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高压无变压器电池储能系统的构网型控制及实验验证
Grid-Forming Control and Experimental Validation for High Voltage Transformerless Battery Energy Storage System
Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文探讨了构网型（GFM）控制在提升高压无变压器电池储能系统（BESS）电网频率与电压稳定性方面的优势。重点分析了变换器在故障期间限流模式下的暂态稳定性特征，以及其为电网提供有效支撑的能力，并通过实验验证了相关控制策略的有效性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）的核心技术演进方向。随着高压无变压器架构成为大型储能系统的主流，构网型（GFM）控制是实现弱电网接入及黑启动功能的关键。文章关于故障限流模式下暂态稳定性的分析，对优化阳光电源PCS的控制算法、提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性具有...
一种并联支路带LC反谐振电路的改进型LLC谐振变换器用于宽电压范围应用
Modified LLC Resonant Converter With LC Antiresonant Circuit in Parallel Branch for Wide Voltage Range Application
Xiqi Wu · Rui Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种在并联支路中引入LC反谐振电路的改进型LLC谐振变换器。与传统LLC相比，该拓扑在调节频率范围内，其并联支路的等效电感随开关频率增加而减小，从而有效拓宽了电压增益调节范围，提升了变换器在宽输入/输出电压应用场景下的效率与性能。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统中，电池组电压随SOC变化范围大，该改进型LLC拓扑能有效优化宽电压范围下的增益特性，提升全功率段转换效率。同时，在充电桩产品中，该技术有助于简化电路设计并提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑...
用于能量型STATCOM的改进型构网控制以增强阻尼并限制多重电流
Improved Grid Forming Control for Energy-Type STATCOM to Enhance Damping and Limit Multiple Currents
Xianqiang Shi · Rui Li · Xiqi Wu · Dangsheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
为提升现代电力系统频率与电压稳定性，本文设计了一种在两个薄膜电容型STATCOM直流母线中嵌入超级电容的能量型STATCOM（ET-STATCOM）。该装置通过有功功率支撑提供虚拟惯量，并通过无功补偿提供电压支撑。文章重点研究了其构网型控制策略，以解决系统阻尼提升与多重电流限制的平衡问题。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统业务。随着高比例新能源接入，电网强度减弱，构网型（GFM）技术已成为储能变流器（PCS）的核心竞争力。文中提出的ET-STATCOM控制策略可优化PCS在弱电网下的惯量支撑与故障电流限制能力，对于提升阳光电源储能系统在电网侧调...
高压无变压器电池储能系统的自适应最优SOC平衡控制
Self-Adaptive and Optimal SOC Balancing Control for High Voltage Transformerless Battery Energy Storage System
Xiqi Wu · Rui Li · Chao Huang · Hui Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
荷电状态（SOC）均衡对于高压无变压器（HVT）电池储能系统（BESS）充分利用其全部能量容量具有重要意义。然而，传统方法在选择合适的均衡系数时面临挑战，保守的参数会导致均衡速度不足，而取值过大则会导致电池过流和子模块过调制。为克服这一挑战，本文通过理论分析揭示了过流和过调制的机理，并推导了对应四种临界边界条件的四个最大系数。因此，本文提出了一种具有自适应均衡系数的最优SOC均衡控制方法，该方法具有自适应性。35kV/25MW/50MWh的实验结果验证了所提控制方法的有效性，并将其性能与保守方法...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的自适应SOC平衡控制技术具有重要的工程应用价值。当前公司在高压级联储能系统（如PowerTitan系列）中，SOC均衡一直是影响系统容量利用率和循环寿命的核心技术难点。 该技术的创新在于突破了传统均衡控制中平衡系数选择的两难困境。过去我们的工程实践中，保...
构网型控制及其在高压无变压器电池储能系统的实验验证
Grid-Forming Control and Experimental Validation for High Voltage Transformerless Battery Energy Storage System
Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
与构网型（GFM）控制相结合的单装置大容量优势，有效助力高压无变压器电池储能系统（BESS）支撑电网频率和电压稳定。然而，故障期间处于限流模式下的变流器的暂态稳定特性及其为电网提供有效支撑的能力，与传统同步电机存在显著差异。因此，本文首先通过理论推导考虑限流模式的虚拟功角曲线，研究了高压和低压故障穿越发生时的暂态同步稳定性问题。然后，提出了应对电网电压跌落和上升时增强暂态同步稳定性的策略，并通过仿真结果进行了验证。此后，提出在功率反馈回路中嵌入自适应增益系数，以提高故障发生时快速低压支撑能力。更...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文展示的高压直挂式储能系统构网型（GFM）控制技术具有重要战略价值。论文聚焦35kV/10MW/5MWh锂电储能工程项目的实际验证，这与我司PowerTitan等大型储能产品的技术路线高度契合，为高压直挂拓扑的工程化应用提供了关键理论支撑。 技术价值方面，构网型...
改进型构网控制用于储能型STATCOM以增强阻尼并限制多电流
Improved Grid Forming Control for Energy-Type STATCOM to Enhance Damping and Limit Multiple Currents
Xianqiang Shi · Rui Li · Xiqi Wu · Dangsheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
为提高现代电力系统的频率和电压稳定性，设计了一种能量型静止同步补偿器（ET - STATCOM），它是通过将超级电容器（SCs）嵌入两个薄膜电容型静止同步补偿器的直流母线而形成的，该装置可通过提升有功功率提供虚拟惯量，并通过无功功率补偿提供电压支撑。然而，其并网形成控制问题仍悬而未决。首先，备受青睐的虚拟同步机控制由于基于有功功率的控制目标，可能导致超级电容器过充/过放。其次，尽管经典匹配控制（MC）可以调节超级电容器的能量，但其现有的阻尼增强方案均不适用于ET - STATCOM。最后但同样重...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项能量型STATCOM（ET-STATCOM）的改进型网构控制技术具有重要的战略价值。该技术通过在STATCOM直流母线嵌入超级电容器，实现了有功功率和无功功率的协同支撑，这与我司储能变流器和SVG产品的技术演进方向高度契合。 该论文提出的能量同步环节和有功功率直接反馈...