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针对电网阻抗不对称的不平衡故障下逆变器电压支撑控制
Voltage-Support Control of Inverter-Based Resources During Unbalanced Faults Addressing Grid Impedance Asymmetry
Antonio Di Pasquale · Emanuele Fedele · Mario Pagano · Renato Rizzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
电压支撑是逆变器资源在故障期间维持电网稳定性的核心要求。短路故障是极具破坏性的扰动,可能导致设备故障或停电。本文针对电网阻抗不对称情况,研究了逆变器在不平衡故障下的故障穿越(FRT)策略,旨在提升现代电力系统在复杂电网环境下的电压支撑能力与运行可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统在弱电网及复杂电网环境下的并网性能。在电网阻抗不对称的极端工况下,传统的控制策略易导致电压支撑失效。通过引入该文提出的不对称故障下的电压支撑控制算法,可显著提升阳光电源逆变器在弱电网环境下的低电压穿越(LVRT)能力及电网适...
考虑频率相关变惯量与内电势的直流母线电压同步构网型变流器暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for DC-Link Voltage Synchronization Grid-Forming Converter Considering Frequency-Related Varying Inertia and Internal Voltage
Zhen Tian · Pan Feng · Meng Huang · Junyang Liang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着逆变器渗透率提升,电力系统暂态稳定性面临严峻挑战。本文针对直流母线电压同步控制(DVSC)的构网型变流器(GFMC),研究了考虑频率相关变惯量及内电势变化下的暂态稳定性。该研究为解决传统功率同步控制对恒定直流电压依赖的问题提供了理论支撑,对提升高比例新能源电力系统的支撑能力具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能变流器(PCS)产品的核心控制算法优化。随着电网对构网型(Grid-Forming)技术要求的提高,传统的虚拟同步机(VSG)控制在弱电网或直流电压波动环境下易出现稳定性问题。本文提出的DVSC控制策略及变惯量分析方法,能够显著...
并网变换器故障电流倍增器
Inverter Fault Current Multiplier for Grid-Interactive Converters
Kartavya Agarwal · Pranjal Gajare · Joseph Benzaquen · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
随着逆变器资源(IBR)渗透率提高,传统过流保护面临挑战。由于IBR故障电流受限且多变,难以实现灵敏的选择性保护。本文提出了一种逆变器故障电流倍增技术,旨在提升电网故障期间逆变器的故障电流输出能力,从而优化保护系统的动作性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。随着电网对构网型(GFM)技术及故障穿越能力要求提高,如何提升逆变器(如PowerTitan储能系统、SG系列组串式逆变器)在故障下的电流支撑能力是行业痛点。该技术方案有助于优化阳光电源产品的控制策略,使其在弱电网或故障工况下表现出更强的电网适应性,并能更好地配合电...
一种基于单星型多电平变换器与集中式储能及曲折变压器的E-STATCOM新拓扑
A New E-STATCOM Topology Based on Single-Star Multilevel Converter With Centralized Energy Storage and Zigzag Transformer
Jae-Myeong Kim · Shenghui Cui · Jae-Jung Jung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
随着电网中逆变器资源占比增加及同步发电机减少,电网电压与频率稳定性面临挑战。E-STATCOM通过结合储能与静止同步补偿器,成为增强电网稳定性的有效方案。本文提出了一种基于单星型多电平变换器、集中式储能及曲折变压器的新型E-STATCOM拓扑,旨在提升电网支撑能力。
解读: 该技术直接契合阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统在电网侧的应用需求。E-STATCOM拓扑通过集成储能与无功补偿,能够显著提升电网在弱电网环境下的电压支撑与频率调节能力,这与阳光电源目前大力推广的构网型(Grid-forming)储能技术路径高度一致。建议研发团队关注该...
不对称电网扰动下提升构网型逆变器并网能力的限流控制设计
Current-Limiting Control Design for Grid-Forming Capability Enhancement of IBRs Under Asymmetric Grid Disturbances
Qian Liu · Miao Wang · Mostafa Nick · Cheng Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对构网型(GFM)逆变器在不对称故障下限流运行导致电压支撑能力下降的问题,本文提出了一种新型限流控制策略。该方法旨在通过优化控制设计,在严重不平衡故障期间维持终端电压平衡,从而增强GFM逆变器的电网支撑能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型组串式逆变器在构网型技术(GFM)领域的核心需求。随着全球电网对高比例可再生能源接入要求的提高,GFM技术已成为阳光电源提升电网适应性的关键。该限流控制策略能有效解决设备在复杂电网故障下的过流保护与电压支撑矛盾,建议研发...
