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...

Sheikh T. Meraj · Samson S. Yu · Kamrul Hasan · Hieu M. Trinh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

扩大使用带有并网逆变器的分布式可再生能源（DERS）的需求凸显了锁相环（PLL）控制器在快速准确获取电网电压相角方面的关键作用，尤其是在电网异常条件下。频率自适应锁相环因其计算负担小、相角检测速度快以及在额定电网频率下出色的谐波抑制能力而受到广泛关注。遗憾的是，由于在异常频率下会出现频谱泄漏，传统的频率自适应锁相环在幅值和相角估计方面都存在误差。为解决这一问题，本研究提出了一种先进的频率自适应锁相环（AFA - PLL），它可以在电网频率异常或存在谐波的情况下工作，并通过采用可变窗口长度相位检测...

解读: 该频率自适应PLL技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。在弱电网和高渗透率场景下，该技术可显著提升PowerTitan储能系统在电网不平衡、频率波动时的同步精度与动态响应速度。其频率反馈补偿机制与改进滤波结构可直接应用于构网型GFM控制策略优化，增强系统在谐波干扰下的...

Zaint A. Alexakis · Antonio T. Alexandridis · Panos C. Papageorgiou · George C. Konstantopoulos · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

在电力系统中，锁相环（PLL）用于实现电压源型逆变器（VSI）与电网母线电压的相位同步。传统PLL在频率和相位暂态扰动下易引发不稳定问题。为此，本文提出一种新型鲁棒同步机制——带宽限制型PLL（BaLi-PLL），通过小信号分析建立其理论特性，并推导确保系统稳定性的判据。同时，详细设计了可有效补偿滤波器及输电线路参数影响的参数整定方法。该方案能精确限定PLL带宽范围，实现快速、准确的电网同步。实验结果表明，在多种严苛扰动条件下，BaLi-PLL相较现有先进PLL具有显著更优的动态响应与稳定性，验...

解读: 该带宽限制PLL技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网同步性能提升具有重要价值。BaLi-PLL通过精确限定带宽范围和稳定性判据设计，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略，增强弱电网下的相位同步鲁棒性。其滤波器参数补偿方法对阳光电源1500V高压系统...

Feifan Chen · Xiongfei Wang · Haowen Wang · Liang Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文重新探讨了矢量电压控制（VVC），发现通过在 $q$ 轴电压参考中引入 $P\text{--}E_{q}$ 下垂控制，传统的锁相环（PLL）可以有效替代功率同步控制，以复现构网型（GFM）逆变器的功率 - 频率（角度）动态特性。因此，本文提出了一种保留传统 PLL 和 VVC 的简单 GFM 控制策略。与近期报道的基于 PLL 的 GFM 方法相比，该方法无需虚拟导纳控制，并且在较宽的电网短路比范围内具有更高的稳定性鲁棒性。

解读: 从阳光电源的业务角度看，这篇论文提出的级联混合同步控制策略对我们的并网逆变器产品线具有重要的技术参考价值。该技术通过在传统矢量电压控制（VVC）中引入P-Eq下垂控制，实现了用常规锁相环（PLL）替代功率同步控制来复现构网型（GFM）逆变器的功率-频率动态特性，这为简化控制架构提供了新思路。 对于...

郑涛刘昱彤章若竹艾静雯 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

新能源并网系统故障时易引发电压跌落与相位跳变，负荷不均及不对称故障将导致三相电压不平衡，进而引起双二阶广义积分器锁相环（DSOGI-PLL）产生锁相偏差，影响新能源输出特性。本文结合电网电压不平衡下正序相位跳变机理与DSOGI-PLL动态过程，基于小信号模型推导锁相偏差动态解析式，并采用波形拟合法扩展至大相位跳变场景；以光伏逆变器为例，分析PLL动态对输出电流的影响，推导故障电流表达式，提出基于锁相偏差解析的相位补偿策略，实现PCC电压相位的快速准确追踪。Matlab/Simulink仿真验证了...

