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列车-电网系统的低频稳定性分析：基于DAB变换器的视角
Low-Frequency Stability Analysis of Train-Grid System: A Perspective From DAB Converter
Chunxu Lin · Xinglai Ge · Huimin Wang · Xiangyu Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
电力电子牵引变压器（PETT）在高速列车中应用潜力巨大，但低频振荡（LFO）问题引发关注。现有研究常将双有源桥（DAB）变换器简化为无源电路，导致分析结果不可靠。本文旨在通过更精确的DAB建模，揭示其在系统低频稳定性中的关键作用。
解读: 阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器中广泛应用了双向DC-DC变换技术（DAB拓扑）。该文献提出的DAB动态建模方法，对于优化阳光电源PCS在弱电网环境下的阻抗匹配与稳定性控制具有参考价值。虽然该文聚焦于轨道交通领域，但其揭示的DAB变换器非线性动态特性，可...
电压源变换器与电网间低频动态交互的现场特征值稳定性评估方法
An In-Field Eigenvalue-Based Stability Assessment Method for Low-Frequency Dynamic Interaction Between Voltage Source Converters and the Grid
Yuguo Li · Hao Yi · Fang Zhuo · Xin Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
电压源变换器VSC对可再生能源至关重要。然而由于交互复杂性和未知系统细节，VSC与电网间动态交互产生的振荡行为是一个挑战性问题。将VSC引入电力系统后通常需要稳定性评估。扰动阻抗测量+Middlebrook准则是众所周知的方法，但由于需要扰动设备PD而很少采用。本文提出一种稳定性评估方法以获取系统特征值图谱。该方法不需要PD因此具有现场自适应性。特征值图谱通过矢量拟合VF从闭环频率响应FR评估，FR由VSC自身测量。为在理论上支持该方法，推导了VSC-电网系统的模块化模型。该模型指示VSC的每个...
解读: 该VSC-电网稳定性评估研究对阳光电源并网逆变器技术优化有重要参考价值。无需扰动设备的现场自适应特征值评估方法可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性在线监测。利用VSC自身测量FR获取特征值图谱的技术为阳光iSolarCloud平台的智能诊断功能提供了算法支持。多FR加权组合...
高分布式能源渗透下现代交流配电网中的持续振荡
Sustained Oscillations in Modern AC Distribution Systems With High DER Infiltration
Mojtaba Alizadeh · Xiaoyu Wang · Lei Chen · Alexandre Nassif 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
持续振荡不随时间衰减，影响系统稳定性与性能。相较于输电系统，配电网中的持续振荡具有独特机理，但相关研究尚显不足。此类振荡会降低电能质量，威胁系统稳定，导致继电保护误动及供电中断。深入理解现代配电网中持续振荡的产生机制，对其检测、分类与定位至关重要。本文综述了现代配电网中持续振荡的研究现状，探讨了适用于输电系统的检测与分类方法，并将其应用于安大略省配电网实际案例，揭示了面临的挑战与未来研究方向。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的并网稳定性具有重要指导意义。高DER渗透下的持续振荡问题直接关联ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制策略优化。文中揭示的配电网振荡机理可用于改进构网型GFM和跟网型GFL控制算法，增强PowerTitan大型储能系统在弱电网环境下的阻尼特性。振荡检测与定位...
一种考虑动态条件的独立发电系统自适应混合步长归一化最小均方四阶控制方法
An Adaptive Mixed-Step Size Normalized Least Means Fourth Control Approach for Stand-Alone Power Generation System Considering Dynamic Conditions
Sombir Kundu · Ashutosh K. Giri · Sunil Kadiyan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种用于电压源变换器（VSC）的自适应混合步长归一化最小均方四阶（MSSNLMF）控制方法，以调节独立发电系统中的电压与频率。该控制策略同时实现负载无功补偿、抑制供电系统谐波、平衡负载不对称影响，并在间歇性条件下提升基波分量提取的动态响应速度、减小稳态误差并增强系统稳定性。系统由光伏阵列、风力驱动的自励感应发电机及电池储能构成。采用双向DC-DC变换器控制替代传统PI控制，提升了系统稳定性并简化了控制器设计。实验结果表明，所提方法在风速、光照及非线性负载变化下均具有优良的电能质量，动态调...
