杨万里涂春鸣肖凡郭祺 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

电网故障期间维持虚拟同步发电机（VSG）的暂态稳定性对系统安全至关重要，而频率稳定性是其实现的前提。现有方法较少兼顾二者，为此提出一种面向频率稳定性提升的VSG暂态稳定性增强控制策略。通过分析惯性和阻尼在不同故障下对系统动态特性的影响，引入角频率偏差反馈的有功控制环，并结合小信号与大信号模型综合研究暂态响应。进一步提出考虑最优阻尼比的参数设计方法，实验结果验证了理论分析与所提方法的有效性。

解读: 该VSG暂态稳定性增强方法对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法通过角频率偏差反馈优化有功控制环，可显著提升电网故障期间的频率稳定性和暂态响应性能。基于最优阻尼比的参数设计方法可直接应用于VSG控制算法优化，增强构网型GFM控制策略...

王炜宇 · 易念棋 · 蔡晔 · 曹一家 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45

柔性直流输电系统凭借其灵活的功率调节能力，可为受端电网提供辅助频率支撑。本文提出一种具备功率扰动观测能力的构网型逆变站频率控制策略，通过设计基于有限量测信号的状态与负荷扰动实时估计算法，实现对受端电网功率扰动的主动感知；结合线性二次型最优反馈控制，构建状态反馈与扰动补偿协同控制器，实现对功率扰动的精确抑制，有效缓解频率波动。基于DIgSILENT/PowerFactory与MATLAB联合仿真平台构建测试系统，仿真结果表明该方法能显著提升受端电网在负荷扰动下的频率稳定性。

解读: 该功率扰动观测与构网型频率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。文中提出的状态与负荷扰动实时估计算法可直接应用于储能系统的GFM控制策略，增强其在弱电网环境下的频率支撑能力。通过有限量测信号实现扰动主动感知，结合LQR最优反馈控制的设计思路，可优化阳...

聂永辉 · 刘家僮 · 杜正春 · 高磊 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年10月 · Vol.45

大规模风电并网显著降低系统惯量，威胁频率稳定。为此，本文结合非线性预测理论与扩张状态观测器（ESO），提出一种双馈风机参与电网频率调节的短期支撑方法。通过构建与频率偏差和风机转速相关的目标状态方程，确定预测阶数；利用非线性预测理论计算预测矩阵，估计未来状态误差并生成非线性控制律；引入ESO观测复杂李导数项，降低计算负担。仿真结果表明，该方法有效提升系统频率响应性能，无需额外转速恢复控制即可实现转子转速自恢复。

解读: 该研究提出的非线性预测频率支撑方法对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。首先，ESO观测器与非线性预测控制的结合可优化ST系列储能变流器的GFM控制性能，提升电网频率支撑能力。其次，该方法的自恢复特性可应用于SG系列光伏逆变器的VSG控制，实现更优的惯量响应。此外，预测控制思路也...

袁铁江 · 张江飞 · 滕越 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

针对传统控制下新能源制氢系统惯量响应缺失、频率稳定性差及参与电网调节能力弱等问题，提出基于虚拟同步机（VSG）的协调控制策略。建立系统模型，结合电解槽安全约束与蓄电池协同，构建网侧VSG控制模型；设计自适应VSG方法以避免过度响应，削弱新能源波动平抑能力；通过附加响应控制抑制直流母线电压波动；并提出多模式下考虑单元状态的能量管理策略。仿真验证所提方法可提升系统惯量支撑与一次调频能力，显著增强频率稳定性。

解读: 该VSG协调控制技术对阳光电源ST储能系统和光储制氢一体化方案具有重要应用价值。研究中的自适应VSG控制可直接应用于PowerTitan储能系统，提升其构网型GFM控制性能，增强电网惯量支撑和一次调频能力。电解槽安全约束与蓄电池协同的能量管理策略，可优化阳光电源光伏制氢系统中SG逆变器、ST储能变流...

