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电力系统研究中变换器降阶模型研究
Reduced-Order Models for Representing Converters in Power System Studies
Yunjie Gu · Nathaniel Bottrell · Timothy C. Green · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文探讨了电力系统大规模仿真中变换器降阶模型的重要性。传统基于多时间尺度分离的降阶方法在处理电力电子变换器时存在精度不足的问题，因为变换器的控制动态与功率级动态耦合紧密。研究旨在开发一种既能保持物理意义，又能准确反映变换器动态特性的降阶模型，以提升大规模电网稳定性分析的效率与准确性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan系列）的并网性能分析具有重要意义。随着电网中电力电子设备渗透率提升，大规模电网仿真对模型计算效率要求极高。通过采用物理意义明确的降阶模型，阳光电源可在iSolarCloud平台及研发仿真中，更高效地评估构网型（GFM...
用于直流微电网自主功率管理的频率协调虚拟阻抗
Frequency-Coordinating Virtual Impedance for Autonomous Power Management of DC Microgrid
Yunjie Gu · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种用于直流微电网自主控制的频率协调虚拟阻抗概念。该方法在传统下垂控制方案中引入了额外的自由度，实现了分布式微电网系统中的时间尺度和功率尺度协调。文中以混合储能系统的协调调节为例，验证了该技术的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要意义。通过引入频率协调虚拟阻抗，可优化多台PCS在直流母线下的功率分配精度，提升系统动态响应速度和稳定性。建议研发团队将其应用于微电网能量管理系统（EMS）的底层控制算法中，特别是在多机并联运行场景下，...
基于交互功率量化的并联VSC系统暂态稳定性评估
Transient Stability Assessment for Paralleled-VSC Systems via Interactive Power Quantification
Qiannan Qu · Xin Xiang · Yunjie Gu · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
构网型（GFM）变换器在电力电子化电力系统中对电压和频率支撑具有巨大潜力。然而，其基于功率的电压调节受并联跟网型（GFL）变换器功率注入的影响显著。这种变换器间的复杂动态交互，使得并联系统的暂态稳定性分析变得困难。本文提出了一种交互功率量化方法，用于评估并联VSC系统的暂态稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。随着高比例电力电子系统占比提升，构网型（GFM）技术已成为PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站并网的关键技术。该文献提出的交互功率量化方法，有助于优化阳光电源iSolarCloud平台在复杂弱电网环境下的稳定性监测，并为PowerStack等储能变流器...
模块化多电平DC-AC-DC变换器固有平衡能力的分析与准则
Analysis and Criterion for Inherent Balance Capability in Modular Multilevel DC–AC–DC Converters
Xin Xiang · Yang Qiao · Yunjie Gu · Xiaotian Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文针对中压配电系统中高变比连接的模块化多电平DC-AC-DC变换器（MMDAC）展开研究。通过对扩展移相调制技术的分析，揭示了其在实现子模块电容电压固有平衡方面的潜力，并提出了明确的平衡能力判定准则，为高压大功率变换器的设计提供了理论支撑。
解读: 该研究涉及的模块化多电平拓扑（MMDAC）在高压大功率储能系统及直流输电领域具有重要应用前景。对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统，随着电压等级向更高压平台演进，该拓扑能有效降低器件应力并提升效率。文章提出的电容电压平衡准则，有助于优化PCS的控制策略，减少对复杂均压电路的依赖，提升系...
将双通道数据集成到三相交流系统“多话”功率变换器的d-q坐标系中
Integrating Dual-Channel Data Into the d-q Frame for Talkative Power Converters in Three-Phase AC Systems
Keming Liu · Yue Zhu · Yunjie Gu · Jiande Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
“多话”功率变换器（TPC）实现了功率转换与数据调制的同步，为电力电子系统提供了一种硬件最小化的通信方案。本文针对三相交流系统，提出了一种新型双通道解耦数据调制方法，实现了在不影响功率转换性能的前提下，通过变换器本体进行数据传输。
解读: 该技术通过功率变换器实现通信，具有硬件成本低、集成度高的优势，对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及分布式能源管理具有潜在价值。在组串式逆变器或PowerStack储能变流器中，若能利用该技术在电力线上传输状态监测或控制指令，可进一步简化系统布线，提升系统集成度。建议研发团队关注该技术在弱...
模块化多电平DC-AC-DC变换器固有平衡动力学研究
On the Dynamics of Inherent Balancing of Modular Multilevel DC–AC–DC Converters
Xin Xiang · Yunjie Gu · Kaiwen Chen · Alessandro Astolfi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
模块化多电平DC-AC-DC变换器（MMDAC）是直流配电系统的关键使能技术。其多电平结构虽实现了灵活的电压变换，但也带来了子模块（SM）电容电压平衡的挑战。本文重点研究了循环调制下MMDAC固有平衡的动力学特性，并利用Barbalat引理的变体推导了相关不变性结果。
解读: 该研究涉及的模块化多电平拓扑（MMDAC）在阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型直流耦合光伏系统中具有潜在应用价值。随着储能系统向更高电压等级和更高功率密度发展，多电平拓扑能有效降低器件应力并提升电能质量。文中探讨的子模块电容电压固有平衡机制，对于优化PCS控制算法、减少冗余传感器...
