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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...
电压源变换器自适应频率耦合抑制策略及其稳定性区域分析
Adaptive Frequency Coupling Suppression Strategy for VSCs and Its Stability Region Analysis
Zhen Wang · Hao Pan · Peng Cheng · Limin Jia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
传统电压源变换器（VSC）的频率耦合抑制策略依赖于特定工作点参数配置，难以适应变工况并网系统。本文提出一种新型自适应频率耦合抑制策略，通过自适应q轴补偿重塑系统不对称性，有效提升了变工况下的系统稳定性，并给出了详细的稳定性区域分析。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。随着电网弱电网特征日益显著，逆变器在宽频带下的频率耦合问题常导致振荡风险。该自适应策略能够摆脱对固定工作点的依赖，显著增强阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性与鲁棒性。建议研发团队将该自...
电力变换器频率耦合动态的小信号建模方法综述
Review of Small-Signal Modeling Methods Including Frequency-Coupling Dynamics of Power Converters
Xiaolong Yue · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文综述并对比了电力变换器的小信号建模技术，重点关注超越开关频率一半的动态特性。研究涵盖了小信号平均建模法、描述函数法等，旨在提升变换器在复杂工况下的建模精度与稳定性分析能力。
解读: 该研究对于提升阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）的控制稳定性至关重要。随着电网环境日益复杂，高频谐振及频率耦合问题成为影响并网性能的关键。通过引入文中提及的先进小信号建模与描述函数法，研发团队可更精准地优化逆变器控制环路，提升产品在弱电网下的并网稳定性，并...
基于广义信噪比指标的频率耦合特性测量精度评估与增强方法
Accuracy Evaluation and Enhancement Method for Measuring Frequency Coupling Characteristics Based on Generalized Signal-to-Noise Ratio Index
Meng Li · Xiaorong Xie · Heng Nian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
阻抗测量是获取可再生能源发电机动态特性的有效手段。信噪比（SNR）是衡量测量抗噪性与精度的关键指标。现有研究多集中于单输入单输出模型，而频率耦合特性使阻抗呈现多输入多输出特征。本文提出了一种基于广义信噪比的测量精度评估与增强方法，以提升复杂电网环境下电力电子设备的阻抗辨识准确性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的并网稳定性设计。随着电网弱电网特征日益显著，逆变器与储能系统的频率耦合特性成为引发谐振及振荡的关键因素。该方法能有效提升研发阶段阻抗建模的准确性，助力iSolarCloud平台对电站侧动态特性的...
一种谐波相量域联合仿真方法及大规模VSC-MMC交直流电网谐波分析新见解
A Harmonic Phasor Domain Cosimulation Method and New Insight for Harmonic Analysis of Large-Scale VSC-MMC Based AC/DC Grids
Dewu Shu · Huiwen Yang · Guanghui He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对多变流器并网带来的频率耦合振荡（谐波、次/超同步振荡）挑战，本文提出了一种谐波相量域联合仿真方法。该方法旨在解决大规模交直流电网在谐波分析中对计算精度与效率的迫切需求，为复杂电力电子系统的稳定性评估提供理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的大型地面光伏电站及电网侧储能业务。随着PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器在弱电网环境下的应用日益广泛，谐波交互与振荡问题成为影响系统稳定性的核心挑战。本文提出的谐波相量域仿真方法，可优化阳光电源iSolarCloud平台的仿真模型，提升对复杂电网环境下变流器...
考虑非线性负载动态特性的有源电力滤波器
APF）系统分析与稳定性研究
Yuguo Li · Hao Yi · Fang Zhuo · Xin Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
有源电力滤波器（APF）是抑制谐波的有效手段，但在特定源荷条件下可能引发谐波振荡。本文分析了APF的谐波振荡机理及其稳定性，重点考虑了现有研究常忽略的APF电流控制动态特性及非线性负载的频率耦合效应，并提出了相应的稳定控制策略。
解读: 该研究对阳光电源的并网技术具有重要参考价值。APF的谐波抑制与稳定性分析直接关联到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在弱电网或复杂负载环境下的电能质量表现。随着分布式能源渗透率提升，电网谐波环境日益复杂，该文提出的频率耦合分析方法可优化PCS的电流环...