苏开元 · 魏澈 · 邱银锋 · 李国香 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年10月 · Vol.45

随着高比例新能源接入及燃气轮机逐步退出，海上油田群电网频率稳定问题日益突出，构网型储能为改善该问题提供了可能。本文建立考虑变流器控制参数、原动机-调速器响应速度等因素的等值频率响应模型，推导其闭式解，从频率变化率、最低频率、系统惯量和频率波动四方面分析频率稳定性，揭示惯性参数、调频系数与虚拟阻抗的影响规律，并通过实际案例仿真验证方法有效性。进一步对比跟网型与构网型储能在频率支撑能力上的差异，为提升海上油田群电网频率稳定性提供技术支撑。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统在海上油田等孤岛电网应用具有重要价值。文章揭示的构网型GFM控制中惯性参数、调频系数与虚拟阻抗对频率稳定性的影响规律，可直接指导ST储能变流器的虚拟同步机VSG参数优化设计，提升频率响应速度和抗扰动能力。特别是闭式解推导方法可用于快速评...

M. Chethan · K. Ravi · IEEE Access · 2025年1月

本文重点综述高比例可再生能源接入下电力系统中的惯性问题。随着基于可再生能源的分布式发电单元大量接入，电力系统呈现出低惯性和弱阻尼特性，严重影响系统的频率稳定性与动态性能。电力电子逆变器使电源与应用解耦，导致系统惯性下降，功率失衡引发的频率快速变化和波动进一步加剧稳定性挑战。本文系统回顾了多种建模与控制算法，并提供详尽的参数描述，填补该领域研究空白，为微网应用中虚拟同步发电机模型与控制策略的后续研究提供参考。

解读: 该虚拟惯性支持技术对阳光电源储能与光伏产品线具有核心应用价值。文章系统梳理的VSG建模与控制算法可直接应用于ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化，提升PowerTitan大型储能系统在弱电网下的频率支撑能力。针对低惯性问题的解决方案可增强SG系列光伏逆变器在高比例新能源场景下的并网稳定性，改...

Zhihong Liu · Lei Xi · Yue Quan · Chen Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

分布式能源、负荷与储能设备具有间歇性和强随机性，接入电网后易引发显著的频率波动。现有基于多智能体协同神经网络的控制算法易遭遇灾难性遗忘问题，难以在强随机扰动下实现最优控制。本文提出一种基于正交权重修正策略网络更新的近端受脑启发策略优化（PBPO）算法，赋予网络类脑上下文感知能力，从而加速多区域协同控制的收敛速度，有效抑制电网严重随机扰动引起的频率波动。通过大规模电动汽车接入场景下的两个负荷频率控制模型仿真验证，所提PBPO算法在收敛速度、频率稳定性及控制性能方面均优于多种强化学习算法。

解读: 该脑启发协同控制技术对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统参与电网AGC调频场景，PBPO算法的抗遗忘特性可显著提升多储能站点协同响应能力，解决ST系列储能变流器在强随机扰动下的频率稳定问题。对于新能源汽车业务，该算法可优化大规模充电桩V2G协同控制策略，实...

Jingfeng Fu · Chuan He · Tianqi Liu · Lu Nan · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

作为电力系统防御的最后一道防线，主动解列在系统安全稳定中具有重要作用。本文提出一种面向韧性的解列装置优化配置方法，计及极端事件下的频率稳定性和需求响应。规划模型以最小化解列装置投资成本、切负荷成本和过剩发电成本为目标，结合孤岛连通性与系统运行约束，引入频率变化率、频率最低点/超调等频率稳定约束以保障孤岛频率安全。同时建模机组一次调频备用以减少不必要的负荷切除，并利用需求响应有效缓解解列后功率缺额，提升系统频率稳定性。该模型构建为混合整数线性规划，可由商用求解器高效求解。基于新英格兰39节点和IE...

解读: 该主动解列与频率稳定技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的频率稳定约束（RoCoF、Nadir、超调量）可直接应用于储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升极端故障下的孤岛运行能力。需求响应与一次调频备用建模思路可集成到iSolarCloud平...

