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非线性时变系统小信号稳定性分析的HSS特征值灵敏度方法
HSS Eigenvalue Sensitivity for Small-Signal Stability Analysis of Nonlinear Time-Periodic System
Zeren Guo · Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Guojie Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于谐波状态空间（HSS）模型的非线性时变（NLTP）系统小信号稳定性灵敏度分析方法。该方法克服了传统灵敏度分析仅适用于特定系统的局限性，为电力电子占主导地位的电力系统（PEPS）提供了有效的稳定性分析工具。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统在弱电网环境下的应用日益广泛，系统的小信号稳定性（如谐波谐振、次同步振荡）成为研发重点。该方法通过HSS模型实现灵敏度分析，能够精准识别影响系统稳定性的关键参数，对于优化逆变器及PCS的控制环路设计、提升构网型（GFM）技术的并网适应性具有重要...
考虑电网阻抗耦合的MMC完整HSS阻抗模型
A Complete HSS-Based Impedance Model of MMC Considering Grid Impedance Coupling
Zigao Xu · Binbin Li · Linjie Han · Junlin Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
谐波状态空间（HSS）是表征模块化多电平变换器（MMC）内部谐波特性的有效建模方法。现有模型多假设电网理想，忽略了电网阻抗及双闭环控制与锁相环（PLL）的影响。本文提出了一种完整的MMC阻抗模型，准确刻画了考虑电网阻抗耦合下的系统谐波交互特性。
解读: 该研究对于阳光电源在大功率中高压并网应用（如大型地面光伏电站、储能电站及风电变流器）具有重要参考价值。随着电网弱电网特性日益显著，基于HSS的阻抗建模能有效预测MMC类变换器在复杂电网环境下的谐振风险。建议将此建模方法集成至iSolarCloud智能运维平台的仿真分析模块中，优化PowerTitan...
一种高效计算的模型预测控制方法用于混合储能系统独立微电网的一次级管理增强
Computationally Efficient Model Predictive Control for Enhanced Primary-Level Management of Standalone Microgrids With Hybrid Storage Systems
Imran Pervez · Charalampos Antoniadis · Hakim Ghazzai · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
本文提出了一种高效的闭式主动集模型预测控制（MPC）方法，用于含可再生能源的混合储能系统微电网一次级控制。传统主动集MPC计算复杂度高，难以在采样周期内完成决策，影响系统鲁棒性，且需高性能控制器，增加成本与能耗；而简化控制策略如监督控制则降低系统稳定性与储能寿命。所提方法兼具主动集MPC与监督控制的优势，显著降低计算复杂度，同时提升系统稳定性、可靠性及电池寿命，并具有更强鲁棒性。与改进主动集MPC、Hildreth二次规划及序列二次规划MPC相比，该方法在计算效率、鲁棒性、稳定性和储能寿命方面表...
解读: 该高效MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前微电网场景中，传统MPC因计算复杂度高需配置高性能控制器，增加系统成本与功耗。该闭式主动集算法可直接应用于ST储能PCS的一次级控制层，在保证电池-超级电容混合储能系统协调控制精度的同时，显著降低DS...
含多资源参与的配电网络谐波抑制方法
Harmonic Mitigation Method with Multi-Resource Participation in Power Distribution Networks
Xinru Wang · Ying Wang · Shuangyin Dai · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
大量连接到配电网的分布式能源资源（DERs），如光伏和储能系统，可用于减轻配电网中的谐波，因为它们的并网逆变器与功率控制设备的拓扑结构相似。本研究提出了一种优化模型，用于在已知全网谐波畸变程度的场景下，协同利用位置、容量和运行模式已知的DER逆变器来减轻多个谐波源（HSs）的影响。以最优谐波水平为目标函数，对DER进行协同控制，以减轻全网的谐波。为使该模型适用于大型网络，还考虑了分区约束，以限制优化和控制的范围，提高求解效率和治理经济性。最后，采用改进的IEEE 13节点和123节点测试馈线验证...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项谐波治理技术为我们的光伏逆变器和储能系统产品开辟了重要的增值应用场景。该研究提出利用分布式能源资源（DER）逆变器的拓扑相似性来协同治理配电网谐波，这与我们现有产品线高度契合，意味着通过软件算法升级即可赋予设备谐波治理功能，无需额外硬件投入。 技术价值方面，该方法的核...
