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基于直流电压同步的构网型直驱风电机组暂态控制方法
Transient Control Method for Grid-Forming Direct-Driven Wind Turbines Based on DC Voltage Synchronization
邓桢彦 · 王晗 · 周少泽 · 曹云峰 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
“双高”电力系统具有弱惯量、低短路比特点，跟网型新能源难以提供有效的暂态支撑，构网型控制成为关键解决方案。构网型变流器虽呈电压源特性，但受限于器件过流能力，故障下暂态电流控制困难。全功率直驱风机可通过直流电压同步实现构网，并辅以电流环抑制故障电流，但故障瞬时仍存在冲击电流，易引发保护动作。本文分析其短路电流机理与功率响应特性，提出改进暂态控制策略：采用电压矢量限幅器实现内电势与电网电压快速匹配，抑制稳态短路电流；引入自适应虚拟电阻抑制暂态电流分量；故障期间闭锁同步与无功环路，维持电压源特性，实现...
解读: 该研究的直流电压同步构网控制方法对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品具有重要参考价值。特别是其提出的电压矢量限幅和自适应虚拟电阻技术，可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化，提升系统在弱电网下的暂态响应性能。对于SG系列大功率光伏逆变器，该方案的故障电流抑制策略可提高产品在低短路比电...
特约主编寄语
Guest Editor's Message
王伟刘玉田刘崇茹 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
在沙漠、戈壁、荒漠地区建设大型风电、光伏基地是实现中国“碳达峰·碳中和”目标、推动能源清洁低碳转型与提升能源安全保障能力的关键举措。然而，上述地区普遍缺乏本地常规水、火电支撑，面临新能源基地运行稳定性差、新能源与直流输电利用率低等突出挑战。截至2021年，我国首批沙戈荒大型风光基地覆盖19个省份，总规模达97.05吉瓦，规划至2030年装机总量约455吉瓦。因此，亟需深入分析大规模新能源基地稳定运行与直流外送技术难题，并探索有效解决方案。
解读: 该文聚焦沙戈荒大型新能源基地稳定运行与直流外送难题，对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要战略价值。在缺乏常规电源支撑的场景下，可应用构网型GFM控制技术提升基地运行稳定性，通过ST系列储能变流器配合VSG虚拟同步机算法提供惯量支撑和一次调频能力。针对直流外送利用率低的问...
一种适用于不对称故障下永磁直驱风电机组的动态等效方法
A Dynamic Equivalent Method for PMSG Based Wind Farms Under Asymmetrical Faults
Dongsheng Li1Zetian Zheng2Chen Shen1 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年4月 · Vol.1
提出了一种适用于不对称故障下直驱永磁同步发电机（PMSG）风电场的动态等效建模方法。首先根据PMSG在不对称故障下的有功功率特性进行聚类，针对不同集群构建单机等效模型，其中对具有斜坡恢复特性的机组引入多段斜率恢复的等效模型。同时，提出适用于对称与不对称故障的集电网络等效方法，并采用迭代仿真获取故障前所需的聚类判据。最后在改进的IEEE 39节点系统上验证了所提方法的有效性。
解读: 该动态等效建模方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和风电变流器的故障穿越控制策略优化,可借鉴其不对称故障下的有功功率特性聚类方法。通过引入多段斜率恢复模型,可提升PowerTitan等大型储能系统在电网故障期间的动态响应性能。该方法也可用于完善iSolarCl...
基于二极管整流器-MMC枢纽的大型海上风电场交直流混合汇集与高压直流输电系统
DR-MMC Hub Based Hybrid AC/DC Collection and HVDC Transmission System for Large-scale Offshore Wind Farms
Wang XiangMingrui YangJinyu Wen · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年4月 · Vol.1
传统海上风电场并网系统通常采用交流电缆将电能汇集至模块化多电平换流器（MMC）平台，再通过高压直流（HVDC）输送到陆上电网。然而，随着风电场规模扩大，交流汇集电缆和海上MMC平台成本显著增加。本文提出一种基于二极管整流器-MMC枢纽的交直流混合汇集与HVDC输电系统，邻近风机采用交流汇集，远距离风机采用直流汇集，电能汇合后送至海上DR-MMC枢纽平台。文中阐述了系统拓扑、运行原理、容量设计方法及控制启动策略，并与传统MMC-HVDC系统进行了经济性对比。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了...
解读: 该DR-MMC枢纽技术对阳光电源的大型储能和海上风电产品线具有重要参考价值。其混合汇集方案可启发ST系列储能变流器的多机并联拓扑优化,特别是在大规模储能电站的交直流混合组网方面。DR-MMC的简化拓扑结构与阳光电源三电平技术相契合,有助于降低海上平台成本。该方案的分级启动控制策略也可用于PowerT...
