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基于Andronov-Hopf振荡器的三相并网逆变器锁相环
Andronov–Hopf Oscillator-Based Phase-Locked Loop for Three-Phase Grid Connected Inverters
Muhammad Noman Ashraf · Mohamed Shawky El Moursi · Khalifa Al Hosani · Ahmed Al Durra · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本信函提出了一种虚拟振荡器锁相环（VO - PLL），该锁相环集成了安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器，以改善在畸变电网中的同步性能。VO - PLL 用一种以能在特定频率下维持轨道稳定的极限环振荡而闻名的非线性霍普夫振荡器，取代了传统锁相环中的常规比例积分（PI）环节和可复位积分器。该振荡器固有的非线性动力学特性可实现快速动态性能、谐波抑制以及改善频率跟踪。实验测试有力地证明了所提出的 VO - PLL 的有效性，表明其在电网扰动情况下具有增强电网同步能力和模拟高阶锁相环运行的潜力。
解读: 从阳光电源并网逆变器和储能系统的核心技术角度看，这项基于Andronov-Hopf振荡器的锁相环技术具有显著的应用价值。传统PLL在电网畸变环境下的同步性能受限，而我们的产品在实际应用中恰恰面临大量弱电网、谐波污染等复杂工况，这正是该技术的切入点。 该技术的核心优势在于用非线性Hopf振荡器替代传...
光伏电站频率与电压扰动穿越控制策略
Frequency and Voltage Disturbances Ride-Through Control Strategy for PV Power Plants
Muhammad M. Kabsha · Mohamed Shawky El Moursi · Tarek H. M. El-Fouly · Ahmed Al-Durra · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
大规模光伏电站（PVPP）正快速接入全球电力系统，但其高渗透率可能影响电网的频率与电压稳定性，尤其在弱电网遭遇单独或同时发生的扰动时。本文提出一种自适应控制策略，使PVPP能够准确满足电网导则要求，并在同时扰动事件中实现快速频率支撑（FFS）与增强型低电压穿越（LVRT）性能。该策略基于实时测量确定频率与电压支撑优先级，通过在有功控制环路中引入自适应有功功率斜率（AAPRR）函数，实现频率与电压的协同支撑。此外，采用电压调节方案，在不超出逆变器容量裕度的前提下提升故障后电压恢复能力。基于OPAL...
解读: 该自适应频率-电压协同穿越控制策略对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的AAPRR自适应有功功率斜率函数可直接集成到SG逆变器的有功控制环路，实现快速频率支撑与LVRT功能的动态优先级切换，满足新版电网导则要求。该策略对PowerTitan大型储能系统尤为关键，可在...
电池退化在线监测以增强光伏电站的功率平滑
Online Monitoring of Battery Degradation for Enhanced Power Smoothing of PV Power Plants
Ammar Atif Abdalla · Mohamed Shawky El Moursi · Tarek H. M. El-Fouly · Khalifa Hassan Al Hosani · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
为实现碳中和目标，光伏（PV）电站并网规模不断扩大，但其出力受天气影响显著，易引发电网电压与频率波动。结合电池储能系统（BESS）是有效的功率平滑方案，然而传统控制器导致电池频繁均等充放电，加速老化。本文提出将BESS划分为独立充放电子组，基于功率波动预测动态分配电池单元，并通过功率分配模型管理激活策略、实现组间支援。结合在线健康评估与退化均衡层，依据循环寿命优先调度，有效降低电池循环次数。实验验证表明，所提方法可将电池退化率控制在0.099%以内，显著优于传统方法的4.41%。
解读: 该电池退化在线监测与动态分组技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的独立充放电子组划分策略可直接应用于大型储能系统的电池簇管理，通过基于循环寿命的优先调度算法，配合iSolarCloud云平台的智能诊断功能，可实现电池健康状态的实时评估与退化均衡控制...
基于管状模型的线性参数变化风能转换系统预测控制
Tube-Based Linear Parameter-Varying Model Predictive Control for Wind Energy Conversion Systems
Isah A. Jimoh · Taimur Zaman · Mazheruddin Syed · Hong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
风能转换系统的最大功率提取与并网传输依赖于高性能控制系统。本文提出一种鲁棒的管状线性参数变化模型预测控制器（TLPVMPC），用于双馈感应发电机（DFIG）系统的转速及定子有功与无功功率控制。将风机与DFIG建模为单一LPV系统，并转化为等效线性时不变（LTI）系统，避免预测矩阵的在线更新。基于LTI表示，设计包含约束收紧的跟踪型名义MPC与扰动补偿控制器的TLPVMPC，结合卡尔曼滤波估计扰动上界以降低保守性。仿真对比滑模控制、LPVMPC与NMPC方法，在模型不确定性及DFIG电压部分故障下...
解读: 该文提出的TLPVMPC控制方法对阳光电源的储能变流与风电并网产品具有重要参考价值。其鲁棒控制策略可优化ST系列储能变流器的并网性能,特别是在电网扰动工况下的功率调节能力。LPV建模与扰动补偿技术可用于改进PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能,提升系统在弱电网条件下的稳定性。文中提出的约束...
基于机器学习的双反时限方向过流继电器自适应整定方法以提升微电网稳定运行
Machine-Learning-Based Adaptive Settings of Directional Overcurrent Relays With Double-Inverse Characteristics for Stable Operation of Microgrids
Ahmed N. Sheta · Bishoy E. Sedhom · Anamitra Pal · Mohamed Shawky El Moursi 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月
含分布式能源的微电网在能效与可持续性方面优势显著，但给保护方案尤其是继电保护整定与配合带来挑战。本文研究方向过流继电器（DOCR）在微电网中的应用，针对分布式电源惯性弱及故障后DOCR动作时间过长可能引发的系统失稳问题，提出一种融合两条反时限曲线的新型整定方法，确保继电保护协调性与微电网稳定性。考虑到微电网多种运行拓扑下单一整定值的局限性，采用自组织映射将不同运行场景聚类匹配至有限的可调定值组，并利用遗传算法优化各场景下满足稳定性约束的自适应整定值，存储于继电器中按需激活。通过DigSILENT...
解读: 该双反时限自适应保护技术对阳光电源PowerTitan储能系统及微电网ESS集成方案具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器接入微电网后因弱惯性导致的保护配合难题，可将机器学习聚类算法与遗传算法优化整定值的方法集成至iSolarCloud云平台，实现多场景拓扑下的保护定值自适应切换。该技术可增强构网...