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客座编辑评述：构网型可再生能源发电的分析与控制
Guest Editorial: Analysis and Control for Grid-Forming Renewable Power Generation
Jiabing Hu · Yuanzhu Chang · Dong Chen · Yongning Chi 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
本文综述了构网型可再生能源发电系统的分析与控制领域的最新研究进展。通过初步评估与全文同行评审相结合的方式，总结了各篇投稿在技术方法与创新见解方面的贡献，涵盖系统建模、稳定性分析、控制策略设计及实际应用验证等方面，旨在推动高比例可再生能源电网的可靠运行与动态性能提升。
解读: 该构网型可再生能源发电分析与控制研究对阳光电源核心产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可借鉴其系统建模与稳定性分析方法，优化GFM控制策略，提升弱电网支撑能力和多机并联稳定性。对SG系列光伏逆变器，可融合其动态性能提升技术，增强电网适应性和故障穿越能力。...
高惯量异步调相机：一种支撑可再生能源电站电压与频率的新工具
High-Inertia Asynchronous Condenser: A New Tool Cosupporting the Voltage and Frequency of Renewable Energy Stations
Xianfei Xie · Patrick J. Palanas · Yahong Chen · Xiaozhe Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对现代电网短路比低及缺乏机械惯量的问题，传统同步调相机惯量不足。本文提出一种高惯量异步调相机（HIAC）系统，通过结合异步电机与储能技术，有效提升可再生能源电站的电压支撑能力与频率稳定性，为弱电网下的电力系统提供更强的惯量响应。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要战略意义。随着光伏与储能电站并网比例提升，弱电网下的电压与频率稳定性成为核心痛点。HIAC技术与阳光电源的构网型（Grid-forming）控制策略高度互补，建议将该高惯量技术理念融入下一代储能变流器（PCS）的控制...
一种用于具有升压调制指数的混合模块化多电平变换器的改进移相载波技术
An Improved Phase-Shifted-Carrier Technique for Hybrid Modular Multilevel Converter With Boosted Modulation Index
Chen Xu · Lei Lin · Tianxiang Yin · Jiabing Hu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
移相载波（PSC）技术常用于中压应用中子模块数量较少的多电平变换器，能有效提升等效开关频率并降低总谐波失真。然而，针对具有升压调制指数的半桥/全桥混合模块化多电平变换器（MMC），传统PSC方法因调制逻辑限制而失效。本文提出了一种改进的PSC技术，以解决该拓扑在宽调制范围下的控制难题。
解读: 该研究针对混合MMC拓扑的调制策略优化，对阳光电源的中高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏集中式逆变器具有重要参考价值。通过提升调制指数和优化移相载波逻辑，可以进一步降低系统输出谐波，减小滤波器体积，从而提升大功率变换器的功率密度和效率。建议研发团队评估该改进算法在应对电网...
混合模块化多电平变换器电容电压不平衡机理与平衡控制
Imbalance Mechanism and Balanced Control of Capacitor Voltage for a Hybrid Modular Multilevel Converter
Maozeng Lu · Jiabing Hu · Rong Zeng · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
针对混合模块化多电平变换器（MMC）中全桥与半桥子模块充放电特性差异导致的电容电压不平衡问题，本文深入分析了调制比、功率因数角等关键因素的影响机制，并提出了一种有效的平衡控制策略，以解决高交流电压或低直流电压工况下的电压失衡难题。
解读: 该研究涉及的混合MMC拓扑在超高压直流输电及大型储能变流器（PCS）领域具有重要应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器，随着系统向更高电压等级和更高功率密度演进，子模块电容电压平衡是提升系统可靠性与效率的核心挑战。本文提出的平衡控制策略可优化阳光电源大功率变流器...
基于优化频率锁定环的永磁同步风力发电机快速惯量响应
Fast Inertial Response of PMSG-Based Wind Turbines With Optimized Frequency-Locked Loop
Le Li · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Lei Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文针对永磁同步风力发电机（PMSG），提出了一种优化的频率锁定环（FLL）以实现快速惯量响应。通过分析惯量响应原理，发现改变FLL输出相位可实现惯量支撑。文中通过集成估计的角频率误差及其导数，优化了FLL结构，有效提升了风电机组在电网频率波动下的响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。随着高比例可再生能源接入电网，电网对风电机组的频率支撑能力要求日益提高。该优化FLL方案通过提升频率响应速度，增强了风电机组的惯量支撑特性，有助于阳光电源风电变流器在弱电网环境下的稳定性优化。建议研发团队将此算法集成至变流器控制策略中，以提升产品在...