一种优化的ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略
An Optimized Loss-Balancing Modulation Strategy for ANPC-3L Inverter
Kefeng Li · Guijing Xue · Fei Xiao · Jilong Liu 等6人 · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
分析了不同换流路径下功率开关的损耗分布特性，结合各功率器件的自身特性建立了开关损耗估算模型，用于量化各开关的损耗。针对所有功率开关的损耗均衡目标，该策略在调制过程中对开关模式进行优化选择，有效实现了各开关器件间相对均衡的损耗分布，提升了系统可靠性与效率。
解读: 该ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。通过优化换流路径选择和开关损耗估算模型，可实现IGBT/SiC功率器件间的损耗均衡分配，有效降低局部热应力，提升三电平拓扑的可靠性。该技术可应用于SG系列1500V光伏逆变器的功率模...
面向输出电压波形质量及中点电位动态性能提升的三电平逆变器混合虚拟空间矢量调制策略
A Hybrid Virtual Space Vector Modulation Strategy for Three-Level Inverters to Enhance Output Voltage Waveform Quality and Neutral-Point Potential Dynamic Performance
张鑫刘增宋英王绪杰刘进军 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
中点电位平衡是三电平逆变器稳定运行的基础。现有虚拟空间矢量调制方法虽可改善中点电位动态性能，但在跨扇区选择开关矢量时易降低输出电压波形质量。为此，提出一种混合虚拟空间矢量调制策略，根据中点电位偏移程度自适应切换控制模式。当偏移较小时，全扇区遵循“最近三矢量原则”选取开关矢量以提升波形质量，并结合闭环控制稳定中点电位；当偏移较大时，通过筛选并延长小矢量作用时间，增强中点电位调控的动态响应。实验结果验证了该策略在波形质量与中点平衡方面的有效性与优越性。
解读: 该混合虚拟空间矢量调制策略对阳光电源的三电平拓扑产品具有重要应用价值。可直接应用于SG350/400HX大功率组串式逆变器和ST2000kW储能变流器等产品,优化输出电压波形质量的同时提升中点电位动态响应。该技术通过自适应切换控制模式,在保证波形质量前提下增强中点电位调控能力,有助于提高产品可靠性。...
基于构网型储能双虚拟电机控制的风电制氢系统
Wind Power to Hydrogen System Based on Grid-Forming Energy Storage with Dual Virtual Machine Control
贺彬 · 任永峰 · 孟庆天 · 云平平 等6人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
风电制氢作为一种全周期零碳排放技术，是实现碳中和与能源绿色转型的重要路径。针对其接入弱电网时主动支撑能力弱的问题，提出构网型储能虚拟同步机与虚拟直流电机协同的双虚拟电机控制策略，有效提升系统对交流侧电压、频率及直流母线惯量、阻尼的支撑能力。基于小信号模型分析了惯量与阻尼参数对系统稳定性和动态响应的影响。仿真结果表明，该策略可显著增强弱电网下风电制氢系统的运行稳定性，并有效抑制直流母线电压波动。
解读: 该双虚拟电机控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的VSG与虚拟直流电机协同控制可直接应用于ST储能系统的构网型GFM控制架构，增强弱电网场景下的电压频率支撑能力和直流母线稳定性。该技术对阳光电源风光氢储一体化解决方案具有创新启发：通过储能系统的...
基于深度强化学习的主动配电网动态重构综述
A Review of Dynamic Reconfiguration in Active Distribution Networks Based on Deep Reinforcement Learning
江昌旭郭辰刘晨曦林俊杰邵振国 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
随着双碳目标推进，风电、光伏等分布式电源大量接入配电网，加剧了出力的间歇性与波动性。主动配电网动态重构属高维混合整数非线性随机优化问题，传统方法存在局限。深度强化学习融合深度学习表征能力与强化学习决策优势，适用于该场景下的重构策略求解。本文综述其研究进展，分析数学模型构建、编码方式及算法应用现状，总结现有方法不足与深度强化学习的优势，并展望未来研究方向。
解读: 该深度强化学习配电网重构技术对阳光电源储能与光伏系统协同优化具有重要价值。在PowerTitan大型储能系统中，可结合iSolarCloud平台实时数据，通过DRL算法动态优化储能充放电策略与网络拓扑，应对光伏出力波动。对于SG系列逆变器集群，该技术可优化多逆变器协同控制与潮流分配，提升MPPT效率...
