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用于多端直流电网的电流流向控制混合式直流断路器
Multiport Hybrid DC Circuit Breaker With Current Flow Control for MTDC Grids
Chengquan Zhang · Guibin Zou · Shuo Zhang · Chunhua Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
多端直流(MTDC)电网在可再生能源并网中发挥关键作用,但面临故障电流切断和电流流向控制的难题。本文提出了一种具备电流流向控制功能的多端口混合式直流断路器,旨在同时解决上述两个核心技术挑战,提升直流电网的保护能力与运行灵活性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电(HVDC)及直流配电网领域。对于阳光电源而言,虽然目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统(如PowerTitan系列),但随着未来光储直驱及大型直流微电网的发展,直流侧的保护与潮流控制技术将成为关键。该研究提出的混合式断路器拓扑可为阳光电源在大型储能电站直流侧保护、直流汇...
多端口直流断路器在多端直流电网保护中的综合综述
A Comprehensive Review of Multiport DC Circuit Breakers for MTdc Grid Protection
Shuo Zhang · Guibin Zou · Feng Gao · Xiuyan Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
基于电压源换流器的多端直流(MTdc)电网发展迅速。为实现MTdc电网的选择性保护,直流断路器(DCCB)被视为最佳选择。然而,由于高昂的单位成本及大规模电网中对断路器数量的需求,其投资成本成为关键挑战。本文综述了多端口直流断路器的技术现状,旨在降低成本并提升系统保护性能。
解读: 该文献探讨的直流断路器技术对阳光电源的电网侧储能(如PowerTitan系列)及大型光伏电站直流汇流系统具有参考价值。随着直流输电及多端直流微电网应用增多,直流侧故障保护是提升系统可靠性的核心。建议研发团队关注多端口断路器在降低系统复杂度和成本方面的潜力,这有助于优化阳光电源在大型储能电站及直流配电...
基于DRU-MMC的多端直流海上风电系统中混合直流断路器
HCB)的直流斩波功能扩展
Zhe Zhang · Weijie Wen · Bin Li · Botong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
二极管整流单元(DRU)与模块化多电平换流器(MMC)构成的多端直流系统是海上风电传输的优选方案。本文研究了在该系统中,如何通过扩展混合直流断路器(HCB)的功能来实现直流斩波(DCC)作用,以应对海上风电并网中的功率平衡与故障保护需求,提升系统可靠性与经济性。
解读: 该研究针对海上风电长距离输电场景,通过优化HCB与DCC的拓扑功能,降低了系统复杂度和成本,这与阳光电源在海上风电变流器及大型风电并网解决方案的战略方向高度契合。对于阳光电源而言,该技术可提升公司在海上风电场直流侧保护与功率控制方面的技术储备,有助于优化未来海上风电变流器及配套直流侧设备的集成方案。...
复合直流潮流控制器
Composite DC Power Flow Controller
Xu Zhong · Miao Zhu · Yongning Chi · Siqi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种新型“复合直流潮流控制器(CDCPFC)”概念,旨在多端高压直流输电(MTDC)系统中提升有功功率分配能力与协调控制性能。文章阐述了其通用构建原则,为复杂直流电网的功率流控制提供了新的技术路径。
解读: 该技术主要针对高压直流输电(HVDC)领域,虽然与阳光电源目前的组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统在电压等级上存在差异,但其核心的“直流潮流控制”理念对未来大型光储电站的直流汇集系统具有借鉴意义。在大型地面光伏电站或多端直流微电网场景下,该控制策略可优化多台PCS或逆变器之间的功率分...
基于混合交直流导纳模型与行列式GNC的多端直流
MTDC)系统谐波稳定性评估
Haitao Zhang · Xiuli Wang · Mahmoud Mehrabankhomartash · Maryam Saeedifard 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
针对多端直流(MTDC)系统中的谐波振荡问题,本文提出了一种基于混合交直流导纳模型和行列式广义奈奎斯特准则(GNC)的稳定性评估方法。该方法不仅能有效保护商业机密与用户隐私,还能精准识别系统不稳定性根源,并为抑制策略的制定提供理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。随着新能源渗透率提升,多端直流及弱电网环境下的谐波交互风险增加,该导纳建模方法可用于优化逆变器与PCS的控制参数设计,提升系统在复杂工况下的抗干扰能力。建议研发团队将此稳定性评估模...
