Renqi Guo · Yueqi Wu · Xiandong Ma · George Aggidis 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

摘要：波浪能转换（WEC）系统从海浪中获取动能，通过能量提取（PTO）系统将其转换为电能。为了将WEC系统接入交流电网，具备电网形成（GFM）控制功能的电压源换流器（VSC）至关重要，尤其是在未来可再生能源高渗透率的电网中。电池储能系统（BESS）通常与WEC系统耦合以促进其接入电网。BESS可以连接在直流侧或交流侧，这会导致不同的拓扑结构和性能结果。当BESS置于WEC系统的直流侧（WECd）并采用GFM控制时，整个系统能够精确跟踪参考功率并为电网提供支持。然而，如果采用GFM控制的BESS位...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。波浪能系统中BESS直流侧布置方案的优势，可直接应用于光储、风储等新能源场景：1）直流母线侧储能配置可提升ST储能变流器的响应速度，优化功率波动抑制能力；2）能量管理灵活性提升对ESS集成方案的拓扑优化具有启发，可改进...

Yushuang Liu · Hua Geng · Geng Yang · Meng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

在电网故障等工况下，构网型电压源换流器（GFM-VSC）因电流限幅控制可能在电压源模式（VSM）与电流源模式（CSM）间切换，模式切换过程中的状态转移会影响其暂态同步稳定性（TSS）。本文通过平衡点存在性分析揭示了一种新的失稳机理：状态转移可能导致故障期间运行轨迹绕过CSM下的稳定平衡点而进入发散循环。采用多Lyapunov函数法推导了计及故障动态的TSS判据与边界，发现降低最小临界电流并依据虚拟功率角（VPA）动态调整饱和电流相位可提升TSS。为此提出一种基于VPA反馈的电流限制策略，在抑制过...

解读: 该研究揭示的GFM-VSC状态转移失稳机理对阳光电源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ST系列采用构网型控制，在电网故障时需频繁进行VSM/CSM模式切换以实现电流限幅保护，本文所揭示的状态转移导致稳定平衡点绕过的失稳机制，为优化ST系列的电流限幅策略提供了理...

Masoud Davari · Jianguo Zhao · Chunyu Yang · Weinan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

电网现代化进程中交直流系统的稳定性和性能在很大程度上依赖于并网电压源换流器（GC - VSC）的整流模式。作为系统的核心，其影响十分显著。基于脉宽调制方法的级联控制的电流控制型GC - VSC在智能电网范式中应用广泛。本文探讨了在现代交直流电网中，此类GC - VSC控制结构所引发的动态特性如何被视为奇异摄动系统。为此，本文借助自适应（或近似）动态规划方法和奇异摄动理论（SPT），提出了一种基于强化学习（RL）的、针对具有不确定动态特性的电压控制问题的新型最优控制策略。首先，利用SPT将原最优控...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习和奇异摄动理论的并网变流器控制技术具有重要的战略价值。该技术直接针对当前级联控制结构中的多时间尺度动态问题，这与我司光伏逆变器和储能变流器面临的核心技术挑战高度契合。 在技术价值层面，该方法通过奇异摄动理论将复杂的全阶系统分解为快慢子系统，有效规避了数值刚...

Wilsun Xu · Roberto Langella · Antonio Bracale · Yuanyuan Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

基于逆变器的资源（IBR）是新型并网电源，其引发的谐波问题受到工业界广泛关注。如何建立适用于谐波分析的IBR模型已成为关键课题。本文是一篇面向工程应用的综述性教程，系统评述了IBR单元的谐波特性、先进的实用化谐波建模方法及模型参数确定技术，并通过实际IBR装置的实验室测试结果验证了相关结论。文章有助于厘清电压源型换流器（VSC）IBR与线路换相换流器（LCC）负荷谐波模型之间的混淆，并揭示IBR与同步发电机在谐波行为上的诸多相似性。

解读: 该IBR谐波建模技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。文章揭示的VSC型IBR谐波特性与同步机相似性，可指导PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升电网谐波适应性。实用化谐波模型参数确定方法可直接应用于1500V光伏系统的并网谐波预测与抑制设计。...