AI与量子技术在未来电网中的融合模式与应用展望
AI and Quantum Technologies Integration Models and Application Prospects in Future Power Grids
臧奕茗 · 李卓潇 · 张少春 · 闫云凤 等7人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
人工智能与量子技术作为战略性前沿科技，在电力系统中具有广阔应用前景。本文综述了AI在电力设备运维、系统控制、市场交易及设备设计等方面的应用优势，系统分析了量子测量、计算、通信与材料在电力参量高精度检测、系统快速优化、安全通信和设备改进中的现状与作用，并从“AI+量子测量”“AI+量子计算”“AI+量子通信”“AI+量子材料”四方面展望其深度融合前景，最后总结了二者协同应用面临的关键挑战与未来发展方向。
解读: 该研究对阳光电源多条产品线具有战略价值。AI+量子计算可应用于PowerTitan储能系统的多目标优化调度，提升能量管理效率；量子测量技术可增强SG系列逆变器的电网参数检测精度，优化MPPT算法性能；AI+量子通信可强化iSolarCloud平台的数据安全传输能力；量子材料研究为SiC/GaN功率器...
应对大规模海风接入的电网侧储能两阶段选址定容随机规划方法
A Two-Stage Stochastic Planning Method for Siting and Sizing of Grid-Side Energy Storage to Accommodate Large-Scale Offshore Wind Integration
王春玲董萍可思为马铭宇刘明波 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
为应对大规模海上风电接入带来的随机性与不确定性，电网侧储能的优化配置日益重要。现有研究多集中于电源侧储能，缺乏对电网侧储能选址定容的系统性方法。本文考虑海上风电不同出力区间的预测误差，提出一种两阶段随机规划方法。第一阶段基于多场景随机规划，以经济性最优为目标配置储能容量，减少弃风与切负荷；第二阶段结合优先选址策略与多时段最优潮流模型，在满足系统安全与网络结构约束下实现储能选址定容。基于改进IEEE 39节点系统的仿真结果及储能综合评价模型验证了该方法的有效性。
解读: 该两阶段随机规划方法对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的电网侧部署具有重要应用价值。研究提出的多场景随机规划与优先选址策略，可直接应用于阳光电源ESS集成方案的工程设计，优化海上风电场景下的储能配置方案。其考虑预测误差的容量优化方法，能提升iSolarCloud云平台的智...
直流汇集型风电系统阻抗建模与小干扰稳定性分析
Impedance Modeling and Small-Signal Stability Analysis of DC-Collection Wind Power Systems
李小龙 · 樊艳芳 · 侯俊杰 · 卢俊龙 等5人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
相较于交流汇集方式，直流汇集通过高变比大容量直流变换器对直流输出型风电机组进行升压汇流，可降低损耗并利于远距离直流输电。针对系统中电力电子设备密集带来的振荡风险，本文建立了输入并联输出串联Boost全桥隔离变换器的二端口阻抗模型，进而构建串并联汇集结构下风电场送出端口阻抗模型，并采用多谐波线性化法建立模块化多电平换流器（MMC）直流侧输入阻抗模型。基于小信号频域特性开展小干扰稳定性分析，并通过MATLAB/Simulink时域仿真验证了所提模型及稳定性结论的准确性。
解读: 该研究对阳光电源的大功率DC-DC变换器和MMC产品线具有重要参考价值。文中提出的输入并联输出串联Boost全桥隔离变换器的建模方法,可应用于ST系列储能变流器的DC-DC级设计和PowerTitan储能系统的功率模块优化。阻抗建模和小干扰稳定性分析方法对提升SG系列光伏逆变器的系统稳定性具有指导意...
新能源与储能参与的受端电网暂态电压-频率连锁紧急控制
Transient Voltage-Frequency Cascaded Emergency Control of Receiving-End Power Grid with Renewable Energy and Energy Storage Participation
起盼 · 柯德平 · 冯帅帅 · 徐箭 等5人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
针对高比例新能源接入受端电网负荷中心的暂态电压问题，提出一种新能源场站与储能协同参与的暂态电压-频率连锁紧急控制方法。该方法通过新能源场站临时降低有功出力以增强动态无功支撑能力，提升近区电网暂态电压安全水平，并由远方储能系统补偿削减的有功功率，防止频率失稳。基于暂态电压与频率安全指标，构建以控制代价最小为目标的两阶段优化模型，优化新能源与储能的功率调节量。基于改进IEEE 10机39节点系统的仿真结果表明，该方法能高效求解控制策略，兼顾系统暂态电压与频率安全。
解读: 该暂态电压-频率连锁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。研究提出的新能源场站与储能协同控制策略，可直接应用于阳光电源光储一体化解决方案：SG系列光伏逆变器通过临时降低有功出力增强无功支撑能力，ST储能系统实时补偿功率缺额，实现电压-频率双重安全保障...
