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变短路比下GFM与GFL逆变器混合系统的功率振荡分析及双互阻尼控制
Power Oscillation Analysis and Dual Mutual Damping Control for Hybrid System with GFM and GFL Inverters Under Varying Short Circuit Ratio
Xiaoke Liu · Yandong Chen · Zili Wang · Cong Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
具备构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器的混合并网系统中的有功功率振荡会威胁其安全运行。本文考虑了GFM和GFL逆变器之间的耦合，建立了该异构系统的小信号模型。基于该模型，定性和定量地揭示了在不同短路比（SCR）下控制参数对功率振荡的影响机制。特别地，与其他参数相比，GFM逆变器的阻尼起主导作用。因此，将包含角频率和有功功率互阻尼的双互阻尼控制（DMDC）集成到GFM逆变器中以增强系统阻尼。文中还给出了其稳定性分析和关键参数设计。最后，实验结果验证了DMDC的有效性，表明在强电网和弱电网条件...
解读: 该双互阻尼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。在弱电网场景下，阳光电源储能系统常采用GFM构网模式支撑电网，而光伏SG系列逆变器多为GFL跟网模式，两者混合并网时易产生低频功率振荡。该研究揭示的GFM-GFL动态交互机理可指导阳光电源优化混合系统控...
满足多目标约束的构网型变流器低电压穿越策略
Fault Ride-Through Strategy for Grid-Forming Converters Satisfying Multi-Objective Constraints
Mingkun Gao · Yandong Chen · Cong Luo · Zhiwei Xie 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
暂态同步稳定性（TSS）、电流限幅与无功功率支撑（RPS）是构网型变流器（GFMC）故障穿越（FRT）需满足的关键目标。然而，三者间复杂的耦合关系及GFMC作为电压源无法直接控制电流的特性，给FRT带来显著挑战。本文首先分析三目标间的耦合关系，揭示相电流、无功电流与故障涌流的形成机理与控制机制；据此提出一种自适应FRT策略，通过协同调节有功功率、电压参考值及虚拟电阻，实现多目标约束下的可靠穿越，即使电压跌落至零亦可有效运行，且易于实现。仿真与实验验证了该策略在TSS与RPS性能上的优越性。
解读: 该多目标约束FRT策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前构网型控制面临暂态稳定、电流限幅与无功支撑三重约束的耦合难题，该研究提出的自适应协同调节方案（有功功率-电压参考-虚拟电阻）可直接应用于ST储能变流器的GFM控制算法优化，提升零电压穿越能力。特...
并网型构网逆变器并联系统的稳定域估计与分散式暂态控制
Stability Region Estimation and Decentralized Transient Control for Parallel Grid-Tied Grid-Forming Inverters
Cong Luo · Yandong Chen · Shuhan Liao · Zhiwei Xie 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
高比例可再生能源通过构网型逆变器（GFMI）接入电网。近年来，单台GFMI在严重电网故障下的暂态稳定性已被广泛研究，但并联GFMI系统的定量分析仍较少。为此，本文建立了考虑逆变器间动态交互的并联系统大信号等效模型，并构造包含动能、势能、阻尼耗散及交互能量的李雅普诺夫函数，实现精确的稳定域估计。分析表明，增加阻尼、减小惯性或降低某台GFMI参考功率会因交互功率增大而恶化系统整体稳定裕度，这与单机系统特性不同。为此提出一种自适应调节阻尼、惯性和参考功率的无通信分散式暂态控制策略，确保并联系统暂态稳定...
解读: 该并联构网逆变器稳定域估计与分散式暂态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。研究揭示的并联系统交互能量效应可指导多机并联场景下虚拟惯性和阻尼参数优化，避免单机优化策略在多机系统中失效。所提无通信分散式控制策略可直接应用于ST储能变流器的GFM控制算法...
自适应扰动与集成高精度信号提取方法在低压IBR导纳测量装置中的应用
Adaptive Perturbation with Integrated High-Precision Signal Extraction Method for Low-Voltage IBR Admittance Measurement Devices
Zilin Zhang · Zhiwei Xie · Wenhua Wu · Yandong Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
基于逆变器资源（IBR）的宽频导纳测量装置是验证和修正其导纳模型的关键工具。在低压宽频导纳测量过程中，扰动注入单元（PIU）直流侧产生多频电压纹波，不仅增加保护误动风险，还限制扰动幅值，影响测量精度。本文首先建立扰动注入过程中直流侧纹波电压的数学模型，分析扰动电压对纹波的影响，确定考虑电压波动限值的扰动幅值边界。在此基础上，结合扰动幅值边界、频谱泄漏及噪声干扰，提出一种集成高精度信号提取的自适应扰动电压注入方法，根据PIU幅值边界与信噪比需求自适应调节扰动幅值，在保证测量精度的同时维持直流侧电压...
解读: 该自适应扰动导纳测量技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网性能优化具有重要价值。文章提出的宽频导纳测量方法可精确验证阳光电源构网型GFM和跟网型GFL控制策略的频域特性，解决多机并联时的谐振风险评估难题。所提出的直流侧纹波抑制与自适应扰动注入技术，可直接应用于PowerTitan...