解读: 该锁相偏差检测与相位补偿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的并网控制具有重要应用价值。文章针对电网不平衡故障下DSOGI-PLL的动态偏差问题，提出基于解析模型的快速相位补偿策略，可直接应用于阳光电源跟网型GFL控制算法优化，提升弱电网和故障工况下的锁相精度与动态响应速度。该技术对Po...

Miguel Carreño · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

在这封信中，推导了连接到无穷大母线的简单跟网型变流器的瞬时微分方程。结果表明，假设电压和电流之间存在稳态关系的均方根（RMS）模型无法捕捉锁相环（PLL）的小信号不稳定性。时域仿真、特征值分析以及相平面中吸引域的基准测试均支持这一观点。

解读: 该研究对阳光电源的GFL型产品建模与稳定性分析具有重要指导意义。研究发现传统RMS模型在弱电网条件下无法准确反映PLL动态特性,这对我司SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化提供了关键启示。建议在产品开发中:(1)采用精确的瞬时模型进行PLL稳定性分析;(2)针对低短路比场景优化PLL...

Hao Yang · Lihui Yang · Shuo Chen · Jinzhu Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

对于连接到弱电网且无交流电压传感器的并网逆变器（GCI），频率变化的出现会降低电网电压估计的准确性，还会降低 GCI 的输出性能。为解决这些问题，基于虚拟磁链（VF）估计器，提出了一种基于改进牛顿 - 拉夫逊法的有限位置集锁相环（INR - FPS - PLL）以及一种带有准比例复数积分（QPCI）控制器的频率自适应控制策略。具体而言，为满足频率变化时快速获取电网频率信息的需求，开发了仅需六次迭代的 INR - FPS - PLL。该锁相环计算负担小且收敛速度快。然后，由于频率变化会降低电网电压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无交流电压传感器的并网逆变器频率自适应控制技术具有重要的应用价值和战略意义。 **技术价值分析**：该技术针对弱电网环境下的频率波动问题，提出了基于虚拟磁链估算器和改进型锁相环（INR-FPS-PLL）的控制策略。对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品线，这项技术能...

Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Hemanshu Pota · Saad Mekhilef · Georgios Konstantinou 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

在三相比例积分（PI）锁相环（PLL）系统中，同时实现最优动态性能和有效滤波是一项重大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种新方法，即在基于同步参考系的锁相环中，用终端滑模（TSM）控制器取代PI控制器。三相锁相环系统采用基于正交信号发生器的二阶广义积分器，以利用其先进的滤波能力。定义了一种新的高级滑模面和控制律，其中包含多个设计参数，并确保控制信号平稳。该方法在不影响控制器鲁棒性和快速动态响应的前提下，有效减少了抖振。利用李雅普诺夫理论证明了TSM - PLL的稳定性，确保其具有有限时间收敛性。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于终端滑模控制的三相锁相环技术具有重要的应用价值。锁相环作为并网逆变器的核心控制模块，其性能直接影响光伏逆变器和储能系统的并网质量与稳定性。 该技术的核心创新在于用终端滑模控制器替代传统PI控制器，并结合二阶广义积分器的滤波能力，实现了动态性能与滤波效果的协同优化。...

Jorge Suárez-Porras · Fidel Fernández-Bernal · Luis Rouco · Andrés Tomás-Martín · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月

本文研究了同步补偿器（SC）对基于电网跟随型逆变器的电源（IBR）稳定性的影响，特别关注无功功率的作用。采用商用同步补偿器的全阶仿真模型，以及作为研究模型的双馈感应发电机（以代表最复杂的基于逆变器的电源）。以短路比（SCR）作为关键指标，研究证实了基于逆变器的电源中的锁相环（PLL）对系统稳定性至关重要，并表明同步补偿器注入的无功功率起着不可忽视的作用。研究表明，同步补偿器在小信号稳定性方面的主要影响体现在锁相环在连接点处看到的戴维南阻抗，在同步补偿器的情况下，该阻抗为次暂态阻抗和同步补偿器的无...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于同步补偿器（SC）提升锁相环稳定性的研究具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能系统在全球高比例新能源电网中的大规模部署，跟网型逆变器（IBR）的并网稳定性已成为制约新能源消纳的核心技术瓶颈。 该研究揭示了两个关键技术洞察：首一，锁相环（PLL）是影响IBR系...

