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恒功率直流负载中虚拟电容控制的稳定性分析
Stability Considerations for Virtual Capacitor Control in Constant Power DC Loads
Muhammad Anees · Hao Tu · Srdjan Lukic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
在直流电网中，恒功率负载（CPL）会导致负阻抗不稳定，通常需要大容量直流母线电容来维持稳定。本文研究了通过控制策略实现“虚拟电容”以减小物理电容尺寸的方法，并分析了该控制策略对系统稳定性的影响，指出虚拟电容的有效性对系统参数高度敏感。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）中，通过软件算法实现虚拟电容，可有效降低直流侧物理电容的体积与成本，提升功率密度。同时，针对恒功率负载引起的负阻抗振荡问题，该控制策略能增强PCS在弱电网或复杂直流负载...
基于数字孪生的三相并网光伏逆变器稳定性监测与参数估计框架
A Digital Twin-Based Stability Monitoring and Parameter Estimation Framework for Three-Phase Grid-Connected Photovoltaic Inverters
Rituvic Pandey · Nishant Kumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种基于数字孪生（DT）的框架，用于三相并网光伏逆变器的实时稳定性监测与参数估计。该系统集成了三参数自适应最大功率点跟踪（MPPT）算法，实现了快速且无振荡的功率提取，并采用模型预测控制（MPC）实现电压源变换器的精确调节。
解读: 该研究直接契合阳光电源的核心业务。在组串式和集中式光伏逆变器产品中，引入数字孪生技术可实现远程实时状态监测与故障预警，显著提升运维效率。文中提到的自适应MPPT算法有助于提升复杂环境下的发电效率，而模型预测控制（MPC）的应用能进一步优化逆变器在弱电网下的动态响应性能。建议将该框架集成至iSolar...
考虑非理想电流环的跟网型变换器暂态同步稳定性
Transient Synchronization Stability of Grid-Following Converters Considering Nonideal Current Loop
Chao Charles Liu · Jingxi Yang · Chi K. Tse · Meng Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文针对广泛应用的跟网型变换器（GFLC）在电网扰动下的同步稳定性问题展开研究。指出传统分析方法常因假设电流环为理想状态而导致模型失真，本文旨在通过考虑非理想电流环特性，更准确地评估电力电子化电网中的暂态同步稳定性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在弱电网环境下的并网性能。随着电网渗透率提升，电网扰动下的同步失稳风险增加，传统的理想电流环假设已无法满足高可靠性要求。建议研发团队在控制算法设计中引入非理想电流环模型，优化锁相环（P...
构网型变流器的高精度惯量与阻尼估计方法及测试设备
High-Accuracy Inertia and Damping Estimation Method and Testing Equipment for Grid-Forming Converters
Yufan Wang · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着构网型变流器（GFMC）在现代电力系统中的广泛应用，其惯量和阻尼参数对频率调节及系统稳定性至关重要。本文提出了一种高精度的参数估计方法及配套测试设备，旨在提升GFMC在弱电网下的运行稳定性，为电力系统辅助服务提供技术支撑。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）的构网型控制技术需求。随着高比例新能源接入，电网强度降低，构网型技术已成为阳光电源储能产品的核心竞争力。该文提出的高精度惯量与阻尼估计方法，可有效提升阳光电源PCS在弱电网下的频率支撑能力，并为iSolarCloud平台提供更精...
双区域含风电电力系统的分散式合成惯性控制
Decentralized Synthetic Inertia Control for Two-Area Power Systems With Wind Integration
Aldo Barrueto · Hector Chavez · Karina Barbosa · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
随着可再生能源通过电力电子接口大量接入，现代电力系统稳定性可能下降。现有合成惯性控制多基于单区域均匀频率假设，难以反映多区域系统的实际动态特性，且常忽略通信系统的局限性。本文提出一种适用于含风电双区域系统的分散式合成惯性控制策略，充分考虑区域间频率差异及通信约束。基于智利电力系统实际运行数据的动态仿真结果表明，该方法在维持系统稳定性和优化频率最低点方面性能接近集中式控制，且仅依赖本地变量，无需区域间实时通信，更具实用性。
解读: 该分散式合成惯性控制技术对阳光电源储能和风电变流产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制系统，优化其在多区域电网中的频率支撑能力。特别是对PowerTitan大型储能系统，该技术可提升其在无通信条件下的分布式协同控制性能。通过本地变量实现合成惯性响应，避免了跨区域...
