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基于扰动观测器的多功能构网型变流器控制
Multifunctional Grid-Forming Converter Control Based on a Disturbance Observer
Tuure Nurminen · Rayane Mourouvin · Marko Hinkkanen · Jarno Kukkola · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于扰动观测器结构的变流器多功能控制方法。该方法集成了构网型、跟网型及电流控制模式，且无需独立的同步环路，因为同步功能已嵌入扰动观测器中。该技术为提升变流器在不同电网环境下的适应性提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器具有重要意义。随着电网弱电网特性增强，构网型（GFM）技术是提升系统稳定性的核心。该方案通过扰动观测器实现无锁相环（PLL-less）控制，能显著提升逆变器在弱电网下的鲁棒性，并简化多模式切换逻辑。建议研发团队评估该观测器在PowerS...
基于通用锁相环的构网型控制
Generic PLL-Based Grid-Forming Control
Lennart Harnefors · Mario Schweizer · Jarno Kukkola · Mikko Routimo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
在构网型控制中，通过功率控制器模拟同步发电机的转子运动方程，从而实现频率下垂、功率振荡阻尼和虚拟惯性。本文提出了一种创新的设计方法，即通过改进通常用于跟网型控制的锁相环（PLL），使其能够模拟通用的功率控制器，从而实现构网型功能。
解读: 该研究对阳光电源的构网型（Grid-Forming）技术路线具有重要参考价值。目前阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器正向构网型技术演进，以应对弱电网环境下的稳定性挑战。该文提出的基于PLL的构网控制方法，为现有跟网型控制架构向构网型平滑过渡提供了理论支撑，有助于优化Powe...
一种并网逆变器的级联混合同步控制
A Cascaded Hybrid Synchronization Control for Grid-Connected Inverters
Feifan Chen · Xiongfei Wang · Haowen Wang · Liang Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文重新审视了矢量电压控制（VVC），提出通过在q轴电压参考中引入P-Eq下垂控制，使传统的锁相环（PLL）能够有效替代功率同步控制，从而实现构网型（GFM）逆变器的功率-频率动态特性。该方法简化了GFM控制策略，同时保留了传统控制的优势。
解读: 该研究提出的级联混合同步控制方案对阳光电源的构网型（GFM）技术演进具有重要参考价值。随着全球电网比例中新能源占比提升，阳光电源的PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器正加速向构网型技术转型。该方案通过改进传统PLL实现GFM特性，降低了控制系统的复杂性，有助于提升阳光电源产品在弱电网环境下...
面向弱电网下快速锁相环同步逆变器的增强型q轴电压积分阻尼控制
Enhanced Q-Axis Voltage-Integral Damping Control for Fast PLL-Synchronized Inverters in Weak Grids
Feifan Chen · Liang Zhao · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
锁相环（PLL）是并网逆变器常用的同步控制方法。在弱电网互联条件下，特别是当PLL设计为高控制带宽时，逆变器的稳定性较差。为解决此挑战，本文提出了一种增强型q轴电压积分阻尼控制策略，在提升系统稳定性的同时，优化了逆变器在弱电网下的动态响应性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。随着全球光伏电站向弱电网区域（如偏远地区、长距离输电网）延伸，高带宽PLL带来的振荡风险是行业痛点。该阻尼控制策略可直接集成至阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层控制算法中，显著提升产品在弱电网环境下的并...
一种用于电压源逆变器MIMO动态规范的扩展频域无源性理论
An Extended Frequency-Domain Passivity Theory for MIMO Dynamics Specifications of Voltage-Source Inverters
Feifan Chen · Sei Zhen Khong · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
在并网逆变器系统中，频域无源性理论常用于分析电网与逆变器的交互作用并指导控制设计。然而，由于在低频段难以满足充分的无源性稳定性条件，该理论在实现系统稳定规范方面存在局限。本文提出了一种扩展的频域无源性理论，以解决多输入多输出（MIMO）动态下的稳定性分析难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。随着电网环境日益复杂（弱电网、高比例可再生能源），传统的无源性分析往往过于保守，导致控制参数难以优化。该扩展理论能更精确地指导逆变器在宽频带下的阻抗塑形，提升产品在弱电网下的并网...
使用无源性指标分析电网-逆变器交互的局限性
Limitations of Using Passivity Index to Analyze Grid–Inverter Interactions
Feifan Chen · Xiongfei Wang · Lennart Harnefors · Sei Zhen Khong 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文探讨了在低频范围内利用频域无源性理论分析电网-逆变器交互的局限性。研究重点涵盖了无源性指标的选择标准、不同调谐方法间的潜在冲突，以及这些局限性对系统稳定性分析的影响，旨在为电力电子系统的并网稳定性评估提供更严谨的理论参考。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器在复杂电网环境下的稳定性。随着全球电网弱电网特征日益显著，传统的无源性分析方法可能导致误判，影响系统并网性能。建议研发团队在开发构网型（GFM）和跟网型（GFL）控制策略时，参考文中关于无源性指标的局限性分析，...
基于扰动观测器的构网型变流器控制设计与灵敏度分析
Design and Sensitivity Analysis of Grid-Forming Converter Control Based on a Disturbance Observer
Tuure Nurminen · Rayane Mourouvin · Marko Hinkkanen · Jarno Kukkola · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
针对配备 LCL 滤波器的构网型变流器，提出了一种控制方法。所提控制方法的设计采用了输入 - 输出反馈线性化，可直接控制有功功率和电压幅值。该控制方法设有一个提供积分作用的干扰观测器。为实现故障穿越，还加入了透明电流控制。所提控制方法能以简单方式自由配置闭环极点。通过灵敏度分析研究参数误差对该控制方法的影响。利用一台 12.5 千伏安的变流器对分析结果进行了实验验证，结果表明，在存在电网电感估计误差的情况下，该方法在强电网和弱电网中均具有出色的动态性能。
解读: 该扰动观测器增强型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。通过输入-输出反馈线性化结合扰动观测器，可显著提升构网型变流器在弱电网和孤岛模式下的抗扰能力，有效抑制LCL滤波器参数漂移、电网阻抗波动等不确定性影响。灵敏度分析方法可指导ST系列产品的参数...