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一种用于弱电网和畸变电网环境下单相逆变器的增强型控制系统
An Enhanced Control System for Single-Phase Inverters Interfaced With Weak and Distorted Grids
Sushil Silwal · Seyedfoad Taghizadeh · Masoud Karimi-Ghartemani · M. Jahangir Hossain 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文提出了一种增强型电流控制器，旨在改善单相并网逆变器在弱电网和电网电压畸变条件下的运行性能。传统逆变器在强电网下表现良好，但在弱电网环境下，由于电网阻抗波动及背景谐波干扰，其控制稳定性与电能质量往往难以满足要求，本文重点解决了这些干扰动态对系统性能的影响。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的户用光伏逆变器（Residential PV Inverters）产品线。在全球分布式光伏渗透率提升的背景下，户用场景常面临弱电网（高阻抗）及电网电压谐波畸变问题，导致逆变器并网电流质量下降或频繁脱网。该增强型控制策略能显著提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性，减少因电网波动...
一种集成锁相环的同步坐标系多变量控制器以增强三相并网逆变器在弱电网下的性能
A Multivariable Controller in Synchronous Frame Integrating Phase-Locked Loop to Enhance Performance of Three-Phase Grid-Connected Inverters in Weak Grids
Sushil Silwal · Masoud Karimi-Ghartemani · Houshang Karimi · Masoud Davari 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种同步参考坐标系下的新型电流控制器及其设计方法，旨在提升三相并网逆变器在弱电网条件下的运行性能。现有控制器在高阻抗电网条件下表现不佳，易因锁相环与逆变器控制器的交互作用导致振荡及失稳。该研究通过多变量控制策略有效增强了系统的稳定性与鲁棒性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（高阻抗）环境下的并网稳定性痛点。随着全球光伏装机容量提升，电网强度普遍下降，该多变量控制策略可有效抑制锁相环与控制回路间的耦合振荡，提升逆变器在复杂电网环境下的适应能力。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台下的高级控制算法库...
用于VSC多端直流电网有效稳定与功率分配的鲁棒下垂及直流母线电压控制
Robust Droop and DC-Bus Voltage Control for Effective Stabilization and Power Sharing in VSC Multiterminal DC Grids
Masoud Davari · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文探讨了基于电压源换流器（VSC）的多端直流电网技术，该技术在集成可再生能源、储能单元及直流负载方面具有重要意义。文章重点研究了下垂控制策略，旨在实现直流电网中各终端间的自主功率分配，并针对直流电网的动态特性与稳定性控制提出了鲁棒性优化方案。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及大型光伏电站的并网控制技术。在多端直流电网及微电网场景下，下垂控制是实现多台PCS并联运行及功率自主分配的核心。文章提出的鲁棒控制策略可优化阳光电源PCS在弱电网或复杂直流母线环境下的稳定性，提升系统抗扰动能力。建议研发...
考虑锁相环动态的极弱电网并网电压源变换器鲁棒矢量控制
Robust Vector Control of a Very Weak-Grid-Connected Voltage-Source Converter Considering the Phase-Locked Loop Dynamics
Masoud Davari · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
传统矢量控制的电压源变换器（VSC）在接入极弱电网（高阻抗电网）时，由于锁相环（PLL）与电网动态的耦合增强，面临稳定性与性能挑战。本文针对该问题研究了考虑PLL动态的鲁棒矢量控制策略，旨在提升变换器在弱电网条件下的并网稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）在弱电网环境下的并网性能。随着全球光伏与储能渗透率提升，电网强度普遍下降，该技术对于优化阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）的控制算法至关重要。建议研发团队将该鲁棒控制策略集成至iSolarCl...
直流电网中全功率PMSG风力发电机直流母线电压的鲁棒控制
Robust DC-Link Voltage Control of a Full-Scale PMSG Wind Turbine for Effective Integration in DC Grids
Masoud Davari · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
随着智能电网的发展，直流电网应用日益广泛。全功率永磁同步发电机（PMSG）风电机组可通过电压源变换器（VSC）接入直流电网。在弱电网或孤岛运行模式下，机侧变换器需通过调节发电机转速来控制直流母线电压，但该过程存在诸多控制挑战。
解读: 该研究针对弱电网环境下风电机组接入直流电网的电压稳定性问题，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着公司风电业务向高可靠性、复杂电网适应性方向发展，文中提到的鲁棒控制策略可优化变流器在弱电网下的动态响应，提升系统并网稳定性。建议研发团队关注该控制算法在应对直流母线电压波动时的表现，并将其与公...