基于谐波状态空间(HSS)建模的并网变换器谐波交互分析
Harmonic Interaction Analysis in a Grid-Connected Converter Using Harmonic State-Space (HSS) Modeling
JunBum Kwon · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Claus Leth Bak 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
随着电力电子分布式发电系统和负载的增加，系统不仅产生特征谐波，还会产生非特征谐波。本文针对传统基于平均模型的阻抗分析法在处理谐波交互时的局限性，引入谐波状态空间(HSS)建模方法，以更精确地分析并网变换器中的谐波交互行为。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的稳定性设计至关重要。随着高比例电力电子设备接入，电网谐波交互问题日益突出，可能导致逆变器控制失稳或谐波超标。利用HSS建模方法，研发团队可更精准地评估产品在弱电网下的谐波阻抗特性，优...
考虑数字化影响的低开关频率并网逆变器谐波状态空间建模与计算分析
Research on Harmonic State-Space Modeling and Calculation Analysis of Low-Switching-Frequency Grid-Connected Inverter Considering the Impact of Digitization
Yuxi Cai · Yingjie He · Haixiao Zhang · Hongwei Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
在低开关频率下，并网逆变器存在显著的谐波耦合效应。谐波状态空间（HSS）建模是分析逆变器输出谐波特性的有效手段。本文研究了低开关频率下，采样保持与控制延迟对脉宽调制（PWM）脉冲更新的滞后影响，揭示了数字化控制对系统谐波特性的非线性干扰，为优化逆变器并网性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。随着大型地面电站对高功率密度和高效率的需求增加，逆变器开关频率往往受限，数字化控制带来的延迟和耦合效应成为影响电能质量的关键瓶颈。通过HSS建模方法，研发团队可更精准地预测并抑制谐波，提升产品在弱电网环境下的并网稳定性。建议将该建模方法...
一种用于模块化多电平矩阵变换器的新型谐波状态空间建模方法及耦合分析
A Novel Harmonic State-space Modelling Method on the Modular Multilevel Matrix Converter and Coupling Analysis
Jing Li1Boyang Zhao1Shenquan Liu2Jie Li2Xiuli Wang1Xifan Wang1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
分数频率输电系统是远距离风电并网的新兴技术，模块化多电平矩阵变换器（M3C）为其核心装备。由于M3C直接连接不同频率的交流电网，其内外部谐波具有复杂的耦合关系及独特的双基频谱特性，但因缺乏有效建模方法而研究不足。本文提出一种新型谐波状态空间建模方法，基于二维傅里叶变换原理，实现双基频谐波分解，并通过频域双重卷积建模时域变量间的乘性耦合。给出了方法的通用表达式，构建了模块化矩阵结构，易于扩展以满足不同截断需求。进一步建立了计及闭环控制的M3C谐波状态空间模型，揭示了系统侧与低频侧之间的全景谐波耦合...
解读: 该谐波状态空间建模方法对阳光电源的储能与风电变流产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的多电平拓扑设计与控制优化提供了新思路。通过双基频谐波分解和频域耦合分析，可以优化储能双向变流器的谐波控制性能，提升电网适应性。该方法的模块化建模框架也可用于SG系列光伏...
通过优化微电网中混合储能系统退化成本模型实现多时间尺度调度
Multiple-time-scale scheduling by optimizing the degradation cost models of hybrid energy storage systems in microgrids
Yonggang Lia · Yaotong Sua · Yuanjin Zhang · Weinong Wub 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343
摘要 为了促进可再生能源的广泛应用，综合能源系统（IES）的研究已成为关键。然而，多能系统的协调运行以及电池的耐久性约束，尤其是在混合储能系统（HESS）中的问题，仍然是重大挑战，制约了系统的经济效率与运行可靠性。本研究提出了一种短期能量调度模型，通过优化混合储能系统的退化成本来应对上述挑战。首先，建立了集成混合储能系统的能量管理系统框架。随后，基于各设备的运行特性，分别构建了化学电池、电解槽以及质子交换膜燃料电池（PEMFC）的退化成本模型。此外，为弥补现有方法在储能系统不同动态响应能力方面处...
解读: 该多时间尺度调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的化学电池与氢储能分层调度策略,可直接应用于我司混合储能解决方案优化:ST系列PCS负责快时间尺度响应,氢储能系统承担慢时间尺度调度。退化成本模型可集成至iSolarCloud平台,实现预测性维护和全生...