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电网故障下多并联锁相环同步逆变器的暂态稳定性分析与协调相位控制方法
Transient Stability Analysis and Coordinated Phase Control Method for Multiparallel PLL-Synchronized Inverters During Grid Fault
Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文研究了多台组串式逆变器并联接入电网时，在电网电压跌落故障下的暂态稳定性问题。针对基于锁相环（PLL）同步的逆变器在严重故障下易失稳的现象，提出了一种协调相位控制方法，以提升多机并联系统的并网稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品——组串式逆变器。在大型地面光伏电站中，多机并联后的谐振与同步稳定性是提升电网适应性的关键。通过引入文中的协调相位控制策略，可优化阳光电源逆变器在弱电网或复杂故障环境下的LVRT（低电压穿越）表现，减少故障期间的脱网风险。建议研发团队将其控制逻辑集成至iSolarCl...
不同光伏渗透率下光伏-火电捆绑电力系统的失稳机制研究
On the Instability Mechanism of PV-Thermal-Bundled Power System Under Different PV Penetration Ratios
Yiran Yan · Xinbo Ruan · Yuying He · Zhiheng Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文研究了光伏-火电捆绑系统中光伏渗透率提升带来的失稳风险。通过建立小信号模型并求解返回比矩阵的特征值，利用广义奈奎斯特判据评估系统稳定性。针对特征值表达式为无理函数导致的分析复杂性，文章探讨了系统在不同渗透率下的稳定性演变机制。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在大型地面电站及多能互补项目中的并网稳定性。随着光伏渗透率提高，电网强度减弱，逆变器控制策略需从传统的跟网型（GFL）向构网型（GFM）演进。建议研发团队利用文中提出的特征值分析法，优化逆变器在弱电网下的阻抗特性，提升PowerTitan等储能系统在多...
一种消除数字控制逆变器计算延迟的双采样模式通用实时计算方法
A Generalized Real-Time Computation Method With Dual-Sampling Mode to Eliminate the Computation Delay in Digitally Controlled Inverters
Zhiheng Lin · Xinbo Ruan · Hao Zhang · Liguo Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文分析了数字控制逆变器中计算延迟和脉宽调制（PWM）延迟的产生机制。针对数字控制延迟导致系统性能下降及不稳定性问题，提出了一种基于双采样模式的通用实时计算方法，旨在有效消除计算延迟，提升逆变器控制系统的动态响应能力与稳定性。
解读: 该研究直接优化了逆变器的底层数字控制算法，对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，降低计算延迟能显著提升电流环带宽，从而在弱电网环境下实现更优的并网性能和抗扰动能力。建议研发团队将此双采样模式集成至iSolarClou...
并网逆变器的对称锁相环与功率控制环
Symmetrical Phase-Locked Loop and Power Control Loop for Grid-Connected Inverters
Yichen Sun · Xinbo Ruan · Yuying He · Zhiheng Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文探讨了弱电网下并网逆变器（GCI）的稳定性评估问题。针对锁相环（PLL）和功率控制环（PCL）固有的不对称性导致的返回比矩阵特征值复数化问题，提出了对称化设计方法，旨在简化稳定性分析并优化PLL与PCL的参数设计，提升系统在弱电网环境下的运行稳定性。
解读: 该研究直接针对弱电网环境下逆变器并网的稳定性痛点，对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着全球光伏与储能渗透率提升，电网强度普遍下降，该对称化控制策略能有效提升产品在弱电网下的鲁棒性，减少谐振风险。建议研发团队将其集成至iS...