解读: 该自适应MSSNLMF控制算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。文章提出的混合步长自适应控制可直接应用于储能PCS的电压频率调节，相比传统PI控制，其19ms动态响应时间和2%稳态误差显著优于现有方案，可提升阳光电源离网储能系统在负载突变时的电能质量。双向DC-...
应用功率反馈控制的输入输出LC滤波器双向双主动桥变换器稳定性分析
Stability Analysis of Bidirectional Dual Active Bridge Converter With Input and Output LC Filters Applying Power-Feedback Control
Yasushi Eto · Yuichi Noge · Masahito Shoyama · Tadatoshi Babasaki · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文分析了连接输入/输出LC滤波器并采用功率反馈控制的双主动桥（DAB）变换器的动态特性，探讨了关于两侧LC滤波器与变换器之间的阻抗稳定性判据。功率控制因其与能量管理系统的兼容性，非常适用于并网变换器。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案中的核心DC-DC拓扑。该研究针对LC滤波器与变换器交互引起的阻抗失稳问题，对于提升储能变流器（PCS）在弱电网环境下的并网稳定性具有重要指导意义。建议研发团队将此阻抗稳定性判据集成至PCS控制...
构网型风力发电机的振荡能量传递与综合稳定控制
Oscillation Energy Transfer and Integrated Stability Control of Grid-Forming Wind Turbines
Xiangyu Zhang · Yongxuan Huang · Yuan Fu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
构网型风力发电机与同步机之间的高效振荡能量传递是提升高比例可再生能源区域电网动态稳定性的重要途径。本文分析了构网型双馈感应风机与同步机间的弹性耦合关系，建立了包含构网型风电的两自由度动态系统模型，采用根轨迹法研究虚拟惯性和阻尼对系统稳定性的影响，并基于频率变化率约束获取虚拟惯性需求。进一步利用哈密顿能量函数法分析振荡能量传递机理，提出基于能量高效传递条件的构网型双馈风机控制参数设计方法。最后在New England系统及9节点硬件在环平台上验证了所提控制策略的有效性，结果表明其显著提升了双馈风机...
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电变流器产品线具有重要参考价值。文中提出的构网型控制及能量传递机理可直接应用于ST系列储能变流器的VSG控制优化，特别是在大规模新能源并网场景中提升系统稳定性。基于频率变化率约束的虚拟惯性设计方法，可用于完善PowerTitan储能系统的一次调频功能。研究成果也可迁移应用到...
电力电子组件在设计与运行阶段的在线及离线稳定性分析方法
Online and Offline Stability Analysis Methods for the Power Electronic-Based Components in Design and Operational Stages
Mohamadamin Salmani · Navid Rahbari-Asr · Chris S. Edrington · Mo-Yuen Chow · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
电力电子组件（PECs）是智能电网的核心，能提升系统可控性及负载调节能力。然而，由于其恒功率负载特性，PECs可能表现出负阻抗特性，从而威胁电力系统的稳定性。本文探讨了在设计与运行阶段，针对电力电子组件进行在线及离线稳定性分析的先进方法，旨在解决高比例电力电子化电力系统的稳定性挑战。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）在复杂电网环境下的并网稳定性。随着高比例可再生能源接入，弱电网下的振荡问题日益突出。本文提出的在线/离线稳定性分析方法，可指导阳光电源iSolarCloud平台实现更精准的电网阻抗监测，并优化逆变器与PCS的控制策...
N-1故障事件的分组控制策略设计：输电线路故障研究
Grouping of $N-1$ Contingencies for Controller Synthesis: A Study for Power Line Failures
Neelay Junnarkar · Emily Jensen · Xiaofan Wu · Suat Gumussoy 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
本文研究了电力系统中任意单条线路故障（即“$N - 1$ 故障”）后，维持电力系统稳定性和性能的问题。由于电网中可能出现的 $N - 1$ 故障数量众多，预先为每个可能的故障优化控制器参数是不切实际的。本文提出了一种将一组故障划分为从控制角度彼此相似的故障组的方法。为每个故障组设计单一控制器，而非为每个故障单独设计，提供了一种在元件故障后维持系统稳定性和性能的可计算方法。对于给定的一组故障，故障组数量的选择可以在计算时间和控制器性能之间进行权衡。在 IEEE 39 节点和 68 节点系统上进行的...
