丁嘉朱永利魏源 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45

针对风电场集电线路中风机众多导致故障定位困难的问题，提出一种基于负序电流移置的不对称故障定位方法。通过分析风机负序阻抗特性建立其负序模型，结合风电场负序网络等效引入电流移置策略，研究移置域边界节点负序注入电流幅值与故障位置的关系，构建故障区域识别判据，并推导子区域辨识及测距公式。进一步提出无需相量测量的节点负序注入电流有效值计算方法。PSCAD/EMTDC仿真验证表明，该方案受过渡电阻、故障初相角、风速及机组容量影响小，测点需求少，适用于含分支的集电线路，定位精度高。

解读: 该故障定位方法对阳光电源风电变流器和储能系统的故障诊断技术有重要借鉴价值。负序电流移置策略可应用于SG系列风电变流器的故障检测模块,提升系统故障定位精度。该方法无需大量测点且抗干扰能力强的特点,适合优化PowerTitan储能系统的故障诊断算法。特别是在复杂拓扑的储能电站中,可基于此方法开发更精准的...

Shunliang Wang · Minghao Huang · Hao Tu · Rui Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月

现有模块化多电平换流器集成电池储能系统（MMC-BESS）的电磁暂态（EMT）仿真模型常存在计算效率低和故障行为模拟不准确的问题。为此，本文提出一种高效的EMT仿真模型。该模型改进了详细等效模型（DEM），考虑了同一桥臂中两个开关同时关断的复杂工况；通过引入辅助PSCAD开关并利用其内置插值算法模拟换流器闭锁状态，结合补充判据公式模拟电池断开过程，并提出加速计算方法以进一步提升仿真效率。在PSCAD/EMTDC环境下，针对HVDC系统进行了稳态、暂态及故障工况的仿真验证，结果表明所提模型具有较高...

解读: 该MMC-BESS电磁暂态仿真模型对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的研发具有重要价值。模型通过改进DEM算法和辅助开关插值技术，可精确模拟换流器闭锁、电池断开等复杂故障工况，直接支撑阳光电源多电平储能变流器的拓扑优化设计。高效仿真能力可加速产品在HVDC储能应用场景下的...

Yongxin Xiong · Heng Wu · Yifei Li · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

本文理论对比了传统同步发电机（SG）系统与跟网型电压源换流器（GFL-VSC）系统的功率振荡特性。不同于SG系统中由电源间物理功角变化主导的振荡动态，GFL-VSC系统的振荡特性受换流器控制动态影响，失步表现为锁相环输出角度的发散，具有控制依赖性。基于此，本文进一步探讨了阻抗型振荡检测方法在GFL-VSC系统中的适用性与有效性，并通过PSCAD/EMTDC平台在单机与多机系统中开展仿真验证。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的跟网型GFL控制策略具有重要指导意义。文章揭示的GFL-VSC功率振荡特性受锁相环控制动态影响的机理，可直接应用于优化PowerTitan储能系统的振荡检测算法，提升电网扰动下的稳定性。基于阻抗的振荡检测方法有效性分析，为阳光电源开发适配新能源...

Lujie Yu · Ziyu Fu · Jiebei Zhu · Yin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

本文研究了接入基于二极管整流单元的高压直流输电系统的构网型风力发电机的大信号稳定性。建立了包含电流限幅动态特性的系统非线性微分方程模型，并基于该模型在对称电压跌落下证明了平衡点的存在性与唯一性，揭示了q轴优先电流限幅与锁相环频率控制的优越性。采用Takagi-Sugeno方法估计吸引域，定义并构建了大信号稳定域，直观给出了保证系统稳定性的控制参数范围。PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。研究的大信号稳定性分析方法可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制设计，特别是电流限幅与锁相环频率控制的优化。文中提出的Takagi-Sugeno稳定域估计方法，有助于提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网条件下的稳定性。q轴...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月

摘要：嵌入微电网中的逆变器接口分布式电源（IIDG）注入的故障电流有限，因此给孤岛微电网的保护带来了挑战。本文提出了一种新颖的保护方案，该方案在故障情况下从IIDG接口控制中注入负序（NPS）电流分量，以促进故障检测和隔离。这种注入是通过在IIDG传统下垂控制器的基础上增加一种新颖的正序（PPS）电压与负序电压（$V_{\text{PPS}}-V_{\text{NPS}}$）下垂控制来实现的，该下垂控制设计为仅在故障情况下注入负序电流。差分负序电流继电器分布在线路两端，以实现故障检测和隔离。所提...