基于包络阻抗的单相恒功率负载次工频稳定性分析
Sub Line-Frequency Stability Analysis of Single-Phase Constant Power Loads Using Envelope Impedance
Manuel Gutierrez · Erik K. Saathoff · Eric Ponce · Steven B. Leeb · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
受控恒功率负载表现出增量负输入阻抗，可能导致互联系统失稳。对于交流功率因数校正（PFC）恒功率负载，源与负载阻抗间的动态相互作用会引发不稳定性。由于整流接口的非线性，传统阻抗分析方法难以适用。本文提出利用包络阻抗分析法，解决单相系统中的次工频稳定性问题。
解读: 该研究针对PFC负载带来的非线性失稳问题，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在弱电网环境下，逆变器与电网侧负载的交互易引发次工频振荡，影响系统稳定性。建议研发团队将包络阻抗分析法引入iSolarCloud智能运维平台的仿真模型中，优化PCS的控制环路设计，提升产品在复...
一种用于抑制功率振荡的风电机组构网型控制参数优化整定算法
A Novel Optimized Parameter Tuning Algorithm for Wind Turbine Grid-Forming Control to Mitigate Power Oscillations
Duc-Tung Trinh · Yuan-Kang Wu · Manh-Hai Pham · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文针对构网型风电机组（GFM-WT）因内外环控制耦合引发的功率振荡问题，建立线性化状态空间模型，开展小信号灵敏度分析，并提出兼顾阻尼比与带宽约束的自动参数整定算法，在WSCC 9节点和NE 39节点系统中验证其有效抑制振荡、提升系统稳定性的能力。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器产品线（如SG225HX等大功率风电变流器）的构网型控制升级具有直接参考价值。其内外环协同优化思路可迁移至ST系列PCS在风光储混合构网场景中的参数自适应整定，增强PowerTitan系统在弱电网下的振荡抑制能力。建议将该算法嵌入iSolarCloud平台，实现风电/储能变...
基于精确小信号建模的电网阻抗自适应VSG控制
Grid Impedance Adaptive VSG Control Based on Accurate Small-Signal Modelling
Minyang Wang · Yuxin Yang · Yuchen Zhang · Mir Nahidual Ambia 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
可再生能源的广泛整合增加了基于逆变器的发电，削弱了电网强度和惯性，给电力系统稳定性带来了挑战。为解决这些问题，虚拟同步发电机（VSG）控制作为一种现代电网形成（GFM）技术应运而生，它能够自主提供有功和无功功率，以支撑电网频率和电压。然而，当VSG逆变器在强电网条件下运行时，在固定参数设置下可能会出现功率振荡，使电网难以达到稳定状态。在这种情况下，基于频率变化率（RoCoF）的传统稳定性分析是不够的，需要基于系统阻抗变化的先进分析方法并进一步改进。本文提出了一种精确的VSG逆变器小信号模型以及一...
解读: 该电网阻抗自适应VSG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。通过精确小信号建模实时识别电网阻抗变化，可显著提升弱电网环境下储能系统的构网型GFM控制性能。该自适应调节机制能够动态优化虚拟惯性和阻尼参数，增强系统在电网阻抗波动时的稳定裕度，特别适用于高...
