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分数阶虚拟同步发电机
Fractional-Order Virtual Synchronous Generator
Yun Yu · Yajuan Guan · Wenfa Kang · Sanjay K. Chaudhary 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种结合分数阶控制与虚拟同步发电机（VSG）的新型控制方案。通过引入分数阶算子，控制器设计获得了更多的自由度，在实现无振荡良好阻尼功率控制的同时，显著提升了系统的惯性响应能力。理论分析与实验结果均验证了该方案的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（Grid-forming）储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏电站并网具有重要价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，传统的VSG控制在阻尼与惯性响应之间存在折衷。分数阶控制的应用能为阳光电源的PCS产品提供更优的动态性能，特别是在弱...
一种基于同步旋转坐标系虚拟阻抗环的并联逆变器控制新方法——第一部分：控制原理
A New Way of Controlling Parallel-Connected Inverters by Using Synchronous-Reference-Frame Virtual Impedance Loop—Part I: Control Principle
Yajuan Guan · Josep M. Guerrero · Xin Zhao · Juan C. Vasquez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种新型的并联三相逆变器自主均流控制器。该方法摒弃了传统的有功/无功功率计算，通过同步旋转坐标系（SRF）下的虚拟阻抗环实现控制，相比传统下垂控制，具有更快的响应速度和更高的均流精度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要应用价值。在多机并联运行场景下，传统的下垂控制往往存在动态响应慢和功率分配精度受阻抗影响大的问题。引入SRF虚拟阻抗环技术，可显著提升PCS在微电网或多机并联系统中的瞬态响应能力和均流性能，增强系统...
一种基于V-I下垂特性的并联逆变器集成同步与控制策略
An Integrated Synchronization and Control Strategy for Parallel-Operated Inverters Based on V–I Droop Characteristics
Wenyuan Cao · Minxiao Han · Xiahui Zhang · Yajuan Guan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
电压-电流（V-I）下垂控制作为传统下垂控制的替代方案，通过省去功率环（含低通滤波器）简化了结构并提升了动态响应性能。本文针对该方法在并联电压源逆变器（VSI）应用中缺乏功率环带来的挑战，提出了一种集成化的同步与控制策略，旨在实现更优的功率分配与系统稳定性。
解读: 该研究提出的V-I下垂控制策略对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要价值。通过简化控制环路，该技术可显著提升PCS在微电网及多机并联场景下的动态响应速度和功率分配精度。建议研发团队将其应用于构网型（GFM）储能系统的控制算法优化中，以增强系统...
基于平衡点存在性分析的级联变换器系统去中心化自同步方法
A Decentralized Self-Synchronizing Method for Cascaded Converter System Based on Analysis of the Existence of Equilibrium Points
Guangze Shi · Junlan Ou · Zhenxi Wu · Junhao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对级联变换器系统在电网波动下自同步控制稳定性差及平衡点缺失的问题，本文提出了一种鲁棒的去中心化自同步控制方法。通过分析电网电压波动对系统平衡点存在性的影响，提升了系统在复杂电网环境下的并网稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能电站接入弱电网场景增多，级联结构或多机并联系统的同步稳定性成为核心挑战。该文提出的平衡点分析方法可用于优化阳光电源iSolarCloud平台下的并网控制算法，提升逆变器在电网电压波动下的鲁棒性...
级联光储系统的混合跟网与构网控制：一种去中心化无锁相环框架
Hybrid Grid-Following and Grid-Forming Control for Cascaded PVES System in a Decentralized PLL-Less Framework
Junlan Ou · Hua Han · Guangze Shi · Yajuan Guan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对级联光储系统中跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制面临的挑战，如对集中式通信的依赖、弱电网下PLL的不稳定性及GFM的瞬态过流风险，提出了一种去中心化的无PLL混合控制架构，旨在提升系统在复杂电网环境下的稳定性和鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）领域的核心技术演进方向。随着高比例可再生能源接入，弱电网环境下的并网稳定性成为关键痛点。该无PLL混合控制方案能够显著提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）在弱电网下的适应能力，降低对通信的依赖，并优...
