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基于二极管整流单元的海上风电柔性低频送出系统黑启动策略
Black-start Strategy for Offshore Wind Power Flexible Low-frequency Transmission System Based on Diode Rectifier Unit
黄莹 · 黄小威 · 肖晃庆 · 刘涛 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51
在基于二极管整流单元（DRU）的海上风电柔性低频送出系统中，DRU无法向海上风电场传输有功功率，需依赖外部电源实现黑启动。为此，提出一种以辅助换流器作为黑启动电源的启动策略。首先介绍系统拓扑结构及风电机组稳态下的构网型控制方法，进而设计辅助换流器与风电机组的协同启动方案，并分析辅助换流器容量选取原则。最后在PSCAD/EMTDC中搭建模型进行时域仿真，结果表明该策略可使风电场各电气量平稳过渡至正常运行状态，实现系统的平滑黑启动。
解读: 该研究的黑启动策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。基于DRU的柔性低频送出系统与ST系列储能变流器的构网型控制技术高度相关,其辅助换流器协同启动方案可优化储能系统的黑启动能力。研究中的GFM控制方法也可应用于PowerTitan大型储能系统,提升系统稳定性。此外,该技术对风电变流器的电...
规模新能源接入场景下计及灵活性资源协同均衡的电力系统黑启动动态分区方法
Dynamic Black-Start Partitioning Method for Power Systems Considering Coordination and Balance of Flexible Resources under Large-Scale Renewable Energy Integration
刘艳 · 袁可心 · 顾雪平 · 刘玉田 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年6月 · Vol.45
针对大规模新能源接入场景，提出计及灵活性资源均衡约束的电力系统黑启动动态分区方法。构建以最大化分区凝聚度与机组加权发电量、最小化子系统重构进度差异为目标的多目标混合整数线性规划模型，结合收缩时域预测控制框架，采用广义Benders分解实现主从问题迭代求解。基于含风电与储能的IEEE 39节点和118节点系统的仿真结果表明，该方法通过灵活性资源的协同均衡，提升新能源运行安全性与出力利用效率，显著增强系统恢复能力。
解读: 该黑启动动态分区方法对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的灵活性资源协同均衡策略可直接应用于ST系列储能变流器的黑启动功能开发，通过构网型GFM控制技术实现电网断电后的自主启动能力。多目标优化模型为iSolarCloud平台的智能调度算法提供理论支撑，...
多虚拟同步发电机主导系统稳定性分析方法及提高措施综述
A Review on Stability Analysis Methods and Enhancement Measures for Multi-Virtual Synchronous Generator Dominated Systems
胡秦然 · 巫绍辉 · 韩汝帅 · 张旺 等8人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着电网中电力电子设备比例上升，系统惯量下降，微电网等全电力电子化系统面临严峻频率稳定挑战。虚拟同步发电机（VSG）技术通过模拟同步机外特性提供虚拟惯量，未来将广泛应用于多机协同支撑场景。本文综述主配电网中VSG的稳定性研究进展，介绍其原理与电流源、电压源型拓扑特性，系统梳理从单机到多机系统的小信号与暂态稳定性分析方法及提升措施，并针对微电网全时序运行阶段，多层次剖析VSG面临的稳定性难题，最后提出后续研究方向与建议。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的高比例并网应用具有重要指导意义。VSG技术可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的构网控制，提升系统惯量支撑能力；同时可优化SG系列光伏逆变器的并网特性，实现多机协同。研究成果有助于提升阳光电源在微电网场景下的产品竞争力，特别是在储能变流器的...
面向网络化微电网动态形成的随机黑启动资源配置及分布式能源辅助恢复
Stochastic Black Start Resource Allocation to Enable Dynamic Formation of Networked Microgrids and DER-Aided Restoration
Cong Bai · Salish Maharjan · Han Wang · Zhaoyu Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
针对高比例分布式能源主导的配电网长时间停电问题，本文提出一种两阶段随机黑启动资源配置方法（SDMG-BS），支持风险规避且自适应的恢复策略。通过虚拟同步发电机控制的构网型逆变器作为黑启动电源，结合三个暂态频率指标约束保障负荷投入过程中的频率安全。利用智能开关实现微电网间及与主网的异步同步。基于场景的随机规划模型处理可再生能源、负荷及主网停电时长的多重不确定性。线性频率模型规划精度超90%。IEEE 123节点系统仿真表明，该方法关键负荷恢复率提升达20%，可在主网恢复前完成两次微电网同步，且所有...
解读: 该随机黑启动资源配置技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中基于虚拟同步机控制的构网型逆变器黑启动方案，可直接应用于阳光电源GFM控制技术优化，增强储能系统在电网停电时的自主组网能力。三个暂态频率指标约束（RoCoF、Nadir、稳态偏差）为ST储能变流...