一种高效率与高稳定性的外置嵌入式多U型柱旋转变压器
External Embedded Multi-U-Shaped Column Rotary Transformer With High Efficiency and Stability
Baojian Ji · Yang Luo · Yufei Zhou · Feng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于离散拼接磁芯的外置嵌入式多U型旋转变压器（EEMUCRT），旨在解决传统导电滑环在旋转运行中产生的摩擦损耗过大及系统稳定性低的问题，通过无线电能传输技术实现高效的能量传递。
解读: 该技术主要解决旋转机械中的非接触式能量传输问题，对于阳光电源而言，其应用场景主要集中在风电变流器（如变桨系统、偏航系统）以及部分需要旋转连接的储能或充电设备中。相比传统的滑环，该方案能显著提升系统的可靠性并降低维护成本。建议研发团队关注其磁芯损耗优化及高频下的电磁兼容性，评估其在风电变流器辅助电源或...
基于能量函数嵌入的准稳态模型实现连锁故障高效仿真
Efficient Simulation of Cascading Outages Using an Energy Function-Embedded Quasi-Steady-State Model
Zhenping Guo · Xiaowen Su · Kaiyang Huang · Kai Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文提出一种嵌入能量函数的准稳态模型，用于在考虑暂态稳定性的同时高效模拟电网连锁故障。与传统准稳态模型相比，该模型结合短期动态仿真与能量函数法，无需完整暂态稳定仿真即可评估系统暂态稳定性及故障传播过程。每次扰动后，模型首先进行短时域仿真获取扰动后轨迹，继而搜索势能局部最大点并利用牛顿法求解相关不稳定平衡点，最后基于此点估算暂态能量裕度以预测发电机失步。该模型在NPCC 140节点系统上验证了其精度与计算效率，并与嵌入暂态稳定仿真的准稳态模型进行了对比。
解读: 该连锁故障高效仿真技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列储能变流器的电网支撑功能具有重要价值。文中提出的能量函数嵌入准稳态模型可应用于储能系统的构网型GFM控制策略优化：通过快速评估暂态稳定裕度，储能系统可在电网扰动时动态调整有功/无功输出，预防连锁故障扩散。该方法的计算高效性使其...
构网型风力发电机与构网型储能系统的协调控制在电力系统恢复中的应用
Coordinated Control of Grid-Forming Wind Turbines and Grid-Forming Energy Storage Systems for Power System Restoration
Yuping Zhang · Yunyun Xie · Sheng Cai · Qiuwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月
构网型风力发电机（GFM-WT）因其快速重启和支撑电网的能力，为含风电电力系统的恢复提供了新途径。然而，单台GFM-WT需依赖外部构网电源实现自启动，且其支撑能力易受风功率不足影响，可能导致恢复失败。为此，本文提出将GFM-WT与构网型储能系统（GFM-ESS）协同构成黑启动电源。GFM-ESS可为GFM-WT提供自启动条件，并增强其应对风功率波动和负荷恢复暂态的支撑能力。为确保恢复过程稳定，设计了预同步控制、抑制并联振荡的电力系统稳定器，以及考虑风机转速与系统频率稳定的模型预测二次调频控制策略...
解读: 该GFM-WT与GFM-ESS协调控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的预同步控制、PSS抑制并联振荡及MPC二次调频策略，可直接应用于阳光电源构网型储能产品的黑启动功能开发，增强其在新能源场站孤网运行和电网恢复场景下的支撑能力。特别是MPC控...
通过虚拟同步补偿器方法增强并网变换器的鲁棒稳定性
Enhancing the Robust Stability of Grid-Tied Converters Through the Virtual Synchronous Compensator Approach
Vincenzo Mallemaci · Sante Pugliese · Fabio Mandrile · Enrico Carpaneto 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
现代电网的稳定性日益依赖于构网型变换器的性能。虚拟同步机（VSM）是提供电网支撑的关键技术，但其可靠性常受电网阻抗估计偏差及多机交互等不确定性因素挑战。本文探讨了利用虚拟同步补偿器方法来增强变换器在复杂电网环境下的鲁棒稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源构网型（Grid-forming）技术的发展战略。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提高，VSM技术已成为提升系统惯量和频率稳定性的核心。本文提出的鲁棒稳定性增强方法，可优化阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）在弱电网环境下的控制算法，...