Huazhao Ding · Rabi Kar · Zhixin Miao · Lingling Fan · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

本文提出了一种新型构网型（GFM）控制结构的设计方法，该结构由典型的跟网型（GFL）控制结构经最小化修改而来，通过手动切换标志位即可实现电压源换流器（VSC）在GFL与GFM模式间的灵活切换。所设计的VSC可在并网模式下通过锁相环（PLL）同步至主电网运行于GFL模式，也可在并网或孤岛条件下以基于功率的同步机制运行于GFM模式。为确保运行的平稳性，本文通过一系列实验对控制策略及模式切换逻辑进行了验证。实验结果表明，该可切换控制结构能有效实现预期控制功能，并支持控制模式间的平滑切换。

解读: 该可切换GFL/GFM控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过最小化修改实现模式切换的设计思路，可直接应用于现有产品的固件升级，降低硬件改造成本。在并网场景下，ST储能系统可运行于GFL模式提供功率支撑；在弱网或孤岛工况下自动切换至GFM模式维持电网稳...

Qi Wu · Wei Deng · Quanzhong Yue · Ying Zhuang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62

本文提出一种覆盖广域空间的柔性直流互联方法，基于VSC端口交互特性的模块化建模，对比星型与手拉手结构供电性能，并设计基于控制模式的动态调整策略；仿真与实验验证其可优化拓扑与主站选择，最大化供电能力并保障二次灾害下的高可靠性。

解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型微电网与灾备供电领域的战略布局。其柔性DC互联与动态主站切换机制可直接赋能PowerTitan大型储能系统及ST系列PCS在城市级黑启动、孤岛自治与多微网协同中的应用；建议将文中VSC端口交互建模与控制模式自适应策略融入iSolarCloud智能平台，增强光储柴氢多源微...

Wei Wu · Zhiqing Yang · Shan He · Helong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

在弱电网中，交变电压控制（AVC）可提升带锁相环（PLL）的跟网型电压源换流器（VSC）的电压刚度和有功功率传输能力。然而，AVC会因无功电流加剧控制回路的d-q轴不对称耦合，引发不利交互，威胁系统稳定性。为此，本文首先提出一种基于系统额定参数的AVC参数整定方法，并系统分析AVC对d-q耦合、稳定域及电压动态的影响。进一步提出稳定性增强控制（SEC），用以补偿PLL与AVC引入的负耦合效应。所提方案实现了VSC在极弱电网下的额定功率稳定运行，实验验证了其有效性。

解读: 该AVC增强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。针对西北、澳洲等高阻抗电网（SCR<1.5），所提SEC稳定性增强控制可有效补偿PLL与AVC的负耦合效应，突破现有GFL控制在极弱电网下的功率传输瓶颈。建议将该参数整定方法集成至PowerTita...

Abhishek Abhinav Nanda · Vivek Narayanan · Bhim Singh · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

传统控制方法为维持公共耦合点处并联接入的中央电池储能及多太阳能光伏微电网的正弦电网电流，常导致电压源变换器过度选型，以满足本地负荷谐波需求，进而增加成本并降低系统可靠性。本文提出一种基于运行模式的智能谐波电流共享策略，利用级联二阶广义积分频率锁定环估算非线性负载电流中的主要谐波分量，并将其频率估计用于微网同步时PCC参数调节及谐波共享控制。该系统在MATLAB/Simulink中仿真，并在基于OP5700的实时测试平台上验证了结果。

解读: 该谐波电流共享策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的并联运行具有重要应用价值。通过基于SOGI-FLL的谐波检测与智能分配算法，可优化PowerTitan储能系统与光伏阵列在PCC点的协同控制，避免单机过载与变流器过度选型，降低系统成本15-20%。该技术可直接应用于工商业微电网场景...

作者未知 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文提出了一种由混沌灰狼优化（CGWO）简化混合仿射投影算法（SH - APA）控制的单相并网光伏（PV） - 电池储能系统（BESS）。电池储能系统通过双向 DC - DC 转换器（BDC）连接到直流母线，该转换器可调节直流母线电压（$V_{de}$）和电池储能系统电流（$I_{bat}$）。在双向 DC - DC 转换器的电压控制回路中，采用混沌灰狼优化调整的分数阶 PI（FOPI）控制器可显著减小直流母线电压（$V_{de}$）偏差，最终使电流控制回路的参考电流更加平滑，改善电能质量并延长...