Jiacheng Li · Yixiang Huang · Xun Dou · Shunjiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

随着可再生能源在电力系统中占比不断提升，其出力的间歇性与不确定性对电网频率稳定性造成影响。为此，本文提出一种考虑荷电状态（SOC）分区及调频性能匹配的多类型储能配置方法。首先，采用变分模态分解（VMD）方法对自动发电控制（AGC）信号进行分解与重构，并结合锂离子电池与飞轮储能的充放电特性，将不同频率成分分配至相应的储能系统。其次，构建了考虑SOC分区的多类型储能容量优化配置模型，以储能全寿命周期规划成本最小为目标函数。基于华北某地区实际数据，在不同场景下进行案例分析，验证了所提方法的有效性。结果...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的调频应用具有重要价值。SOC分区策略可直接应用于ESS集成方案的能量管理系统，通过VMD信号分解实现锂电池与飞轮混合储能的协调控制，优化ST2000/ST2500变流器的功率分配策略。该方法与阳光电源构网型GFM控制技术结合，可提升储...

Seyed Hossein Rouhani · Saleh Mobayen · Chun-Lien Su · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月

在电力市场放松管制的环境下，传统的频率控制目标与市场驱动策略相结合，以确保竞争性电力市场中电网的可靠高效运行。传统上，电价协议是离线结算的。然而，私营分布式发电公司的兴起和第四次工业革命正推动市场向实时竞价转型，其特点是存在极大的不确定性且网络攻击风险增加。为应对这些挑战，本文提出了一种新颖的模型跟随有限时间鲁棒跟踪控制策略。该方法能有效应对极端时变不确定性、虚假数据注入网络攻击和时滞问题，适用于实时运行。其主要特点包括采用鲁棒控制来减轻不确定性和网络攻击的影响，以及具有带有时滞补偿的有限时间收...

解读: 该研究的鲁棒有限时间频率控制技术对阳光电源的储能与并网产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的GFM控制算法优化，提升系统在网络攻击下的频率恢复能力。同时该技术也可集成到SG系列光伏逆变器的并网控制中，增强电价响应能力。特别是在大规模储能电站和工商业光储项目中...

Nan Zhang · Zheren Zhang · Zheng Xu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

可再生能源的大规模接入导致电力系统复杂性和不确定性增加，频率失稳问题日益突出。本文提出一种基于径向基函数神经网络（RBFNN）的协调自适应滑模控制（CAR-SMC）方法，用于抑制含多个风电场的不确定电力系统的频率偏差与振荡。通过滑模控制构建上层频率调节控制律，利用RBFNN逼近系统不确定性，并设计自适应律实现不确定性在线快速估计与滑模抖振抑制。针对传统滑模控制仅适用于单输入系统的局限，引入基于动量的功率分配策略，实现多输入自适应滑模控制，并协调风电机组与储能系统的调频能力。在改进的IEEE 39...

解读: 该协调自适应滑模控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的调频功能具有重要应用价值。文中提出的基于RBFNN的不确定性在线估计与抖振抑制方法，可直接应用于储能系统的频率响应控制，提升PowerTitan在电网一次调频中的响应速度和稳定性。基于动量的功率分配策略为多储能单元协...

Amirabbas Hadizade · Mehrdad Moallem · Mitchell Miller · Jiacheng Wang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

现代电力系统中逆变型电源渗透率上升导致系统惯量显著降低，给频率稳定带来挑战。为此，一种名为“快速频率响应（FFR）”的新型辅助服务应运而生，要求风电等可再生能源在扰动后数秒内迅速提供功率支持以抑制频率跌落。本文提出一种结合超级电容器储能系统与风力发电机组的协同控制方法，提升风电系统的FFR能力。该方法确保超级电容器在不同风况下均具备快速响应能力，同时优化风电机组在宽风速范围内的FFR参与度并维持系统稳定运行。结果表明，在保持与纯超级电容配置相当投资成本的前提下，风电系统可显著增强FFR贡献，有效...

解读: 该超级电容-风电协同FFR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。研究提出的快速频率响应策略可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术优化，通过超级电容与储能系统的功率分层控制，实现毫秒级频率支撑响应。建议在ST2236UX等高功率储能变流器中集成超级电容模...