一种用于风力发电机组构网控制的新型优化参数整定算法以抑制功率振荡
A Novel Optimized Parameter Tuning Algorithm for Wind Turbine Grid-Forming Control to Mitigate Power Oscillations
Duc-Tung Trinh · Yuan-Kang Wu · Manh-Hai Pham · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
随着同步发电机向可再生能源的转型加速，构网型风电机组在维持电力系统稳定性方面的作用日益突出。然而，若未充分考虑内外环控制间的交互影响，可能引发功率振荡。本文基于线性化状态空间模型，对控制参数在构网型风电系统中引发功率振荡的影响进行系统性灵敏度分析，并结合小信号模型提出一种优化控制算法，综合考虑特征值阻尼比与控制带宽等约束，实现内外环参数的自动整定。通过WSCC 9节点和新英格兰39节点系统的仿真验证，所提方法能有效抑制风电机组输出功率振荡，进而降低同步机侧的功率波动。
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。文中提出的基于状态空间模型的参数优化方法，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制系统，有助于提升系统稳定性。特别是在大规模新能源并网场景下，该算法可优化PowerTitan储能系统的内外环控制参数配置，有效抑制功率振荡。这一方法也可...
弱电网下并网逆变器的阻抗相位动态控制方法
Impedance-Phased Dynamic Control Method for Grid-Connected Inverters in a Weak Grid
Xin Chen · Yang Zhang · Shanshan Wang · Jie Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
随着分布式电源接入，电网呈现弱电网特性，高电网阻抗易引发谐波谐振及系统失稳。本文基于阻抗分析法，提出一种针对弱电网下并网逆变器的阻抗相位动态控制策略，旨在提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网场景下的应用痛点。随着全球光伏渗透率提升，电网强度（SCR）降低，该阻抗相位动态控制方法可有效增强逆变器在弱电网下的谐波抑制能力和系统稳定性。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器控制算法中，优化逆变器在偏远地区或高阻抗...
基于自适应虚拟阻抗控制的光伏集成电气化铁路系统稳定性提升方法
Stability Enhancement Method Based on Adaptive Virtual Impedance Control for a PV-Integrated Electrified Railway System
Haidong Tao · Wenqi Lu · Haitao Hu · Xiaojuan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年9月
将光伏（PV）系统集成到电气化铁路中具有广阔的前景。然而，随着光伏系统的接入，牵引供电系统（TPSS）已转变为包含交直流变换器的多源多负载复杂混合系统。传统为车网系统设计的小信号稳定性增强方法难以应用于多变换器配置。为应对这一挑战，本文提出了一种具有自适应阻尼增益的虚拟阻抗控制方法。该阻尼增益会随车辆直流电压的波动自适应调整。随着波动减小，阻尼增益降低，从而减少对控制系统动态特性的影响。这种自适应控制方法拓展了虚拟阻抗控制的适用范围。此外，本文还提供了一种针对该混合系统的综合建模方法，涵盖了光伏...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏与电气化铁路集成的稳定性增强技术具有重要战略价值。该研究针对光伏系统接入牵引供电系统后形成的多源多负荷混合系统稳定性问题，提出了自适应虚拟阻抗控制方法，这与我司在光伏逆变器领域的核心技术方向高度契合。 技术价值方面，该方法通过阻尼增益随车辆直流电压波动自适应调节，...
通过集成虚拟功率方法增强直驱电压型构网逆变器的大扰动稳定性
Enhancing Large Disturbance Stability of Direct Voltage Grid-Forming Converters through Integration of the Virtual Power Method
Yorgo Laba · Frédéric Colas · Antoine Bruyère · Thibault Prevost 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
构网型控制（GFM）在现代电力系统中对维持电压稳定、提供惯量支撑具有关键作用。由于GFM以电压源模式运行，电流控制面临挑战，尤其在故障后电流限幅可能削弱系统同步能力与稳定裕度。现有基于电流环的构网控制（CCGFM）虽可实现电流限制，但持续的电流控制会降低小信号稳定性。本文提出一种融合虚拟功率方法的新型电压控制型构网（VCGFM）混合架构，在正常运行时保留传统VCGFM优越的小信号稳定性，故障期间引入虚拟功率解耦同步角与电流限幅，提升大扰动下的稳定性。实验验证了该方法的有效性。
解读: 该混合VCGFM架构对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在电网故障时面临电流限幅与同步稳定的矛盾，该研究提出的虚拟功率解耦方法可直接应用于ST2236UX等高压储能变流器，在正常运行保持优异小信号稳定性的同时，故障期间通过虚拟功率控制...