解读: 从阳光电源微电网解决方案和储能系统业务视角来看，该论文提出的正负序电压下垂保护方案具有重要的工程应用价值。当前，光伏逆变器和储能变流器等电力电子设备在故障时输出电流受限，这一特性对孤岛微电网的保护构成了长期技术挑战，直接影响我司微电网产品的可靠性和市场竞争力。 该方案的核心创新在于将保护功能嵌入逆...

Theja Thilekha · Shaahin Filizadeh · Udaya Annakkage · Chandana Karawita 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月

并网逆变器进行的功率调制深受其直流侧电路支持此类调制能力的影响。尽管关于直流微电网的初步研究已涵盖直流侧动态特性，但在存在并网逆变器的情况下，对潜在交流侧相互作用的分析仍有欠缺。本文深入研究了考虑逆变器直流侧电路关键动态特性的并网逆变器系统中的相互作用。本文的研究基于动态相量建模和特征值分析技术。针对一个并网逆变器与同步电机并联的示例系统给出的研究结果表明，纳入直流侧动态特性对于准确捕捉此类系统中可能出现的各种相互作用具有重要意义。文中还给出了基于PSCAD/EMTDC的详细电磁暂态仿真结果，以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器直流侧动态特性对系统交互影响的研究具有重要的工程应用价值。随着我司在光储一体化和大型地面电站领域持续深耕，构网型逆变器技术已成为实现高比例新能源并网的核心解决方案，而该论文揭示的直流侧动态特性对交流侧稳定性的深层影响，直接关系到产品的实际运行可靠性。 ...

Zheren Zhang · Hanlin Guo · Zheng Xu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

随着可再生能源在电力系统中占比快速提升，适用于高比例电力电子接入场景的模块化多电平变换器（MMC）站成为研究热点。本文提出一种适用于强、弱交流电网的MMC站同步机模拟控制策略，包含正常运行时的基本控制与交流故障穿越时的附加控制。基本控制使MMC呈现同步机特性，并通过小扰动稳定性分析验证其在强弱电网下均具备良好的低频阻尼特性；附加控制则通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证其在大扰动及交流故障下的有效性与可行性。

解读: 该MMC同步机模拟控制技术对阳光电源构网型储能与光伏产品具有重要应用价值。研究提出的强弱电网自适应控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的GFM控制算法优化，解决弱电网并网时的低频振荡问题。MMC多电平拓扑与阳光电源三电平技术路线契合，其小扰动稳定性分析方法可用于Power...

Jiatai Gao · Zhanlong Zhang · Yu Yang · Xichen Pei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月

换流变压器投运时产生的励磁涌流严重威胁系统稳定性。现有合闸策略在交流断路器操作分散且剩磁测量不准时难以有效抑制涌流。本文首先分析换流变压器空载投运时的磁链特性，量化预插电阻对涌流的抑制效果，提出无励磁涌流合闸角区间计算方法，将原有单点合闸角扩展为区间。进而提出基于该区间的LCC-HVDC换流变压器选相合闸策略。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明，该方法在断路器操作偏差±2 ms、剩磁偏差±1.0 p.u.下仍可有效抑制涌流，具有强鲁棒性。

解读: 该无励磁涌流抑制技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan和ST系列储能变流器具有重要应用价值。储能系统并网时隔离变压器的励磁涌流问题同样威胁系统稳定性，文中提出的合闸角区间计算方法和选相合闸策略可直接应用于储能变压器投运控制。该方法在断路器操作偏差±2ms、剩磁偏差±1.0p.u.下仍保持强鲁...

