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使用分数阶调节器的构网型电压源换流器主动阻尼
Active Damping of Grid-Forming Voltage-Source Converter Using Fractional-Order Regulators
Yun Yu · Yajuan Guan · Wenfa Kang · Jingxuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
为了在未来能源系统中可靠地整合基于电力电子技术的发电设备，电网形成（GFM）变流器已被广泛视为一种潜在的解决方案。然而，当作为通过有功功率调节实现同步的电压源运行时，GFM变流器的阻尼不足，特别是在引入虚拟惯量以提供频率支撑时。为解决这一问题，本文采用分数阶调节器开发了有源阻尼控制方案。与现有的可能显著改变用惯性常数量化的惯性响应的控制方法不同，所提出的控制方案旨在为功率设定点跟踪和外部干扰引入足够的阻尼，同时保持GFM变流器的惯性响应与惯性常数之间原有的明确关系。在此背景下，可同时实现由某些电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分数阶调节器的构网型变流器主动阻尼技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率持续提升，构网型（GFM）控制已成为光伏逆变器和储能变流器技术演进的关键方向，这与我司在高比例新能源并网场景下的产品布局高度契合。 该技术的核心价值在于解决了构网型变流器在提供惯量支撑时阻尼...
一种通用的惯性响应保持型主动阻尼控制方法
A Generic Inertial-Response Preserved Active-Damping Control for Grid-Forming Inverters Emulating Synchronous Machines
Yun Yu · Yajuan Guan · Wenfa Kang · Juan C. Vasquez 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
摘要：主动维持系统频率和电压时，嵌入同步电机仿真的构网型（GFM）逆变器可能会与电网中的其他电压源产生相互作用，导致功率振荡阻尼不足。为增强振荡阻尼，人们已开展了大量研究。然而，现有的解决方案有时在本质上相互等效，或者主要集中于GFM控制的单一性能方面。本文首先提出了一种能够整合现有GFM控制方法的通用控制方案。随后，开发了两种设计方法，同时考虑了GFM控制的主要性能方面：参考跟踪、干扰抑制和惯性响应。采用所开发的带有设计方法的控制方案，可以依次对三个主要性能方面进行定量评估，同时保持与各自指标...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于构网型逆变器主动阻尼控制的研究具有重要的战略价值。随着我国"双碳"目标推进和新能源渗透率持续提升，电网正从传统同步发电机主导向高比例新能源系统转变，构网型（GFM）逆变器技术已成为解决弱电网支撑能力不足的关键突破口。 该论文提出的通用控制方案直接针对我司光伏和储能...
风电机组齿轮箱载荷降低的风电场最优功率控制
Optimal Power Control in Wind Farms for Gearbox Load Reduction
Juan Wei · Yuxiang Li · Hanzhi Peng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
时变工况下快速的功率与转矩波动会加剧风电机组齿轮箱的疲劳载荷并提高故障率。本文提出一种面向风电场的最优功率控制方法，在跟踪输电系统运营商功率调度指令的同时，优化功率分配以抑制齿轮箱内部振动位移波动，降低疲劳载荷。通过分析行星架、行星轮、太阳轮和直齿轮等关键部件的传动机制，构建了描述齿轮箱内部振动与机械转矩及输出功率关系的动态模型。基于模型预测控制框架建立最优控制问题，并构建基于齿轮箱实时振动状态的疲劳评估系统，用于表征机组运行品质并指导风电场发电调度，为风电场优化调度提供安全边界，有效抑制潜在故...
解读: 该风电场最优功率控制技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要借鉴价值。其基于模型预测控制的功率分配优化思路可应用于ST系列储能变流器的多机组协调控制,有助于降低储能系统的机械应力和疲劳载荷。文中的振动状态实时监测和疲劳评估方法也可集成到iSolarCloud平台,用于SG系列逆变器的预测性维护。特别是...
基于自适应线性潮流模型的交流网络约束机组组合
AC Network-Constrained Unit Commitment Based on Adaptive Linear Power Flow Model
Jiarui Long · Zhifang Yang · Yuming Liu · Mingxu Xiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
网络约束机组组合（UC）通常采用交流约束的线性近似以保证求解效率，但现有线性化方法难以应对机组启停导致的运行工况变化及交流可行性恢复问题，且近似精度依赖于工况与初始点的接近程度。本文提出一种基于自适应线性潮流模型的UC方法，将运行工况按机组状态、负荷水平和拓扑划分为多个区域，并引入辅助二元变量实现区域及对应最优线性模型的自适应选择。通过识别对UC精度影响显著的关键支路并仅在这些支路上应用自适应模型，有效降低计算负担。在多个标准测试系统及中国某省级电网中的验证表明，该方法显著减少支路有功/无功潮流...
解读: 该自适应线性潮流模型对阳光电源PowerTitan大型储能系统和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。在源网荷储协调优化场景中，储能系统的充放电调度需考虑电网潮流约束，该方法通过自适应区域划分和关键支路识别，可显著提升ST系列储能变流器参与电网调度的决策精度和计算效率。特别适用于省级电...
重离子辐照导致碳化硅二极管性能退化及灾难性烧毁机制研究
Investigation of heavy-ion induced degradation and catastrophic burnout mechanism in SiC diode
Hong Zhang · Chao Penga · Teng Maa · Zhan-Gang Zhang 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.229
采用205 MeV的Ge离子和283 MeV的I离子辐照实验与模拟方法，分析了碳化硅（SiC）二极管的单粒子漏电电流（SELC）及单粒子烧毁（SEB）机制。在两种选定重离子辐照条件下，伴随SEB现象的发生，产生了安培量级的脉冲电流。微观分析发现，SEB损伤区域覆盖阳极金属、外延层和衬底，导致器件正向和反向电学特性的破坏。当器件在200 V和300 V反向偏压下经受205 MeV Ge离子、注量为5 × 10^6 n·cm^−2的辐照后，其击穿电压分别退化了70%和82%。SELC器件的阳极接触处...
解读: 该SiC二极管重离子辐照失效机理研究对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的单粒子烧毁(SEB)机制和阳极接触失效模式,可指导ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及电动汽车驱动系统中SiC器件的热管理优化和抗辐照加固设计。特别是阳极金属-外延层界面的温度应力分析,可用于改进三电平拓扑中...