解读: 该混沌灰狼优化双向DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。CGWO算法的全局寻优能力可优化现有储能系统中DC-DC变换器的控制策略，提升充放电效率和动态响应速度，特别适用于光储一体化场景的功率平衡控制。该技术可与阳光电源现有MPPT算法协同，增...

Mingcheng Lyu · Sheng Huang · Guan Bai · Luobin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

本文提出一种基于模型预测控制（MPC）的电压源换流器多端直流（VSC-MTDC）连接海上风电场的协调控制策略。首先，设计MPC-based风电机组控制策略，优化有功与无功功率控制，抑制疲劳载荷并维持机端电压。其次，提出MPC-based自适应下垂控制，用于跟踪风电场侧换流器功率，降低直流网络损耗或实现电网侧换流器功率分配，并通过降阶处理高阶项分析其稳定性。最后，基于包含多个风电场及换流器的系统模型实现多目标优化。在MATLAB/Simulink中搭建含3个风电场、3个风电场侧换流器和2个电网侧换...

解读: 该研究提出的MPC协调控制策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。MPC-based自适应下垂控制可优化应用于ST系列储能变流器的功率分配和电压调节,提升PowerTitan大型储能系统的并网性能。其多目标优化方法可用于SG系列光伏逆变器的MPPT和电网支撑功能优化,特别是在大型光储项目中...

Bo Zhang · Kaibo Kong · Lu Zhang · Qiming Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

高比例光伏发电（PV）的接入给低压配电网（LVDN）带来了诸多挑战，包括过电压、欠电压、高功率损耗和反向潮流等问题。由于灵活设备和直流互联技术具有传输容量大、功率调节灵活等优势，利用它们来解决这些问题已成为一种趋势。本文针对直流互联低压配电网中的光伏逆变器（PVI）和电压源换流器（VSC）提出了一种协调控制策略和参数设计方法。文中引入了一种改进的VSC功率控制策略，该策略借助弱通信信号实现互联VSC之间控制模式的切换，并通过本地下垂控制确定调节功率。此外，还开发了一种针对PVI和VSC的系统参数...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所提出的光伏逆变器与电压源变换器协调控制策略具有重要的技术参考价值和商业应用前景。 **技术价值分析**：论文针对高比例光伏接入低压配电网带来的过电压、欠电压和功率倒送等问题，提出了基于直流互联技术的协调控制方案。这与阳光电源在分布式光伏逆变器和储能变流器领域的核...

Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · B.K. Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

摘要：在偏远地区的孤岛微电网运行中，电能质量问题尤为突出。这些偏远微电网通常与柴油发电机组（DG）相连。所连接的非线性负载会汲取畸变且不平衡的电流，这也会降低柴油发电机组的电流和电压谐波特性，从而增加其损耗和燃油消耗。非线性负载还会降低整个系统的电能质量，进而影响所产生电能的总体成本。为解决这一电能质量问题，本文提出了一种基于六阶广义积分器（GI）的改进型混合五阶广义积分器（IMFOGI）滤波器，与类似的高阶广义积分器滤波器相比，该滤波器在不影响动态响应的前提下，具有足够的谐波和直流衰减能力。为...

解读: 该IMFOGI控制策略对阳光电源偏远地区微电网解决方案具有重要应用价值。针对光伏-储能-柴油发电机混合系统，可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制算法优化。改进型飞蛾优化算法可增强PowerTitan储能系统在孤岛模式下的电压频率稳定性，提升谐波抑制能力。该广义积分器控制架构与...

Sujitha Janardhanan · Mahmadasraf A. Mulla · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

本文提出一种改进型三阶复数滤波器（MTOCF）控制策略，用于光伏型动态电压恢复器（PV-DVR）系统。光伏阵列为负载提供有功功率，电压源变换器作为DVR抑制电网电压不平衡与畸变，改善电能质量。传统TOCF控制在弱电网或直流偏置条件下性能下降，而所提出的MTOCF算法可有效抑制低次谐波并消除直流分量，同时实现不平衡电压中正序分量的精确提取。该算法在昼夜不同工况及多种电压扰动下进行了验证。仿真基于MATLAB/Simulink平台，实验采用STM32F407VG型ARM Cortex-M4微控制器构...