Huangqing Xiao · Qiluan Yang · Qionghai Zhu · Lidong Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月

可再生能源的大规模接入推动了对远距离大容量输电与电网互联的需求。为此，本文提出一种以模块化多电平换流器（MMC）为核心、部分子模块集成低压储能的电网支撑型HVDC系统（MMC-PLVES）。储能型子模块集成于集装箱阀体，非储能子模块安装于底座支撑阀塔，实现了结构分离。文中分析了系统拓扑结构，建立了数学模型，并提出了电网支撑与直流故障穿越控制策略及参数设计方法。基于PSCAD/EMTDC搭建改进的两区域Kundur系统验证了所提拓扑与控制策略的可行性。结果表明，该系统适用于不同短路比（SCR）的电...

解读: 该MMC-PLVES技术对阳光电源PowerTitan储能系统与ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的模块化分离式安装方案（储能子模块集装箱化、非储能子模块阀塔化）可直接应用于大型储能系统集成设计，有效解决当前1500V储能系统体积与散热难题。电网支撑控制策略与直流故障穿越技术可增强阳光电源...

Huichen Gan · Huangqing Xiao · Ying Huang · Lidong Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

随着海上风电场规模和距离的增大，亟需更经济可靠的换流技术用于远海风电高压直流输电系统。本文提出一种基于二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）并联的混合型换流器拓扑。相比DRU与MMC站级并联方案，该方案省去DRU侧工频变压器，且避免谐波流经剩余换流变压器，同时降低子模块电容需求，有利于降低成本。建立了混合换流器的数学模型，分析其工作原理与谐波传递特性，并提出有功功率协调控制与谐波抑制策略。基于PSCAD/EMTDC对1000 MW海上风电并网系统的仿真验证了方案的有效性，进一步的...

解读: 该混合型换流器技术对阳光电源的大功率储能和海上风电产品具有重要参考价值。DRU与MMC并联的创新拓扑可应用于PowerTitan储能系统的高压直流接口设计,有助于降低系统成本和提升可靠性。其谐波抑制策略可优化ST系列储能变流器的并网性能。该方案省去工频变压器的设计思路,对简化阳光电源储能系统的拓扑结...

Xiaoping Gao · Guobing Song · Chenhao Zhang · Xiaoning Kang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

低频输电系统（LFTS）已成为远距离海上风电输送的优选方案。然而，由于两端均连接电力电子装置，基于工频相量的传统保护可能性能不佳。本文分析了传统保护的适应性，发现典型控制策略会削弱故障特征。为此，提出电网侧变换器（GSC）与模块化多电平矩阵变换器（M3C）的阻抗构建方法，以增强内外部故障的特征差异。进而提出一种方向纵联保护方案：不对称故障下，负序阻抗角由电流环参考值决定；对称故障下，调节GSC电流环参考系数可提升高阻故障下的性能。通过构建不同故障类型的序网，提出基于电压幅值的选相方法。PSCAD...

解读: 该研究对阳光电源的海上风电和储能产品线具有重要参考价值。文中提出的GSC与M3C阻抗构建方法可应用于ST系列储能变流器和大型储能系统的保护设计，特别是在构建电网故障特征识别方面。研究的方向纵联保护方案对阳光电源开发新一代海上风电并网变流器提供了创新思路，尤其是在不对称故障和高阻故障场景下的保护策略优...

Tao Zheng · Shuo Ding · Wenxuan Lv · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

基于级联H桥的混合式潮流控制器（HPFC）在功率潮流控制中具有灵活性和经济性，适用于电网优化、可再生能源输送及区域柔性互联。然而，当含HPFC的线路发生永久性故障时，传统三相重合闸可能引发二次短路电流增大，威胁系统安全。同时，HPFC的运行特性削弱了被动式故障定位方法的准确性。为此，本文提出一种基于HPFC主动注入特征电压的三相自适应重合闸方案，利用HPFC生成并注入特征电压，结合电流互感器测量与过渡电阻影响，采用分阶段注入策略构建故障性质判据，提升重合闸成功率与故障恢复能力。通过PSCAD/E...

解读: 该HPFC特征电压主动注入技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在新能源并网场景中，储能系统常配置柔性潮流控制功能，该方案提出的主动注入式故障识别方法可直接应用于储能变流器的保护策略优化，通过变流器主动注入特征电压信号实现永久性故障快速判别，避免传统重合...

