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多并网变流器系统中脆弱节点的识别及控制参数灵敏度分析
Identification of Vulnerable Nodes and Sensitivity Analysis of Control Parameters for Multiple Grid-Connected Converter Systems
Zhenxiang Liu · Yanbo Chen · Zhi Zhang · Jiahao Ma 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
高比例可再生能源接入电网引发的稳定性问题已成为制约其消纳并威胁电力系统安全运行的关键因素。针对系统静态工作点变化导致稳定裕度剧烈波动的场景，现有理论在判别与补偿方面仍显不足。本文基于小信号稳定性分析方法，提出一种考虑变流器动态响应特性与静态工作点偏移的多并网变流器系统脆弱节点定位方法。首先建立含无源母线的频域负反馈模型，进而推导主动节点控制参数的灵敏度函数及脆弱节点量化指标，最后提出面向主动节点与无源母线的综合补偿方案。算例分析表明，该方法对提升系统稳定性设计与运行规划具有显著价值。
解读: 该脆弱节点识别与参数灵敏度分析技术对阳光电源多机并联场景具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列变流器并网时，可通过该方法识别系统薄弱环节，优化控制参数配置，提升静态工作点变化时的稳定裕度。对于集中式光伏电站的SG系列逆变器集群并网，该技术可指导构网型GFM与跟网型GFL...
重新审视跟网型变流器对频率动态的影响——第二部分：空间差异
Revisiting the Effect of Grid-Following Converter on Frequency Dynamics - Part II: Spatial Difference
Jiahao Liu · Cheng Wang · Tianshu Bi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
除了第一部分讨论的惯性中心（COI）频率动态外，采用电网跟随型（GFL）变流器的电力系统中的空间频率差异也至关重要。第二部分重新探讨了GFL变流器对空间频率差异的影响。基于第一部分定义的接口状态变量和等效频率，本文提出了一个扩展的频率分割器（FD）公式。建立了网络节点频率与同步发电机（SG）转子频率和GFL等效频率之间的映射关系。结果表明，GFL变流器的叠加贡献取决于GFL变流器与频率观测节点之间的电气距离以及系统潮流条件，而不依赖于系统运行状态假设。此外，本文首次探讨了支路电流的频率映射问题。...
解读: 该研究揭示的GFL变流器导致系统频率空间差异问题，对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品具有重要指导意义。研究表明高比例GFL接入会削弱频率耦合、加剧区域频率差异，这启发阳光电源：1）在PowerTitan大型储能系统中优化GFL控制参数设计，增强频率支撑能力；2）在分布式光伏场景推广构网型GF...
考虑尾流延迟特性的海上风电场LPV模型预测控制
LPV Model Predictive Control for Offshore Wind Farms Considering Wake Delay Characteristics
Yang Liu · Jiahao Lin · Ling-ling Huang · Cheng Hua 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
大规模海上风电场中显著的尾流效应要求充分考虑其延迟特性，而该特性在控制中常被忽视。针对尾流动态演化与风机控制模型参数变化之间的耦合问题，本文提出一种考虑尾流延迟特性的线性参数可变（LPV）模型预测控制方法。通过构建准稳态尾流模型，将尾流延迟特性融入风电场LPV模型，并结合两阶段降维策略简化计算，协同优化疲劳损伤均衡与发电量提升。16台风机的仿真结果表明，所建模型能准确描述尾流延迟的空间分布，所提控制方法在风速风向动态变化下有效捕捉机组间风速延迟与波动特性，显著提高发电量并降低疲劳应力，且相比静态...
解读: 该研究的尾流延迟LPV模型预测控制技术对阳光电源的储能和风电产品具有重要参考价值。首先，其动态建模方法可优化ST系列储能变流器的功率预测算法，提升大型储能电站的调度效率。其次，文中的疲劳损伤均衡策略可应用于PowerTitan系统的电池管理，延长储能设备寿命。此外，该控制方法在处理多设备耦合方面的创...
考虑纹波功率传输的基于模块化多电平变换器的电力电子变压器设计与优化
Design and Optimization of the MMC-Based Power Electronic Transformer Considering Ripple Power Transfer
Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
基于模块化多电平换流器（MMC）的电力电子变压器（PET）具有通过固有双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT）的优势，从而可降低所需子模块电容并提高功率密度。然而，RPT的实现会导致DAB的损耗和体积增加，给运行模式选择和参数设计带来挑战。本文首次通过多目标优化（MOO）对基于MMC的PET在RPT模式下运行时的设计与优化进行了全面研究。首先，建立合适的模型来估算基于MMC的PET的元件损耗和体积。利用这些模型，开发了一个同时考虑效率和功率密度的MOO程序，以探索PET的设计原则。值得注意的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于MMC型电力电子变压器（PET）的研究具有重要的战略价值。该技术通过纹波功率传输（RPT）机制显著降低子模块电容需求并提升功率密度，这与我们在光储一体化系统和中高压储能解决方案中面临的核心挑战高度契合。 在储能系统应用层面，MMC-PET技术可直接赋能我们的Pow...
星型连接级联H桥静止同步补偿器抑制电网电压不平衡能力的研究
Research on the Capability of Star-Connected CHB-STATCOM to Compensate the Unbalanced Voltage of Power Grid
Jiahao Li · Yingjie He · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对电网电压不平衡问题，本文介绍了采用星形连接级联 H 桥静止同步补偿器（CHB - STATCOM）抑制公共连接点（PCC）不平衡电压的方案。然而，对于一定的直流侧电压，星形连接 CHB - STATCOM 补偿 PCC 不平衡电压的能力是有限的。当超出有效补偿范围时，星形连接 CHB - STATCOM 不仅无法实现对 PCC 不平衡电压的补偿，还会进一步恶化电网的电能质量。本文综合考虑了由负载不平衡和电源不平衡引起的 PCC 不平衡电压，详细分析了注入零序电压时星形连接 CHB - STA...
解读: 从阳光电源新能源并网设备业务视角看，这项星型级联H桥静止同步补偿器（CHB-STATCOM）的不平衡电压补偿研究具有重要的工程应用价值。该技术直接关联我司在电能质量治理和电网支撑领域的产品线拓展。 论文揭示的核心问题——CHB-STATCOM补偿能力受直流侧电压限制而存在有效补偿范围——对我司SV...
Ag/Sn/Cu 瞬时液相连接过程中界面反应的研究
Study on the interfacial reactions for Ag/Sn/Cu TLP during transient liquid phase soldering process
He Diao · Jiahao Liu · Xiangxiang Zhong · Fengyi Wang 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
瞬时液相（TLP）连接是一种有前景的电子封装技术，可满足由于电力电子器件功率密度不断增加而带来的高温工作需求。越来越多的功率芯片采用Ni/Ag金属化，而直接键合铜的表面金属为Cu。然而，Cu/Sn/Ag体系中的界面反应研究较少。为了探究Cu/Sn/Ag体系中焊料与基板之间的金属间化合物反应动力学，本研究考察了不同回流温度（250–350 °C）和时间（30–960 s）对三种不同TLP体系（Cu/Sn、Ag/Sn和Cu/Sn/Ag）界面微观结构演变的影响，以及两种金属间化合物（IMCs）Cu6S...
解读: 该TLP焊接技术对阳光电源储能系统ST系列PCS及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究揭示Cu/Sn/Ag体系中IMC生长动力学,可优化功率模块封装可靠性。异质IMC界面抑制扩散、提升激活能的机制,为SiC/GaN器件高温封装提供理论指导。在大功率储能变流器中,该技术可提升IGBT/SiC...