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双频旋转坐标系下模块化多电平变换器环流抑制
Circulating Current Suppression of the Modular Multilevel Converter in a Double-Frequency Rotating Reference Frame
Behrooz Bahrani · Suman Debnath · Maryam Saeedifard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化、可扩展性及优异的谐波性能，在中高压能量转换领域备受关注。MMC运行中的主要挑战之一是相腿内存在的二倍频环流。本文提出了一种基于双频旋转坐标系的环流抑制控制策略，旨在有效降低环流，提升系统运行效率与稳定性。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中实现高压直流接入的关键技术方向。环流抑制直接影响变换器的损耗水平、电容电压波动及输出电能质量。该文献提出的双频旋转坐标系控制方法，有助于优化阳光电源大功率储能变流器（PCS）的控制算法，提升系统在复杂电网环境下...
用于构网型逆变器故障后振荡阻尼的自适应虚拟电阻
Adaptive Virtual Resistance for Postfault Oscillation Damping in Grid-Forming Inverters
Si Phu Me · Sasan Zabihi · Frede Blaabjerg · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文探讨了并网电压源逆变器（VSI）在故障后出现的有功功率和电压振荡问题。这些振荡主要源于控制器参数整定不佳及过流保护限制，在弱电网条件下尤为显著。文章提出了一种自适应虚拟电阻方法，旨在抑制振荡并改善故障后的系统恢复性能。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（GFM）产品线具有极高价值。随着PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站越来越多地接入弱电网，故障后的功率振荡已成为影响电网稳定性的关键挑战。本文提出的自适应虚拟电阻策略，可直接优化阳光电源GFM逆变器的控制算法，提升系统在弱电网下的阻尼特性和故障穿越能力。建议研...
一种双向串联Z源断路器
A Bidirectional Series Z-Source Circuit Breaker
Daniel Joseph Ryan · Hugh Duffy Torresan · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种双向Z源串联断路器拓扑，支持双向功率流，并具备直流故障自主切断能力。通过二极管桥结构，该拓扑仅需单个受控开关即可实现对源侧或负载侧故障的快速响应，无需额外的无源元件，显著提升了直流系统的保护性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压储能系统安全的核心，该拓扑通过无源元件辅助实现自主断路，有望简化PCS内部的保护电路设计，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升系统可靠性与响应速度。建议研发团队评估其在高压...
具有有功和无功功率解耦环路的构网型逆变器多变量控制设计
Multivariable Control Design for Grid-Forming Inverters With Decoupled Active and Reactive Power Loops
Dayan Bandara Rathnayake · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
构网型逆变器（GFMI）作为电压源控制，是实现高比例可再生能源电网的关键。本文针对GFMI提出了一种多变量控制设计方法，通过解耦有功和无功功率环路，优化了公共连接点（PCC）电压幅值与相位的动态控制，旨在提升弱电网下的系统稳定性与动态响应性能。
解读: 构网型（Grid-forming）技术是阳光电源下一代逆变器及储能系统的核心竞争力。该文献提出的多变量解耦控制策略，可直接应用于PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式光伏逆变器中，有效解决弱电网环境下系统并网稳定性差、功率振荡等问题。建议研发团队重点评估该解耦算法在iSolarCloud智...
基于有功功率控制的构网型IV型风电机组扭转振荡阻尼策略
Active Power Control-Based Damping for Torsional Oscillations in Grid-Forming Type-IV Wind Turbines
Harith E. Udawatte · Ali Asbafkan · Mohammad H. Ravanji · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
IV型风电机组采用构网型控制时，直流母线电压调节引起的快速转矩波动可能加剧传动链的扭转振荡。本文提出了一种基于有功功率控制的阻尼策略，通过网侧变流器间接引入阻尼转矩，避免了对机侧直流母线电压控制的直接干扰，有效抑制了振荡。
解读: 该研究直接针对阳光电源风电变流器业务中的核心痛点。随着风电渗透率提升，构网型（GFM）技术已成为风电变流器的主流演进方向，但GFM控制带来的传动链稳定性问题是行业共性挑战。该阻尼策略无需修改机侧控制逻辑，仅通过网侧变流器优化即可实现，具有极高的工程落地价值。建议研发团队将其集成至阳光电源风电变流器控...