解读: 该N-1故障分组控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和光储一体化电站具有重要应用价值。在大型储能电站并网场景中，输电线路故障是常见的N-1事件，传统方法需为每种故障设计独立控制策略，计算负担重。该研究提出的故障聚类方法可应用于ST系列储能变流器的GFM构网型控制算法优化：通过离线分析将相似...
可再生能源并网中的虚拟惯性支持：综述
Virtual Inertia Support for Renewable Energy Integration: A Review
M. Chethan · K. Ravi · IEEE Access · 2024年6月
本文重点综述高比例可再生能源接入下电力系统中的惯性问题。随着基于可再生能源的分布式发电单元大量接入，电力系统呈现出低惯性和弱阻尼特性，严重影响系统的频率稳定性与动态性能。电力电子逆变器使电源与应用解耦，导致系统惯性下降，功率失衡引发的频率快速变化和波动进一步加剧稳定性挑战。本文系统回顾了多种建模与控制算法，并提供详尽的参数描述，填补该领域研究空白，为微网应用中虚拟同步发电机模型与控制策略的后续研究提供参考。
解读: 该虚拟惯性支持技术对阳光电源储能与光伏产品线具有核心应用价值。文章系统梳理的VSG建模与控制算法可直接应用于ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化，提升PowerTitan大型储能系统在弱电网下的频率支撑能力。针对低惯性问题的解决方案可增强SG系列光伏逆变器在高比例新能源场景下的并网稳定性，改...
变惯量电力系统中用于频率控制的在线事件触发切换方法
Online Event-Triggered Switching for Frequency Control in Power Grids With Variable Inertia
Jie Feng · Wenqi Cui · Jorge Cortés · Yuanyuan Shi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
可再生能源的高比例接入导致电力系统惯量时变，进而恶化频率动态性能。通过调节电力电子接口资源的功率设定值参与一次调频是一种有效缓解手段，但在时变惯量下控制器设计面临稳定性与最优性挑战。本文将时变惯量下的频率动态建模为非线性切换系统，各模式对应不同惯量水平下的非线性转子运动方程。提出一种神经比例-积分（Neural-PI）控制器结构，可保证各模式下输入-状态指数稳定。进一步设计在线事件触发切换机制，从针对不同惯量优化的Neural-PI控制器集中动态选取最优控制器。IEEE 39节点系统的仿真验证了...
解读: 该变惯量频率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。文章提出的Neural-PI控制器与在线事件触发切换机制，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略优化：在高比例新能源场景下，系统惯量随光伏SG逆变器出力波动而剧烈变化，传统固定参数VSG难以兼顾稳定...
一种面向场景依赖的可信度评估通用框架用于机器学习驱动的电力系统暂态稳定评估
A Generic Scene-Dependent Credibility Evaluation Framework for Machine Learning-Based Transient Stability Assessment of Power Systems
Jiacheng Liu · Jun Liu · Tao Ding · Chao Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年11月 · Vol.41
本文提出场景依赖可信度评估（SCE）框架，通过改进局部泛化误差估计（ILGEE）推导预测误差方差上界，并结合Neumann边界条件建模系统稳定性概率密度，定义基于信息熵的场景依赖可信度指数（SCI）。验证表明SCI=0.93时可实现100%准确暂态稳定评估。
解读: 该框架可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台对光储电站暂态稳定性的实时可信评估能力，尤其适用于构网型PowerTitan和ST系列PCS在弱电网/高比例新能源场景下的动态响应可信度量化。建议将SCI指标嵌入iSolarCloud的AI预警模块，与组串式逆变器的LVRT/HVRT动作逻辑联动...
考虑频率相关变惯量与内电势的直流母线电压同步构网型变流器暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for DC-Link Voltage Synchronization Grid-Forming Converter Considering Frequency-Related Varying Inertia and Internal Voltage
Zhen Tian · Pan Feng · Meng Huang · Junyang Liang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着逆变器渗透率提升，电力系统暂态稳定性面临严峻挑战。本文针对直流母线电压同步控制（DVSC）的构网型变流器（GFMC），研究了考虑频率相关变惯量及内电势变化下的暂态稳定性。该研究为解决传统功率同步控制对恒定直流电压依赖的问题提供了理论支撑，对提升高比例新能源电力系统的支撑能力具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）产品的核心控制算法优化。随着电网对构网型（Grid-Forming）技术要求的提高，传统的虚拟同步机（VSG）控制在弱电网或直流电压波动环境下易出现稳定性问题。本文提出的DVSC控制策略及变惯量分析方法，能够显著...
