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同步发电机的电子实现：模型匹配、角度跟踪与能量整形技术
The Electronic Realization of Synchronous Machines: Model Matching, Angle Tracking, and Energy Shaping Techniques
Catalin Arghir · Florian Dorfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文从非线性状态空间建模视角研究了构网型（GFM）与跟网型（GFL）控制策略。提出了一种电子同步发电机实现方案，通过直流母线测量值的积分生成调制矢量角度。该方法无需内环电流控制，实现了物理层面的精确模拟，为逆变器并网控制提供了新的理论框架。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型技术（GFM）领域的战略布局。随着电力系统高比例新能源接入，PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器对弱电网的支撑能力至关重要。本文提出的无内环电流控制的同步发电机实现方案，有助于优化阳光电源iSolarCloud平台下的并网控制算法，提升PowerStack等储...
合成虚拟振荡器以控制孤岛逆变器
Synthesizing Virtual Oscillators to Control Islanded Inverters
Brian B. Johnson · Mohit Sinha · Nathan G. Ainsworth · Florian Dorfler 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
虚拟振荡器控制（VOC）是一种用于孤岛微电网的去中心化控制策略，通过调节逆变器模拟弱非线性振荡器的动态特性。与仅在正弦稳态下定义的下垂控制相比，VOC是一种时域控制器，能够使互联逆变器在任意初始条件下稳定至同步正弦波。
解读: VOC作为一种先进的构网型（Grid-Forming）控制技术，在微电网及弱电网应用中具有重要价值。阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及组串式逆变器正向构网型技术演进，VOC相比传统下垂控制具有更优的动态响应和同步稳定性，可显著提升系统在孤岛模式下的抗扰动能力。建议研发团队关注VOC在iS...
构网型逆变器的交叉形成控制与故障限流
Cross-Forming Control and Fault Current Limiting for Grid-Forming Inverters
Xiuqiang He · Maitraya Avadhut Desai · Linbin Huang · Florian Dörfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种针对电网故障下构网型（GFM）逆变器的“交叉形成”控制策略。该策略通过电压角度形成与电流幅值形成相结合，区别于传统的电压幅值/角度形成或电流幅值/角度跟随模式，旨在提升逆变器在故障期间的运行稳定性与故障限流能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站中构网型逆变器的技术演进方向。随着高比例可再生能源接入，弱电网下的电压支撑与故障穿越能力是核心竞争力。‘交叉形成’控制策略能有效解决传统GFM在故障期间过流保护与电压支撑之间的矛盾，提升系统在极端电网条件下的鲁棒性。建议研发团队...
具有复杂下垂控制的构网型变流器的定量稳定性条件
Quantitative Stability Conditions for Grid-Forming Converters With Complex Droop Control
Xiuqiang He · Linbin Huang · Irina Subotić · Verena Häberle 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文分析了采用复杂下垂控制（即可调度虚拟振荡器控制）的并网变流器的暂态稳定性。理论证明了该控制策略始终具备稳态平衡点，优于传统下垂控制，并给出了定量稳定性条件。
解读: 随着高比例可再生能源接入，电网强度下降，构网型（GFM）技术是阳光电源下一代逆变器和储能系统的核心竞争力。本文研究的复杂下垂控制（DVOC）能够提供优于传统下垂控制的暂态稳定性，对于提升PowerTitan、PowerStack系列储能变流器及大型组串式逆变器在弱电网下的支撑能力至关重要。建议研发团...
同步电机驱动的数据驱动预测控制的实时可行性
Real-Time Feasibility of Data-Driven Predictive Control for Synchronous Motor Drives
Paolo Gherardo Carlet · Andrea Favato · Riccardo Torchio · Francesco Toso 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
数据驱动控制范式通过直接利用原始数据进行控制输入选择，克服了传统控制器设计中模型辨识的难题。本文重点研究了数据驱动预测控制算法，探讨了其在同步电机驱动中的实时应用可行性，旨在解决复杂系统建模困难及动态响应优化问题。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器）及电动汽车充电桩的功率模块控制具有重要参考价值。数据驱动预测控制（Data-Driven Predictive Control）能够摆脱对精确数学模型的依赖，在电机参数摄动或非线性工况下表现出更强的鲁棒性。建议研发团队在风电变流器的高性能控制策略中引入...
数据驱动的同步电机驱动连续集预测电流控制
Data-Driven Continuous-Set Predictive Current Control for Synchronous Motor Drives
Paolo Gherardo Carlet · Andrea Favato · Saverio Bolognani · Florian Dorfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文探讨了从基于模型的控制向数据驱动最优控制策略的转变。针对电机驱动领域，提出了一种数据驱动的连续集模型预测电流控制方法，旨在克服传统预测控制对电机参数精确模型的依赖，提升控制系统的鲁棒性与动态性能。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，虽然阳光电源核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但其底层控制逻辑与电机驱动中的电流预测控制具有高度同源性。该数据驱动控制策略可应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能变流器的电流环优化，通过减少对电感等参数的依赖，提升在弱电网或复杂工况下的并网电...