模块化多电平变换器
MMC）的运行、控制与应用综述
Suman Debnath · Jiangchao Qin · Behrooz Bahrani · Maryam Saeedifard 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文综述了模块化多电平变换器（MMC）在高中压能量转换系统中的重要性。文章详细探讨了MMC的基本运行原理，并深入分析了其在控制策略、电容电压平衡及调制技术方面面临的技术挑战，为高性能电力电子变换器的设计提供了理论参考。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率应用场景中具有重要战略价值。对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列），MMC技术能有效降低谐波含量、提升电能质量并减少滤波器体积。建议研发团队关注MMC在超高压直流输电及大型电网侧储能项目中的应用，重点研究其在弱电网下的稳定性控制及模...
一种面向GFL-GFM变换器并联系统的在线功角远程估计方法
An Online Power Angle Remote Estimation Method for GFL-GFM-Converters Paralleled System
Zhen Tian · Pan Feng · Xilin Li · Meng Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
多并网变换器（GCC）系统存在复杂的动态交互，影响系统整体响应。虽然在线状态共享可提升协调性，但通信延迟限制了功角和频率状态的实时传输。本文提出了一种创新的在线功角远程估计方法，旨在解决GFL（跟网型）与GFM（构网型）变换器并联运行时的状态感知难题，提升系统稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着PowerTitan等构网型储能系统与组串式光伏逆变器在电网中的大规模混合并联，GFL与GFM变换器间的动态交互成为影响电网稳定性的关键。该远程估计方法能有效缓解通信延迟带来的控制失稳风险，对提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的多机协同控制能力具...
配备正交优先限流器的虚拟同步机暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Virtual Synchronous Generator Equipped With Quadrature-Prioritized Current Limiter
Si Phu Me · Mohammad Hasan Ravanji · Bruno Leonardi · Deepak Ramasubramanian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文研究了配备正交优先限流器（q-prioritized CL）的虚拟同步机（VSG）在过流保护激活时的暂态稳定性。研究表明，除了主控制器正反馈引起的失稳外，限流器的介入会改变VSG的运行特性，可能导致系统在故障期间出现新的失稳风险。
解读: 随着阳光电源构网型（Grid-Forming）储能系统（如PowerTitan系列）在全球电网中的渗透率提升，VSG控制策略的稳定性至关重要。本文提出的正交优先限流策略及暂态稳定性分析，直接关系到阳光电源储能变流器（PCS）在弱电网或故障穿越工况下的安全运行。建议研发团队在PCS控制算法中引入该稳定...
逆变器主导的网状电力系统暂态稳定性的稳定裕度指标
A Stability Margin Indicator for Transient Stability of Inverter-Dominated Mesh Power Networks
Hansi Wijayalath · Harith Udawatte · Mohammad Hasan Ravanji · Nabil Mohammed 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
太阳能光伏和风力发电机等基于逆变器的电源渗透率不断提高，正在改变现代电力系统，导致机械惯性降低，并给暂态稳定（TS）分析带来了新挑战。本文通过引入定量的稳定裕度指标，提出了一种用于指示以逆变器为主的网状网络暂态稳定性的新方法。该研究聚焦于多集群网状网络配置中的电网形成型逆变器和电网跟随型逆变器。通过推导局部公共母线电压的通用表达式并分析功率和电流流动，所提出的方法提供了一个定量值和一种计算效率高的工具，无需求解微分方程即可确定暂态稳定裕度。大量仿真验证了所提出指标和工具的有效性，证明了它们在复杂...
解读: 该稳定裕度指标技术对阳光电源构网型控制产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该指标可量化评估GFM控制模式下的暂态稳定裕度，优化虚拟同步机参数整定，提升弱电网适应性。对于SG系列光伏逆变器在高渗透率场景的并网稳定性分析，该方法能快速识别临界稳定边界，指导控制...
弱电网中同步调相机优化配置与容量规划的混合整数线性规划模型
An MILP Model for Optimal Placement and Sizing of Synchronous Condensers in a Weak Grid
Ehsan Fouladi · Ali Mehrizi-Sani · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
摘要：随着基于逆变器的电源（IBR）日益普及，电力系统的强度（以短路比 [SCR] 衡量）和惯量正在下降。这是因为 IBR 不具备传统同步发电机（SG）的旋转惯量，并且它们对短路故障电流的贡献不如 SG 大。因此，在弱电网中，IBR 可能不具备足够的故障穿越（FRT）能力。安装同步调相机（SC）是一种补偿系统强度和惯量下降的解决方案，因为 SC 可以通过注入无功功率来提供旋转惯量和电压支持。然而，SC 成本高昂，需要通过确定新安装 SC 的最佳容量和位置来尽量降低其资本、运行和维护成本。本文提出...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要参考价值。针对弱电网中同步调相机的优化配置问题，可启发ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制策略优化，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现虚拟同步机功能。通过将文中短路比SCR和系统惯量的评估方法应用于产品设计，可提升储能变流器...