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计及限流切换的构网型变换器并联系统暂态同步稳定分析
Transient Synchronization Stability Analysis of Grid-Forming Converter Parallel Systems Considering Current Limiting Switching
吴峰 · 鲍颜红 · 郑建勇 · 徐泰山 等7人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
电网短路故障下,并联运行的新能源构网型变换器暂态交互作用显著增强,系统暂态同步失稳风险上升。本文建立了构网型变换器并联系统的暂态交互模型,结合同步发电机稳定理论,揭示了暂态交互能量对稳定性的影响机理及功角牵引机制,阐明多变换器稳定性趋同或弱稳定个体加速失稳的动态过程。提出计及限流切换的稳定域构建方法,分析运行状态与控制参数对暂态稳定性的影响规律,仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。
解读: 该研究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大型储能系统中多机并联场景,研究揭示的暂态交互能量影响机理和功角牵引机制,可直接用于优化GFM控制策略,提升电网故障下的暂态同步稳定性。提出的计及限流切换的稳定域构建方法,为ST变流器的限流保护与暂态稳定协调...
构网型变流器宽短路比范围适应性分析与提升
Grid-Forming Converters Adaptability Analysis and Enhancement under Wide Short-Circuit Ratio Range
刘龙胡彬王垚鑫廖玉茗黄旭东年珩 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新能源渗透率提高,电网复杂性增加,构网型变流器面临宽范围短路比的并网环境。本文建立了包含功率控制、坐标变换及电压-电流环耦合的阻抗模型,通过降阶模型揭示其在强电网下失稳机理。提出混合虚拟阻抗方法,有效提升变流器在全频段内的并网稳定性及对复杂电网的适应能力。实验结果验证了阻抗分析的准确性与所提策略的有效性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大功率光伏逆变器的并网稳定性具有重要指导意义。混合虚拟阻抗方法可直接应用于公司GFM储能产品的控制策略优化,提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网条件下的适应性。研究成果对完善阳光电源构网型产品在高渗透率新能源场景下的性能具有积极作用,尤其有助于提升ST2...
系统小扰动初期交变电气量的幅频调制特征及解调方法
Amplitude and Frequency Modulation Characteristics of Alternating Electrical Quantities in the Early Stage of Small Disturbances and Their Demodulation Methods
吴鹏辉 · 王思成 · 袁小明 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
电力电子化系统受扰后,在设备端口不平衡功率驱动下,内电势幅值与频率动态调节,引发电网交变电压、电流的幅频联合调制,导致振荡特性显著变化。本文基于交流信号形成与演化的幅频调制机制,揭示小扰动初期系统动态中交流信号的振荡特征,并提出相应的特征提取方法。通过分析系统运行机理,明确调制特征决定因素,构建解调算法并给出实现步骤。结合多尺度仿真与实验,验证了幅频调制演化机制的合理性及解调方法的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要参考价值。文中提出的幅频调制特征分析方法可用于优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的小信号稳定性控制。特别是在大规模新能源并网场景下,该方法有助于提升PowerTitan储能系统和1500V光伏系统的电网适应性。通过在产品中集成该解调算法,...
构网型电源接入下新能源场站的稳定运行能力评估
Stability Assessment of Renewable Energy Stations with Grid-Forming Power Supply Integration
马子涵 · 黄萌 · 付熙坤 · 贾一超 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
现有短路比指标未计及构网型电源的电压支撑作用,且临界短路比忽略功角稳定约束,难以准确评估弱电网下新能源场站的稳定运行能力。本文在电压与功角稳定约束下计算跟网型场站的短路比及临界短路比,通过比较二者关系评估其稳定能力;进而利用临界短路比变化量化构网型电源对稳定性的提升效果。最后通过含跟网型与构网型电源的并网系统仿真验证了所提方法的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的构网型储能变流器(ST系列)和大功率光伏逆变器(SG系列)的弱电网并网性能评估具有重要指导意义。通过引入考虑电压支撑作用的短路比评估方法,可以更准确地预测我司GFM产品在弱电网条件下的稳定运行边界。这对优化ST储能系列的VSG控制算法、提升SG光伏逆变器的低SCR适应性具有直接价值...