理想恒功率负载
CPL）电力系统参数不确定性空间下的鲁棒稳定性域μ分析方法
Sharmila Sumsurooah · Milijana Odavic · Serhiy Bozhko · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
电力电子系统常因恒功率负载（CPL）特性导致不稳定，且参数不确定性加剧了这一问题。本文采用基于结构奇异值（SSV）的μ方法，为评估此类不确定系统的稳定性鲁棒性提供了一种可靠的分析框架。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器在弱电网环境下的稳定性设计具有极高价值。储能变流器（PCS）在接入直流负载或多级变换器级联时，常表现出CPL特性，极易引发振荡。通过引入μ分析方法，研发团队可在设计阶段定量评估系统在电网阻抗波动及参数漂移下的鲁棒...
基于中继谐振器的无线电能传输系统传输效率稳定性提升研究
Stability Improvement of Transmission Efficiency Based on a Relay Resonator in a Wireless Power Transfer System
Jeongman Lee · Kisong Lee · Dong-Ho Cho · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文研究了非辐射无线电能传输（WPT）系统中利用中继谐振器提升传输效率（TE）的稳定性。通过等效电路模型分析，证明了在过耦合区域内，基于中继的WPT系统效率始终优于传统双线圈系统，并探讨了耦合系数变化对传输效率的影响，为优化无线充电系统性能提供了理论依据。
解读: 该研究探讨的无线电能传输技术主要应用于电动汽车无线充电领域。虽然目前阳光电源的充电桩业务以有线快充为主，但随着电动汽车市场对便捷性要求的提升，无线充电技术是未来的潜在技术储备方向。该文关于中继谐振器提升传输效率稳定性的研究，可为公司未来布局高效率、长距离无线充电模块提供拓扑优化参考，有助于提升充电桩...
基于单台逆变器终端特性的并联下垂控制逆变器小信号建模与稳定性预测
Small-Signal Modeling and Stability Prediction of Parallel Droop-Controlled Inverters Based on Terminal Characteristics of Individual Inverters
Shike Wang · Zeng Liu · Jinjun Liu · Dushan Boroyevich 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文针对孤岛微电网中并联下垂控制逆变器的动态交互稳定性问题，提出了一种基于单台逆变器终端特性的小信号建模与稳定性预测方法。该方法有效处理了有功-频率下垂控制导致的母线电压、电流及系统基频耦合带来的复杂稳定性分析难题。
解读: 该研究对阳光电源的构网型（Grid-Forming）逆变器及微电网解决方案具有重要指导意义。随着PowerTitan等储能系统在孤岛微电网及弱电网场景下的应用增多，多机并联运行的稳定性成为核心挑战。该建模方法可优化阳光电源组串式逆变器及PCS的控制参数设计，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发...
基于视在阻抗的下垂控制微电网稳定性改进自适应控制器
Apparent Impedance-Based Adaptive Controller for Improved Stability of a Droop-Controlled Microgrid
Fredrik Gothner · Raymundo E. Torres-Olguin · Javier Roldan-Perez · Atle Rygg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
下垂控制因其功率分配特性和对通信依赖性低，成为微电网和分布式发电控制的主流方案。然而，其稳定性对下垂参数和系统拓扑高度敏感。本文提出一种基于视在阻抗的自适应控制器，旨在提升微电网在复杂拓扑和参数变化下的运行稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-Forming, GFM）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在弱电网和微电网场景的应用增加，传统的下垂控制在复杂阻抗环境下易引发振荡。该自适应控制策略可优化阳光电源并网算法，提升系统在弱电网下的阻抗匹配能力，增强PowerStac...
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