解读: 该MTOCF控制策略对阳光电源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。针对西北、东北等弱电网地区，该算法可有效抑制电网电压不平衡与低次谐波，提升PowerTitan储能系统的电能质量治理能力。其直流分量消除和正序分量精确提取技术可优化现有GFL跟网控制策略，增强150...

Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Sihang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

可控避雷器是一种可有效抑制过电压并提升系统技术经济性的新型保护装置，尤其适用于含大量电压敏感型半导体器件的直流输电系统。现有可控避雷器难以及时响应陡波前过电压，无法保障全工况下的电压安全。本文提出一种基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器（HBS-CA），通过在旁路开关中集成可断开间隙与晶闸管，实现超快主动导通能力。模块化设计及元件协同作用显著降低间隙放电分散性与晶闸管电压失衡风险。在深入分析混合旁路开关工作原理与特性的基础上，给出了HBS-CA的控制策略与设计方法。研制了2 kV样机，实验验证...

解读: 该超快速可控避雷器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，直流母线侧面临雷击、开关操作等陡波前过电压威胁，HBS-CA的微秒级响应能力可有效保护SiC/IGBT功率模块，避免传统MOV响应滞后导致的器件损坏。对于1500V高压光伏系统，该混合旁路开关设计可...

Zahid Javid · Firdous Ul Nazir · Wentao Zhu · Diptargha Chakravorty 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月

基于逆变器的电源（IBR）的故障特性与传统同步发电机不同。由于饱和状态，IBR的故障响应是非线性的，并且主要由相关电压源换流器（VSC）的故障穿越（FRT）策略决定。这导致在考虑这些短路特性时，潮流计算的求解时间过长，尤其是当电力系统状态因IBR发电的不确定性而快速变化时。为克服这一问题，本文提出了一种用于以IBR为主的电力系统的相量域稳态（SS）短路（SC）求解器，随后将所开发的IBR模型与一种基于雅可比矩阵的新型潮流（PF）求解器相结合。在这种多阶段潮流求解器中，可以通过考虑电力系统各组件的...

解读: 该IBR统一建模范式对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的电网适应性设计具有重要价值。当前高比例新能源接入场景下，准确预测逆变器短路电流特性（含电流饱和、限幅等非线性行为）是电网规划与保护配置的关键。该模型可直接应用于：1）PowerTitan储能系统并网方案设计，优化短路容量贡献计算；2）SG...

Patrick J. Palanas · Xianfei Xie · Xiaozhe Li · Wenhao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

交流励磁同步调相机（AC SynCon）结合了双馈电机和飞轮储能的优势，作为一种为薄弱电网提供频率和电压支撑的解决方案，近期受到了关注。新兴的电网形成控制策略的应用，使交流励磁同步调相机能够提供快速的无功功率响应和与传统同步调相机相当的强惯性支撑。然而，交流励磁同步调相机与传统过流保护结合时存在的有功功率不稳定风险，可能会在电网发生重大扰动时降低交流励磁同步调相机的性能。本文提出了一种适用于交流励磁同步调相机的虚拟同步调相机（VSC）励磁方案，并解决了上述不稳定机制问题。通过引入虚拟功角（VPA...

解读: 该虚拟同步调相机励磁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。通过功角限制的励磁动态调节策略，可直接增强现有VSG控制算法的暂态稳定性，特别适用于弱电网场景下的构网型GFM控制模式。该方案的功角摆幅抑制机制可优化ST储能系统在电网故障时的惯性支撑响应，减...

Yiqi Liu · Laicheng Yin · Yucheng Wu · Zhenjie Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

基于高压直流输电的海上风电系统对可靠性要求极高。为提升系统稳定性并减少故障穿越装置数量、简化系统结构，本文提出一种兼具直流侧故障电流阻断与多余能量耗散功能的模块化多电平换流器子模块（SM）拓扑。通过分析直流侧双极短路及交流侧电压暂降故障，揭示了该结构的工作机理。在不改变正常运行策略的前提下，采用简单控制方法调节SM内IGBT开关状态，实现子模块电容反向投入与耗能电阻的自动接入。在相同子模块数量与6400 kV直流电压下，所提DBSSM将直流故障电流阻断时间缩短5 ms。相比其他耗能方式，该方案无...

