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一种用于含逆变型电源的相量域短路分析的鲁棒求解器
A Robust Solver for Phasor-Domain Short-Circuit Analysis With Inverter-Based Resources
Aboutaleb Haddadi · Xinquan Chen · Evangelos Farantatos · Ilhan Kocar · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
将逆变型电源（IBR）模型引入相量域短路计算求解器会带来数值稳定性挑战。为此，本文提出一种采用牛顿-拉夫逊迭代法的求解器，以提升数值稳定性。该求解器可集成工业标准故障分析程序中的最新IBR短路模型，包括电压控制电流源查表模型及厂商特定的黑箱与白箱方程模型。文中从数学上证明了所提求解器的优越稳定性，并给出了收敛条件，同时开发了在故障分析程序中的实现算法，旨在提升行业在短路研究中对IBR的精确建模能力，保障未来高比例IBR系统中保护的可靠性。
解读: 该鲁棒短路分析求解器对阳光电源逆变器产品的保护配置具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，该求解器可精确建模IBR短路特性（区别于传统同步机），通过牛顿-拉夫逊迭代法提升含高比例逆变器电网的故障计算稳定性。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的保护定值校核，解决构网型G...
基于内电压等效均方根的风电暂态稳定评估模型
Internal Voltage Equivalent RMS Models of Wind Generation for Transient Stability Assessment
Mingxuan Zhao · Tao Xue · Ilhan Kocar · Evangelos Farantatos 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
均方根（RMS）仿真在含逆变型电源的大规模电力系统暂态稳定分析中具有较高效率。现有风电机组RMS模型对直流母线动态及内环电压前馈环节进行了简化，影响了评估精度。本文提出一种新型基于内电压矢量的III型风电机组RMS模型，并改进了IV型机组的现有模型，以准确模拟大扰动下的同步动态特性。两类模型均通过等效电路融合变流器与控制动态。所提III型模型支持转子变量直接初始化，IV型模型则引入不完全电压前馈与直流动态以提升精度。与详细电磁暂态模型对比，所提RMS模型在临界清除时间评估中表现出良好性能。
解读: 该研究提出的内电压等效RMS建模方法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。特别是其中的直流母线动态与电压前馈控制优化思路,可直接应用于ST系列储能变流器和大型风电变流器的暂态稳定性提升。模型支持转子变量直接初始化的特点,有助于PowerTitan储能系统在电网故障期间的快速响应控制。该方法通...
跟网型与构网型逆变器负序行为的对比分析：建模、控制与保护
Comparative Analysis of Negative Sequence Behavior in Grid-Following and Grid-Forming Inverters: Modeling, Control, and Protection
Xinquan Chen · Ilhan Kocar · Siqi Bu · Evangelos Farantatos 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
构网型（GFM）控制有望提升高比例逆变器并网系统的稳定性，但在电网不平衡条件下，其对负序电流幅值与相位的调节特性不同于跟网型（GFL）控制及同步发电机，可能违背故障穿越要求并导致保护误动。本文基于相量域解析模型，阐明GFL与GFM逆变器在负序系统中的基本特性及影响因素，提出一种简化的GFM逆变器阻抗计算方法，并实现适用于平衡正序控制（BPSC）与正负序控制（PNSC）的FRT控制策略。基于IEEE PSRC D29系统的对比研究表明，GFM BPSC方案下负序阻抗特性主要由内环电压控制参数决定，...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM/GFL控制策略优化具有重要价值。文中提出的简化GFM阻抗计算方法可直接应用于PowerTitan储能系统的电网适应性设计，帮助优化内环电压控制参数以满足不平衡故障穿越要求。BPSC与PNSC控制策略对比为阳光电源构网型产品在弱电网场景下...