考虑差异化调频死区的风电基地分层集群协同频率控制策略
Hierarchical Cluster Cooperative Frequency Control Strategy for Wind Power Base Considering Differentiated Frequency Regulation Deadbands
姜涛邱宇琛李雪李国庆 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
针对高风电渗透率系统惯量不足问题,提出一种考虑差异化调频死区的大规模风电基地分层集群协同频率控制策略。通过时域分析揭示调频死区内、外多风电场群频率响应特性及死区参数对调频效果的影响机理。以死区宽度为主线,设计差异化多重死区,结合调频能量需求逆向规划分层集群任务,自适应调节参与机组数量,提升频率最低点,抑制二次跌落,减少机组频繁动作,延长使用寿命。基于改进4机11节点系统及实际电网算例的仿真结果验证了该策略的有效性与实用性。
解读: 该分层集群协同频率控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。差异化调频死区设计可直接应用于储能电站的一次调频功能,通过自适应调节参与机组数量,优化PowerTitan集群的功率分配策略,减少变流器频繁动作,延长功率模块使用寿命。该策略与阳光电源VSG虚拟...
基于单机模型扩展的直驱风电场通用等值模型构建方法
A Generalized Equivalent Modeling Method for PMSG-Based Wind Farms Based on Single-Turbine Model Extension
李东晟曹仟妮赖启平沈沉 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
构建风电场动态等值模型是分析风电并网系统的基础。现有多机等值方法需随运行工况变化重新分群建模,难以满足在线动态安全分析的高效性需求。为此,本文提出一种适用于任意运行场景的直驱风电场通用等值模型构建方法。首先建立单台永磁直驱风机的神经网络通用模型,通过等效处理输入参数将其扩展至风电场整体,形成通用等值建模框架。基于CloudPSS电磁暂态仿真平台验证了模型的准确性与适用性,结果表明该方法可有效提升风电场建模效率与通用性。
解读: 该风电场等值建模方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。首先,其通用等值模型思路可用于优化ST系列储能变流器的群控策略,特别是在大型储能电站中实现多机协调控制。其次,该方法的神经网络建模框架可借鉴应用于SG系列光伏逆变器的集群控制,提升光伏电站的整体并网性能。此外,文中的动态等值技术对完善...
风电经柔直送出系统送端交流故障低电压穿越策略
Low Voltage Ride-Through Strategy for Sending-End AC Faults in Wind Power Transmission via VSC-HVDC Systems
钟术威 · 车延博 · 苏鉴博 · 陈怡静 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
风电经柔直送出系统送端交流汇集线两端均为电力电子换流器,送端交流故障时易引发非故障相过电压与恢复过电压,导致低电压穿越失败。本文分析了过电压产生机理,推导系统负序分量与非故障相电压的关系,结合降压控制、闭锁控制及负序限幅优化方法,提出适用于对称与不对称交流故障的低电压穿越策略。基于PSCAD/EMTDC搭建电磁暂态模型,设置四种交流故障验证了所提策略的有效性与可行性。
解读: 该研究的LVRT策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和大功率SG系列光伏逆变器的电网适应性优化具有启发意义。文中提出的负序限幅与降压控制方法,可用于改进我司GFM/GFL控制器的故障穿越性能,提高产品在弱电网条件下的稳定性。建议在PowerTitan储能系统的...
基于基准模态的日功率波形不确定性量化评估分析方法
A Baseline-Mode-Based Method for Quantitative Assessment of Daily Power Profile Uncertainty
严干贵邢奥岚穆钢陈璐赵聚乐詹朔 · 电力系统自动化 · 2025年6月 · Vol.49
高比例可再生能源电力系统中,注入功率的不确定性加剧了功率平衡难度。本文从系统运行角度出发,以日功率波形为研究对象,提出一种基于基准模态的不确定性量化评估方法,通过日功率波形与基准模态之间的偏差度量其波动程度,分析负荷、风电、光伏等多类型日功率波形的不确定性特征。进一步依据总被动功率波形与基准模态的偏差,定量评估可再生能源并网带来的调节功率与电量需求,为调节资源规划提供理论支撑。
解读: 该日功率波形不确定性量化方法对阳光电源储能系统和能量管理平台具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan储能系统的容量配置优化,通过量化光伏、风电波形偏差精准评估调节功率需求,指导ST系列储能变流器的功率裕度设计。对iSolarCloud平台,该基准模态分析方法可增强功率预测模块,实时评估新能...