一种用于改善弱电网下并网逆变器稳定性的自适应有源阻尼器
An Adaptive Active Damper for Improving the Stability of Grid-Connected Inverters Under Weak Grid
Lei Jia · Xinbo Ruan · Wenxin Zhao · Zhiheng Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
当并网逆变器接入弱电网时，系统易发生失稳。本文提出一种连接在公共耦合点（PCC）的有源阻尼器，通过模拟虚拟电阻来抑制谐振并稳定系统。此外，文中提出了一种虚拟电阻的自适应调节方法，能够自动将虚拟电阻调节至临界值，以实现最优的阻尼效果。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器业务具有极高的应用价值。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，逆变器在弱电网下的谐振抑制是提升产品并网适应性的核心竞争力。该自适应有源阻尼控制策略可直接集成至阳光电源的逆变器控制算法中，无需增加额外硬件成本，即可显著提升产品在弱电网环境下的稳定运行能力，...
多电平飞机变频交流三级发电系统的小信号阻抗建模与分析
Small-Signal Impedance Modeling and Analysis of Variable-Frequency AC Three-Stage Generator for More Electric Aircraft
Shuang Wang · Xinbo Ruan · Yuying He · Zhiheng Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
随着电力电子技术在多电平飞机（MEA）电源系统中的应用，恒功率负载增加导致负阻抗特性，威胁系统稳定性。变频交流（VFAC）三级发电机（TSG）作为MEA的核心电源，其小信号阻抗建模与稳定性分析对于保障系统运行至关重要。
解读: 该文献研究的变频交流发电系统及小信号阻抗建模方法，主要应用于航空电力电子领域。虽然与阳光电源现有的光伏、储能及风电变流器产品线在应用场景上有差异，但其核心的阻抗建模与稳定性分析方法，对于阳光电源在弱电网环境下的并网逆变器及构网型（GFM）储能变流器（PCS）的稳定性设计具有重要的理论参考价值。建议研...
多VSG系统中内电压控制对有功功率振荡负阻尼效应的分析与抑制
Analysis and Mitigation of Inner Voltage Control’s Negative Damping Effect on Active Power Oscillations in Multi-VSG Systems
Rui Liu · Zhiheng Lin · Han Zhang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
虚拟同步机（VSG）作为一种构网型技术，在提升高比例电力电子电力系统的频率与电压稳定性方面展现出巨大潜力。本文针对多台VSG并联系统，深入分析了内电压控制环路引发的负阻尼效应，该效应会导致VSG与电网之间以及VSG单元之间的有功功率振荡，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术战略。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力要求的提升，VSG技术已成为核心竞争力。文章揭示的内电压控制负阻尼效应，对于优化阳光电源PCS（储能变流器）的控制算法至关重要。建议研发团队在PowerTitan及...
基于多谐振分量的电网电压加权前馈方案用于抑制弱电网下并网逆变器的注入电流谐波
Multi resonant Component-Based Grid-Voltage-Weighted Feedforward Scheme for Grid-Connected Inverter to Suppress the Injected Grid Current Harmonics Under Weak Grid
Zhiheng Lin · Xinbo Ruan · Liguo Wu · Hao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对弱电网下数字控制延迟导致电网电压前馈效果下降及系统稳定性变差的问题，本文提出了一种基于多谐振分量的电网电压加权前馈方案。该方法有效抑制了并网电流谐波，并补偿了逆变器输出阻抗的负相移，提升了弱电网下的系统稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网性能优化。弱电网（高阻抗电网）是当前光伏电站建设面临的典型挑战，该前馈控制策略能显著提升逆变器在复杂电网环境下的谐波抑制能力和稳定性，对提升阳光电源逆变器在电网适应性方面的竞争力至关重要。建议研发团队将其应用于iSolar...
带分裂直流母线电容的三相四线制逆变器中性电感与滤波电感优化设计
Optimized Design of the Neutral Inductor and Filter Inductors in Three-Phase Four-Wire Inverter With Split DC-Link Capacitors
Zhiheng Lin · Xinbo Ruan · Lei Jia · Wenxin Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文研究了带分裂直流母线电容的三相四线制逆变器，该拓扑可有效应对不平衡负载。为减小滤波电感体积，文中引入了中性线电感，并详细分析了其工作原理及对系统性能的影响，旨在通过优化电感设计提升逆变器功率密度与效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。三相四线制拓扑在工商业光伏逆变器及户用储能系统（如ST系列PCS）中应用广泛，尤其在应对复杂不平衡负载场景时至关重要。通过引入中性电感优化滤波电路，有助于进一步缩小产品体积、降低磁性元件损耗，从而提升阳光电源组串式逆变器和储能变流器的功率密度。建议研发团队在下一代高...