基于扰动观测器与漏斗控制的VSC-MTDC并网海上风电场暂态频率-电压支撑策略
Transient Frequency-Voltage Support Strategy for VSC-MTDC Integrated Offshore Wind Farms Based on Perturbation Observer and Funnel Control
Wen Gao · Kaishun Xiahou · Yang Liu · Zhigang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
针对基于电压源换流器的多端直流系统(VSC-MTDC)并网的低惯量海上风电场(OWFs)所面临的暂态频率与电压稳定性问题,提出一种基于非线性扰动观测器与漏斗控制的暂态频率-电压支撑(PFTFVS)策略。该策略通过改进观测器的扰动估计能力与漏斗控制器的自适应特性,提升系统的暂态支撑能力及抗干扰性能。方案包含三部分:风电机组的自适应暂态频率与转速控制、利用直流电容储能特性的换流站频率支撑控制,以及基于快速功率调节能力的换流站电压支撑控制。仿真验证了所提策略的有效性与鲁棒性。
解读: 该暂态频率-电压支撑策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的扰动观测器与漏斗控制方法可直接应用于构网型GFM控制技术优化,提升储能系统在弱电网下的暂态支撑能力。其直流电容储能特性的频率支撑控制思路可借鉴至SG系列光伏逆变器的直流侧能量管理,增强光...
多端直流
MTDC)连接的海上风电场频率支撑自适应控制策略
Muhammad M. Kabsha · Zakir Hussain Rather · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
大规模电力电子接口可再生能源并网导致系统惯量降低,引发频率变化率(RoCoF)增大及频率偏差。本文提出了一种实用的、无需通信的自适应控制策略,旨在实现多端直流连接的海上风电场对电网惯量和一次调频的有效支撑。
解读: 该研究关注高比例可再生能源并网下的频率稳定性,与阳光电源的风电变流器及大型储能系统(PowerTitan系列)业务高度契合。随着海上风电向深远海发展,通过MTDC进行功率传输已成趋势。阳光电源可将此自适应控制策略集成至风电变流器及储能PCS中,提升系统在弱电网下的构网型(GFM)能力,增强电网对高R...
用于网状多端直流电网的模块化线路间潮流控制器
A Modular Interline Power Flow Controller for Meshed Multiterminal DC Grids
Yanan Ye · Xiaotian Zhang · Qirun Peng · Xueao Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
在网状多端直流(MTDC)电网中,仅靠终端控制器无法独立调节所有线路电流。为解决此问题,本文提出了一种模块化线路间直流潮流控制器(IDCPFC)拓扑,旨在扩大直流潮流的调节范围,提升复杂直流电网的功率分配灵活性与运行稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统(PowerTitan/PowerStack)及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着大型光储电站向多端直流汇集方向发展,线路潮流控制成为提升系统利用率的关键。该模块化拓扑可优化直流侧功率分配,增强系统在复杂电网环境下的调节能力。建议研发团队关注其模块化设计在直流汇集系...
一种新型机械式直流断路器的瞬态电流中断特性
Transient Current Interruption Characteristics of a Novel Mechanical DC Circuit Breaker
Weijie Wen · Yizhen Wang · Bin Li · Yulong Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
随着多端直流(MTDC)电网的快速发展,对能在5毫秒内切断电流的高压直流断路器(HV-DCCB)需求迫切。机械式直流断路器是高压直流断路器的主要方案之一,而电流换流是其成功切断电流的前提。本文重点研究了该类断路器的电流换流过程及瞬态特性。
解读: 该研究涉及高压直流输电及直流断路器技术,与阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及高压光伏并网系统存在技术关联。虽然阳光电源目前产品线主要集中在电力电子变换层面,但随着直流微网和高压储能系统向更高电压等级演进,直流侧的故障保护与电流切断技术将成为提升系统安全性的关键。建议研发团队关注该类机械式...
