生附加影响，而构网型变流器基本不受影响。据此提出将构网型变流器与电网合并为等效电网的阻抗模型，提升了小干扰稳定性分析精度。硬件在环实验验证了所提模型在弱电网下可准确判断系统稳定性。
解读: 该阻抗频率耦合分析技术对阳光电源光储混合系统具有重要应用价值。研究揭示的跟网型光伏（SG系列逆变器）与构网型储能（ST系列变流器）并联时的阻抗耦合机制，可直接应用于PowerTitan等大型光储电站的稳定性设计。所提出的等效电网模型能精准评估弱电网下SG光伏逆变器中低频段振荡风险，优化其锁相环与电流...
基于Kolmogorov-Arnold网络的跟网型与构网型电力电子系统阻抗辨识
Kolmogorov-Arnold Network Based Impedance Identification of Power Electronic Systems with Grid Following and Grid Forming Control
Cao Shen · Fei Zhang · Wei Gu · Tao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
阻抗模型正被用于电力电子系统的稳定性分析。由于难以获取详细的控制器信息，因此很难推导解析阻抗模型。本文针对采用跟网型和构网型控制的并网变流器系统，提出了一种基于柯尔莫哥洛夫 - 阿诺尔德网络（KAN）和物理信息的阻抗识别方法。利用柯尔莫哥洛夫 - 阿诺尔德表示定理，所提出的两层 KAN 用可学习的单变量样条函数取代了固定的神经元权重，从而与具有相当精度的多层感知器相比，以更少的可训练参数和更浅的网络深度实现了通用逼近。通过实时数字仿真器中采用双馈感应发电机变流器的风电场验证了所提方法的有效性，并...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于Kolmogorov-Arnold网络（KAN）的阻抗识别技术具有重要的战略价值。当前，阳光电源的光伏逆变器、储能系统在大规模并网场景中面临日益复杂的稳定性挑战，特别是在构网型（Grid-Forming）和跟网型（Grid-Following）控制模式共存的新型电力...
通信网络嵌入式直流微电网阻抗建模
Impedance Modeling of Communication-Network-Embedded DC Microgrid
Boshen Zhang · Fei Gao · Yitong Li · Qipeng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
阻抗模型在直流微电网的稳定性分析中具有直观且有效的优势，尤其适用于无法获取详细系统参数的状态空间模型的场景。传统方法通过系统分区在特定端口建立阻抗模型，但在含通信链路的分层控制直流微电网中，子系统划分与端口阻抗建模面临挑战。为此，本文提出一种嵌入通信网络的直流微电网阻抗模型，保留本地控制器与分布式通信动态特性，并采用非对角阵表征装置阻抗。基于该模型，将阻抗参与度分析扩展至含通信链路的分布式系统。通过改进的9节点直流微网、MMC型多端直流电网及20节点交直流混合微网的数值计算与时域仿真，验证了理论...
解读: 该通信网络嵌入式阻抗建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和多机并联ST系列储能变流器具有重要应用价值。在分布式储能电站中，多台储能变流器通过CAN/以太网通信实现功率分配与协调控制，传统阻抗分析方法难以准确评估通信延迟对系统稳定性的影响。该研究提出的非对角阻抗矩阵建模方法可精确表征通信链路...
基于分布式协同控制的多并网型电池储能系统稳定性分析
Stability Analysis of Multiple Grid-Connected Battery Energy Storage Systems with A Distributed Cooperative Control
Yin Chen · Yuntao Chen · Wentian Li · Xia Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
电池储能系统（BESS）在可再生能源整合中发挥着至关重要的作用，它能够平衡供需、提供调频服务并支持电压稳定。然而，对于多个并网的电池储能系统而言，传统的功率控制方法往往侧重于单个电池储能系统的动态特性，而常常忽略了各电池储能系统之间的相互作用。这导致在暂态事件期间出现功率容量闲置和响应时间迟缓的问题。为解决这些问题，有人提出了一种基于一致性算法的分布式协同控制策略，以提高整个系统的响应速度，并根据荷电状态（SOC）确保稳态功率分配。然而，很少有研究人员对分布式控制方案下多个电池储能系统进行稳定性...
解读: 该分布式协同控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究中的小信号稳定性分析方法可直接应用于多台ST储能变流器并网场景，优化控制器参数设计以抑制低频振荡。分布式协同控制策略与阳光电源现有的构网型GFM控制技术高度契合，可增强多机并联系统的阻尼特性和鲁棒...
基于下垂控制的构网型变换器非对称阻抗模型
Asymmetric Impedance Model for Grid-Forming Converters With Droop Control
Diego Pérez-Estévez · Diego Ríos-Castro · Pablo Marino Fernández-Abraldes · Vitor Monteiro 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文介绍了一种连接到弱电网的采用下垂控制的构网型（GFM）变流器（下垂控制型GFM变流器）的阻抗模型。与传统的小环准则和广义奈奎斯特稳定性准则相比，所提出的模型为研究下垂控制型GFM变流器的稳定性提供了一种更准确、更简单的方法，因为该模型考虑了负载效应，且仅使用两个传递函数。该模型在 $\alpha \beta$ 坐标系下建立，仅由两个平衡阻抗组成，与 $dq$ 坐标系阻抗矩阵模型相比，能更清晰地对下垂控制引入的阻抗不对称性进行物理解释。该模型描述了全频率范围内的频率耦合效应（镜像频率问题），为...
解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项针对下垂控制构网型变流器的非对称阻抗模型研究具有重要的工程应用价值。随着我们在大型地面电站和微电网项目中大量部署构网型逆变器，弱电网稳定性问题已成为制约新能源高比例接入的关键瓶颈。 该研究提出的αβ坐标系阻抗模型相比传统dq坐标系矩阵模型更为简洁，仅需两个平衡阻抗即可...
考虑受端换流器动态特性的LCC-HVDC系统稳定性评估与影响分析
Stability Assessment and Impact Analysis on LCC-HVDC System Considering the Dynamic Characteristic of Receiving-side Converter
Haipan Li · Heng Nian · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
随着风电装机容量的增加，送端交流电网中的线换相换流器高压直流输电（LCC-HVDC）系统面临次/超同步振荡（SSSOs）风险，威胁系统稳定。基于阻抗的方法依赖精确模型分析SSSOs，但现有研究多将受端换流器简化为理想直流电压源，忽略了其交直流动态特性，导致稳定性评估不准确，且受端系统对振荡的影响尚不明确。本文提出统一的小信号传递路径框架，建立计及受端系统的完整LCC-HVDC阻抗模型，基于直流阻抗网络详细分析系统稳定性及受端系统对SSSOs的影响，并定义二阶量化指标评估受端交互作用，讨论忽略该交...
解读: 该研究对阳光电源大型储能系统和高压变流器产品线具有重要参考价值。研究提出的统一小信号传递路径框架和完整阻抗建模方法，可直接应用于PowerTitan储能系统的并网稳定性分析，特别是在大规模风电配套储能场景中。其次同步振荡分析方法对ST系列储能变流器的GFM/GFL控制策略优化具有指导意义，有助于提升...