多VSG系统中内电压控制对有功功率振荡负阻尼效应的分析与抑制
Analysis and Mitigation of Inner Voltage Control’s Negative Damping Effect on Active Power Oscillations in Multi-VSG Systems
Rui Liu · Zhiheng Lin · Han Zhang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
虚拟同步机(VSG)作为一种构网型技术,在提升高比例电力电子电力系统的频率与电压稳定性方面展现出巨大潜力。本文针对多台VSG并联系统,深入分析了内电压控制环路引发的负阻尼效应,该效应会导致VSG与电网之间以及VSG单元之间的有功功率振荡,并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型(Grid-forming)技术战略。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力要求的提升,VSG技术已成为核心竞争力。文章揭示的内电压控制负阻尼效应,对于优化阳光电源PCS(储能变流器)的控制算法至关重要。建议研发团队在PowerTitan及...
基于逆变器资源控制特性的单端故障定位方法用于低频输电系统
Single-Ended Fault Location Method Based on Control Characteristics of Inverter-Based Resources for Low-Frequency Transmission System
Jiaheng Jiang · Guobing Song · Chenhao Zhang · Wenbin Cao 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月 · Vol.41
针对海上风电接入的低频输电系统(LFTS),提出一种融合逆变器源特性与序网方程的单端故障定位新方法,将故障距离与电阻辨识建模为带约束优化问题。PSCAD验证显示定位误差<4%,耐受故障电阻达300Ω。
解读: 该方法直击海上风电柔直/低频送出场景下双端全IGBT化系统的故障精确定位痛点,对阳光电源风电变流器及ST系列PCS在深远海项目中的高可靠保护具有重要价值。建议将该算法嵌入iSolarCloud智能运维平台,结合PowerTitan储能系统协同实现故障快速隔离与黑启动支撑,并适配于公司构网型(GFM)...
通过整合逆变器型资源与社区能源产销者优化电网能源管理以实现可持续能源系统
Optimizing grid energy management through the integration of inverter-based resources and community energy prosumers for sustainable energy systems
Yu-Chung Tsaoa · IGede Arei Banyupramest · Jye-Chyi Lud · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344
摘要 本研究提出了一种基于仿真的优化框架,旨在评估将逆变器型资源(IBRs)和社区能源产销者(CEPs)整合到区域电力配电系统中的可行性,并以印度尼西亚西爪哇省为案例进行分析。通过使用实证区域数据模拟五个具有代表性的社区节点,该模型分析了投资可行性、各利益相关方的盈利能力以及政策激励措施,如利率补贴、电价支持和运维成本覆盖。模型纳入了真实电网条件,能够评估双向电力流动、本地化自用电量以及剩余电能外送情况。研究在不同的年化回报预期(15%至25%)、利率水平(5%至12%)以及储能成本波动(±20...
解读: 该研究对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及光储充一体化解决方案具有重要参考价值。论文验证了逆变器型资源与社区能源产消者融合的经济可行性,印证了我司GFM/GFL控制技术在双向潮流管理中的优势。敏感性分析揭示储能成本±20%对IRR的影响,为ST系列产品定价策略及iSolarC...
基于不同控制模式的逆变型分布式电源及储能系统短路分析
Short-Circuit Analysis of Inverter-Based Distributed Generation and Energy Storage System With Different Control Modes
Ying-Yi Hong · Gerard Francesco DG. Apolinario · Yih-Der Lee · Jheng-Lun Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着逆变型分布式电源(DG)和电池储能系统(BESS)在现代电力系统中的集成度日益提高,其多样的控制策略给故障电流行为的精确建模带来了挑战。本文研究了不同控制模式对故障电流特性的影响,旨在解决因建模不准导致的保护装置误动作问题,提升电力系统的安全稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在全球大规模部署,电网对构网型(GFM)与跟网型(GFL)控制下的故障穿越能力要求日益严苛。本文提出的故障电流建模方法,对于优化阳光电源iSolarCloud平台的故障诊断算法、提升逆变器与储能变流器(PCS)在弱电...
基于神经网络的电力电子资源主导型电力系统不确定性感知稳定性分析
Uncertainty-Aware Stability Analysis of IBR-Dominated Power System With Neural Networks
Galadrielle Humblot-Renaux · Yang Wu · Sergio Escalera · Thomas B. Moeslund 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
机器学习技术在加速电力电子资源(IBR)主导的电力系统稳定性筛选方面潜力巨大。然而,基于神经网络的方法在面对未见过的运行场景时,难以保证预测的准确性和可靠性,存在安全隐患。本文提出了一种不确定性感知方法,以提升神经网络在电力系统稳定性评估中的可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan等储能系统在全球电网中的渗透率提升,系统稳定性分析变得日益复杂。该研究提出的不确定性感知神经网络方法,能够有效解决传统AI模型在复杂电网环境下(如弱电网)泛化能力不足的问题。建议将此技术集成至iSolarCloud智能运维平台,用于实时监测电网稳定性风险...