Xiaowei Wang · Ying Tian · Jie Gao · Xiangxiang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

针对基于模块化多电平换流器的多端柔性直流配电网，线路故障若未能及时切除，将导致电力电子器件损坏甚至换流站烧毁。现有方法难以准确区分区内高阻故障与区外低阻故障。本文分析了系统发生接地故障时各测量点零模电流在时域与复频域的等效模型与方程，提出一种基于时域偏度与积分能量的接地保护方法。利用各测点零模电流偏度符号表征方向特性，线路积分能量表征幅值特性，结合两者可有效识别极端长线路条件下的故障特征。最后在PSCAD/EMTDC平台搭建四端柔性直流电网模型，验证了该保护方法的适应性与优越性。

解读: 该柔性直流配电网保护技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。基于MMC拓扑的储能系统在直流侧故障时面临功率器件损坏风险，文章提出的时域偏度与积分能量双判据方法可有效解决高阻故障识别难题，适用于阳光电源多端直流储能并网场景。该保护算法可集成至ST系列产品的D...

Asim Chaulagain · Ramakrishna Gokaraju · Nurul Chowdhury · Krish Narendra · IEEE Access · 2025年1月

非计划孤岛检测是微电网运行的重大挑战。孤岛发生时分布式能源DER需在2秒内快速断开，使快速孤岛检测至关重要。本文描述利用配电相量测量单元D-PMU的新型微电网孤岛检测方法，通过检查负序阻抗角随时间的变化实现。与仅使用电压电流序分量相角的方法不同，阻抗相角捕获电阻和电抗的整体效应，更清楚理解扰动期间的电气行为。在六节点微电网和IEEE-34节点系统中验证，使用工业标准PhasorSmart软件评估在线性能。该检测技术可有效区分非孤岛事件，孤岛检测时间小于50ms，显著快于现有被动技术。

解读: 该快速孤岛检测技术对阳光电源微电网解决方案的保护功能提升有重要价值。阳光微电网系统需要毫秒级孤岛检测来保护设备和人员安全。D-PMU相量测量技术可集成到阳光微电网控制器中，提供比传统频率电压检测更快更准确的孤岛识别。负序阻抗相角分析算法可应用于阳光储能和光伏逆变器的并网保护功能。该技术结合阳光构网型...

Bader N. Alajmi · Ibrahim Abdelsalam · Mostafa I. Marei · Nabil A. Ahmed · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62

本文提出一种适用于宽电压范围电动汽车的离网式充电桩，采用带隔离变压器的三相交错升降压AC-DC拓扑，通过三环协同控制实现稳压、恒流充电与单位功率因数并网，并引入移相调制与电感电流均衡器提升动态响应与模块均流能力。

解读: 该文提出的高功率密度、模块化、故障容错型三相交错AC-DC充电架构，与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统中集成的双向充放电功能高度契合，可拓展应用于光储充一体化电站中的智能直流快充单元。建议将文中移相控制与电流均衡策略迁移至ST500K-H/ST1000K-H等大功率PCS的V2G...

Jiaheng Jiang · Guobing Song · Chenhao Zhang · Wenbin Cao 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月 · Vol.41

针对海上风电接入的低频输电系统（LFTS），提出一种融合逆变器源特性与序网方程的单端故障定位新方法，将故障距离与电阻辨识建模为带约束优化问题。PSCAD验证显示定位误差<4%，耐受故障电阻达300Ω。

解读: 该方法直击海上风电柔直/低频送出场景下双端全IGBT化系统的故障精确定位痛点，对阳光电源风电变流器及ST系列PCS在深远海项目中的高可靠保护具有重要价值。建议将该算法嵌入iSolarCloud智能运维平台，结合PowerTitan储能系统协同实现故障快速隔离与黑启动支撑，并适配于公司构网型（GFM）...