一种增强弱电网下变换器稳定性的新型锁相环结构
A Novel Phase-Locked Loop Structure to Enhance Converter Stability in Weak Grids
Xiaoqiang Guo · Shiqi Zhang · Zhixing Yan · Yupeng Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
锁相环（PLL）是变换器与电网同步的核心。然而，传统双二阶广义积分器锁相环（DSOGI-PLL）在弱电网下存在不对称动态特性，易引发频率耦合及次/超同步振荡。本文分析了其耦合机理，并提出了一种新型PLL结构以提升弱电网下变换器的稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性痛点。随着光伏渗透率提升，电网强度下降，传统PLL易导致振荡风险。该新型PLL结构可直接优化阳光电源逆变器的控制算法，提升产品在复杂电网环境下的适应性和抗扰动能力，保障电站稳定运行。建议研发团队评估该结构在iSolarCloud...
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...
单相并网电压源变换器
VSC）的谐波域SISO等效阻抗建模与稳定性分析
Chen Zhang · Marta Molinas · Sjur Foyen · Jon Are Suul 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种用于单相并网电压源变换器（VSC）阻抗建模与稳定性分析的谐波域单输入单输出（SISO）等效建模技术。该方法基于一种转换技术，将基于谐波传递函数（HTF）的模型转化为SISO等效模型，在保留频率耦合信息的同时，简化了复杂系统的稳定性分析过程。
解读: 该研究对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业并网产品具有重要参考价值。单相并网系统在弱电网环境下易出现谐波振荡与稳定性问题，该SISO等效建模方法能有效简化控制环路设计，提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的电网适应性评估模型中，优化逆变器控...
基于Chirp误差控制的弱阻尼单相电压源变换器频率扫描
Frequency Scanning of Weakly Damped Single-Phase VSCs With Chirp Error Control
Sjur Føyen · Chen Zhang · Yu Zhang · Takanori Isobe 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
Chirp扫描是宽带阻抗测量的常用技术，具有速度快、实现简单的优势，尤其适用于存在频率耦合的单相电压源变换器（VSC）。然而，若不处理Chirp响应的时域误差，测量精度会受限。本文针对弱阻尼单相VSC，提出了一种改进的频率扫描方法，旨在提升系统阻抗建模与稳定性分析的准确性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能系统（如单相PCS）具有极高价值。在弱电网环境下，单相逆变器易发生谐振失稳，通过Chirp扫描技术精确获取阻抗特性，能有效优化控制算法，提升系统在弱电网下的并网稳定性。建议研发团队将此高精度阻抗测量方法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器自诊...
直流电力电子系统的频域建模与谐波状态空间仿真方法
Frequency-Domain Modeling and Simulation of DC Power Electronic Systems Using Harmonic State Space Method
JunBum Kwon · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Claus Leth Bak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
直流电力电子系统广泛应用于电动汽车、船舶及家庭等领域。由于系统中存在复杂的动态交互与频率耦合，传统的时域仿真效率较低。本文提出利用谐波状态空间（HSS）方法对直流系统进行频域建模与仿真，旨在高效分析系统动态特性与频率耦合问题。
解读: 该研究提出的谐波状态空间（HSS）方法对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器在复杂电网环境下的稳定性分析具有重要价值。随着光储系统在弱电网或微电网场景下的应用增多，多变换器间的谐波交互与频率耦合问题日益显著。利用HSS方法替代传统的时域仿真，可显著提升研...
不平衡条件下采用双同步旋转坐标系电流控制的三相逆变器阻抗建模
Impedance Modeling for Three-Phase Inverters With Double Synchronous Reference Frame Current Controller in the Presence of Imbalance
Lucia Beloqui Larumbe · Zian Qin · Lu Wang · Pavol Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文针对风电应用中典型的双同步旋转坐标系（DSRF）电流控制结构，建立了电力电子变换器的小信号阻抗模型。研究重点分析了电网电压与电流不平衡对变换器频率耦合特性的影响，揭示了负序分量在非理想电网环境下对系统稳定性的作用机制。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器和风电变流器在复杂电网环境下的稳定性设计具有重要参考价值。在弱电网或电网电压不平衡场景下，传统的控制策略易引发谐振或失稳。通过引入DSRF阻抗建模方法，研发团队可优化逆变器在不平衡工况下的电流环控制参数，提升产品在恶劣电网环境下的并网适应性。建议将该建模方法集成至...