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...
电压源换流器高压直流输电
VSC-HVDC）高频振荡机理分析与抑制方法
Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Lei Lin · Yifan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文研究了高压直流输电系统中电压源换流器（VSC）的高频振荡（HFO）问题。研究表明，控制系统的长延时是导致HFO的主要因素。文章探讨了通过软件优化（如在终端电压前馈控制中增加低通滤波器）等现有抑制方案的局限性，并提出了改进策略。
解读: 该研究涉及的控制系统延时与高频振荡问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）在弱电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。随着阳光电源构网型（GFM）技术的推广，控制环路延时对系统阻抗特性的影响愈发关键。建议研发团队借鉴文中的前馈控制优化思路，评估在iSolarClou...
基于双馈风电机组的多回路控制器协同设计以优化惯量特性
Collaborative Design of Multiloop Controllers for DFIG-Based Wind Turbines to Optimize Inertia Characteristics
Yini Zhou · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Xudong Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对基于双馈风电机组（DFIG）的惯量响应问题，提出了一种多回路控制器协同设计方法。现有方法忽略了多控制器对惯量幅值-相位特性的影响，易导致惯量支撑时间短甚至恶化系统频率动态。该研究通过协同优化控制器参数，有效提升了风电机组的惯量响应性能，增强了电网频率稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着高比例可再生能源接入，电网对风电机组的惯量支撑和频率调节能力要求日益严苛。阳光电源的风电变流器可通过引入文中提出的多回路协同控制策略，优化机组在频率扰动下的动态响应，提升产品在弱电网环境下的并网性能。此外，该控制逻辑可与阳光电源的iSolarC...
基于双馈风力发电机锁相环相位阶跃控制的超快频率支撑
Phase Step Control in PLL of DFIG-Based Wind Turbines for Ultrafast Frequency Support
Yini Zhou · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Xudong Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对双馈风力发电机（DFIG），本文提出了一种锁相环（PLL）相位阶跃控制（PSC）方法，以实现超快频率支撑。该方法在频率事件发生时，将与初始频率微分相关的相位角附加到PLL中，并设计了受约束的PSC控制参数，从而显著提升风电机组的频率响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着全球电网对新能源频率支撑能力的要求日益严苛，传统的频率响应往往存在滞后。通过在PLL中引入相位阶跃控制，可以使风电变流器在电网频率波动初期即刻响应，实现“超快”频率支撑。建议研发团队将此算法集成至阳光电源的风电变流器控制策略中，以提升产品在弱电网...
有功和无功功率控制对双馈风力发电机惯量的影响
Effects of Active and Reactive Power Control on Inertia in DFIG-Based Wind Turbines
Xiang Guo · Qingbo Tang · Donghai Zhu · Yini Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文探讨了双馈风力发电机（DFIG）在机电时间尺度下的惯量分析。研究指出，有功功率控制（APC）和锁相环（PLL）是惯量分析的关键，且在弱电网条件下，无功功率控制（RPC）的影响不可忽略。文章旨在全面分析APC和RPC对风机惯量响应的综合影响。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着高比例可再生能源接入，电网对风电机组的惯量支撑能力要求日益提高。文章揭示的APC与RPC耦合机制，可指导阳光电源风电变流器控制策略的优化，特别是在构网型（GFM）风电变流器开发中，通过优化PLL设计和功率控制环路，可提升机组在弱电网下的频率稳定性...