Gaoxiang Li · Keyu Wang · Xiao Liu · Jining Chen · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年2月

当发生大规模电网扰动时，基于电网跟踪控制的逆变器易因同步旋转坐标系锁相环产生的弱阻尼或负阻尼而导致暂态失稳。首先，分析了基于电网跟踪控制的逆变器的暂态失稳机理和特性。随着电网扰动的增大，暂态阻尼会减小甚至变为负值，系统的暂态稳定性会恶化。为解决这一问题，提出了一种恒阻尼锁相环（CD - PLL），该锁相环可实现恒定正阻尼控制。同时，详细介绍了所提出的CD - PLL的工作原理、特性和设计方法。所提出的CD - PLL不仅能增强系统的暂态稳定性，还能改善动态性能。最后，通过仿真和实验研究验证了理论...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项恒定阻尼锁相环（CD-PLL）技术对提升并网逆变器的暂态稳定性具有重要战略价值。当前，随着光伏和储能系统大规模接入电网，跟网型逆变器在电网扰动下的暂态失稳问题已成为制约新能源高比例并网的关键瓶颈。传统同步参考系锁相环在大扰动下易产生弱阻尼甚至负阻尼效应，导致系统振荡甚至...

Junliang Liu · Xiong Du · Yiting Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

弱电网下风电与光伏电站并网易引发稳定性问题。并网逆变器作为关键接口，其锁相环（PLL）控制器被证实对系统稳定性有显著影响。本文建立基于复变量的PLL小信号模型，分析其引入的附加扰动分量对稳定性的影响。研究发现，PLL会向控制回路注入额外扰动，降低系统阻尼。为此，提出一种注入反向扰动分量以抵消该不利影响的控制策略，有效提升了系统稳定性。相比降低PLL带宽等传统方法，所提策略兼具良好动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该PLL扰动抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。当前阳光电源产品在高阻抗电网下面临稳定性挑战，传统降低PLL带宽方案会牺牲动态响应性能。该研究提出的反向扰动注入策略可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中，在保持快速动态响应的同时提升系统阻尼，特别...

Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

为了利用太阳能等可再生能源，分布式发电系统得到了广泛应用。在这类系统中，多个组串式逆变器并联接入电网，并且通常采用锁相环（PLL）实现电网同步。然而，在电网故障导致的严重电压骤降情况下，采用锁相环同步的逆变器系统易出现暂态失稳，表现为失去同步。尽管现有研究已对逆变器与电网相互作用引起的暂态失稳问题进行了深入探讨，但不同逆变器之间相互作用导致的失稳问题尚未得到充分考虑。因此，为研究这一问题，本文建立了考虑参数差异的 n 个并联锁相环同步逆变器系统模型，用于暂态稳定性分析。研究发现，即使每个并网逆变...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于多逆变器并联系统暂态稳定性的研究具有重要的工程应用价值。在大型光伏电站和储能系统中，多台组串式逆变器并联运行是标准配置，而该论文揭示的逆变器间交互导致的暂态失稳风险，正是当前行业面临的实际痛点。 该研究的核心价值在于突破了传统分析框架的局限性。以往研究主要关注单台...

Surya Prakash · Mohamed Alkhatib · Omar Al Zaabi · Khalifa Al Hosani 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

现代配电网络常受电网电压中直流偏置和谐波的影响，主要源于非线性负载或电力电子设备。本文提出一种基于环内变增益控制（VGC）的自适应相位锁定环（PLL），作为具备可靠电网接入能力的相位合成器。该PLL设计基于三型环内滤波的二阶广义积分器（ISOGI），可有效抑制直流偏置与谐波干扰。为进一步优化暂态性能，引入ISOGI-VGC结构，通过VGC实现带宽动态调节，提升系统动态与稳态响应。仿真对比验证了所提PLL在多种电网扰动下的优越性，并通过dSPACE实时平台的硬件原型实验进一步确认其有效性。结果表明...