基于直流电压环Q轴补偿的并网逆变器频率耦合抑制策略
Frequency-Coupling Suppression Strategy for Grid-Connected Inverter Based on DC Voltage Loop Q-Axis Compensation
Ling Yang · Difan Zhu · Qijun He · Jiewen Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
并网逆变器中不对称的控制结构会导致频率耦合效应，增加系统分析难度并威胁电网稳定性。本文提出一种通过增加对角子系统并减少耦合子系统来实现解耦的控制策略，重点研究了基于直流电压环Q轴补偿的频率耦合抑制方法，旨在提升弱电网下逆变器的运行稳定性。
解读: 该研究直接针对并网逆变器在弱电网环境下的稳定性问题，对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。随着全球电网接入比例提升，弱电网场景日益增多，该解耦控制策略能有效提升逆变器在复杂电网环境下的抗干扰能力，减少谐波振荡风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平...
基于补偿转子电流动态消除锁相环影响的双馈风机系统阻抗重塑方法
Impedance Reshaping Method of DFIG System Based on Compensating Rotor Current Dynamic to Eliminate PLL Influence
Xiaoling Xiong · Bochen Luo · Longcan Li · Ziming Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）中锁相环（PLL）引起的频率耦合及弱电网下的负电阻特性稳定性问题，提出了一种通过补偿转子电流动态来重塑系统阻抗的方法。该方法有效消除了PLL对系统稳定性的负面影响，提升了DFIG在弱电网环境下的运行稳定性。
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。随着风电场接入弱电网场景增多，锁相环引起的振荡问题是变流器控制策略的难点。通过阻抗重塑技术优化转子侧变流器（RSC）的控制算法，可以显著提升阳光电源风电变流器在复杂电网环境下的适应性和稳定性。建议研发团队将该阻抗补偿策略集成至控制固件中，以应对高比...
考虑数字控制与PWM效应的三相并网变换器多频小信号建模
Multifrequency Small-Signal Modeling for Three-Phase Grid-Tied Converter Considering Digital Control and PWM Effect
Hang Li · Yao Sun · Jianheng Lin · Guanguan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对传统平均建模法在数字控制变换器中因忽略宽带频率耦合效应而精度不足的问题，本文提出了一种考虑数字控制与PWM效应的三相并网电压源变换器s域多频小信号模型，提高了系统在宽频范围内的建模准确性。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发中，随着电网环境日益复杂（如弱电网），数字控制延迟和PWM调制带来的高频谐振问题已成为提升并网稳定性的关键瓶颈。该多频建模方法能有效指导控制算法优化，提升逆变器在宽...
基于频率耦合校正因子的MIMO电力电子系统稳定性评估单坐标波特图
Single Coordinate Bode Plots for Stability Evaluation of MIMO Power Electronics Systems via a Frequency Coupling Corrective Factor
Chirag Ramgopal Shah · Marta Molinas · Sjur Føyen · Salvatore D'Arco 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文针对电力电子主导系统在单坐标系（如dd/qq轴）下进行稳定性评估时，因频率耦合效应导致精度下降的问题，提出了一种通过频率耦合校正因子改进的单坐标波特图分析方法。该方法旨在简化传统MIMO框架下广义奈奎斯特判据的复杂性，为电力电子系统的稳定性分析提供更直观且准确的工具。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心并网技术。随着光伏和储能渗透率提升，弱电网下的系统振荡与稳定性成为行业痛点。该方法通过简化MIMO稳定性分析，可显著提升阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）在复杂电网环境下的控制参数设计效率。特别是在构网型（GFM）技术研发中，利...
弱电网条件下抑制频率耦合的并网变流器对称控制方法
A Symmetrical Control Method for Grid-Connected Converters to Suppress the Frequency Coupling Under Weak Grid Conditions
Xueguang Zhang · Sida Fu · Wenjia Chen · Nannan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对非对称旋转坐标系控制引起的频率耦合及谐波失稳问题，基于复信号阻抗模型，分析了电网阻抗与频率耦合对系统稳定性的影响。针对锁相环（PLL）对q轴动态的主导作用，提出了一种对称控制策略，旨在提升弱电网环境下并网变流器的稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（如高阻抗、偏远地区）下的并网稳定性问题。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该对称控制方法能有效抑制由PLL引起的频率耦合谐振，提升逆变器在弱电网下的鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的算法库中...