电力电子主导电力系统电磁振荡稳定器
LTP框架下）- 第一部分：基于泛函导数的模态可控性与可观测性度量
Buyang Du · Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Zeren Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
电力电子主导电力系统（PEPSs）易受宽频带电磁振荡影响，威胁系统稳定性。本文针对PEPSs的时变特性，提出了一种基于泛函导数的电磁振荡稳定器（EOS）设计方法，通过量化模态的可控性和可观测性，为抑制大规模电力电子系统中的振荡提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统在全球大规模并网，系统在弱电网环境下的宽频振荡问题日益突出。本文提出的基于LTP框架的模态分析方法，对于优化阳光电源构网型（GFM）逆变器及PCS的控制参数具有重要指导意义。通过引入该理论，可提升设备在复杂电网环境下的阻抗匹配能力，增强系统对...
基于功率传输平衡视角的双馈风电机组暂态同步稳定性分析与增强
Transient Synchronization Stability Analysis and Enhancement of DFIG-Based Wind Turbines From Perspective of Power Transmission Balance
Donghai Zhu · Chencan Zheng · Yihang Yang · Jiabing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
在低电压穿越（LVRT）期间，双馈风电机组（DFIG）因缺乏平衡点而面临暂态同步失稳风险。本文从有功功率传输平衡的角度分析了平衡点的存在机制，并提出了一种功率传输平衡控制策略，以增强系统的同步稳定性。
解读: 该研究针对风电变流器在弱电网或故障工况下的同步稳定性问题，对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。通过引入功率传输平衡控制，可优化变流器在电网电压跌落期间的控制逻辑，提升风电机组的LVRT能力。建议将该控制策略集成至阳光电源风电变流器的控制算法库中，特别是针对高比例可再生能源接入的弱电网场景，以提...
基于双馈感应发电机
DFIG）的风力发电机组快速惯性响应标准与增强
Xiang Guo · Qingbo Tang · Donghai Zhu · Yini Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
惯性响应是风力发电机组的强制性要求。现有研究多关注惯性响应过程中的功率提升，而对响应速度的探讨较少。本文旨在探索评估和提升风电机组惯性响应速度的方法，以优化电网频率稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着电网对高比例可再生能源接入后的频率支撑要求日益严苛，提升变流器的快速惯性响应能力是实现风电机组构网型（GFM）控制的关键。建议将该研究中的响应速度评估方法集成至阳光电源风电变流器控制算法中，优化变流器在电网频率扰动下的动态响应特性，从而提升公司...
双馈风电机组在电网故障下的同步失稳机理及阻尼增强控制
Synchronization Instability Mechanism and Damping Enhancement Control for DFIG-Based Wind Turbine During Grid Faults
Yihang Yang · Donghai Zhu · Dangsheng Zhou · Xudong Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文研究了双馈风电机组（DFIG）在弱电网故障下的同步失稳问题。针对锁相环（PLL）频率振荡或发散现象，深入分析了DFIG内部动态对PLL稳定性的影响机制，并提出了相应的阻尼增强控制策略，以提升风电机组在弱电网环境下的并网稳定性。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入电网环境日益复杂，弱电网下的同步稳定性成为变流器设计的核心挑战。本文提出的阻尼增强控制策略可优化阳光电源风电变流器的锁相环算法，提升设备在电网故障下的低电压穿越（LVRT）能力和动态稳定性。建议研发团队将该机制分析方法引入变流器控制策略的...
基于双馈风力发电机
DFIG）的风电机组恒定惯量同步发电机特性评估与优化
Xiang Guo · Xibo Yuan · Donghai Zhu · Xudong Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
功率提升和响应速度是评估惯量控制性能的关键指标，但在时域中直接获取这些指标存在困难。本文旨在解决如何量化评估惯量控制性能的问题，并探讨风电机组的惯量控制方法是否能使其表现出类似于同步发电机的特性。
解读: 该研究探讨了DFIG风电机组的惯量控制与同步机特性，这对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着电网对新能源“构网型（GFM）”能力要求的提升，将该研究中的惯量优化算法应用于阳光电源的风电变流器控制策略中，可显著增强风电场在弱电网下的频率支撑能力。此外，该技术逻辑可与阳光电源的iSolarCl...