Priyatosh Mahish · Pratim Kundu · Sukumar Mishra · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

逆变器型电源（IBR）的并网因惯性降低和快速频率响应恶化而影响电力系统频率稳定性，需协调控制跟网型（GFL）与构网型（GFM）逆变器。本文提出一种适用于并网逆变器的广域控制方法，定义了来自不同IBR及同步机组接入高压母线处PMU测量的广域跟网（WGFL）和广域构网（WGFM）信号。WGFL用于修正GFL逆变器锁相环的相角，WGFM调节GFM逆变器运行频率。PMU数据由节点相量数据集中器（PDC）分析，但存在通信延迟与丢包问题，故结合现有广域预测控制策略予以补偿。通过PSCAD/EMTDC对39节...

解读: 该广域控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的协调控制具有重要价值。针对PowerTitan大型储能系统，可通过PMU广域信号优化GFM/GFL混合运行模式，解决多站点频率响应协调难题。技术启示：1）在iSolarCloud平台集成PDC功能，实现分布式电站的广域相角同步；2）改进...

Kun Yu · Chuxiang Wu · Xiangjun Zeng · Shijie Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年10月 · Vol.41

针对风电场集电线路单相接地故障电弧难熄灭问题，提出一种柔性电压源接地主动灭弧技术。通过构建复合序网模型，分析风机输出电流与线路阻抗对残余电流的影响；在风电场中性点并联可控电压源，调节正序等效电势幅值与相位，使故障相电压归零，从而消除接地电流并实现可靠灭弧。PSCAD仿真验证了其在多种工况下的有效性。

解读: 该技术聚焦风电场集电系统接地故障主动抑制，与阳光电源风电变流器及构网型风储协同控制系统高度相关。其核心——中性点可控电压源调节能力，可迁移至阳光电源ST系列PCS或PowerTitan储能系统在风电场侧的动态无功支撑与故障穿越增强功能中。建议在风电高渗透率区域推广该灭弧策略，结合iSolarClou...

Jinlei Chen1Qingyuan Gong1Yawen Zhang1Muhammad Fawad1Sheng Wang2Chuanyue Li1Jun Liang1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

本文定量评估了考虑电流限制、惯性和阻尼效应的构网型变流器暂态稳定性。首先，分析了电压跌落下受电流限制的变流器暂态稳定性，当跌落超过临界阈值时，系统出现失稳，其严重程度受摇摆方程中惯性和阻尼系数影响。其次，基于相平面模型方法，系统评估了惯性和阻尼对临界清除时间（CCT）与临界清除角（CCA）的影响，并利用相轨迹数据构建人工神经网络（ANN）模型实现CCT与CCA的精确预测。相比基于等面积准则的保守评估，该方法可延长故障下的实际运行时间，充分挖掘系统的低电压穿越（LVRT）与故障穿越（FRT）能力。...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制具有重要应用价值。文章提出的基于相平面和ANN的暂态稳定评估方法，可精确预测电流限制下的CCT/CCA，相比传统等面积准则更准确，能有效提升产品LVRT/FRT能力。该方法可直接应用于ST系列的虚拟同步机控制参数优化，通...

Wang XiangMingrui YangJinyu Wen · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年4月 · Vol.1

传统海上风电场并网系统通常采用交流电缆将电能汇集至模块化多电平换流器（MMC）平台，再通过高压直流（HVDC）输送到陆上电网。然而，随着风电场规模扩大，交流汇集电缆和海上MMC平台成本显著增加。本文提出一种基于二极管整流器-MMC枢纽的交直流混合汇集与HVDC输电系统，邻近风机采用交流汇集，远距离风机采用直流汇集，电能汇合后送至海上DR-MMC枢纽平台。文中阐述了系统拓扑、运行原理、容量设计方法及控制启动策略，并与传统MMC-HVDC系统进行了经济性对比。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了...

解读: 该DR-MMC枢纽技术对阳光电源的大型储能和海上风电产品线具有重要参考价值。其混合汇集方案可启发ST系列储能变流器的多机并联拓扑优化,特别是在大规模储能电站的交直流混合组网方面。DR-MMC的简化拓扑结构与阳光电源三电平技术相契合,有助于降低海上平台成本。该方案的分级启动控制策略也可用于PowerT...