基于导纳稳定容量的新能源并网强度评估
Assessment of Grid-Connected Strength of Renewable Energy Based on Admittance Stability Capacity
吴林林 · 邓晓洋 · 郑佳杰 · 梁以宁 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年7月 · Vol.49
随着新型电力系统中新能源渗透率的提升,系统动态特性显著变化,变流器等电力电子设备接入后的稳定性分析日趋复杂。本文基于元件特征值灵敏度分析方法,提出一种计及变流器控制差异的并网强度评估指标。首先建立多馈入系统的全系统阻抗模型,分析特征值对具体导纳变化的灵敏度;进而从新能源并网点变流器导纳最大可变程度出发,定义导纳稳定容量,该指标反映系统各元件动态特性,表征系统抗干扰能力与电网强度;最后通过单变流器接无穷大系统及改进IEEE 14节点系统验证了所提指标的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的变流器产品稳定性评估具有重要指导意义。通过导纳稳定容量指标,可优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的并网控制策略,尤其适用于大规模光储项目中的PowerTitan系统。研究成果可直接应用于:1)变流器GFL/GFM控制参数自适应优化;2)多机并联系统的稳定性评估;3)弱电网条...
构网型技术:演进历程、功能定位与应用展望
Grid-Forming Technology: Evolution, Functional Positioning and Application Prospects
王伟 · 周少泽 · 黄萌 · 艾诚 等7人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
为支撑新能源高效利用与电力可靠供应,构网型技术已在多种电力系统场景中开展初步实践。本文梳理其演进历程及国内外标准规范,分析技术发展的内在驱动,明确其在不同电网形态下的功能定位;从稳态、动态与暂态稳定性等角度剖析当前面临的技术挑战,并对未来规模化应用所需解决的关键问题进行展望,以推动其在新型电力系统中的广泛应用。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的构网型技术升级具有重要指导意义。ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan可基于构网型控制实现独立供电能力;SG系列光伏逆变器通过引入VSG控制可提升弱电网适应性。研究成果有助于优化产品在稳态、动态和暂态工况下的性能表现,对提升阳光电源在新型电力系统中的技术...
构网型与跟网型变流器混联并网系统配比关键影响因素分析
Proportion Key Influencing Factors Analysis of Grid-Forming and Grid-Following Converters in Hybrid Grid-Connected Systems
张斌张学广徐殿国 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
跟网型变流器在弱电网下易引发次同步振荡失稳,构网型变流器可提升混联系统在次同步频段的小干扰稳定性。本文建立混联系统状态空间模型,研究构网型与跟网型变流器控制参数及电压环结构对系统稳定性的影响,分析构网型变流器配比下限的关键因素,确定不同影响因素下的稳定边界,并结合频域阻抗法揭示其作用机理,最后通过RT-LAB半实物实验验证理论分析的准确性。
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要指导意义。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化,特别是在弱电网条件下的稳定性提升。对SG系列光伏逆变器的GFL控制参数优化也有重要参考价值。通过合理配置GFM/GFL比例,可提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网下的并网性能,减少次...
考虑电流限幅的构网型变流器暂态稳定分析与自适应限幅方法
Transient Stability Analysis and Adaptive Current Limiting Method for Grid-Forming Converters Considering Current Limitation
何宏亮 · 肖晃庆 · 张利东 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
电流限幅环节显著影响构网型变流器的暂态同步机制与动态特性。本文基于功角特性曲线,分析传统d轴优先限幅策略在大扰动下的动态行为,指出在电压暂降且故障未及时切除时,变流器可能“锁死”于限幅模式。为此提出一种自适应限幅方法,通过引入自适应系数调节限幅状态下的功角特性。确定系数范围以确保系统可恢复,并利用等面积法则选取最优值,提升极限切除角与切除时间。PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析与所提控制策略的有效性。
解读: 该自适应电流限幅技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。针对电网电压暂降故障场景,传统d轴优先限幅易导致变流器锁死问题,影响系统暂态稳定性。所提自适应限幅方法通过动态调节功角特性,可显著提升ST储能系统在弱电网和微电网场景下的故障穿越能力...