缩短Crowbar动作时间的双馈变速抽水蓄能混合LVRT控制
Hybrid LVRT Control of Doubly-Fed Variable Speed Pumped Storage to Shorten Crowbar Operational Duration
Donghai Zhu · Zhen Wang · Yumei Ma · Jiabing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
Crowbar电路是双馈变速抽水蓄能机组（VSPS）常用的低电压穿越（LVRT）方案。然而，在大规模机组中，传统Crowbar动作时间过长，导致无功功率吸收过多及电磁转矩剧烈振荡。本文提出一种混合LVRT控制策略，旨在有效缩短Crowbar动作时间，提升系统在电网故障下的稳定性与响应性能。
解读: 该研究针对双馈机组在电网故障下的LVRT性能优化，与阳光电源风电变流器业务高度相关。随着风电及抽水蓄能项目对电网支撑能力要求提高，缩短Crowbar动作时间能显著降低故障期间的无功损耗，并减少对发电机组的机械应力。建议研发团队借鉴该混合控制策略，优化变流器在弱电网下的故障穿越逻辑，提升阳光电源风电变...
基于双馈风电机组锁相环前馈频率偏差控制的快速惯量响应
Feedforward Frequency Deviation Control in PLL for Fast Inertial Response of DFIG-Based Wind Turbines
Donghai Zhu · Xiang Guo · Binwei Tang · Jiabing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
随着风电渗透率提升，惯量响应成为并网强制要求。针对传统风机惯量控制响应慢的问题，本文提出一种基于锁相环（PLL）的前馈频率偏差控制（FFDC）策略，通过优化双馈风电机组（DFIG）变流器控制，实现更快速的惯量支撑，提升电力系统频率稳定性。
解读: 该研究提出的FFDC控制策略对于阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着电网对风电场调频能力要求提高，将该快速惯量响应技术集成至阳光电源风电变流器控制算法中，可显著提升机组在频率扰动下的响应速度，增强电网适应性。此外，该技术与阳光电源正在推进的构网型（Grid-Forming）技术路线高度契合...
双馈风电机组惯量幅值-相位特性分析
Magnitude-Phase Characteristics Analysis of Inertia for DFIG-Based Wind Turbines
Yini Zhou · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Juanjuan Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
惯量常用于评估电力系统抵御频率扰动的能力。本文指出风电机组（WT）的惯量具有时变性及幅值-相位特性。现有研究多关注惯量幅值，忽略了相位特性，导致对风电机组惯量响应的理解受限，难以准确描述其在复杂电网环境下的动态行为。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电渗透率提升，电网对风电机组的构网型（GFM）能力要求日益严格。深入理解双馈机组的惯量相位特性，有助于优化变流器的控制算法，提升风电机组在弱电网下的频率支撑能力。建议研发团队将此特性纳入风电变流器控制策略的仿真模型中，特别是在虚拟同步机（VS...
基于双馈风力发电机
DFIG）的去磁控制优化设计以增强弱电网故障下的暂态稳定性
Yumei Ma · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Ruikuo Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文分析了弱电网故障下基于双馈风力发电机（DFIG）的暂态稳定性问题。研究指出，故障深度、短路比（SCR）和去磁系数是影响稳定性的关键因素，并据此提出了去磁控制的优化设计方案，以提升风电机组在弱电网环境下的故障穿越能力。
解读: 该研究针对弱电网下的暂态稳定性优化，与阳光电源风电变流器业务高度契合。随着全球风电向深远海及弱电网区域发展，电网强度波动对变流器控制策略提出了更高要求。该去磁控制优化设计可直接应用于阳光电源风电变流器的控制算法升级，提升机组在复杂电网故障下的鲁棒性，减少因暂态失稳导致的脱网风险。建议研发团队将其纳入...
一种适用于低子模块数量模块化多电平变换器的改进最近电平调制方法
Improved Nearest-Level Modulation for a Modular Multilevel Converter With a Lower Submodule Number
Lei Lin · Yizhe Lin · Zhen He · Yu Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种改进的最近电平调制（NLM）方法，旨在提升子模块数量较少的模块化多电平变换器（MMC）的输出电压质量，并抑制子模块电压波动。通过在参考信号中加入双倍基频的偏移量，实现阶跃变化的微小相移，从而优化输出波形。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，MMC拓扑的应用日益广泛。该改进的NLM算法能够在子模块数量受限的情况下提升输出电能质量，并有效平衡子模块电压，有助于降低系统硬件成本并提升运行稳定性。建议研发团队在下...
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