基于构网型控制的多端直流输电系统直流电压稳定性分析与增强
DC Voltage Stability Analysis and Enhancement for Grid-Forming-Based MTDC Systems
Ying Pang · Agusti Egea-Alvarez · Juan Carlos Gonzalez-Torres · Kosei Shinoda 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文揭示了构网型控制与多端直流输电系统典型直流电压下垂控制结合时产生的一种新型低频谐波失稳模式。该模式在跟网型控制下不存在,文章通过变换器直流侧输入导纳建模明确了其失稳机理,并提出了相应的稳定性增强策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源构网型(Grid-Forming)技术在大型储能系统(如PowerTitan系列)及多端直流输电应用中的核心痛点。随着储能系统在弱电网及多端直流互联场景的应用增加,构网型控制带来的直流侧谐波稳定性问题至关重要。建议研发团队参考文中的导纳建模方法,优化PowerTitan系列PC...
稀疏数据驱动建模与MTDC系统最优直流电压控制
Sparse Data-Driven Modeling and Optimal DC Voltage Control of MTDC System
Jun-Soo Kim · Young-Jin Kim · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
本文提出一种基于数据驱动的模型预测控制(MPC)策略,用于电压源换流器(VSC)构成的多端高压直流(MTDC)系统中的最优直流电压调节。该方法采用稀疏非线性动力学识别(SINDYc)技术构建精确描述VSC电网侧非线性动态特性的数据驱动模型,并利用伪随机二进制信号(PRBS)采集训练数据。在多种训练条件下验证了SINDYc模型的准确性与鲁棒性,并与传统方法进行了对比。基于该模型设计的MPC算法可有效抑制直流电压偏差并恢复至额定运行点。仿真结果表明,在时变风电输入条件下,所提MPC策略显著提升了MT...
解读: 该研究提出的数据驱动MPC控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。SINDYc建模方法可优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电压控制性能,提升大规模储能系统的并网稳定性。其稀疏建模思路可用于改进SG系列逆变器的电网侧控制算法,增强产品在弱电网条件下的适应性。特别是在高渗透...
风电机组在多端直流
MTDC)风电系统中的无功功率控制
Mahzad Gholamian · Omid Beik · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
本文介绍了一种专为风力发电机(WT)转换系统中的混合发电机(HG)量身定制的无功功率控制方法。风力发电机通过多端直流(MTDC)电网中的无源整流级与中压直流(MVDC)集电网络相连。中压直流电网收集风力发电机的电能并将其输送至海上变电站,在那里,直流 - 直流转换器将电压升高,以便传输至定电压高压直流(HVDC)电网。混合发电机具有九相定子绕组,由两个转子组成,即永磁(PM)转子和绕线励磁(WF)转子。两个转子安装在同一轴上并以相同速度旋转。在每个转速下,永磁转子会感应出固定的定子电压,而绕线励...
解读: 该研究的无功功率控制策略对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。特别是其中的多端直流接口控制方法,可应用于ST系列储能变流器和大型储能系统的电网支撑功能优化。通过协调机侧与网侧变流器的控制思路,能够提升阳光电源GFM/GFL控制技术在复杂电网条件下的性能。该技术可用于完善PowerTitan...
基于模型预测控制的多端直流输电连接海上风电场协调控制策略
Coordination Control Strategy of MTDC Connected Offshore Wind Farms Based on Model Predictive Control
Mingcheng Lyu · Sheng Huang · Guan Bai · Luobin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
本文提出一种基于模型预测控制(MPC)的电压源换流器多端直流(VSC-MTDC)连接海上风电场的协调控制策略。首先,设计MPC-based风电机组控制策略,优化有功与无功功率控制,抑制疲劳载荷并维持机端电压。其次,提出MPC-based自适应下垂控制,用于跟踪风电场侧换流器功率,降低直流网络损耗或实现电网侧换流器功率分配,并通过降阶处理高阶项分析其稳定性。最后,基于包含多个风电场及换流器的系统模型实现多目标优化。在MATLAB/Simulink中搭建含3个风电场、3个风电场侧换流器和2个电网侧换...
解读: 该研究提出的MPC协调控制策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。MPC-based自适应下垂控制可优化应用于ST系列储能变流器的功率分配和电压调节,提升PowerTitan大型储能系统的并网性能。其多目标优化方法可用于SG系列光伏逆变器的MPPT和电网支撑功能优化,特别是在大型光储项目中...
