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考虑负荷暂态过流特性与电网暂态电压稳定约束的电解铝负荷紧急控制策略
Emergency Control Strategy for Electrolytic Aluminum Load Considering the Load's Transient Overcurrent Characteristics and Transient Voltage Stability Constraints
Siyang Liao · Shanquan Pi · Jian Xu · Lingfang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
针对我国西南、西北地区因负荷与新能源资源分布不均导致的弃风弃光问题，多地引入大量电解铝等高耗能负荷以促进新能源消纳。然而，电解铝负荷缺乏有效的紧急控制手段，给高占比电解铝负荷电网的安全稳定运行带来挑战。为此，本文提出一种计及负荷暂态过流特性和电网暂态电压稳定约束的紧急控制策略。通过切除并联整流单元实现分级切负荷，并评估考虑暂态过流特性下的最大可切整流单元数；结合暂态电压稳定约束，建立以用户损失最小化为目标的紧急切负荷优化模型。基于RTDS的仿真结果验证了该策略的有效性。
解读: 该电解铝负荷紧急控制策略对阳光电源在西北高载能负荷场景下的新能源并网解决方案具有重要参考价值。针对PowerTitan储能系统和SG光伏逆变器，可借鉴其分级切负荷思路，开发面向高耗能负荷的柔性功率调控策略，在电网故障时通过ST储能变流器快速响应暂态电压跌落。该研究的暂态过流特性分析可应用于构网型GF...
一种改进的混合比控制策略用于构网型与跟网型逆变器的无扰切换
An Improved Mixture Ratio Control Strategy for Zero-disturbance Switching of Grid-forming and Grid-following Inverters
Shuxin Song · Kaiqi Sun · Ke-Jun Li · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
随着可再生能源发电的快速发展，电力系统中电力电子设备的占比持续增加，其运行状态呈现出复杂多变的特征。为满足各种运行要求并持续提供稳定的运行条件，在以可再生能源为主导的电力系统中，可再生能源变流器必须具备三项关键功能，即工作于跟网控制（GFL）模式、工作于构网控制（GFM）模式以及实现GFL和GFM之间的无扰动切换。为应对上述控制挑战，本文创新性地提出了一种改进的混合比例控制策略。与现有的控制策略切换方法不同，该改进的混合比例控制策略通过计算虚拟电流和虚拟电压，使两个控制回路在同一工作点均以闭环方...
解读: 该混合比控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品需在弱电网环境下切换GFM/GFL模式以适应电网强度变化，该技术的动态权重调节与反馈补偿机制可直接应用于ST2236UX等储能变流器的控制算法优化，解决模式切换时的功率振荡问题。对于S...
用于抑制高光伏渗透率下总谐波畸变率倒"U"形变化的谐波电流反馈策略
Harmonic Current Feedback Strategy for Inverted "U" Shape Change of Total Harmonic Distortion under High PV Penetration
Hongjin Fan · Kaiqi Sun · Pengbo Shan · Ke-Jun Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
随着光伏（PV）在配电网中渗透率的提高，谐波污染问题日益严重。然而，总谐波畸变率（THD）随光伏出力增加呈现非单调的倒"U"形变化规律，导致传统谐波抑制策略可能失效甚至产生负面影响。本文通过数学推导揭示了谐波与光伏渗透率之间的内在关系，并提出一种新型谐波电流反馈控制策略，将谐波电流引入逆变器双环控制的内环，有效降低输出电流谐波含量。通过改进的IEEE 33节点配电网模型及硬件实验平台验证了该策略的有效性，显著提升了电能质量。
解读: 该谐波电流反馈策略对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。研究揭示的THD倒U形变化规律为高渗透率场景下的谐波治理提供理论依据，可直接应用于逆变器双环控制内环优化。建议在SG250HX等大功率机型中集成该谐波反馈算法，结合现有MPPT控制实现动态谐波抑制；在PowerTitan...
基于多区域多阶段的自愈式配电网规划与运行
Multi-Area-Multi-Stage Based Self-Healing Distribution Network Planning and Operation
Yifan Deng · Wei Jiang · Junjun Xu · Ke Sun 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
地震、洪水或战争等极端事件可能导致配电网严重故障和大规模停电。主动孤岛技术可利用分布式资源、智能配电设备及先进控制方法实现多区域自愈。自愈设施包括继电器、开关、分布式电源及基于电力电子的柔性开断点（SOP），其效果不仅取决于设备位置与功能，还需协同考虑多阶段恢复过程的强耦合性。本文首次提出计及恢复时序的多区域多阶段（MAMS）自愈恢复区规划-运行协同方法，定义了灵活恢复区的多个自愈阶段，建立了时变拓扑与运行约束以表征阶段间耦合关系，并采用混合可控负荷部署策略弥补资源容量限制。算例验证了所提模型的...
解读: 该多区域多阶段自愈配电网技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SOP柔性开断设备具有重要应用价值。研究提出的时变拓扑与多阶段恢复策略可直接应用于ST系列储能变流器的孤岛运行控制，通过构网型GFM控制实现极端事件下的主动孤岛支撑。多区域协同恢复方法为iSolarCloud平台的智能调度算法提供理...
面向物理的神经网络用于在线动态安全评估
Physics-following Neural Network for Online Dynamic Security Assessment
Chao Shen · Ke Zuo · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
数据驱动的动态安全评估（DSA）已成为应对可再生能源与电力电子设备快速接入带来安全挑战的有力工具。近期，融合微分方程描述物理规律的物理信息神经网络（PINN）被引入DSA，但仍面临代数偏差、收敛错误及训练非凸性等难题。为此，本文提出一种新型面向物理的神经网络（PFNN），通过估计故障后状态响应实现DSA。设计双阶段训练策略：第一阶段采用监督参数空间缩减以提升可优化性；第二阶段引入动力学引导的局部学习，结合经验损失与源自动态模型的物理正则项，解决代数偏差并确保正确收敛。在WSCC 3机9节点、新英...
解读: 该物理引导神经网络技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现故障后动态响应的快速预测与安全评估，提升电网支撑能力；结合ST系列储能变流器的构网型GFM控制，通过动力学模型正则化训练，可优化虚拟同步机参数整定，增强暂态稳定性。在SG系列光伏逆变器的...
物理增强辅助学习在电力系统暂态稳定评估中的应用
Physics-Augmented Auxiliary Learning for Power System Transient Stability Assessment
Chao Shen · Ke Zuo · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月
数据驱动的暂态稳定评估（TSA）方法已被证明在应对可再生能源快速融入电力系统所带来的安全挑战方面是有效的。然而，这些方法通常面临训练成本高、物理一致性不足以及泛化能力有限的问题。为解决这些局限性，本文提出了一种用于暂态稳定评估的物理增强辅助学习（PA - AL）框架，该框架在多门控专家混合模型中实现，并采用物理信息范式进行端到端的稳定裕度预测。与传统的基于物理信息神经网络的方法不同，后者依赖于易产生累积误差的转子角度轨迹预测，而PA - AL通过整合辅助电气速度预测来嵌入物理定律。所提出的PA ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理增强辅助学习的暂态稳定评估技术具有重要的战略价值。随着公司光伏逆变器和储能系统大规模接入电网，新能源高渗透率带来的电力系统稳定性挑战日益突出，该技术为解决这一核心问题提供了创新路径。 该研究的核心价值在于将物理机理与数据驱动方法深度融合，通过嵌入摆动方程等物理...