基于二极管整流单元高压直流系统的混合型构网与跟网海上风电场中构网型风电机组比例研究
Proportion of Grid-forming Wind Turbines in Hybrid GFM-GFL Offshore Wind Farms Integrated with Diode Rectifier Unit Based HVDC System
Yanqiu JinZheren ZhangZheng Xu · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
本文研究了包含构网型（GFM）和跟网型（GFL）风电机组并集成二极管整流单元（DRU）型高压直流输电系统的混合海上风电场的稳定性及无功特性。提出了考虑系统稳定性和海上侧无功功率优化约束的GFM风电机组比例确定方法。基于所建立的线性化模型进行小信号稳定性分析，识别影响系统稳定的关键因素，并提出GFM机组的无功-频率补偿控制策略以改善动态性能。分析了海上侧无功功率不平衡对GFM能力有效性的影响，提出了交流滤波器无功容量优化设计及GFL机组无功补偿控制等降低海上无功负荷的方法。最后通过PSCAD/EM...
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。研究的GFM-GFL混合控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的并网控制优化，特别是在无功功率补偿和系统稳定性方面。文中提出的无功-频率补偿控制方法可用于提升储能变流器的电网支撑能力，对完善阳光电源的构网型控制技术...
基于T-S模糊模型的模块化多电平矩阵变换器功率波动下大信号稳定性分析与增强
Large-Signal Stability Analysis and Enhancement of Modular Multilevel Matrix Converter Under Power Fluctuation Based on T-S Fuzzy Model Theory
Ziyue Duan · Yongqing Meng · Yunkang Duan · Haitao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了模块化多电平矩阵变换器（M3C）在低频交流/交流系统及城市电网升级中的应用。针对现有小信号稳定性分析方法在处理大信号扰动时的局限性，提出了基于T-S模糊模型的大信号稳定性分析与增强策略，以应对功率波动带来的系统失稳风险。
解读: M3C作为一种先进的多电平拓扑，在超高压、大功率输电及风电变流领域具有潜在应用价值。阳光电源目前在集中式光伏逆变器及大型风电变流器领域处于行业领先地位，随着电网对构网型技术及弱电网适应性要求的提升，该文提出的T-S模糊模型大信号稳定性分析方法，可为公司下一代高压大功率变流器的控制算法优化提供理论参考...
直流母线电压同步的构网型光伏稳定性分析与环路重塑
Stability Analysis and Loop Reshaping for DC-Link Voltage Synchronized Grid-Forming PVs
Lingchao Kong · Chao Wu · Tong Zhao · Da Xie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着光伏渗透率提升，光伏逆变器需具备构网型（GFM）运行能力。由于光伏侧无法直接控制直流电压，GFM光伏需同时承担直流电压调节与交流侧支撑功能。本文重点研究了直流母线电压同步控制下的系统稳定性，并提出了环路重塑方法以优化性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（GFM）技术领域的战略布局。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器支撑能力要求提高，该文提出的直流母线电压同步与环路重塑技术，可直接优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的运行稳定性。建议研发团队将该控制策略集成至iSolarCloud智...
带LC输入滤波器的开关功率变换器的观测器与李雅普诺夫控制
Observer and Lyapunov-Based Control for Switching Power Converters With LC Input Filter
Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani · Matheepot Phattanasak · Jean-Philippe Martin · Babak Nahid-Mobarakeh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种用于直流微电网中带LC输入滤波器开关变换器的控制方法。该方法基于李雅普诺夫稳定性分析，通过观测器获取所有状态变量（包括用于计算负载电阻的输出电流），在减少传感器数量的同时保证了系统的稳定性。
解读: 该研究针对带LC滤波器的变换器控制，对阳光电源的储能变流器（PCS，如PowerTitan系列）及微电网解决方案具有重要参考价值。在直流微电网应用中，LC滤波器常用于抑制高频谐波，但易引起谐振。本文提出的基于观测器的李雅普诺夫控制方法，能够在减少传感器成本的同时提升系统动态响应和稳定性。建议研发团队...
