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基于滤波器的ST供电低压电网稳定化控制通用设计准则
A Generalized Design Criterion of Filter-Based Stabilizing Control of ST-Fed LV Grid
Zhixiang Zou · Jian Tang · Shuai Yuan · Giampaolo Buticchi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
尽管智能变压器（ST）在应对系统级挑战方面具有显著优势，但控制层面的问题，尤其是由逆变型可再生能源渗透率上升引发的稳定性问题仍至关重要。现有方法如基于滤波器的有源阻尼和虚拟阻抗已被研究用于提升低压（LV）ST供电电网的稳定性，但大多针对特定问题，缺乏通用性。为此，本文提出一种基于双二次滤波器的ST低压侧变换器通用稳定化控制方法，建立在多输入多输出（MIMO）系统框架下的零极点补偿理论基础上，旨在确定参数设计的最优稳定区域，并可推广至其他含零极点的二阶滤波器。理论分析与实验验证了所提控制策略及设计...
解读: 该智能变压器低压侧稳定化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。文章提出的双二次滤波器通用设计准则可直接应用于储能变流器的并网控制策略优化，解决高比例逆变型新能源接入导致的振荡问题。基于MIMO零极点补偿理论的参数设计方法，可增强阳光电源构网型GFM控...
基于槽电位分析单元的发电机定子接地故障混合柔性消弧方法
A Hybrid Flexible Arc Suppression Method for Generator Stator Ground Faults Based on Slot Potential Analysis Unit
Yikai Wang · Chenxiao Tang · Jian Qiao · Zhihui Dai 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月
对于发电机定子接地故障，有源消弧方法通常需要大容量逆变器，导致体积庞大且成本高昂。此外，现有的基于线圈电势的补偿参数计算方法无法在非线圈连接点处消弧。为解决这些局限性，本文提出了一种混合柔性消弧方法。通过与消弧线圈接地方法相结合，有源消弧装置仅需补偿三次谐波电流和部分基波电流，这显著降低了对逆变器容量的要求。采用槽电势分析单元而非线圈电势分析单元来表征绕组电势分布。建立了解析方程以精确计算整个绕组上的基波和三次谐波故障电势。利用计算结果确定补偿参数，从而能够在整个绕组内的任意故障位置实现可靠消弧...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对发电机定子接地故障的混合柔性消弧技术具有重要的战略价值。该技术通过将消弧线圈接地与有源消弧装置相结合，仅需补偿三次谐波和部分基波电流，显著降低了逆变器容量需求，这与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求高功率密度、低成本的技术路线高度契合。 技术创新点在于采用槽电位...
级联构网型变换器次同步振荡的分析与阻尼——考虑直流链动态
Analysis and Damping of Subsynchronous Oscillations for Cascaded Grid-Forming Converters Considering DC-Link Dynamics
Lingchao Kong · Haiguo Tang · Chao Wu · Jian Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
构网型（GFM）变流器因其电压支撑能力在可再生能源应用中受到了广泛关注。现有研究通常假设级联 GFM 变流器的直流母线电压恒定，这可能会在某些存在直流母线动态特性的情况下引发稳定性问题。因此，本文首先分析了考虑直流母线动态特性的 GFM 变流器的小信号稳定性。研究发现，由于直流母线电容的非最小相位特性，直流母线存在固有的不稳定风险，这可能会导致交流侧出现次同步振荡。为解决这一问题，通过比例控制器将直流母线动态特性引入有功和无功功率控制环。该方法不会增加控制器的阶数，且易于实现数字化。与仅将直流母...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文聚焦的构网型（GFM）变流器次同步振荡问题具有重要的工程应用价值。随着我们在光伏逆变器和储能系统中大规模部署构网型控制技术以增强电网支撑能力，直流侧动态特性引发的稳定性问题正日益凸显，这直接关系到产品在弱电网和高比例新能源接入场景下的可靠运行。 该研究揭示了直流母...
方波电压高频与高dv/dt耦合作用下封装绝缘界面放电特性及绝缘寿命分析
Interfacial Discharge Characteristics and Insulation Life Analysis of Package Insulation Under Square Voltage Coupled With High Frequency and Steep dv/dt
Wei Wang · Qingmin Li · Daocheng Lu · Yujie Tang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
方波电压的高频特性及高电压变化率（dv/dt）是电力电子器件直接键合铜（DBC）基板界面放电（ID）的主要原因。本文搭建了DBC基板陶瓷、金属层与硅胶交界处的高频局部放电测试系统，提出了一种能够屏蔽强电磁干扰（EMI）的局部放电测量方法。研究结果表明，当电压上升时间从500 ns缩短至100 ns时，界面放电起始电压（IDIV）提高了13.8%，且该起始电压几乎与频率无关；其次，随着上升时间的缩短，初始放电相位逐渐提前，平均放电幅值和最大放电幅值逐渐增大，放电次数逐渐减少；当频率从10 kHz升...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高频方波电压下封装绝缘界面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高频化、高功率密度方向发展，功率器件面临的电压应力日益严峻，特别是碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带器件的应用使得开关频率提升至数十kHz，dv/dt可达数十V/...