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具有固定节点导纳矩阵的电压源变换器通用线性化模型
General Linearized Model of Voltage Source Converter With Fixed Nodal Admittance Matrix
Fei Zhang · Wei Gu · Yuanshi Zhang · Liwei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
随着可再生能源的发展，电压源变换器（VSC）在电力系统中应用广泛。由于VSC的非线性特性及开关事件导致的节点导纳矩阵（NAM）频繁变化，限制了电网仿真规模。本文提出了一种基于固定NAM的通用线性化建模方法，旨在实现VSC的高效实时仿真。
解读: 该研究提出的固定NAM线性化建模方法，对于阳光电源的研发具有重要价值。在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack等储能变流器（PCS）的开发中，随着并网规模扩大，仿真计算压力剧增。该方法能显著提升大规模光储电站并网仿真效率，特别是在弱电网环境下，有助于优化构网型（GFM）控制策略的验...
一种用于固态变压器实时仿真的数值高效且准确的隐式-显式积分模型
A Numerically Efficient and Accurate Model for Real-Time Simulation of Solid-State Transformer Using Implicit-Explicit Integration Methods
Hengyu Li · Walid Hatahet · Jared J. Paull · Fei Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种基于开关函数的详细等效模型（SFB-DEM），利用隐式-显式（ImEx）多步Gear积分方法，实现了电力电子变换器电磁暂态（EMT）仿真的高效与高精度。该方法有效提升了复杂电力电子系统的实时仿真性能。
解读: 该研究提出的高效EMT仿真模型对阳光电源的研发具有重要价值。在PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器的开发中，高精度的实时仿真能显著缩短控制算法（如构网型GFM控制）的验证周期。特别是针对复杂电网环境下的故障分析，该ImEx积分方法可提升iSolarCloud运维平台中数字孪生系统的仿真效...
无变压器模块化多电平直流-直流变换器的调制指数优化与故障阻断能力
Modulation Index Optimization and Fault Blocking Capability of Transformer-less Modular Multilevel DC-DC Converters
Fei Zhang · Yuanshi Zhang · Yiqi Liu · Liwei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
大功率直流 - 直流（DC - DC）变换器对于不同电压等级的高压直流（HVDC）系统互连至关重要。本文介绍了由半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）组成的无变压器混合模块化多电平直流 - 直流变换器（MMDC）的优化设计与运行。由于桥臂内部直流分量电压和交流分量电压可以自由选择，因此针对不同的电压转换比推导出了使开关视在功率最小的最优调制指数。为了降低变换器成本，还考虑了过调制情况。出于系统安全性和可靠性的考虑，直流故障阻断能力是高压直流应用中直流 - 直流变换器的一个理想特性。得益于...
解读: 该无变压器模块化多电平DC-DC变换器技术对阳光电源PowerTitan储能系统和直流侧产品具有重要应用价值。调制指数优化方案可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，提升不同电压等级储能单元间的功率转换效率。故障阻断能力分析为大型储能系统的直流侧保护设计提供理论支撑，增强系统安全性。小信...
基于攻防博弈的电力系统外部脆弱性评估
External Vulnerability Assessment of Power System Under Attack Based on Attack-Defense Game
Yifu Luo · Qinran Hu · Bokang Zou · Yuanshi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月
电力系统作为关键国家基础设施，面临日益严峻的外部攻击威胁。现有研究多聚焦于特定攻击水平下的防御布局与损失分析，忽视了攻击者能力的不确定性，缺乏对系统抗毁性的安全评估。本文提出一种新的分析场景，即区域电力系统因物理攻击导致完全失效，旨在构建面向未知攻击能力的局部电网整体脆弱性评估方法。该方法建立了包含两个相互依赖决策目标的攻防博弈模型，以体现防御方的抵抗特性，并基于模型特点设计了通过排列问题求解和验证原优化问题的定制化方法。基于IEEE 14节点和118节点系统的仿真验证了模型的正确性，并通过多种...
解读: 该攻防博弈脆弱性评估技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和区域级ESS集成方案具有重要应用价值。针对物理攻击导致电网失效场景，可指导储能系统在关键节点的优化部署，提升电网抗毁性。具体应用包括：1）ST系列储能变流器的冗余配置策略优化，在攻击不确定性下确保关键负荷供电；2）iSolarC...