低载波比条件下用于稳定性与动态性能提升的相位校正比例谐振控制
Proportional Resonant Control With Phase Correction for Stability and Dynamics Enhancement Under Low Carrier Ratio Conditions
Ye Yan · Jintao Lei · Boxin Liu · Xin Xiang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文研究了相位校正比例谐振（PCPR）电流控制器在低载波比条件下的应用。针对高功率变换器在低载波比下易出现的不稳定或动态性能差的问题，文章通过定制的双边伯德图（Bilateral Bode plots）分析，为控制器参数设计提供了理论指导，以提升系统的稳定性和动态响应能力。
解读: 该研究直接针对高功率变换器在低载波比下的控制难题，对阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。在阳光电源的大功率组串式逆变器（如SG320HX）及大型储能系统（如PowerTitan系列）中，为了降低开关损耗，通常采用较低的开关频率，这会导致载波比降低，从而引发控制环路失稳。本文提出的相位校正策略及参数...
单相三电平飞跨电容升压逆变器的分频控制与稳定性分析
Frequency-Divided Control and Stability Analysis of Single-Phase Three-Level Flying Capacitor Boost Inverter
Biyang Yu · Hua Han · Yao Sun · Shiming Xie 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
单相三电平飞跨电容（TLFC）升压逆变器是一种无需额外元件即可实现有源功率解耦的电力变换器。然而，其控制自由度少于控制目标数，给控制器设计带来挑战。为此，本文提出一种分频控制方法，将系统的解耦控制输入分解为直流分量与交流分量分别设计：直流分量用于调节飞跨电容的平均电压，交流分量抑制直流母线电压脉动。该方法可有效抑制输入电流与母线电压中的二倍工频纹波，并具有较强鲁棒性。针对TLFC升压逆变器的非线性周期时变特性，建立了单输入单输出导纳模型以分析系统在所提控制下的稳定性。最后通过1.5 kW硬件样机...
解读: 该分频控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。三电平飞跨电容拓扑的有源功率解耦特性可直接应用于单相储能PCS，无需额外直流侧大电容即可抑制二倍频纹波，提升功率密度和系统寿命。所提出的分频控制策略将直流与交流分量解耦设计，为阳光电源三电平拓扑控制算法优化提供新思路，可...
具有多电压等级母线的并联直流配电系统分散式阻抗规范
Decentralized Impedance Specifications for Paralleled DC Distribution Power System With Multiple-Voltage-Level Buses
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
随着直流配电系统（DPS）向多电压等级、多直流母线及多变换器架构演进，系统复杂性导致了严峻的稳定性挑战。本文针对多电压等级母线的并联直流配电系统，提出了分散式阻抗规范，旨在通过阻抗判据解决复杂拓扑下的系统稳定性问题，为多变换器并联运行提供理论支撑。
解读: 该研究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参考价值。随着公司业务向多能互补及复杂直流微网系统拓展，多变换器并联带来的谐振与稳定性问题日益突出。本文提出的分散式阻抗规范，可指导公司在多机并联储能系统及直流配电场景下的控制策略优化，提升系统在弱电网...
考虑故障电流限制的下垂控制型电压源换流器暂态功角控制
Transient Power Angle Control for a Droop-controlled Voltage Source Converter Considering Fault Current Limitation
作者未知 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年9月 · Vol.2025
针对下垂控制型电压源换流器（VSC）在故障下存在的过流与功角失稳问题，本文分析其暂态特性，提出兼顾故障电流抑制与功角稳定的暂态控制方法：优化P-f下垂控制器保障功角稳定，并协同改进Q-U控制器与内环电流控制器实现故障电流有效抑制。
解读: 该研究直接支撑阳光电源构网型（GFM）储能变流器（如ST系列PCS、PowerTitan）在弱电网/故障工况下的高可靠并网能力。其功角暂态控制与下垂协同限流策略，可提升产品在新能源高渗透率场景下的LVRT/HVRT性能及黑启动支撑能力。建议将该算法集成至iSolarCloud智能控制平台，并在Pow...
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