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用于10 kVA模块化多电平变换器控制器硬件在环仿真的事件同步时间异步方法
Event-Synchronous Time-Asynchronous Method for Controller HIL Simulation of 10 kVA Modular Multilevel Converters
Yangbin Zeng · Jialin Zheng · Zhengming Zhao · Weicheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种用于模块化多电平变换器（MMC）控制器硬件在环（CHIL）仿真的事件同步时间异步（ESTA）方法。该方法旨在解决电力电路仿真计算量大导致的交互周期内数据交互不完整，进而引发CHIL仿真失败的问题。
解读: 该研究针对MMC拓扑的实时仿真难题，对阳光电源的高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器的研发具有重要参考价值。随着电力电子系统复杂度提升，传统的HIL仿真在处理多电平拓扑时常面临算力瓶颈。ESTA方法能够提升仿真精度与实时性，有助于缩短公司在大功率电力电子产品的控制...
具有构网与振荡抑制能力的并联电压源型变换器集中控制
Centralized Control for Paralleled VSCs With Grid-Forming and Oscillation Suppression Capability
Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Zhen Tian 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
光伏或储能系统中采用的多台并联电压源型变换器（VSC）在不同电网条件下可能面临振荡及故障扰动问题。本文提出一种集中式控制架构，通过构网型（GFM）控制抑制有功功率振荡并支撑电网电压与频率。以虚拟同步发电机（VSG）作为集中控制器，与本地控制器通信，并在本地控制器中引入互阻尼和功角反馈，实现精确的有功功率均分。分析了通信延迟、互阻尼等关键参数的影响。最后通过仿真及分层控制器硬件在环（CHIL）实验验证了所提控制策略的有效性。
解读: 该并联VSC集中式构网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。文章提出的VSG集中控制架构结合互阻尼和功角反馈，可直接应用于多台ST2236UX/ST2500UX-MV并联场景，解决弱电网下有功振荡和功率均分难题。通信延迟补偿策略可优化阳光电源现有分层...
面向多工况的可再生能源发电设备数据驱动建模阻抗数据集优化方法
Impedance Dataset Optimization Method for Data-driven Modeling of Renewable Power Generation Equipment Considering Multi-operation Conditions
作者未知 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年9月 · Vol.2025
针对可再生能源发电设备（RPGE）阻抗建模中数据生成缺乏理论指导、冗余度高、质量低的问题，本文提出一种多工况下阻抗数据集优化方法，通过运行点筛选、频域测量点精简及序列化数据更新机制，提升数据质量与模型泛化能力，并在CHIL平台上验证。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在弱电网/构网型场景下的宽频阻抗精确建模与稳定性分析。其多工况阻抗数据集优化方法可嵌入iSolarCloud智能运维平台，用于逆变器并网特性自学习与LVRT/HVRT动态响应预测；建议在下一代PowerStack储能系统开发中集...
一种采用三端口变换器并改进功率管理及离线太阳能MPPT算法的新型交直流微电网拓扑
A Novel AC/DC Microgrid Topology Using the 3-Port Converter With Improved Power Management and an Offline Solar MPPT Algorithm
Rajarshi Basu · Mahesh Kumar Mishra · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
当前，全球正处于重大能源转型期，可再生能源与微电网在电力系统重构中发挥关键作用。本文提出一种基于三端口变换器的新型混合微电网拓扑结构，实现系统内多子网之间的单级功率转换，并支持微电网并网与孤岛模式间的无缝切换。同时，设计了一种优化系统各单元功率流动的功率管理策略，综合考虑多种运行工况。此外，提出一种基于预测机制的新型离线太阳能最大功率点跟踪（MPPT）方案，有效降低系统计算负担与传感器数量。通过MATLAB/Simulink仿真、OPAL-RT（OP4510）控制器硬件在环（CHIL）实验及硬件...
解读: 该三端口变换器拓扑对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器融合具有重要价值。单级功率转换架构可简化PowerTitan储能系统中光伏-储能-电网的多端口接口设计，降低变换级数与损耗。离线MPPT算法通过减少传感器与计算负担，可优化SG系列逆变器成本结构，特别适用于分布式光储系统。改进的功率管理策略支持...
