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变速抽水蓄能机组模式转换过程中的励磁与水力系统协调控制
Coordination Control Between Excitation and Hydraulic System During Mode Conversion of Variable Speed Pumped Storage Unit
Yahong Chen · Changhong Deng · Yating Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
变速抽水蓄能机组（VSPS）具备多种运行模式，且需频繁快速转换。与常规机组不同，VSPS由励磁系统和水力系统共同控制，且两者控制相对独立。本文针对电磁响应与水力响应之间的失配问题，研究了模式转换过程中的协调控制策略，以提升系统动态响应性能与稳定性。
解读: 该研究关注变速抽水蓄能机组的复杂控制逻辑，与阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及大功率PCS业务具有技术同源性。虽然阳光电源目前聚焦于电化学储能，但VSPS的协调控制策略（如电磁与机械响应的解耦与协同）对于提升大型储能电站的构网型（GFM）控制能力、虚拟同步机（VSG）...
面向一次调频的多台变速抽水蓄能机组两级协调功率控制策略
Two-Level Coordinated Power Control Strategy for Multiple Variable Speed Pumped Storage Units Participating in Primary Frequency Regulation
Qianlin Zhao · Kai Liao · Zhihong Ren · Jianwei Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出一种两级协调控制策略，用于多台双馈变速抽水蓄能（VSPS）机组参与电网一次调频。通过建立含VSPS的精确系统频率响应（SFR）模型，结合Routh降阶法推导解析表达式，构建上层模型预测控制（MPC）预测模型；下层设计转子转速一致性控制以抑制水力湍流与能量损耗。硬件在环实验证明该策略可提升SFR性能并保障机组运行状态一致。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan大型构网型储能系统具重要参考价值：其MPC+一致性协调控制框架可迁移至多机并联PCS集群的快速调频场景，增强构网型（GFM）模式下的惯量支撑与有功协同响应能力；建议在PowerTitan电站级EMS中集成类似两级架构，提升抽蓄/电化学...
缩短Crowbar动作时间的双馈变速抽水蓄能混合LVRT控制
Hybrid LVRT Control of Doubly-Fed Variable Speed Pumped Storage to Shorten Crowbar Operational Duration
Donghai Zhu · Zhen Wang · Yumei Ma · Jiabing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
Crowbar电路是双馈变速抽水蓄能机组（VSPS）常用的低电压穿越（LVRT）方案。然而，在大规模机组中，传统Crowbar动作时间过长，导致无功功率吸收过多及电磁转矩剧烈振荡。本文提出一种混合LVRT控制策略，旨在有效缩短Crowbar动作时间，提升系统在电网故障下的稳定性与响应性能。
解读: 该研究针对双馈机组在电网故障下的LVRT性能优化，与阳光电源风电变流器业务高度相关。随着风电及抽水蓄能项目对电网支撑能力要求提高，缩短Crowbar动作时间能显著降低故障期间的无功损耗，并减少对发电机组的机械应力。建议研发团队借鉴该混合控制策略，优化变流器在弱电网下的故障穿越逻辑，提升阳光电源风电变...
全功率变流器变速抽水蓄能系统的惯量传递控制
Inertia Transmission Control of Full-Power Converter Variable-Speed Pumped Storage System for Grid Frequency Support
Kaihsun Chuang · Xiongfei Tao · Yihang Luan · Minxuan Peng 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
全功率变流器变速抽水蓄能（FPC-VSPS）系统在小型分布式水电站中具有灵活调节能力。然而，传统矢量控制限制了其同步电机对电网的惯量支撑。为此，本文提出基于直流电压同步的惯量传递控制方法。通过将直流电容功率方程引入网侧变流器控制，并将电容动态反馈至机侧变流器的转速与转矩控制，实现惯量传递。建立扭簧-刚体等效模型，分析物理参数、控制系数及传输延迟对惯量传递性能的影响。理论与仿真表明，固有物理差异与延迟会削弱传递效果，故提出基于惯量匹配的直流电容设计方法，兼顾物理匹配、稳定性和运行安全。仿真与实验验...
解读: 该惯量传递控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的基于直流电压同步的惯量传递方法，可直接应用于全功率变流器架构的储能系统，通过直流电容功率方程与机网侧协调控制实现虚拟惯量支撑。所提惯量匹配的直流电容设计方法为阳光电源优化储能变流器直流侧参数提供理...
集成II型双馈变速抽水蓄能机组的电力系统频率响应降阶建模
Reduced-Order System Frequency Response Modeling for the Power Grid Integrated With the Type-II Doubly-Fed Variable Speed Pumped Storage Units
Yahong Chen · Wei Xu · Yi Liu · Essam M. Rashad 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
传统系统频率响应（SFR）模型难以准确描述含大规模变速抽水蓄能（VSPS）机组的现代电网频率特性。本文提出了一种改进的降阶SFR模型，专门用于分析集成大容量（单机可达500MW）II型双馈变速抽水蓄能机组后的电网频率响应，为高比例可再生能源电力系统的频率稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究关注大规模变速抽水蓄能与电网的频率交互，对阳光电源的电网侧储能业务（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着高比例新能源接入，电网对调频能力要求提升，该降阶模型可优化阳光电源构网型（GFM）储能变流器的控制策略，提升其在弱电网下的频率支撑能力。建议将该模型应用于大型储能电站的并网仿真...