基于桥臂并联混合型换流器的海上风电直流送出系统
DC Transmission System for Offshore Wind Farms Based on Arm-Parallel Hybrid Converters
肖晃庆甘慧辰 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51
在深远海风电直流送出技术中，二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）并联系统因控制灵活、支持黑启动等优势备受关注。本文提出一种由二极管不控桥臂与子模块级联桥臂并联构成的桥臂级混合型换流器拓扑，建立其数学模型，分析工作原理及谐波电流传递特性。基于此，提出有功功率协调与谐波抑制控制策略，实现有功全由二极管桥臂传输，MMC桥臂承担无功与谐波补偿。通过PSCAD/EMTDC搭建1000MW仿真模型，验证了所提方案的有效性。结果表明，相比站级并联方案，该方案可省去一台DRU侧变压器，降低谐波...
解读: 该桥臂并联混合型换流器技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。其混合拓扑结构可应用于ST系列MW级储能变流器和SG系列集中式逆变器,通过二极管桥臂与MMC桥臂的协同控制实现高效率传输与电能质量优化。特别是在谐波抑制和无功补偿方面的创新,可优化阳光电源产品的电网友好性能。该方案省去变压器、降低谐...
一种具有自黑启动和故障穿越能力的新型经济型高压直流系统
A Novel Cost-Effective HVDC System With Self Black-Start and Fault Ride-Through Capability
Haihan Ye · Wu Chen · Tao Li · Xingyu Liu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
本文提出了一种具备黑启动、主动建压、谐波抑制及交直流故障穿越能力的经济型高压直流输电系统。通过充分利用电流源换流器的直流电压反向特性，并将其引入海上整流站，设计了特殊的负反馈机制，可在无控制与保护介入时主动抑制直流故障短路电流。相比传统系统，该方案继承了二极管整流式HVDC的低成本优势，同时省去了启动电缆和无源滤波器，显著提升了系统在交直流故障下的运行性能。仿真结果验证了所提方案的可行性。
解读: 该研究提出的黑启动和故障穿越技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要参考价值。特别是其负反馈抑制直流故障的设计思路,可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的故障保护优化。文中提出的无需启动电缆和无源滤波器的方案,有助于降低SG系列光伏逆变器的系统成本。该技术可提升阳光电源产品在以下方面的...
一种基于无颤振固定时间滑模功率同步控制的电压型逆变器黑启动解决方案
A Black Start Solution for Voltage-Controlled Inverters With Chattering-Free Fixed-Time Sliding Mode Power Synchronization Control
Arjita Pal · Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Bijaya Ketan Panigrahi · Hemanshu R. Pota · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
基于逆变器的发电设备在电力系统恢复中起着至关重要的作用，特别是通过黑启动能力协助系统恢复，使其在当代电网韧性策略中至关重要。本文提出了一种新颖的无抖振固定时间滑模功率同步控制（FSMPSC）方法，专门用于增强电压控制（VC）逆变器的黑启动能力。该控制器的主要目标是增强闭环系统的鲁棒性，使采用电网形成（GFM）控制的逆变器在各种电网条件下都能与公用电网无缝集成。值得注意的是，这种集成无需额外的同步单元，如锁相环（PLL）。所提出的控制器显著改善了电网同步性能，使逆变器在保持电压源特性的同时，能够从...
解读: 该固定时间滑模功率同步控制技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的黑启动功能优化，可提升系统恢复供电的可靠性与响应速度。无颤振特性有助于改善储能变流器的电能质量，与阳光电源现有的GFM控制技术形成良好互补。该方案也可扩展应用于SG系列...
构网型逆变器在变压器励磁序列黑启动应用中的分析
An Analysis of Grid-Forming Inverters in Blackstart Applications During Transformer Energization Sequence
Huzaifa Karimjee · Satish Ranade · Deepak Ramasubramanian · Olga Lavrova · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月
基于逆变器的电源（IBR）渗透率的不断提高，使得有必要重新评估当前的电网运行方式。黑启动是一个受到重新关注的特殊领域，这是因为电网形成逆变器（GFMI）具备模拟同步发电机（SG）的能力。IBR执行黑启动的能力是一个全新的概念，需要进行更深入的研究，特别是考虑到IBR存在过流限制等约束条件，这些条件会影响非线性网络设备的带电投入。本文介绍了一个使用GFMI的黑启动案例研究，重点关注大型空载厂用变压器的带电投入。研究中展示了一种独特的涌流现象，即厂用变压器与逆变器中压（MV）变压器之间的协同涌流。随...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文探讨的构网型逆变器（GFMI）黑启动技术具有重要的战略价值。随着全球能源转型加速，电网对新能源设备的黑启动能力提出了更高要求，这为我们的光储产品开辟了新的应用场景和市场空间。 论文重点研究了GFMI在变压器励磁过程中的表现，特别是交感涌流问题及其解决方案。这直接关...