一种基于神经网络的集成光伏与储能系统交直流功率失配消除策略
A Neural Network-Based Power Mismatch Elimination Strategy for Integrated Solar and ESS AC/DC Systems (MARS)
Qianxue Xia · Suman Debnath · Maryam Saeedifard · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
多端口自主可重构太阳能发电厂（MARS）是一种颇具前景的概念，用于将光伏（PV）和储能系统（ESS）集成到交流输电电网和高压直流（HVdc）链路中。MARS各桥臂中光伏和储能系统的存在，导致不同子模块（SM）之间有功功率分布不均，进而造成子模块电容电压不平衡，并有损系统稳定性。此外，在局部遮荫情况下，被遮荫的光伏子模块功率注入会减少，从而导致MARS系统出现功率不匹配问题。为解决这一问题，本文提出了一种基于神经网络的功率不匹配消除（NNPME）策略。所提出的NNPME策略优化了储能系统的使用，并...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于神经网络的功率失配消除技术对我们在光储一体化和柔性直流输电领域具有重要战略意义。MARS系统将光伏、储能与交直流电网深度融合的架构，与我们正在推进的"1+X"模块化逆变器和大型储能系统集成方案高度契合。 该技术的核心价值在于解决了光储系统中的关键痛点。在大型地面电...
基于MDSOGI选择性虚拟阻抗的不平衡与畸变弱电网下并网逆变器控制与稳定性分析
Control and Stability Analysis of Grid-Connected Inverters in an Unbalanced and Distorted Weak Grid Using MDSOGI Based Selective Virtual Impedance
Mehmet Emin Akdogan · Deepak Ramasubramanian · Sara Ahmed · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
在非理想电网条件下，并网逆变器渗透率的提高以及单相微电网和不平衡负载并入三相微电网，会导致公共连接点（PCC）出现电压谐波和不平衡等电能质量问题。在弱电网中，电网阻抗也会增加，影响系统稳定性。本文针对畸变弱电网中的不平衡微电网，提出了一种基于多重双二阶广义积分器（MDSOGI）的、采用选择性虚拟阻抗环（SVIL）的新型PCC电压前馈控制方法。文中详细阐述了所提出的SVIL的构建，包括基频下的虚拟正/负序阻抗（VPI/VNI）环以及谐波频率下的虚拟可变谐波阻抗（VVHI）环。VPI和VVHI可改善...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于MDSOGI的选择性虚拟阻抗控制技术对我们在弱电网环境下的逆变器产品具有重要应用价值。随着分布式光伏、储能系统在偏远地区和微电网场景的快速渗透，弱电网条件下的电能质量问题已成为制约我们产品性能发挥的关键瓶颈。 该技术的核心价值在于通过虚拟正负序阻抗和可变谐波阻抗的...
基于小波分析的电力系统新型频域惯量映射与估计方法
Novel Frequency-Domain Inertia Mapping and Estimation in Power Systems Using Wavelet Analysis
Mohamed Abouyehia · Agustí Egea-Àlvarez · Sumeet S. Aphale · Khaled H. Ahmed · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
在现代电力系统中，随着可再生能源的大规模接入，准确估计系统惯量对稳定性至关重要。本文提出一种基于小波变换的新型频域惯量估计方法，用于同步机及变流器接口发电机（CIG）动态惯量的评估。该方法利用小波系数捕捉有功功率与频率信号中快速变化的特征，通过其幅值量化暂态过程强度，进而反映系统惯量水平，并建立了频域与时域惯量估计之间的数学关系。所提方法具有良好的可扩展性，适用于不同规模系统。通过结合实时分段线性电路仿真器（PLECS）与数字信号处理器（DSP）的控制硬件在环（CHiL）实验验证了该方法的有效性...