解读: 该自适应PLL技术对阳光电源并网产品具有重要应用价值。基于ISOGI-VGC的三型PLL可有效抑制直流偏置和谐波干扰，直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网同步控制环节，提升弱电网和污染电网下的并网可靠性。环内变增益控制实现带宽动态调节，可优化阳光电源GFM/GFL控制策略的暂态响应...

Hui Yuan · Yi Hao · Huanhai Xin · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

储能（SEs）具有双向功率调节的灵活性，因此它们通过电力电子变换器接入电力系统，以减少基于变换器的可再生能源（CBRs）（如太阳能和风能）带来的功率波动。然而，基于变换器的储能可能会通过电网与基于变换器的可再生能源相互作用，这增加了多基于变换器的可再生能源系统中锁相环（PLL）引起的小信号稳定性分析的复杂性和难度，尤其是在弱电网中。在此背景下，储能的配置方式如何影响锁相环引起的小信号稳定性仍不明确，特别是当储能从电网吸收有功功率时。为填补这一空白，本文从电网强度的角度分析了储能对多变换器系统中锁...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对储能系统（SE）在新能源并网系统中的优化配置问题提供了重要的理论指导，对公司储能与光伏协同解决方案具有显著价值。 论文揭示了储能系统在吸收有功功率模式下能够增强电网强度，进而改善锁相环（PLL）引发的小信号稳定性问题。这一发现对阳光电源的光储一体化系统设计具有直...

Yizhuo Ma1Jin Xu2Guojie Li3Keyou Wang2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

当前多数永磁同步发电机（PMSG）风力发电系统采用跟网型控制，依赖锁相环（PLL）实现并网，导致系统惯性支撑不足。虚拟惯量控制（VIC）虽可改善该问题，但可能引发扭振与PLL及低频振荡间的交互失稳，此现象尚未充分研究。本文通过对比降阶模型，验证了在准机电时间尺度（QET）下采用全阶模型研究稳定性的必要性，并开展模态分析，揭示VIC参数、轴系惯性时间常数、PLL参数及扭振阻尼（TOD）控制器增益对两类典型控制策略下QET振荡交互的影响。当扭振、PLL与低频振荡频率相近时，出现模态耦合与模式转换。最...

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的扭振-PLL-低频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的虚拟惯量控制优化。特别是在大型储能电站中，PowerTitan系统通过优化虚拟惯量控制参数与PLL设计，可提升系统稳定性。研究成果也启发我们在GFL控制...

Biswajit Saha · Bhim Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月

本文介绍了一种估算无刷直流（BLDC）电机位置的创新方法，该方法专门用于太阳能光伏（PV）和电池供电的BLDC电机驱动。重点在于设计一种适用于轻型电动汽车的、具备能量再生功能的BLDC电机无传感器控制方案。永磁BLDC电机驱动的主要挑战之一是换相误差，它会降低性能，导致电流畸变和转矩大幅波动。换相误差可能源于多种因素，包括低通滤波器、延迟、相位差异以及电机参数变化等。本研究提出了一种基于双二阶广义积分器锁相环（DSOGI - PLL）的频率自适应方法用于位置估算。为增强对输入干扰的抵抗能力，集成...

解读: 从阳光电源新能源动力系统业务视角来看，这项基于改进型DSOGI-PLL观测器的无刷直流电机无传感器驱动技术具有重要的战略参考价值。该技术针对光伏-电池混合供电的轻型电动车应用场景，与我司在光储充一体化解决方案的业务方向高度契合。 技术层面，该方案的核心创新在于通过频率自适应双二阶广义积分器锁相环实...

Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Xu Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

电网故障期间，并网并联变流器系统易发生锁相环（PLL）同步暂态失稳。现有研究多集中于基于等面积准则的首摆暂态稳定分析，但首摆稳定并不能保证系统整体稳定，仍可能存在多摆动失稳。本文从暂态能量转换角度揭示多摆动失稳机理，并结合变流器间暂态交互影响，采用Takagi-Sugeno方法构建最大估计吸引域（LEDA），进而对多摆动暂态失稳进行定量分析。最后通过RT-LAB硬件在环实验平台验证了理论结果。

解读: 该多摆动PLL同步暂态稳定性研究对阳光电源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Takagi-Sugeno最大估计吸引域（LEDA）方法可直接应用于并联储能变流器的PLL控制优化，解决电网故障时多机并联系统的暂态失稳问题。该技术可增强阳光电源储能系统在弱电网...

Abdullahi Bamigbade · Ahmed Amr Saafan · Adeola Balogun · Abdullateef Bamigbade 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

本文提出了一种基于 $H_{\infty}$ 控制理论的新型设计框架，用于综合锁相环（PLL）的环路滤波器（LF）。以固定频率和频率自适应的二阶广义积分器（SOGI）锁相环为典型案例，在考虑 SOGI 模块对锁相环动态特性影响的情况下，从锁相环的压控振荡器角度对控制问题进行了建模。通过在 $H_{\infty}$ 控制问题中将加权函数指定为锁相环 settling 时间的函数，获得了最优的环路滤波器，以实现锁相环跟踪性能的鲁棒性。此外，借助 Hankel 奇异值近似，在不损失性能的前提下，降低了...

解读: 从阳光电源单相逆变器及储能系统的并网控制需求来看，这篇论文提出的H∞鲁棒二阶广义积分锁相环技术具有重要的应用价值。 **技术价值分析：** 锁相环是逆变器并网同步的核心技术，直接影响系统的电能质量和稳定性。该论文基于H∞控制理论优化环路滤波器设计，相比传统PI控制的锁相环，能在电网电压畸变、频率波...

Xiaoling Xiong · Bochen Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

基于锁相环（PLL）的矢量电流控制方案在并网电压源变流器（VSC）中得到了广泛应用。然而，VSC的功率传输能力首先会受到动态功率限制（DPL）的约束，然后受到静态功率限制（SPL）的约束。SPL由系统的稳态运行情况决定，如稳态代数方程。同时，DPL主要取决于控制策略和控制器参数，它也被称为小信号稳定边界，且不会超过SPL。本文研究了具有不同外环控制回路（即有功功率和无功功率（PQ）外环控制回路，或有功功率和交流电压（PV）外环控制回路）的VSC的SPL和DPL。研究发现，向电网注入额外的无功功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于补偿锁相环动态的阻抗重塑技术对提升弱电网下的并网性能具有重要战略价值。随着全球光伏和储能系统向电网薄弱地区渗透，系统功率传输能力受限已成为制约业务拓展的关键瓶颈。 该研究深入剖析了电压源型变流器（VSC）的静态功率极限（SPL）和动态功率极限（DPL）机理，这与阳...

Liang Huang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

基于经典锁相环（PLL）的矢量电流控制方案已广泛应用于跟网型（GFL）逆变器系统中。然而，采用这种经典控制方案的跟网型逆变器在严重电网故障条件下，尤其是在弱电网情况下，往往会出现不稳定的情况。本文揭示了锁相环角度动态特性是导致不稳定的主要原因。具体而言，在强电网情况下，锁相环角度动态特性相对较小，控制 $dq$ 坐标系和系统 $dq$ 坐标系很容易实现同步；但在弱电网情况下，锁相环角度动态特性相对较大，这两个 $dq$ 坐标系存在失步风险。为解决这一问题，本文提出了一种参考坐标系重新匹配方法，该...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对弱电网环境下跟网型逆变器大信号稳定性增强的参考坐标系重匹配技术，具有重要的战略价值和应用前景。 在当前新能源并网场景中，阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品大量部署于电网强度各异的应用环境。特别是在偏远地区的光伏电站、分布式储能系统以及新兴市场的新能源项目中，弱电...