一种用于CPS现代化微电网中GC-VSI可靠初级控制的创新自适应故障信号整流器及切换控制器
An Innovative, Adaptive Faulty Signal Rectifier Along with a Switching Controller for Reliable Primary Control of GC-VSIs in CPS-Based Modernized Microgrids
Masoud Davari · Mohammad Pourmahmood Aghababa · Frede Blaabjerg · Mehrdad Saif · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对网络化控制系统（CPS）在微电网中的应用，提出了一种能够处理并容忍故障信号的创新控制方法。该方法通过自适应故障信号整流器与切换控制器的协同设计，增强了并网电压源逆变器（GC-VSI）在复杂网络环境下的初级控制可靠性。
解读: 该研究关注CPS环境下并网逆变器的控制鲁棒性，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着光储系统在微电网及虚拟电厂（VPP）中渗透率提升，通信延迟与数据丢包导致的“故障信号”成为系统稳定性挑战。该技术可优化iSolarCloud智能运维平台的底...
考虑直流和交流侧滤波器瞬时功率及直流电网不确定性的多端直流电网中并网VSC的动力学与鲁棒控制
Dynamics and Robust Control of a Grid-Connected VSC in Multiterminal DC Grids Considering the Instantaneous Power of DC- and AC-Side Filters and DC Grid Uncertainty
Masoud Davari · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
随着可再生能源与储能系统通过多端直流电网接入传统交流电网，电压源换流器（VSC）成为核心互联技术。本文针对多端直流电网中VSC的动力学特性，重点研究了直流与交流侧滤波器瞬时功率的影响，并提出了一种鲁棒控制策略，以应对直流电网运行中的不确定性，提升系统在复杂并网环境下的稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的PowerTitan、PowerStack储能系统及大型集中式光伏逆变器具有重要指导意义。随着全球电网向高比例可再生能源转型，直流侧不确定性及弱电网下的并网稳定性成为核心挑战。该鲁棒控制策略可优化阳光电源PCS的控制算法，提升在多端直流互联场景下的动态响应能力。建议研发团队将该滤波...
一种通过新型状态增广实现跟网型逆变器资源原位主控制器韧性设计以抵御虚假数据注入网络攻击的方法
Resilient-by-Design Control for in Situ Primary Controller of Grid-Following Inverter-Based Resources by a Novel State Augmentation to Tolerate False Data Injection Cyberattacks
Mahmood Jamali · Mahdieh S. Sadabadi · Masoud Davari · Subham Sahoo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
随着现代电网中跟网型（GFL）逆变器资源（IBR）的增加，其网络物理系统的安全性日益重要。本文针对智能逆变器面临的虚假数据注入（FDI）网络攻击威胁，提出了一种基于新型状态增广的韧性控制策略，旨在增强逆变器在通信受干扰情况下的运行稳定性和安全性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）在数字化转型中面临的网络安全挑战。随着iSolarCloud平台接入设备量激增，逆变器作为网络物理系统的终端，其抗攻击能力至关重要。本文提出的状态增广控制策略可作为软件算法嵌入到PCS及逆...
基于事件触发量化算法的孤岛型现代微电网有限速率数字通信网络分布式二次控制
Finite-Rate Distributed Secondary Control Over Digital Communication Networks Using an Event-Triggered Quantized Algorithm for Islanded Modern Microgrids Utilizing Inverter-Based Resources
Amir Afshari · Mohammad Raeispour · Masoud Davari · Weinan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年11月
电网现代化以及基于逆变器的资源（IBR）大规模接入配电系统，促使依赖信息和通信技术的新型控制策略得以发展。为此，本文提出了一种分布式二次控制算法，该算法采用事件触发机制，用于在孤岛型现代微电网中通过数字通信信道在 IBR 之间交换信息。与现有的事件触发研究不同，所提出的方法基于非线性映射技术，用于对数字通信信道上的共享数据进行编码，使其适用于实际应用。该方法使控制系统能够使用数字化和编码后的数据，而非典型的连续模拟信息，从而更高效地利用通信基础设施。因此，考虑到计算约束和通信系统的有限带宽，该算...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于事件触发量化算法的分布式二次控制技术对我司在微电网和储能系统领域的产品升级具有重要参考价值。该技术针对逆变器型资源（IBRs）在孤岛微电网中的协调控制问题，提出了一种适应数字通信网络有限带宽的实用解决方案。 对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品线，该技术的核心...
