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基于改进平方和规划的构网型-跟网型并联系统暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid Forming-Grid Following Paralleled System Using Improved Sum-of-Squares Programming
Zhongrui Qiu · Yang Wang · Xianyong Xiao · Xiaorong Xie 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
本文基于Lyapunov直接法研究构网型与跟网型变流器并联系统（GFM-GFL）的暂态稳定性。提出一种改进的平方和（SOS）规划方法，用于构建低保守性的Lyapunov函数。该方法简化了传统SOS约束，并可根据吸引域（DOA）的保守性自适应调节SOS参数，相较现有数值Lyapunov方法具有更快的计算速度和更低的保守性，从而实现更精确的暂态稳定性评估。进一步利用DOA体积量化分析系统参数对稳定性的影响。最后通过对比研究验证了所提方法的有效性。
解读: 该改进SOS规划方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前储能系统普遍采用GFM-GFL混合并联架构，该研究提供的低保守性暂态稳定性评估工具可直接用于：1）优化ST储能变流器的GFM/GFL控制参数整定，提升大扰动下的稳定裕度；2）通过DOA体积量化分析...
用于E-STATCOM应用的Delta模块化多电平变换器分析
Analysis of a Delta Modular Multilevel Converter for E-STATCOM Applications
Hector Fretes · Daniel Westerman Spier · Eduardo Prieto-Araujo · Oriol Gomis-Bellmunt · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
本文对作为带储能功能的静止同步补偿器（STATCOM）运行的Delta模块化多电平变换器进行了分析，明确了其自由度（DOFs）的作用。自由度指完全确定电路所有电气变量所需的最小参数集，此处为桥臂施加电压。通过建立变换器的动态微分方程并进行对角化处理，得到三个解耦的等效电路，其中两个与交流系统功率交换相关，第三个对应于变换器内部功率平衡。该分析有助于理解其运行机理并指导控制策略设计，最后通过不同工况下的仿真结果验证了数学模型与变换器开环开关模型的一致性。
解读: 该Delta-MMC拓扑及其自由度解耦分析对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的E-STATCOM功能开发具有重要价值。研究揭示的三解耦等效电路模型（两个交流功率通道+一个内部平衡通道）可直接应用于ST储能系统的无功补偿与有功调节协同控制策略优化，提升电网支撑能力。Delt...
用于交流/直流系统的最优潮流工具及其在北海海上风电并网电网分析中的应用
An Optimal Power Flow Tool for AC/DC Systems, Applied to the Analysis of the North Sea Grid for Offshore Wind Integration
Bernardo Castro Valerio · Vinicius A. Lacerda · Marc Cheah-Mane · Pieter Gebraad 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
全球范围内对构建多端直流电网的兴趣日益增长，因其在整合海上风电和互联异步电网方面具有灵活性。在此背景下，开展交直流混合电网的最优潮流计算至关重要。本文提出了一种基于Python的交直流混合电网运行优化工具Pyflow ACDC，支持多种交流与直流电网的协同分析，可配置点对点及同质或异质多端直流系统。以北海海上风电开发为案例，展示了该工具在满负荷、变负荷及变电价市场条件下的优化分析能力。
解读: 该交直流混合电网最优潮流工具对阳光电源的大型储能和海上风电产品具有重要参考价值。工具支持的多端直流系统分析可直接应用于PowerTitan储能系统的电网侧VSG控制优化,提升系统并网稳定性。对于风电产品线,其变负荷和变电价优化算法可用于完善风电变流器的功率调度策略。此外,该工具的交直流协同分析方法也...
资源感知的构网型同步控制：设计、分析与验证
Resource-Aware Grid-Forming Synchronization Control: Design, Analysis and Validation
Jaume Girona-Badia · Vinícius Albernaz Lacerda · Daniel Westerman Spier · Eduardo Prieto-Araujo 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月
本文提出了一种适用于并网形成（GFM）模式下可再生能源发电的功率同步环方案，该方案考虑了直流侧连接资源的限制。在资源可能无法提供 GFM 结构所需交流电功率的情况下（例如资源不足），直流电压可能会降至令人担忧的低值，从而导致变流器可能停机。所提出的考虑资源的 GFM（RAGFM）方案能够在维持面向交流电网的 GFM 运行特性的同时调节直流母线电压。针对基于逆变器的电源（IBR）的两种运行模式对该控制方案进行了分析。第一种模式下，电源提供恒定功率；第二种模式则考虑电源以功率备用方式运行。所建议控制...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项资源感知型构网控制技术对我司光伏逆变器和储能系统产品线具有重要战略意义。该技术针对新能源并网的核心痛点——直流侧资源波动与交流侧构网需求的矛盾，提出了兼顾DC母线稳定性与AC侧构网特性的协同控制方案，这与我司在高比例新能源并网场景下的技术需求高度契合。 从产品应用价值...
双端口构网型互联电力变换器在交直流混合电网中的小信号稳定性及硬件验证
Small-Signal Stability and Hardware Validation of Dual-Port Grid-Forming Interconnecting Power Converters in Hybrid AC/DC Grids
Josep Arévalo-Soler · Mehrdad Nahalparvari · Dominic Groß · Eduardo Prieto-Araujo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
互联电力变换器（IPCs）是实现高压交流（HVac）与高压直流（HVdc）子网互联的关键设备。为确保交直流混合系统稳定运行，传统控制需根据网络结构在各IPC端口分别配置跟网型（GFL）或构网型（GFM）控制。而双端口GFM控制可在所有IPC上统一应用，主动稳定交流与直流端口电压。本文基于交直流混合导纳模型、特征值灵敏度及算例分析，系统比较了交流GFM、交流GFL与双端口GFM的动态特性。结果表明，双端口GFM控制在更宽频率与工况范围内呈现耗散性，对运行点变化的小信号敏感性显著降低，且在严重故障下...
解读: 该双端口构网型控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究验证的双端口GFM控制可统一应用于交直流混合场景，相比传统GFL/GFM混合配置，在宽频域呈现更优耗散特性，对运行点变化的小信号敏感性显著降低。这为阳光电源在交直流混合微网、直流耦合储能系统中的...
面向设计的同步参考系锁相环大信号稳定性分析
Design-Oriented Large-Signal Stability Analysis of Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loop
Miguel Carreño · Jie Song · Oriol Gomis-Bellmunt · Robert Griñó · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月
同步参考系锁相环是跟网型电压源换流器的核心组成部分。已有研究表明，该环路引入的微分方程具有类似同步机的摇摆方程特性。本文针对单台换流器接入无穷大电网系统的场景，开展大信号稳定性分析，得到了参数平面上区分欠阻尼与充分阻尼区域的稳定边界。同时，为完整性，文中也给出了小信号稳定性分析的边界结果。所有结论均通过电磁暂态（EMT）模型的时域仿真得到验证。
解读: 该SRF-PLL大信号稳定性分析技术对阳光电源跟网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFL控制模式，研究提出的参数平面稳定边界设计方法可直接用于优化锁相环参数整定，避免弱电网下的振荡失稳。类似同步机摇摆方程的分析框架为PowerTitan大型储能系统在电网扰动时的暂...