解读: 该频域惯量估计技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可集成该小波分析算法实现动态惯量实时监测与自适应调节，优化VSG控制策略中的虚拟惯量参数配置。该方法的抗噪能力和数值鲁棒性可提升弱电网环境下储能系统的频率支撑性能，特别适用于高比例新...
基于新型启动值缩放系数的交流微电网最优过电流保护协调
Optimal Over-Current Protection Coordination in AC Microgrid via Novel Pickup Scaling Coefficient
Atul Kumar Soni · Abheejeet Mohapatra · Sri Niwas Singh · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
交流微电网中分布式电源的多样性导致运行模式和网络拓扑动态变化，显著影响故障电流水平，易引发方向性过电流继电器（DOCR）的保护失配。本文提出一种基于新型启动值缩放系数的自适应保护策略，利用本地电压与电流测量值实时调整继电器设定值。该方法首次实现仅通过一组最优DOCR设定，在并网、孤岛、线路或DG退出及不同出力等多种工况下均保持一致的动作时间和协调时间间隔（CTI）。在含同步机与逆变型DG的改进IEEE 13节点系统上的仿真表明，所提方法对高阻抗故障具有更高灵敏度、选择性与可靠性，并经TI DSP...
解读: 该自适应过电流保护协调技术对阳光电源微电网储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统及ST系列储能变流器在微电网场景中面临的并离网切换、DG出力波动导致的故障电流水平剧变问题，所提启动值缩放系数方法可实时调整保护定值，确保多工况下保护协调性。该技术可集成至阳光iSolarCloud平...
基于自适应递归神经网络的ADRC附加阻尼控制器用于III型风电系统中次同步振荡抑制
Adaptive Recurrent Neural Network-Based ADRC Supplementary Damping Controller for SSO Mitigation in Type-3 Wind Power Systems
Anju M · Shihabudheen K V · Mija S J · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月
可再生能源接入改变了电力系统动态特性，增加了双馈感应发电机串联补偿系统中次同步振荡（SSO）的风险。传统次同步阻尼控制器（SSDC）虽易于实现，但在非线性、强不确定性的风电系统中效果受限。本文提出一种基于递归径向基函数神经网络（RRBFNN）的主动抗扰控制（ADRC）附加阻尼控制器，利用RRBFNN逼近参数不确定性、非线性动态及周期性扰动引起的总扰动，提升ADRC对扩展状态观测器的适应能力。采用Lyapunov方法分析闭环系统稳定性，并基于2009年ERCOT事件及互联风电场模型进行仿真验证，通...
解读: 该研究提出的RRBFNN-ADRC控制方案对阳光电源的储能变流器和大功率风电变流器产品具有重要参考价值。特别是ST系列储能变流器和风电产品线可借鉴其自适应抗扰控制思路,优化系统在弱电网下的次同步振荡抑制能力。该方案将神经网络与ADRC结合,可提升产品在复杂电网环境下的适应性,有助于提高PowerTi...
考虑电压耦合效应的跟网型与构网型电池储能系统快速频率响应分析
Fast Frequency Response Analysis for Grid-Following and Grid-Forming Controlled BESS Considering Voltage Coupling Effect
Kaiyuan Su · Xiaorong Xie · Zhen Gong · Hui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
电池储能系统（BESS）提供的快速频率响应（FFR）对维持电力系统频率稳定至关重要。然而，在弱电网中，电压耦合效应（VCE）可能显著削弱BESS的FFR性能，尤其是在跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制策略对比下，该效应尚未充分研究。本文提出一种计及VCE的GFL与GFM BESS的FFR建模方法，分析变换器参数与系统特性对VCE的影响，并通过电磁暂态仿真与控制硬件在环实验验证模型有效性。结果表明，VCE源于阶跃扰动下的瞬时电压跌落，导致有功支撑能力下降和频率恢复延迟；当短路比（SCR）接近2...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统在弱电网场景下的FFR性能优化具有重要指导意义。研究揭示的电压耦合效应（VCE）机理可直接应用于优化GFM/GFL控制策略切换逻辑：在SCR<2的弱电网中，通过自适应调节电压下垂系数和虚拟阻抗参数，可提升GFM模式下的频率支撑能力，减少...
