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含直流母线电压动态的序列分解构网型电力电子设备的小信号稳定性
Small-Signal Stability of Sequence-Decomposed Grid-Forming IBRs With DC-Link Voltage Dynamics
Qian Liu · Yanchang Liang · Zuan Zhang · Miao Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
随着构网型（GFM）逆变器在全球电网中的应用增加，负序电流的精确调节成为关键要求，这促使序列分解模块（SDM）被引入GFM控制架构。本文研究了引入SDM后，结合直流母线电压动态对GFM系统小信号稳定性的影响，为弱电网下电力电子设备的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（GFM）技术路线。随着PowerTitan及组串式逆变器在弱电网和孤岛场景下的应用增多，负序控制与直流母线电压的交互稳定性是提升系统支撑能力的核心。本文提出的稳定性分析方法可指导阳光电源iSolarCloud及PCS控制算法的优化，特别是针对不平衡故障下的负序电流抑制...
不对称电网扰动下提升构网型逆变器并网能力的限流控制设计
Current-Limiting Control Design for Grid-Forming Capability Enhancement of IBRs Under Asymmetric Grid Disturbances
Qian Liu · Miao Wang · Mostafa Nick · Cheng Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对构网型（GFM）逆变器在不对称故障下限流运行导致电压支撑能力下降的问题，本文提出了一种新型限流控制策略。该方法旨在通过优化控制设计，在严重不平衡故障期间维持终端电压平衡，从而增强GFM逆变器的电网支撑能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型组串式逆变器在构网型技术（GFM）领域的核心需求。随着全球电网对高比例可再生能源接入要求的提高，GFM技术已成为阳光电源提升电网适应性的关键。该限流控制策略能有效解决设备在复杂电网故障下的过流保护与电压支撑矛盾，建议研发...
带电容输出滤波器的LCC谐振变换器突发模式状态轨迹控制
State Trajectory Control of Burst Mode for LCC Resonant Converters With Capacitive Output Filter
Jun Zhao · Liang Wu · Hongyi Lin · Xiaowei Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
LCC谐振变换器因其高功率密度和高效率被广泛应用。然而，在高开关频率和高无功功率条件下，其轻载效率显著下降。本文提出了一种针对带电容输出滤波器的LCC谐振变换器的突发模式（Burst Mode）状态轨迹控制策略，旨在解决轻载下的效率优化问题。
解读: 该研究针对LCC谐振变换器在轻载下的效率优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在户用场景中，设备常处于低负载运行状态，通过引入状态轨迹控制的突发模式，可有效降低开关损耗，提升整机全功率段效率。建议研发团队评估该控制策略在现有组串式逆变器DC-DC级或储能双向DC-DC模...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
序分解型构网逆变器的小信号同步稳定性
Small-Signal Synchronization Stability of Sequence-Decomposed Grid-Forming IBRs
Qian Liu · Yanchang Liang · Zuan Zhang · Miao Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
为便于继电保护操作并缓解电压不平衡状况，近期规范要求基于并网电压源型逆变器的电源（GFM IBRs）采用负序控制。为满足这一要求，必须在控制系统中集成序分解模块（SDMs）以检测和提取序分量。然而，SDMs的引入会在dq坐标系中引发交叉耦合效应，可能使GFM IBRs易受次同步振荡（SSOs）影响，而此前这方面尚未得到深入研究。本研究弥补了这一空白，首先利用含SDMs的GFM IBRs的单输入单输出小信号模型探究稳定性问题。为降低SSO不稳定风险，基于基本混合同步控制原理，提出了一种阻尼增强控制...
解读: 从阳光电源构网型逆变器产品线的技术演进视角来看，这项关于序分量解耦控制的同步稳定性研究具有重要的工程应用价值。当前电网规范要求构网型逆变器具备负序控制能力，以应对不平衡电压工况并保障继电保护装置的正确动作，这与阳光电源在复杂电网环境下的产品适应性需求高度契合。 该论文揭示的核心问题——序分量解耦模...
基于二极管整流器高压直流输电连接的构网型海上风力发电机启动控制
Startup Control of Grid-Forming Offshore Wind Turbines Connected to the Diode-Rectifier-Based HVDC Link
Zuan Zhang · Xiaowei Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
基于二极管整流器（DR）的高压直流输电被视为连接偏远海上风力发电机（WTs）与陆上电网的经济方案。然而，DR为无源器件，无法支持风机启动。本文研究利用风能实现DR连接风机的自主启动，避免额外电网支撑或储能系统，降低整体成本。启动过程中风机有功输出极低，易导致转子超速，且同步时可能产生功率冲击。为此，本文创新性地设计了变桨控制策略，并提出无需锁相环的平滑同步控制方法，有效提升启动过程的稳定性与可靠性。通过全面仿真验证了所提控制策略的可行性。
解读: 该研究的构网型控制与无源整流器启动技术对阳光电源ST系列储能变流器及海上风电解决方案具有重要价值。文中提出的无锁相环平滑同步控制方法可直接应用于PowerTitan储能系统的GFM控制策略优化，提升弱电网或孤岛模式下的自启动能力。变桨协同控制思路可借鉴至光储混合系统的功率协调管理，解决启动过程中的功...
基于功率削减周期评估的风力发电机快速频率响应自适应惯性控制
Adaptive Inertial Control for Wind Turbine Generators in Fast Frequency Response Based on the Power Reduction Period Assessment
Mahdi Heidari · Lei Ding · Mostafa Kheshti · Xiaowei Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
风力发电机通过注入增量功率并随后削减功率来实现快速频率响应，但功率削减可能引发二次频率跌落（SFD），威胁系统安全。本文提出一种自适应惯性控制（AIC）策略，通过分析功率削减周期内扰动规模占比（SoDS）及功率注入延迟对系统频率的影响，优化过发电阶段的最大SoDS注入，并在设定的最优功率削减期内动态调节控制参数，避免SFD发生。该方法还考虑风速波动的适应性。基于DIgSILENT PowerFactory仿真与实时实验验证，结果表明AIC在提升频率最低点方面优于13种现有控制策略，且不引发二次频...
解读: 该自适应惯性控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。首先，文中提出的功率削减周期评估方法可优化ST系列储能变流器的快速频率响应能力，特别适用于PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能。其次，通过扰动规模占比(SoDS)的动态调节思路，可改进SG系列逆变器的GFM控制策略，提升光储混...