开绕组同步电机接口并网变流器功率控制及暂态支撑
Power Control and Transient Support of Grid-Connected Converter with Open-Winding Synchronous Motor Interface
马志豪 · 孙丹 · 刘纯 · 毕家瑞 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
随着高比例新能源电力系统的发展，系统等效转动惯量降低，频率稳定问题日益突出。本文提出一种以开绕组电励磁同步电机（OW-WFSM）为接口的并网变流器供电系统。基于其数学模型，分析系统功率与电压电流矢量关系，设计相位差闭环控制的矢量控制策略及无功-电压协调控制策略，实现功率解耦与稳定传输，并通过Lyapunov理论验证控制稳定性。分析表明，该系统具备惯量响应能力，结合转子位置定向控制可自然增发有功，提升电网惯性和有功支撑能力，仿真结果验证了所提策略的有效性。
解读: 该研究的开绕组同步电机接口并网变流器控制技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。其提出的相位差闭环控制策略可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制优化，提升系统惯量响应能力。特别是在PowerTitan大型储能系统中，该技术可增强系统的电网支撑能力，提高功率解耦控制精度。...
全功率变速抽蓄机组调速系统稳定性分析及参数优化
Stability Analysis and Parameter Optimization of Governor System for Full-Variable-Speed Pumped Storage Units
栾一航 · 孙建军 · 庄凯勋 · 张远志 等6人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
在功率优先控制下，全功率变速抽蓄机组因调速器与变流器响应速度差异，存在转速反调、振荡甚至失稳风险。本文建立机组线性化模型，提取影响转速稳定性的关键因素，推导以调速器参数为变量的转速稳定域解析表达式，显著降低计算量且保证精度。基于该判据，分析工作水头对稳定域的影响及调速器参数对转速特性的作用，提出调速器参数在线优化方法。仿真验证表明，该方法可有效抑制出力调节过程中的转速振荡。
解读: 该全功率变速抽蓄调速系统稳定性分析技术对阳光电源储能变流器产品具有重要借鉴价值。抽蓄机组调速器与变流器响应速度差异导致的转速振荡问题，与阳光电源ST系列储能变流器在构网型GFM控制模式下，功率环与电压/频率控制环响应速度不匹配引发的振荡问题本质相似。文中提出的线性化建模方法、稳定域解析表达式推导及参...
构网型全功率风电变流器的平滑模式切换策略
Smooth Mode Switching Strategy for Grid-Forming Full-Power Wind Power Converters
代鹏程张兴谢震 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
全功率风电变流器在跟网与构网模式间的切换可提升其对不同电网强度的适应性。采用直流电压同步的构网控制在模式切换时易引发显著的直流电压暂态冲击，可能导致直流撬棒误动作，影响系统可靠性。本文通过矢量分析明确平滑切换原则，结合扰动传递函数揭示暂态成因。提出直接切换方案以消除稳态工作点阶跃扰动，并进一步设计延时切换策略，最小化电流指令扰动。RT-LAB硬件在环实验验证表明，所提方法可有效抑制直流电压冲击，实现平滑无波动切换。
解读: 该平滑模式切换策略对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品线具有重要应用价值。特别是在ST系列储能变流器中,可提升黑启动和离并网切换性能;在SG系列光伏逆变器中,有助于增强弱电网适应性。通过消除直流电压冲击和电流指令扰动,该技术可优化阳光产品在微电网和独立供电场景下的运行稳定性。这与公司在构网型...
考虑载波相位的并网逆变器多机并联系统建模与环流产生机理分析
Modeling and Circulating Current Generation Mechanism Analysis of Grid-Connected Inverter Multi-Parallel System Considering Carrier Phase
郑仙史明明喻建瑜费骏韬谢文强 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
为研究分布式发电系统中多台并网逆变器因载波相位异步引发的环流谐振问题，提出一种计及载波相位的多机并联系统建模与稳定性分析方法。基于小信号扰动法建立包含正弦脉宽调制（SPWM）边带效应的两频率模型，分析载波相位对环流的影响。结合广义奈奎斯特判据，研究弱电网下系统的环流稳定性。结果表明：载波相位不一致将导致环流产生，所提方法可准确揭示环流机理与系统稳定性，为系统稳定运行与故障分析提供理论基础。
解读: 该研究对阳光电源的并网产品线具有重要参考价值。载波相位异步导致的环流问题在SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的多机并联应用中普遍存在,尤其在弱电网条件下更为突出。研究提出的载波相位建模方法可用于优化阳光电源的PWM控制策略,提升产品在大型光伏电站和储能电站中的并联运行稳定性。这对完善iSolar...