用于LCL型并网逆变器的电容电压全反馈方案以抑制电网电压谐波引起的电流畸变
Capacitor Voltage Full Feedback Scheme for LCL-Type Grid-Connected Inverter to Suppress Current Distortion Due to Grid Voltage Harmonics
Hao Zhang · Xinbo Ruan · Zhiheng Lin · Liguo Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
针对LCL型并网逆变器，电网电压全前馈是改善并网电流质量的有效方法。但在采用升压变压器且其漏感作为网侧电感的应用场景中，直接测量电网电压存在困难。本文提出了一种电容电压全反馈方案，在无需直接测量电网电压的情况下，有效抑制电网电压谐波对并网电流的影响。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网性能优化。在大型地面电站中，逆变器常通过升压变压器接入电网，变压器漏感作为LCL滤波器的网侧电感，导致电网电压难以直接采样。该电容电压全反馈方案能够有效提升逆变器在弱电网或谐波干扰环境下的电流质量，增强系统稳定性。建议研发团队在下一...
基于μ综合理论与遗传算法的并网逆变器鲁棒控制方法以应对弱电网下的多重不确定性
Robust Control Method Based on μ-Synthesis Theory and Genetic Algorithm for Grid-Connected Inverter to Cope With Multiple Uncertainties Under Weak Grid
Hao Liu · Tianzhi Fang · Yu Zhang · Zhiheng Lin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
在可再生能源分布式发电系统中，并网逆变器是发电单元与电网之间的关键接口，其稳定运行至关重要。然而，弱电网下的不确定电网阻抗和控制延迟等多重不确定性常影响系统稳定性。本文采用μ综合理论设计鲁棒控制器，通过智能构造加权函数，兼顾系统的鲁棒性、动态性能与电能质量。为避免控制器阶数过高，提出采用遗传算法优化设计三阶控制器。实验结果验证了所提方法的有效性，相较传统方法具有更优的鲁棒性能。
解读: 该μ综合鲁棒控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对偏远地区、海岛微网等弱电网环境，该方法可有效应对电网阻抗波动和控制延迟等多重不确定性，提升PowerTitan大型储能系统的并网稳定性。遗传算法优化的三阶控制器设计思路可降低DSP计算负荷，适合...
多并联锁相环同步逆变器在电网故障期间的暂态稳定性分析与协调相位控制方法
Transient Stability Analysis and Coordinated Phase Control Method for Multiparallel PLL-Synchronized Inverters During Grid Fault
Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
为了利用太阳能等可再生能源，分布式发电系统得到了广泛应用。在这类系统中，多个组串式逆变器并联接入电网，并且通常采用锁相环（PLL）实现电网同步。然而，在电网故障导致的严重电压骤降情况下，采用锁相环同步的逆变器系统易出现暂态失稳，表现为失去同步。尽管现有研究已对逆变器与电网相互作用引起的暂态失稳问题进行了深入探讨，但不同逆变器之间相互作用导致的失稳问题尚未得到充分考虑。因此，为研究这一问题，本文建立了考虑参数差异的 n 个并联锁相环同步逆变器系统模型，用于暂态稳定性分析。研究发现，即使每个并网逆变...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于多逆变器并联系统暂态稳定性的研究具有重要的工程应用价值。在大型光伏电站和储能系统中，多台组串式逆变器并联运行是标准配置，而该论文揭示的逆变器间交互导致的暂态失稳风险，正是当前行业面临的实际痛点。 该研究的核心价值在于突破了传统分析框架的局限性。以往研究主要关注单台...