解读: 该MMC拓扑创新对阳光电源的大功率储能变流器和海上风电并网产品具有重要参考价值。其直流故障电流阻断与能量耗散的集成设计思路,可应用于PowerTitan储能系统的DC侧保护优化,提升系统可靠性。该方案通过子模块拓扑创新实现故障穿越,无需增加额外硬件,这与阳光电源追求的高性价比理念相符。其电容电压无源...

Jiahao Zhang · Zitao Liaoa · Youzhuo Zheng · Xiao Zhong 等8人 · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302

摘要 交直流同时传输技术不仅能够提高线路的输电容量，还能缓解现有配电网供电能力不足的问题。此外，通过取消能量转换设备，可实现对可再生能源的高效利用。因此，在含分布式光伏发电的配电网中应用交直流同时传输技术具有广阔的应用前景。然而，由于交直流共传系统具有特殊的结构，其故障特性十分复杂，可能导致传统的保护策略失效，而目前针对此类系统的故障分析研究仍较为有限。与现有研究主要聚焦于独立交流或直流系统、或基于电压源换流器（VSC）的混合交直流系统的故障分析不同，本文开展了针对交直流共传系统的综合性故障分析...

解读: 该交直流混合输电技术对阳光电源分布式光伏系统具有重要价值。研究揭示的故障特性分析可直接应用于SG系列逆变器的保护策略优化,特别是单相接地故障下的直流侧过电压抑制方法,可提升1500V高压系统安全性。交直流协同传输架构与ST系列储能变流器的双向功率控制技术高度契合,有助于开发新型配电网柔性互联方案。建...

Xiangyu Pei1Caoyang Jia2Feng Ji3Hui Pang4Guangfu Tang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45

基于电压源换流器的高压直流输电是构建新型电力系统的重要方向。然而，可再生能源出力具有波动性、间歇性和随机性，易导致送端模块化多电平换流器（MMC）交直流侧有功功率失衡，引发宽频振荡和环流加剧等问题。为此，本文提出一种基于能量平衡的MMC新型控制方法，使其能够适应风电输出波动并自然抑制环流。首先揭示MMC拓扑分解与重构的演化机理，继而提出结合半桥MMC能量平衡与交流电压幅值支撑的交流内电压控制策略，定义直流内电压并基于系统总体能量平衡设计其控制方法，进而融合桥臂能量平衡与交直流内电压实现各桥臂独立...

解读: 该MMC能量平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和大型风光储一体化项目具有重要应用价值。文章提出的交直流内电压独立控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统的多电平拓扑优化，解决新能源波动导致的功率失衡问题。其自然抑制环流的方法能降低ST储能变流器的损耗和热应力，提升系统效率。基于能量平衡...

Chinmaya Jagdev Jena · Pravat Kumar Ray · Gayadhar Panda · Shobhit Nandkeolyar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

可再生能源依赖天气的特性给持续供电带来了挑战，而电力电子设备的使用会在电网交互系统的公共连接点（PCC）引入谐波，从而引发电能质量问题。本文提出了一种配备混合储能系统（HESS）的并网光伏（PV）系统，旨在解决这些问题。本文的主要目标是确保为负载提供持续、高质量的电力供应，同时实现发电、储能和用电之间的无缝电力传输。为实现这一目标，采用有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）算法对功率变换器进行控制，从而实现最优的功率管理。此外，将改进的泄漏最小均方（MLLMS）算法应用于三相电压源变换器（...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究对我们在光储一体化系统和微电网解决方案领域具有重要参考价值。论文针对的核心痛点——可再生能源波动性和并网电能质量问题，正是我们在实际工程项目中持续攻克的技术难题。 该研究提出的有限集模型预测控制（FCS-MPC）算法在功率管理方面展现出优势，这与我们在高端光伏逆变...