基于apFFT的双馈风电场送出变压器差动保护方法
A Differential Protection Method for DFIG Wind Farm Transmission Transformers Based on apFFT
金恩淑张宏鹏胡晓晨朱宏 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
双馈风电场在低电压穿越过程中产生的短路电流具有偏频特性，影响传统差动保护中工频傅里叶算法对二次谐波的准确提取，导致保护动作延时。本文分析了该偏频特性对谐波识别的影响及传统差动保护的适应性问题，提出一种基于全相位快速傅里叶变换（apFFT）的新型差动保护方法。PSCAD/EMTDC仿真结果表明，该方法能准确识别励磁涌流，并显著提升内部故障时保护的速动性与可靠性。
解读: 该研究提出的apFFT差动保护方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。特别是在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网保护设计中,可借鉴其对偏频特性的处理思路,优化LVRT期间的保护策略。该方法能提升变流器在电网故障时的保护动作速度和准确性,有助于提高PowerTitan等大型储能系统...
分散式新能源并网稳定性问题分析与控制方法
Analysis and Control Methods for Grid-Connected Stability of Distributed New Energy
李勇 · 常樊睿 · 彭衍建 · 王绍阳 等6人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
发展新能源是构建新型能源体系、实现“双碳”目标的关键战略。我国中东部及南部地区多采用分散式开发模式，但其常接入网架薄弱区域，叠加工业负荷与电力电子特性，易引发复杂稳定问题。本文从多时间尺度角度综述谐波、电压、暂态同步及频率等稳定性问题，梳理相关并网标准，分析机理成因，比较各类控制方法的原理与优劣，并结合新型储能与人工智能技术，展望未来研究方向。
解读: 该研究对阳光电源分散式并网产品具有重要指导价值。文中多时间尺度稳定性分析框架可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化：谐波抑制技术可提升弱电网下逆变器的电能质量；暂态同步稳定控制方法可增强构网型GFM控制算法的故障穿越能力；频率-电压协同控制策略可优化PowerTitan储能...
构网型变流器:控制与稳定特性 (Grid-Forming Converters: Control and Stability Characteristics)
构网型变流器:控制与稳定特性
迟永宁 · 江炳蔚 · 范译文 · 胡家兵 等8人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
随着新能源渗透率提高，电网强度减弱、惯量阻尼降低，具备惯量支撑能力的构网型变流器优势显著，成为最具前景的并网变流器类型。作为新能源接入电网的关键接口，其控制稳定性直接影响系统整体稳定性。本文从扰动模型构建与分析方法出发，揭示控制环节与动态特性的关联，围绕惯量动态、故障电流及宽频振荡三方面剖析其动态响应与稳定特性，明确大电网条件下稳定控制的关键问题，并展望未来研究方向，为构网型变流器的深入研究与工程应用提供参考。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的GFM控制技术升级具有重要指导意义。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的惯量支撑功能优化，提升其在弱电网条件下的稳定性能。同时对SG系列光伏逆变器的高穿越控制和振荡抑制也有重要参考价值。特别是扰动模型分析方法可用于完善公司VSG控...
源-机-网协同视角下电力电子并网装备同步控制方法综述
A Review of Synchronization Control Methods for Grid-Connected Power Electronic Equipment from the Source-Machine-Network Coordination Perspective
查晓明李锡林黄萌田震梁军杨刘浴霜 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
实现“双碳”目标的关键路径之一是发展新能源发电并网，高比例电力电子并网装备接入已成为新型电力系统的主要特征。电力电子系统的同步机制由控制主导，受电源特性、设备能力与电网互联的共同影响。本文从源-机-网协同视角出发，系统梳理新能源出力特性、设备资源约束及弱电网交互对同步控制的影响，总结相应的改进控制策略与多机协同方法，揭示并网装备同步运行的内在机理，并提出兼顾多方协同的新型同步控制构建思路。
解读: 该研究从源-机-网协同角度探讨电力电子并网装备的同步控制,对阳光电源的多个产品线具有重要指导意义。特别是对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性优化,可通过改进GFM/GFL控制策略提升系统稳定性。研究成果可用于优化PowerTitan大型储能系统的多机并联控制,提高储能电站的电网支撑...
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