丁嘉朱永利魏源 · 中国电机工程学报 · 2025年4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...

张晨浩 · 蒋嘉桁 · 宋国兵 · 陈洁羽 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45

陕西省秋实风电发生反向两相接地故障导致非故障环路比相式接地距离元件误动。传统认为比相式距离保护具有方向性且非故障环路元件不会误动，但相关机理研究尚属空白。本文结合网络拓扑、风电特性及保护原理，揭示误动机理，并利用故障录波验证。进一步分析不同故障类型与位置下接地及相间距离元件的误动可能性，结论拓展至同步机系统，发现正序电压极化比相式距离保护缺乏故障相识别能力。PSCAD/EMTDC仿真与录波数据支持结论，并提出防误动建议。

解读: 该研究对阳光电源的风电并网产品和储能系统具有重要参考价值。文中揭示的比相式距离保护非故障环路误动机理，可用于优化阳光电源ST系列储能变流器和大型风储一体化系统的保护策略。特别是在构建PowerTitan等大型储能系统时，可借鉴文中分析方法完善正序电压极化保护方案，提高系统故障识别准确性。建议在GFM...

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...

Ehsan Fouladi · Ali Mehrizi-Sani · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

摘要：随着基于逆变器的电源（IBR）日益普及，电力系统的强度（以短路比 [SCR] 衡量）和惯量正在下降。这是因为 IBR 不具备传统同步发电机（SG）的旋转惯量，并且它们对短路故障电流的贡献不如 SG 大。因此，在弱电网中，IBR 可能不具备足够的故障穿越（FRT）能力。安装同步调相机（SC）是一种补偿系统强度和惯量下降的解决方案，因为 SC 可以通过注入无功功率来提供旋转惯量和电压支持。然而，SC 成本高昂，需要通过确定新安装 SC 的最佳容量和位置来尽量降低其资本、运行和维护成本。本文提出...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要参考价值。针对弱电网中同步调相机的优化配置问题，可启发ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制策略优化，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现虚拟同步机功能。通过将文中短路比SCR和系统惯量的评估方法应用于产品设计，可提升储能变流器...

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...

Yinfeng Suna · Zhi Zhaoa · Mingzhi Lua · Rong Lib · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 为了减少化石燃料的使用，采用直流架空线路的大规模光伏（PV）并网模块化多电平换流器-高压直流（MMC-HVDC）系统是未来的发展趋势。然而，直流架空线路发生短路故障的可能性较高，可能对设备造成损害。首先，本文建立了系统及光伏电站的模型；其次，针对大容量光伏双极性MMC-HVDC系统，分析了直流架空线路的单极短路接地故障；最后，提出了一种综合考虑直流断路器（DCCB）、换流站控制和光伏功率输出的协调式直流故障穿越控制策略。故障发生时，非故障极的换流站维持功率传输，计算系统的不平衡功率，并利用...

解读: 该MMC-HVDC直流故障穿越技术对阳光电源大型光伏并网系统具有重要参考价值。文中提出的协调控制策略可应用于SG系列高压光伏逆变器与储能系统的联合调度:通过ST系列PCS快速功率响应平衡故障期间的功率波动,结合iSolarCloud平台实现光伏阵列出力优化与前馈增量控制。该方案对阳光电源开发具备故障...

Wei Li · Song Han · Xi Guo · Shufan Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

本文提出了一种基于电力电子辅助有载分接开关（POLTC）的Sen变压器（POST）的暂态模型及其换流逻辑分析方法。首先，建立了一种考虑晶闸管反向恢复过程（RRP）的晶闸管开关模型。进一步地，通过将所提出的考虑RRP的晶闸管开关模型与考虑多绕组耦合（MWC）效应的Sen变压器（ST）暂态模型相结合，构建了POST的完整暂态模型。其次，根据POLTC的拓扑结构建立了基本换流逻辑。第三，利用所提出的暂态模型对POLTC的换相重叠角（COA）和短路电流（SCC）进行了评估。最后，通过分析不同功率因数条件...

解读: 该POLTC晶闸管换流技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中提出的晶闸管反向恢复过程建模方法可优化我司PCS功率器件开关策略,换相重叠角分析有助于降低储能系统并网切换时的短路电流冲击。最优开关角选择方法可应用于GFM/GFL控制模式切换,提升不同功率因数下的...

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...

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...

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。 ...

Jiatai Gao · Zhanlong Zhang · Yu Yang · Xichen Pei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年10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...

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...

Huangqing Xiao · Qiluan Yang · Qionghai Zhu · Lidong Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9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...

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...

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...

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...

Xu Tian · Shengtao Wu · Luran Wei · Lixin Zhang 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

风电大规模接入地区电网强度减弱,交流短路故障恢复阶段的暂态过电压对安全稳定运行构成挑战。本文建立直驱风电并网系统数学模型,详细推导端口电流表达式,考虑内环电流控制影响,得到暂态过电压具体表达式。分析了电网短路比、有功功率恢复速度、无功电流增量和内环响应速度等影响因素,提出解析控制参数优化方法抑制故障恢复过电压的幅值和恢复速度。

解读: 该暂态过电压抑制技术可应用于阳光电源风电变流器的弱网并网控制。通过优化控制参数和故障恢复策略,降低直驱风电机组在弱电网条件下的过电压风险,提升系统稳定性和可靠性,为大规模风电场并网提供技术支撑,保护风电变流器免受过电压损害。...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1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（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.o...

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...

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...