基于不连续调制的主动热控制以提升并网逆变器类资源的kVA容量限制
Discontinuous Modulation-Based Active Thermal Control for Enhancing the KVA Limit of Grid-Connected Inverter-Based Resources
Debiprasad Nayak · Yakala Ravi Kumar · Sumit Pramanick · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种结合不连续脉宽调制(DPWM)与系统级电流控制器的闭环主动热控制(ATC)方法,通过调节钳位角α优化开关损耗,实现IGBT结温约束下提升并网逆变器kVA容量,并支持高温环境满功率运行;采用Foster热模型进行结温估算。
解读: 该技术高度适配阳光电源组串式逆变器(如SG系列)及ST系列储能变流器(PCS),可显著提升其在高温工况(如中东、澳洲地面电站)下的持续过载能力与降额容忍度。建议将ATC算法集成至iSolarCloud平台,结合实时环境温度与器件结温预测,动态优化DPWM策略,延长IGBT寿命并增强PowerTita...
基于逆变器资源主导电力系统动态交互分析的统一框架
A Unified Framework for Analysis of Dynamic Interactions in Inverter-Based Resource-Dominant Power Systems
Akshita Sharma · Pankaj D. Achlerkar · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年10月
摘要:以基于逆变器的电源(IBR)为主导的电力系统经历过涵盖不同频率的振荡。IBR 数据不完整,以及详细电磁暂态(EMT)研究对计算量的高要求,限制了系统运行人员对这类动态振荡的分析。本研究提出了一种通用方法,用于深入了解包含各种 IBR 技术、参数和控制策略的电力系统各子组件之间振荡的本质。利用黑箱阻抗模型和线性电路原理,将 IBR 注入电流在频域中分解为与其他 IBR、负载和电网的各种动态交互分量。这些分量的组合代表了系统潜在的振荡模式。实时系统运行需要在线检测并自动解决交互问题,为此,本文...
解读: 该统一框架对阳光电源多产品线具有重要应用价值。在ST储能系统中,可用于分析PowerTitan多机并联时的宽频振荡问题,优化构网型GFM控制参数设计;在SG光伏逆变器领域,阻抗-状态空间等效转换方法可指导1500V系统的多逆变器协同控制,提升弱电网适应性;对于充电桩与车载OBC,该框架能识别电网交互...
基于复频率的逆变器资源控制方法
Complex Frequency-based Control for Inverter-based Resources
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
本文提出一种基于复频率(CF)概念的新型逆变器资源(IBR)控制策略,通过调节电流参考值维持IBR端电压复频率恒定。该方法利用相邻节点电压CF估计动态更新电流指令,并在WSCC 9节点及爱尔兰1479节点系统中验证,相较传统下垂、PI电压控制和虚拟惯量,显著提升系统动态响应。
解读: 该复频率控制技术可直接赋能阳光电源构网型产品线(如ST系列PCS、PowerTitan储能系统及新一代组串式逆变器),增强其在弱电网/孤岛场景下的频率-电压协同支撑能力。建议将CF算法嵌入iSolarCloud智能控制层,与现有VSG、下垂控制融合,提升光储一体化系统对高比例新能源电网的主动支撑性能...
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...
基于分层模型预测控制的联络线功率流动考虑下的协调频率控制
Coordinated Frequency Control Based on Hierarchical MPC Considering Tie-line Power Flow
Ning Ma · Feifei Bai · Tapan K. Saha · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
在系统发生故障时,基于逆变器的电源(IBRs)和同步发电机(SGs)的频率响应特性存在显著差异,资源间的相互作用往往会导致机电暂态过程延长。然而,目前对于不同类型发电机提供多种频率服务(特别是快速频率响应(FFR)和虚拟惯量)的协调控制策略关注有限。此外,暂态过程中输电线路功率容量的严格限制以及联络线潮流快速恢复的需求常常被忽视,这增加了系统解列的风险。本文提出了一种采用分层模型预测控制(HMPC)的协调频率控制方法。所提出的HMPC包括一个上层控制器和多个下层控制器,上层控制器用于管理多区域潮...
解读: 该分层MPC协调频率控制技术对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。针对高比例IBRs并网场景,可直接应用于PowerTitan储能系统的构网型GFM控制策略优化:上层MPC实现多储能站点间的频率调节指令协调分配,下层控制器结合虚拟同步机VSG技术实时调节各变流器输出。联络线功...