一种用于网状多端直流电网的多端口潮流控制器
A Multiport Current Flow Controller for Meshed Multiterminal DC Grids
Yanan Ye · Xiaotian Zhang · Jiuyang Jin · Yue Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
在网状多端直流(MTDC)电网中,缺乏额外设备难以精确控制线路电流。为解决此问题,本文提出了一种具有独立调节能力的新型多端口潮流控制器(CFC)拓扑,旨在精确调节线路电流并有效防止线路过载。
解读: 该技术主要针对直流电网的潮流控制,与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大型光伏电站的直流汇集系统具有潜在关联。随着直流微电网和大型光储直流耦合系统的发展,精确的潮流控制对于提升系统运行效率和安全性至关重要。建议研发团队关注该拓扑在直流汇流排能量管理中的应用,以优化多...
一种风电集成多端高压直流系统的改进自适应协调控制
An Improved Adaptive Coordination Control of Wind Integrated Multi-Terminal HVdc System
Qingqing Yang · Jun Shen · Jianwei Li · Hongwen He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
随着可再生能源渗透率提升及电力电子设备广泛接入,系统惯量降低,对多端高压直流(MTdc)系统的稳定性构成挑战。本文提出一种改进的自适应预测控制策略,通过多目标优化协调直流电压、交流频率及各终端间的功率分配,有效提升系统稳定性。
解读: 该研究关注高比例可再生能源接入下的系统稳定性与多目标协调控制,与阳光电源的风电变流器及大型储能系统(如PowerTitan)业务高度契合。随着电网惯量降低,阳光电源的变流器需具备更强的弱电网支撑能力。建议将该自适应预测控制算法应用于风电变流器及大型储能PCS的控制策略优化中,提升在多端直流输电场景下...
基于电网强度的电压-频率协同支撑方法
Frequency-Voltage Synergy Support Method Based on Grid Strength for VSC-MTDC Integrated Distributed Offshore Wind Farms
Xubin Liu · Nanxing Huang · Yuan Liu · Liang Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
随着装机容量不断增加,新兴的海上风电场(OWFs)对陆上电网的频率和电压稳定性的影响日益增大。考虑分布式海上风电场的支撑能力和陆上并网节点的抗干扰能力,使海上风电场参与频率和电压调节是一项挑战。为应对这一挑战,本文提出了一种适用于基于电压源换流器的多端直流(VSC - MTDC)集成分布式海上风电场的频率 - 电压协同支撑(FVSS)策略,该策略包含四个部分:1)为风力发电机组(WTs)开发了一种采用主从一致性算法的分布式协调策略,以公平地提供支撑功率;2)建立了一种有功/无功功率量化策略,该策...
解读: 该频率-电压协同支撑方法对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的弱电网适应性优化,通过自适应调节有功无功控制策略,提升产品在弱电网条件下的并网性能。该方法与阳光电源现有的构网型GFM控制技术相结合,可进一步增强储能变流器的电网支撑能力。建议在Pow...
改进的无通信协调控制用于VSC-MTDC集成海上风电场的陆上系统频率支撑
Improved Communication-Free Coordinated Control of VSC-MTDC Integrated Offshore Wind Farms for Onshore System Frequency Support
Yongxin Xiong · Wei Yao · Siqi Lin · Xiaomeng Ai 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2022年6月
现有无通信频率支撑方案通常采用海上换流器直流电压作为输入信号,但其受风电输出功率影响而产生畸变,降低频率支撑性能。为此,提出一种改进的无通信协调控制(ICFCC)方案,将陆上频率变化引入直流电压偏差,并在海上换流站通过估计器获取陆上直流电压,以实现快速支撑并减小畸变影响。通过自适应调节下垂系数合理分配支撑功率,使靠近扰动母线的站点注入更多功率。频率支撑后,海上风电机组采用渐近控制恢复转速,避免二次频率跌落。在四端和五端系统中验证了该方案在参数不确定性和噪声干扰下的有效性。
解读: 该无通信协调控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的直流电压偏差传递频率信息的方法,可应用于ST系列储能变流器的多机并联系统,优化功率分配策略。自适应下垂控制思路可用于PowerTitan大型储能系统的分布式协调控制,提升系统稳定性。渐近恢复控制方法对风电变流器的频率支撑功能具有启...