一种基于新型状态增广的韧性设计控制方法，用于容忍虚假数据注入网络攻击的跟网型逆变器资源就地一次控制器
Resilient-by-Design Control for in Situ Primary Controller of Grid-Following Inverter-Based Resources by a Novel State Augmentation to Tolerate False Data Injection Cyberattacks
Mahmood Jamali · Mahdieh S. Sadabadi · Masoud Davari · Subham Sahoo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
摘要：随着部署网络物理系统的现代电网中基于三相跟网型（GFL）逆变器的资源（IBRs）数量不断增加，要求它们具备更高的智能性、多样化的功能和通信能力。然而，由于大量使用数据和通信设备，智能逆变器面临的网络威胁无处不在。本文针对GFL IBRs提出了一种新颖的弹性矢量电流控制策略，以减轻虚假数据注入（FDI）攻击的破坏性影响，同时确保GFL IBRs的稳定性和期望性能。即使有适当的上层控制机制，攻击者仍可利用GFL IBRs主控制中的漏洞，特别是“逆变器输出控制器”。在这种情况下，FDI攻击可操纵...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对跟网型逆变器抗虚假数据注入攻击的弹性控制技术具有重要的战略意义。随着我们在全球范围内部署大量光伏逆变器和储能系统，这些设备日益融入数字化电网的信息物理系统中，网络安全威胁已成为不可忽视的系统性风险。 该论文提出的状态增广向量电流控制策略直击当前智能逆变器的核心痛点...
基于奇异摄动理论与自适应动态规划的强化学习稳定现代交直流电网中并网电压源变换器直流侧动态特性
Reinforcement Learning to Stabilize Singularly Perturbed DC-Side Dynamics of Grid-Connected Voltage-Source Converters in Modern AC–DC Grids Using Singular Perturbation Theory and Adaptive Dynamic Programming
Masoud Davari · Jianguo Zhao · Chunyu Yang · Weinan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电网现代化进程中交直流系统的稳定性和性能在很大程度上依赖于并网电压源换流器（GC - VSC）的整流模式。作为系统的核心，其影响十分显著。基于脉宽调制方法的级联控制的电流控制型GC - VSC在智能电网范式中应用广泛。本文探讨了在现代交直流电网中，此类GC - VSC控制结构所引发的动态特性如何被视为奇异摄动系统。为此，本文借助自适应（或近似）动态规划方法和奇异摄动理论（SPT），提出了一种基于强化学习（RL）的、针对具有不确定动态特性的电压控制问题的新型最优控制策略。首先，利用SPT将原最优控...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习和奇异摄动理论的并网变流器控制技术具有重要的战略价值。该技术直接针对当前级联控制结构中的多时间尺度动态问题，这与我司光伏逆变器和储能变流器面临的核心技术挑战高度契合。 在技术价值层面，该方法通过奇异摄动理论将复杂的全阶系统分解为快慢子系统，有效规避了数值刚...
基于强化学习的原位功率硬件在环接口控制最优方法：基于混合迭代自适应动态规划应对不确定动态的理论与应用
A Reinforcement-Learning, Optimal Approach to In Situ Power Hardware-in-the-Loop Interface Control for Testing Inverter-Based Resources: Theory and Application of the Adaptive Dynamic Programming Based on the Hybrid Iteration to Tackle Uncertain Dynamics
Masoud Davari · Omar Qasem · Weinan Gao · Frede Blaabjerg 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
对基于逆变器的资源（IBR）进行测试至关重要。本文提出了一种新颖的电力硬件在环（PHIL）接口控制（PHIL - IC）方法，该方法采用基于自适应动态规划（ADP，也称为近似动态规划）的强化学习方法，借助基于ADP的方法来加强基于PHIL仿真的IBR测试。由于与IBR、功率放大器、所有与基于PHIL仿真测试相关的组件及其延迟相关的整个系统（状态和干扰）的动态特性“不可用”或“不确定”，该方法采用输出反馈控制；它在考虑所有相关系统的所有不确定性和不可用信息的情况下，对PHIL - IC进行最优设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自适应动态规划的功率硬件在环（PHIL）测试技术具有重要的战略价值。该技术直接针对逆变器类资源（IBRs）的测试难题，这与我们光伏逆变器、储能变流器等核心产品的研发验证流程高度相关。 该论文提出的强化学习方法突破了传统PHIL测试的局限性。当前我们在进行逆变器并网...