逆变器主导电力系统的最小频率支撑强度评估与分配
Minimum Frequency Support Strength Evaluation and Allocation of Inverter-Dominated Power Systems
Bangkun Liao · Yunfeng Wen · C. Y. Chung · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
为有效监管高比例逆变器并网资源(IBRs)电力系统的频率支撑能力,本文提出一种新型最小频率支撑强度(MFSS)评估与分配方法。首先构建跟网型(GFL)和构网型(GFM)IBR的等效低阶模型,并嵌入含多类电源的系统频率模型中;进而综合考虑频率变化率与频率最低点约束,提出系统及IBR最小惯量与调频强度协同评估方法;最后基于IBR的频率空间相关性与能量储备状态,提出虚拟惯量与下垂系数的优化分配策略,提升多工况下的频率支撑能力。在改进的IEEE 39节点系统与中国某省级电网的仿真验证了所提方法的有效性与...
解读: 该MFSS评估与分配方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统,可基于GFM/GFL等效模型实现虚拟惯量与下垂系数的动态优化配置,提升多工况频率支撑能力;对于SG系列光伏逆变器,可依据频率空间相关性和能量储备状态(SOC)协同调配调频资源,避免过...
将风力涡轮机作为同步发电机运行:建模与电力硬件在环演示
Operating Wind Turbine as Synchronous Generator: Modeling and Power-Hardware-in-the-Loop Demonstration
Weihang Yan · Vahan Gevorgian · Przemyslaw Koralewicz · Robb Wallen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
III型和IV型风力发电机组(WTG)的构网型(GFM)控制在电力系统研究中受到广泛关注,但电力电子变流器有限的过电流能力持续削弱未来电网的强度。同步风电(即V型WTG)通过在高比例可再生能源并网下维持电网同步性,为解决并网与电网强度问题提供了独特的GFM解决方案。V型WTG通过由变速液压扭矩变换器驱动的同步发电机接入电网,实现风轮机变速运行以最大化发电,同时保持发电机轴与电网同步。本文在电力硬件在环环境中建立并测试了V型WTG的高保真模型,展示了其在不同电网故障下的运行特性。实验结果表明,V型...
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要启发意义。V型WTG的GFM特性与我司ST系列储能变流器的VSG控制理念高度契合,其通过机械惯量提供同步支撑的方案可借鉴应用于PowerTitan大型储能系统的惯量响应控制。研究中的液压扭矩变换技术也为SG系列光伏逆变器在弱电网条件下的并网控制提供了新思路。...
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...
一种基于数据驱动的含逆变型电源电力系统强迫振荡定位方法
A Data-Driven Forced Oscillation Locating Method for Power Systems with Inverter-Based Resources
Yaojie Cai · Georgia Pierrou · Xiaozhe Wang · Geza Joos · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
源于外部周期性扰动的强迫振荡(FO)威胁着电力系统的安全与稳定。基于逆变器的电源(IBR)渗透率的不断提高进一步引发了强迫振荡,给现代电力系统中强迫振荡源的识别和定位带来了新的挑战。本文提出了一种用于定位含基于逆变器电源的电力系统中强迫振荡的新型数据驱动方法。与以往的研究不同,该方法考虑了源于基于逆变器电源的强迫振荡的统一表示,这进一步推动了强迫振荡定位算法的发展。利用非线性动态系统的稀疏识别(SINDy)方法,通过对测量数据进行分析并解释所提出的模型,开发了一种纯数据驱动的方法来定位强迫振荡源...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。强迫振荡定位技术可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升系统稳定性。特别是在PowerTitan大型储能系统等多逆变器并联场景下,该方法可通过iSolarCloud平台采集的实时数据快速定位振荡源,为系统调试和故障...
子/超同步振荡源定位的复耗散能量流法扩展
Extension of the Complex Dissipating Energy Flow Method for Sub/Super-Synchronous Oscillation Source Location
Pablo Gill Estevez · Slava Maslennikov · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文扩展复耗散能量流(CDEF)方法,提出SSO-CDEF,基于点波形(POW)测量精准定位由逆变器资源引发的子/超同步振荡源,适用于构网型与跟网型逆变器,在IEEE 14节点EMT模型中验证有效。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在高比例新能源弱电网下的振荡溯源与主动抑制能力。SSO-CDEF方法可集成至iSolarCloud平台,结合PMU/POW数据实现振荡源实时定位,提升构网型逆变器(如PowerTitan GFM版本)的电网支撑可信度。建议在下一...
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