基于平衡点存在性分析的级联变换器系统去中心化自同步方法
A Decentralized Self-Synchronizing Method for Cascaded Converter System Based on Analysis of the Existence of Equilibrium Points
Guangze Shi · Junlan Ou · Zhenxi Wu · Junhao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
对于级联变流器系统，现有的并网自同步控制方法对电网波动较为敏感，这会影响系统稳定性，还可能导致系统平衡点存在性的问题。为解决这些问题，本文分析了电网电压波动对系统平衡点存在性的影响。提出了一种鲁棒分散自同步控制方法，其中设计了电压校正机制以确保系统平衡点的存在。该方法除保证频率自同步外，还大幅提高了输出功率和功率因数的灵活调节能力。基于控制硬件在环和 RTU 箱的实验结果表明，在电网电压波动和负载变化的情况下，系统具有良好的抗干扰能力和鲁棒性能。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项去中心化自同步技术对级联变流器系统具有重要的应用价值。在大规模光伏电站和储能系统中，级联变流器架构被广泛采用以提升功率等级和系统灵活性，但电网电压波动一直是影响系统稳定性的核心挑战。 该论文通过平衡点存在性分析，提出的鲁棒性自同步控制方法直接切中当前产品的痛点。传统并...
一种改进的孤岛模式下级联光伏-储能系统的ω-ϕ下垂控制方法
An Improved ω-ϕ Droop Control for Cascaded PV-ES System in Islanded Mode
Junlan Ou · Hua Han · Guangze Shi · Yajuan Guan 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年6月
级联H桥结构在光伏发电领域受到越来越多关注。本文提出一种适用于孤岛运行模式下级联光伏-储能（PVES）系统的改进型ω-ϕ下垂控制方法。光伏单元以单位功率因数输出有功功率，储能单元负责系统总输出电压调节、频率恢复及功率波动抑制。所提方法通过储能单元调控光伏串电压，仅需储能侧获取公共连接点信息，即可实现无稳态误差的频率同步及储能与光伏间的自主协调，降低通信依赖，提升系统可靠性。稳定性分析与仿真结果验证了该控制策略的有效性。
解读: 该改进型ω-ϕ下垂控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制具有重要应用价值。级联H桥架构与公司PowerTitan储能系统的模块化设计理念高度契合，所提出的储能单元主导电压频率调节、光伏单元单位功率因数输出的协调策略，可直接应用于光储一体化项目的孤岛运行场景。该方法仅需储能侧获...
一种通用的惯性响应保持型主动阻尼控制方法
A Generic Inertial-Response Preserved Active-Damping Control for Grid-Forming Inverters Emulating Synchronous Machines
Yun Yu · Yajuan Guan · Wenfa Kang · Juan C. Vasquez 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
摘要：主动维持系统频率和电压时，嵌入同步电机仿真的构网型（GFM）逆变器可能会与电网中的其他电压源产生相互作用，导致功率振荡阻尼不足。为增强振荡阻尼，人们已开展了大量研究。然而，现有的解决方案有时在本质上相互等效，或者主要集中于GFM控制的单一性能方面。本文首先提出了一种能够整合现有GFM控制方法的通用控制方案。随后，开发了两种设计方法，同时考虑了GFM控制的主要性能方面：参考跟踪、干扰抑制和惯性响应。采用所开发的带有设计方法的控制方案，可以依次对三个主要性能方面进行定量评估，同时保持与各自指标...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于构网型逆变器主动阻尼控制的研究具有重要的战略价值。随着我国"双碳"目标推进和新能源渗透率持续提升，电网正从传统同步发电机主导向高比例新能源系统转变，构网型（GFM）逆变器技术已成为解决弱电网支撑能力不足的关键突破口。 该论文提出的通用控制方案直接针对我司光伏和储能...
使用分数阶调节器的构网型电压源换流器主动阻尼
Active Damping of Grid-Forming Voltage-Source Converter Using Fractional-Order Regulators
Yun Yu · Yajuan Guan · Wenfa Kang · Jingxuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
为了在未来能源系统中可靠地整合基于电力电子技术的发电设备，电网形成（GFM）变流器已被广泛视为一种潜在的解决方案。然而，当作为通过有功功率调节实现同步的电压源运行时，GFM变流器的阻尼不足，特别是在引入虚拟惯量以提供频率支撑时。为解决这一问题，本文采用分数阶调节器开发了有源阻尼控制方案。与现有的可能显著改变用惯性常数量化的惯性响应的控制方法不同，所提出的控制方案旨在为功率设定点跟踪和外部干扰引入足够的阻尼，同时保持GFM变流器的惯性响应与惯性常数之间原有的明确关系。在此背景下，可同时实现由某些电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分数阶调节器的构网型变流器主动阻尼技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率持续提升，构网型（GFM）控制已成为光伏逆变器和储能变流器技术演进的关键方向，这与我司在高比例新能源并网场景下的产品布局高度契合。 该技术的核心价值在于解决了构网型变流器在提供惯量支撑时阻尼...