基于复转矩系数的无内环构网变流器低频振荡分析与抑制策略
Low-frequency Oscillation Analysis and Suppression Strategy of Grid-forming Converters without Inner Loop Based on Complex Torque Coefficient
陈雪韬 · 吴超 · 王简 · 王勇 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
在高电力电子化系统中,无内环构网变流器因控制简单、电压源特性优良而广泛应用,但在弱阻尼系统中易引发低频振荡。本文采用复转矩系数法,揭示其失稳机理在于常值虚拟阻抗在低频段缺乏相位滞后,难以提供有效阻尼转矩,且增大虚拟阻抗会加剧无功环路负阻尼。为此,提出基于低通滤波器的虚拟阻抗策略,增强系统低频阻尼转矩。仿真与StarSim半实物实验结果验证了该策略对低频振荡的有效抑制能力。
解读: 该研究对阳光电源的储能和大型光伏产品线具有重要参考价值。无内环GFM控制在ST系列储能变流器和大功率SG系列逆变器中可简化控制结构,提升系统稳定性。提出的低通滤波型虚拟阻抗策略可有效解决PowerTitan等大型储能系统在弱电网下的低频振荡问题。这对提升阳光储能产品在高渗透率新能源场景下的并网性能具...
基于联邦强化学习的主动配电网多主体博弈协同优化策略
A Multi-Agent Game-Based Cooperative Optimization Strategy for Active Distribution Networks Using Federated Reinforcement Learning
杨文伟 · 彭显刚 · 全欢 · 褚卓卓 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年7月 · Vol.49
针对主动配电网多主体协同优化中隐私保护与信任缺失问题,提出一种基于多主体博弈与联邦强化学习的日前-日内协同优化调度策略。构建包含分布式电源、配电网及储能运营商的多主体架构,建立以综合收益最大和调整量最小为目标的优化模型。日前阶段采用有限理性信任演化博弈生成调度计划,日内阶段结合联邦自然策略梯度算法进行滚动优化,在满足系统约束的同时保障数据隐私。仿真结果验证了该方法的经济性与有效性。
解读: 该联邦强化学习多主体协同优化技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的日前-日内协同调度,通过联邦学习框架实现分布式光伏、储能运营商与配电网的隐私保护协同优化,解决多主体数据共享难题。该博弈优化策略可集成到iSolarCl...
具有源荷不平衡特性的配电网智能软开关和储能联合规划
Coordinated Planning of Soft Open Points and Energy Storage in Distribution Networks with Source-Load Imbalance Characteristics
王鹏 · 李华伟 · 张沛 · 电力系统自动化 · 2025年3月 · Vol.49
柔性互联装置的应用提升了主动配电网的运行灵活性与可控性。本文提出一种智能软开关与储能系统的协同规划方法,旨在均衡源荷不平衡配电网的能量分配,提升系统经济性与可靠性。考虑分布式电源出力不确定性,采用K-means聚类生成典型日场景,构建以年综合成本最小为目标的协同规划模型。通过大M法与二阶锥松弛技术,将非线性非凸模型转化为混合整数二阶锥规划模型,并结合两阶段分布鲁棒优化方法,以综合范数描述最恶劣概率分布下的运行成本,增强模型鲁棒性。基于IEEE 33节点系统的两个算例验证了所提模型的有效性与可行性...
解读: 该研究的智能软开关(SOP)与储能协同规划方法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的源荷不平衡场景下的能量优化配置策略,可直接应用于阳光电源配电网侧储能解决方案,通过SOP的柔性互联与储能系统的时空平移特性,实现多馈线间功率灵活调度。二阶锥规划与分布鲁...
考虑经济性与韧性均衡的交直流混合配电网协调规划
Coordinated Planning of AC/DC Hybrid Distribution Networks Considering Economic and Resilience Balance
马梓耀 · 张博 · 张璐 · 王照琪 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年3月 · Vol.49
新型源荷广泛接入推动交直流混合配电网成为未来配电系统的重要形态。通过电力电子设备实现网络柔性互联与功率互济,可有效提升系统韧性并降低极端灾害下的停电损失。针对经济性与韧性在规划中因维度差异难以协调的问题,提出基于纳什谈判的协调规划方法。分析直流网络在常态与灾害场景下对经济性与韧性的影响,构建二者均衡模型,并以均衡目标建立网架优化规划模型。算例验证表明,该方法能充分发挥直流互联优势,实现精准投资与韧性提升。
解读: 该交直流混合配电网协调规划技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究提出的经济性与韧性均衡方法,可指导阳光电源在微电网和工商业储能项目中优化AC/DC混合架构配置,通过储能变流器的双向功率调节实现柔性互联与功率互济。纳什谈判模型可应用于iSolarCloud...