弱电网下构网型双馈感应风力发电机的机电振荡分析与抑制
Electromechanical Oscillation Analysis and Suppression of Grid Forming DFIG-Based Wind Turbines Under Weak Grid
Mengjie Li · Zhen Xie · Shang Xu · Shuying Yang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
当前研究表明，在双馈感应发电机（DFIG）风力发电机组（WT）中实施构网型（GFM）控制有可能提高弱电网中电力系统的稳定性。然而，关于采用GFM控制的DFIG机电稳定性的研究较少。本研究首先建立了连接到弱电网的GFM DFIG机电系统的小信号模型。理论分析表明，随着电网强度的减弱，系统在传动链固有频率（NF）附近易发生机电振荡。随后，本文详细分析了控制系统中的传动链阻尼支路，建立了传动链NF振荡周期内的平均能量耗散模型，并研究了引起传动链振荡（DO）的机制。此外，从GFM控制参数的角度提出了振荡...
解读: 从阳光电源新能源系统集成业务视角来看，本文针对双馈风电机组在弱电网下的构网型控制技术研究具有重要的借鉴价值。尽管研究对象为风电系统，但其揭示的构网型控制在弱电网环境下的机电振荡机理，与我司光储系统面临的并网稳定性挑战存在本质相通性。 该研究的核心价值在于系统性地分析了构网型控制下的机电耦合振荡问题...
通过虚拟同步机自适应惯性和阻尼控制增强并网双馈风力发电机的暂态响应
Enhancing Transient Response of Grid Connected DFIG-WT through Adaptive Inertia and Damping Control with Virtual Synchronous
Shwetank Agrawal · Barjeev Tyagi · Vishal Kumar · Pawan Sharma · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
本文提出了一种具有自适应惯性与阻尼控制（AIDC）的虚拟同步（VSync）方法，用于与电网相连的基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组（WT），以增强其暂态响应。所提出的控制策略可在暂态条件下实现虚拟惯性和阻尼调节。VSync方法引入了同步发电机（SG）的摇摆方程，无需锁相环（PLL）即可实现双馈感应风力发电机组（DFIG - WT）的同步。为实现控制动作，开发了一种基于转子磁链的双馈感应发电机建模方法。通过适当的转子磁链幅值控制来调节无功功率。利用AIDC方法调节VSync产生的内电压角...
解读: 该研究提出的VSG自适应惯性阻尼控制技术对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器的GFM控制优化,可提升电网支撑能力;对SG系列光伏逆变器的VSG控制实现,有助于增强弱电网适应性。通过动态调节虚拟惯量和阻尼系数,可使产品在电网扰动时表现出更好的暂态响...
一种可实现功率角四象限运行的构网型变换器暂态稳定性提升方法
A transient stability enhancement method for Grid-Forming converters enabling operation across the four-quadrant range of Power Angle
Armando J. G. Abrantes-Ferreira · Alexandre C. Oliveira · Antonio M. N. Lima · Xiongfei Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
构网型（GFM）变换器在新能源并网中具有广泛应用前景，但其功率角暂态稳定性限制了在严重故障下的性能。现有方法将功率角δ限制在[-90°, 90°]范围内，降低了变换器的利用率。本文针对dispatchable VOC（dVOC）和虚拟同步发电机（VSG）两类GFM方法，提出一种模式自适应的功率角控制策略，可在超弱电网（SCR≈1）下提升大信号同步稳定性。该策略仅依赖本地测量估算δ，在保持输出电压幅值恒定的同时，通过调节有功功率实现四象限范围内的稳定运行。实验与控制器硬件在环结果表明，所提方法在暂...
解读: 该功率角四象限运行技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在超弱电网（SCR≈1）场景下，功率角受限于±90°范围，限制了暂态稳定裕度。该研究提出的模式自适应功率角控制策略可直接应用于ST系列的dVOC和VSG控制模式，通过本地测量实...