交流微电网二次控制架构综述
On the Secondary Control Architectures of AC Microgrids: An Overview
Yousef Khayat · Qobad Shafiee · Rasool Heydari · Mobin Naderi 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文综述了交流微电网二次控制层中的通信基础设施（CI）架构。随着分布式能源渗透率提升，为增强微电网韧性并应对间歇性挑战，二次控制架构的演进至关重要。文章将二次控制结构分为集中式、分布式及去中心化三类，探讨了通信依赖性对系统稳定性和控制性能的影响。
解读: 该研究对阳光电源的微电网解决方案具有重要指导意义。在PowerTitan储能系统及工商业光伏并网应用中，二次控制架构直接决定了多机并联运行的稳定性与电能质量。随着构网型（GFM）技术成为行业趋势，阳光电源可借鉴文中分布式控制架构，优化iSolarCloud平台在微电网集群调度中的响应速度与鲁棒性。建...
构网型逆变器的交叉构网控制与故障电流限制
Cross-Forming Control and Fault Current Limiting for Grid-Forming Inverters
Xiuqiang He · Maitraya Avadhut Desai · Linbin Huang · Florian Dörfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文针对在电网故障情况下运行的构网型逆变器提出了一种“交叉形成”控制概念。交叉形成是指电压相角形成和电流幅值形成。它与经典的构网型和跟网型范式不同，经典构网型范式以电压幅值和相角形成为特征，跟网型范式则以电压幅值和相角跟踪（或电流幅值和相角形成）为特征。交叉形成概念旨在满足逆变器在管理故障电流限制的同时保持构网能力（特别是满足电网规范要求的电压相角形成）的需求。文中提出了简单可行的交叉形成控制实现方法，使逆变器在对称或不对称故障穿越期间，能够迅速将故障电流限制在规定水平，同时保留用于构网同步的电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项"交叉构网"（Cross-Forming）控制技术为我们的光伏逆变器和储能系统产品线带来了重要的技术突破机遇。该技术通过解耦电压角度控制和电流幅值控制，在保持构网能力的同时实现故障电流限制，这正是当前高比例新能源接入电网面临的核心挑战。 对于阳光电源而言，这项技术的价...
基于本地电网感知的最优动态辅助服务提供
Optimal Dynamic Ancillary Services Provision Based on Local Power Grid Perception
Verena Häberle · Xiuqiang He · Linbin Huang · Eduardo Prieto-Araujo 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
在本文中，我们提出了一种基于本地电网感知的系统闭环方法，用于为换流器接口发电系统提供最优动态辅助服务。具体而言，我们以参数化传递函数矩阵的形式对快速频率和电压调节等动态辅助服务进行结构化编码，该矩阵包含多个参数，用于定义一组不同的可行响应行为，我们的目标是从中找到换流器系统要实现的最优行为。我们的方法基于所谓的“感知与优化”（P&O）策略：首先，我们识别换流器系统互联端子处的电网动态等效模型。其次，我们考虑所识别的电网等效模型与参数化传递函数矩阵的闭环互联，并对传递函数参数集进行优化，从而为辅助...
解读: 该研究提出的本地电网感知控制策略对阳光电源的储能和光伏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SG系列光伏逆变器的辅助服务功能优化，可实现无需广域通信的自适应控制。通过将该技术集成到现有的GFM/GFL控制架构中，可提升PowerTitan等大型储能系统的电网支撑能力，优化电压/频率调...
分布式能源的混合振荡阻尼与惯性管理
Hybrid Oscillation Damping and Inertia Management for Distributed Energy Resources
Cheng Feng · Linbin Huang · Xiuqiang He · Yi Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
以换流器接口分布式能源资源（DERs）为主导的电力系统通常表现出较弱的阻尼能力和较低的惯性，从而影响系统稳定性。尽管单个 DER 控制器正在不断发展以提供更优的振荡阻尼能力和惯性支撑，但缺乏针对多个 DER 的全网协调管理措施，这可能会导致意外的不稳定和成本效益问题。为填补这一空白，本文提出了一种考虑网络耦合效应的多 DER 混合振荡阻尼与惯性管理策略，并试图通过适当的经济激励措施鼓励 DER 提供更强的阻尼和惯性。首先，我们构建了一个优化问题，以调整和分配 DER 的阻尼和惯性系数，在确保系统...
解读: 该研究的混合振荡阻尼与惯性管理技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化,提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑能力;也可集成到SG系列光伏逆变器的VSG控制中,增强弱电网适应性。通过在现有控制算法中引入自适应阻尼机制,可有效改善储能/光伏...