构网型技术的扩展：一种频率跟随型电压源逆变器
An Extension of Grid-Forming: A Frequency-Following Voltage-Forming Inverter
Cheng Ai · Yitong Li · Ziwen Zhao · Yunjie Gu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文探讨了构网型（GFM）逆变器的扩展研究，提出了一种解耦频率与电压支撑能力的新方案。通过在匹配控制的GFM逆变器直流母线电容侧串联虚拟电阻，实现了逆变器在弱电网或复杂工况下更稳定、快速的响应，为提升电力电子化电力系统的稳定性提供了新思路。
解读: 该研究对阳光电源的构网型（GFM）技术具有重要参考价值。随着全球电网比例中新能源占比提升，弱电网下的稳定运行成为核心挑战。该方案通过解耦频率与电压控制，可优化PowerTitan系列储能变流器及大型地面光伏逆变器在复杂电网环境下的并网性能，提升黑启动及微网运行的鲁棒性。建议研发团队评估该“频率跟随”...
构网型逆变器的阻抗电路模型：将控制算法可视化为电路元件
Impedance Circuit Model of Grid-Forming Inverter: Visualizing Control Algorithms as Circuit Elements
Yitong Li · Yunjie Gu · Yue Zhu · Adria Junyent-Ferre 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
阻抗模型常用于分析电力变换器，但其将系统动态压缩为单一传递函数，掩盖了内部状态交互细节。本文提出一种将构网型逆变器控制算法可视化为电路元件的建模方法，旨在建立控制参数与系统动态模式之间的程序化关联，以优化并网稳定性分析。
解读: 该研究对阳光电源的构网型（GFM）技术具有重要指导意义。随着PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器在弱电网场景下的应用增多，传统的阻抗分析法往往难以直观揭示控制参数对系统稳定性的影响。通过将控制算法转化为电路元件，研发团队可更直观地优化虚拟同步机（VSG）及下垂控制参数，提升产品在复杂电网...
模块化多电平DC-DC变换器中具有固有平衡能力的子模块电压纹波最小化最优循环调制
Optimal Circulant Modulation for Submodule Voltage Ripple Minimization With Inherent Balancing Capability in Modular Multilevel DC–DC Converters
Shiyuan Fan · Xin Xiang · Yunjie Gu · Huan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
模块化多电平DC-DC变换器（MMDC）在直流中压应用中具有显著优势，但面临子模块（SM）电压平衡挑战。本文提出了一种最优循环调制方法，在最小化SM电压纹波的同时，证明了其具备固有平衡能力，从而允许减小SM电容体积并提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，模块化多电平拓扑在直流侧的应用潜力巨大。该调制策略通过优化电压纹波，可显著降低电容选型规格，从而减小PCS体积并提升功率密度。建议研发团队关注该调制算法在双向DC-DC变...
Transfverter：在互联变换器中赋予类变压器特性以实现混合交直流微电网的鲁棒控制
Transfverter: Imbuing Transformer-Like Properties in an Interlink Converter for Robust Control of a Hybrid AC–DC Microgrid
Yunjie Gu · Yitong Li · Hyeong-Jun Yoo · Thai-Thanh Nguyen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
在混合交直流微电网中，交直流侧电压源刚性的变化导致运行模式复杂，给互联变换器控制带来挑战。本文提出“Transfverter”概念，通过赋予互联变换器类变压器特性，实现不同运行模式下的统一鲁棒控制，有效解决了多模式切换下的控制难题。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及微电网解决方案具有极高价值。随着分布式能源渗透率提升，交直流混合微电网成为重要应用场景。Transfverter技术通过模拟变压器特性，能显著提升储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的鲁棒性，特别是在弱电网或离网运行场景中，可...
结合电弹簧的储能系统分布式电压控制在网络安全攻击下的研究
Distributed Voltage Control of Energy Storage Systems Combined With Electric Springs in the Presence of Cyber-Attacks
Yajie Jiang · Xiangrong Zhang · Yici Wang · Yunjie Gu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
鉴于可再生能源注入的不可预测性，本文利用退役电池与三相电弹簧（ES）相结合的方式，从负载侧稳定母线电压。通过基于电压反馈的无功功率调节策略实现关键负载的电压稳定，该策略有效利用了退役电池提供的有限输出电流。此外，引入了一种一致性算法以促进多个电弹簧之间的信息共享，从而确保电压达成一致并恢复稳定。然而，一致性控制器面临虚假数据注入（FDI）攻击的风险，这可能导致变流器出现电压波动。为解决这一问题，本文提出了一种分布式高阶微分器（DHOD），其具有响应速度快、估计精度高的特点，可用于检测和消除攻击信...
解读: 该分布式电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的多代理协同无功调节策略可直接应用于储能系统的电压支撑功能，增强ST储能变流器在配电网中的电压调节能力。特别是其抗网络攻击的弹性控制机制，可提升iSolarCloud云平台的通信安全防护等级，...
通信网络嵌入式直流微电网阻抗建模
Impedance Modeling of Communication-Network-Embedded DC Microgrid
Boshen Zhang · Fei Gao · Yitong Li · Qipeng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
阻抗模型在直流微电网的稳定性分析中具有直观且有效的优势，尤其适用于无法获取详细系统参数的状态空间模型的场景。传统方法通过系统分区在特定端口建立阻抗模型，但在含通信链路的分层控制直流微电网中，子系统划分与端口阻抗建模面临挑战。为此，本文提出一种嵌入通信网络的直流微电网阻抗模型，保留本地控制器与分布式通信动态特性，并采用非对角阵表征装置阻抗。基于该模型，将阻抗参与度分析扩展至含通信链路的分布式系统。通过改进的9节点直流微网、MMC型多端直流电网及20节点交直流混合微网的数值计算与时域仿真，验证了理论...
解读: 该通信网络嵌入式阻抗建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和多机并联ST系列储能变流器具有重要应用价值。在分布式储能电站中，多台储能变流器通过CAN/以太网通信实现功率分配与协调控制，传统阻抗分析方法难以准确评估通信延迟对系统稳定性的影响。该研究提出的非对角阻抗矩阵建模方法可精确表征通信链路...