基于模型学习偏移修正的短期风电功率预测方法
A Model Learning Bias Correction Approach for Short-Term Wind Power Forecasting
陈延旭潘世纪赵永宁叶林 · 电力系统自动化 · 2025年8月 · Vol.49
现有数据驱动的风电功率预测模型因学习偏移性问题,易偏向学习分布集中的样本,导致泛化能力不足。为此,提出一种学习偏移修正的短期预测方法。通过分析差异化样本对预测偏移的影响机制,对时序样本进行分类表征;针对难以预测的极端天气、异常及相似不平衡样本,结合场景生成、渐进式掩码检测与特征增强策略联合修正学习偏移;利用Shapley值评估各类样本重要性,验证修正策略的合理性。实例表明,该方法显著提升预测精度与模型泛化能力。
解读: 该风电功率预测方法对阳光电源储能和光伏产品线具有重要应用价值。首先,其学习偏移修正技术可优化ST系列储能变流器的调度控制策略,提升PowerTitan大型储能系统在风光储联合运行时的能量管理效率。其次,该方法的极端工况处理机制可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化,增强产品在恶劣天气下的发电效率。...
特约主编寄语
Guest Editor's Message
王伟刘玉田刘崇茹 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
在沙漠、戈壁、荒漠地区建设大型风电、光伏基地是实现中国“碳达峰·碳中和”目标、推动能源清洁低碳转型与提升能源安全保障能力的关键举措。然而,上述地区普遍缺乏本地常规水、火电支撑,面临新能源基地运行稳定性差、新能源与直流输电利用率低等突出挑战。截至2021年,我国首批沙戈荒大型风光基地覆盖19个省份,总规模达97.05吉瓦,规划至2030年装机总量约455吉瓦。因此,亟需深入分析大规模新能源基地稳定运行与直流外送技术难题,并探索有效解决方案。
解读: 该文聚焦沙戈荒大型新能源基地稳定运行与直流外送难题,对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要战略价值。在缺乏常规电源支撑的场景下,可应用构网型GFM控制技术提升基地运行稳定性,通过ST系列储能变流器配合VSG虚拟同步机算法提供惯量支撑和一次调频能力。针对直流外送利用率低的问...
不平衡弱电网下构网型双馈风电机组转子侧变流器优化策略
Optimal Control Strategy for Rotor-side Converter of Grid-forming DFIG Wind Turbines under Unbalanced Weak Grid Conditions
徐上 · 谢震 · 杨曙昕 · 李梦杰 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
在不平衡弱电网条件下,双馈风电机组存在正负序耦合通路,机网交互增强,导致系统稳定性恶化。本文建立了构网型双馈风电机组的小信号状态空间模型,分析了正负序转子电流控制的稳定性和不平衡度影响。提出基于自适应虚拟阻抗的优化控制策略,实现对不平衡定子电压与电流的协同补偿。理论分析与硬件在环实验结果表明,该策略显著提升了机组在不平衡弱电网下的运行稳定性。
解读: 该研究的构网型控制策略对阳光电源的储能变流器和大功率风光储系统具有重要参考价值。自适应虚拟阻抗控制方法可优化ST系列储能变流器在弱电网下的并网性能,提升PowerTitan储能系统的电网支撑能力。研究中的正负序解耦控制思路可应用于SG系列逆变器的不平衡电网适应性改进。该技术与阳光电源现有的GFM控制...
风电机组反复低电压穿越切换系统建模及电压振荡机理分析
Modeling of Switching System for Wind Turbines under Repeated Low Voltage Ride-Through and Analysis of Voltage Oscillation Mechanism
赖启平 · 沈沉 · 杨艳晨 · 李东晟 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
风电汇集送端电网电气距离远、同步支撑弱,易发生电压振荡,威胁系统稳定。本文通过稳态潮流分析揭示风电机组反复低电压穿越引发振荡的条件;基于切换系统理论,结合外部阻抗与内部控制动态,建立网侧变流器切换模型;通过参数代入分析机端电流、电压与功率的动态演化,阐明振荡机理;仿真复现并网点电压振荡现象,验证理论分析,并探讨影响振荡特性的关键因素。
解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要指导意义。切换系统建模方法可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的LVRT控制优化,特别是在弱电网条件下的并网稳定性提升。研究成果可优化阳光电源GFL控制器的电压振荡抑制能力,完善PowerTitan等大型储能系统的电网友好特性。建议将该切换建模方法与...
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