Guang Hu · Yongheng Yang · Huanhai Xin · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

可再生能源发电单元（RGUs）的广泛接入削弱了系统的物理惯性，使得机组级频率支撑能力（FSC）与系统级频率稳定性的评估愈发重要。然而，现有方法缺乏统一的FSC评估框架，且制造商对RGU信息的保密加剧了该问题。为此，本文提出一种基于阻抗测量的统一传递函数结构（UTFS）模型及其参数求解方法，可实现机组级FSC与系统级频率稳定性的统一评估。通过频域方法（如xy阻抗测量）获取机组级UTFS，并通过简单聚合得到系统级UTFS。所提框架无需详细模型或事件后数据，利用有效惯性、阻尼和一次调频三个关键指标统一...

解读: 该统一频率支撑能力评估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系统，可基于阻抗测量技术建立标准化FSC评估体系，通过有效惯性、阻尼和一次调频三指标量化虚拟同步机VSG控制效果，优化构网型GFM控制参数整定。对SG系列光伏逆变器，该方法可在不暴露详细控...

Yifan Fang · Wei He · Yanjun Liu · Jiabing Hu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

准确评估可再生能源发电的惯性响应对频率稳定至关重要。然而，以双馈感应发电机（DFIG）为代表的风力发电机具有固有的时变惯性特性，与同步发电机有本质区别。现有惯性评估方法多基于同步机的时域惯性常数，难以刻画该时变特性，直接套用缺乏理论依据。本文基于角动量定理推导了时变惯性的计算表达式，揭示其随扰动动态变化的特性。进一步研究频域惯性表征方法，实现与扰动无关的惯性描述，并建立频域与时域惯性间的数学关系，阐明频域惯性的物理意义。IEEE 39节点系统仿真验证了频域方法能准确捕捉惯性动态，适用于高比例新能...

解读: 该DFIG时变惯性表征技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。ST系列储能变流器的虚拟同步机VSG控制需准确模拟惯性响应，传统基于同步机恒定惯性常数的方法难以适配风储混合场景。文中提出的频域惯性表征方法可为PowerTitan储能系统提供与扰动无关的惯性参数整定依据，优化GFM控制器的虚拟惯量...

Victor H. Hinojosa · Daniel Bolbarán · Esteban Gil · Guillermo Gutierrez-Alcaraz · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

将自动发电控制（AGC）系统视为经济调度与同步发电机动态之间的中介，本文提出一种新的AGC建模方法。该调度框架基于随机N-1有损网络约束经济调度问题，构建为混合整数线性规划模型，并采用分段线性表达式表示输电损耗。在一次调频结束后，该方法在两阶段随机优化中选择参与调节的机组并确定其调节分配因子，综合考虑负荷电压依赖性，利用线性有损移位因子建模潮流与网损，最小化启停与运行成本。所提方法允许AGC机组双向调节以经济应对低频事件，协同优化能量与备用，相较传统AGC更具灵活性与效率。在50节点系统中通过D...

解读: 该AGC优化调度技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双向调节策略与能量-备用协同优化方法，可直接应用于储能变流器参与电网一次调频后的二次调频控制，通过随机优化算法动态调整储能系统充放电功率分配因子，在考虑输电阻塞和网损的前提下实现经济调度。该方...

Hongchun Shu · Yefu He · Guangxue Wang · Hanxin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

针对水轮机水锤效应及调速器PID参数设置不当可能导致水电机组对系统产生负阻尼、影响频率稳定的问题，提出一种光伏（PV）与混合电池储能系统（HBESS）协同补偿控制方法。建立了水能、光伏和混合储能模型，设计了基于功率输出与频率偏差变化的光伏变负荷减载调频策略，以及结合荷电状态、频率变化率和频率偏差的HBESS控制策略，其中超级电容器采用虚拟惯性控制，铅碳电池采用下垂控制。进一步提出基于鲸鱼优化算法（WOA）优化的模型预测控制（MPC-WOA）策略，快速整定水电机组最优PID参数，协调控制混合储能响...

解读: 该研究的光伏-混合储能协同调频技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文中提出的超级电容虚拟惯性控制与铅碳电池下垂控制相结合的HBESS策略，可直接应用于ST系列储能变流器的多时间尺度协调控制算法优化，提升电网一次调频响应速度。MPC-WOA优化策略为阳光电源...