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并网型直流耦合制氢系统频率支撑控制策略
Grid-connected DC-coupled Hydrogen Production System Frequency Support Control Strategy
李立民李硕娜冯启帆夏杨红韦巍 · 中国电机工程学报 · 2025年8月 · Vol.45
并网型直流耦合制氢系统（GDHPS）参与电网频率调节是能源转型的重要方向，需在保障电解槽功率合理分配的同时提供有效频率支撑。针对碱液电解槽（AWE），本文提出一种新型控制策略，包含自适应虚拟热敏电阻控制、快速频率响应机制与虚拟惯性响应机制三项改进。该策略通过实时更新AWE温度模型动态调节下垂系数，实现宽温域下的分散式控制与功率均衡，并提升系统动态性能。仿真与实验验证了所提方法在Matlab/Simulink及制氢实验平台上的有效性。
解读: 该并网型直流耦合制氢系统的频率支撑控制策略对阳光电源具有重要应用价值。其自适应虚拟热敏电阻控制与虚拟惯性响应机制可直接应用于ST储能变流器的构网型GFM控制技术升级，增强电网频率支撑能力。多电解槽分散式下垂控制与功率均衡策略可借鉴至PowerTitan大型储能系统的多模块并联控制，优化功率分配。快速...
利用系统特征向量的模块化DC-DC变换器通用控制方法
A Universal Control Methodology for Modular DC-DC Converters Utilizing System Eigenvectors
Niklas Fritz · Daniel Baggen · Rik W. De Doncker · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
模块化电力电子变换器在电气隔离型DC-DC变换器中优势显著，可通过串并联灵活扩展电压或电流等级。然而，此类系统在保证稳定性的同时实现总体功率传输与单元间功率分配的精确控制仍具挑战。现有方法多局限于特定连接方式、拓扑子类或调制策略。本文提出并实验验证了一种通用控制方法，适用于任意拓扑结构与工作原理，涵盖所有可能的互连形式，可独立调控各变量且无交叉耦合，物理意义明确，易于实现，有助于提升模块化电力电子系统的灵活性与可扩展性。
解读: 该通用控制方法对阳光电源模块化产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现多模块PCS并联时的精确功率分配与解耦控制，提升系统扩展性；在车载OBC和充电桩的多相交错并联DC-DC变换器中，该特征向量控制法能独立调控各相电流均流与总功率传输，消除交叉耦合，简化控制器设计；对ST系...
基于滑模控制的孤岛交流微网复功率共享新方法
A Novel Complex Power Sharing Based on Sliding Mode Control for Islanded AC Microgrids
Carlos Alfaro · Ramon Guzman · Antonio Camacho · Ángel Borrell 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
本文提出一种用于孤岛微网中构网型逆变器的新型复滑模控制策略，替代依赖下垂控制、通信式二次控制和虚拟阻抗的传统分层控制方法。通过建立基于视在功率微分方程的复相量模型，推导出线性化复数动态模型，简化了控制律设计。该策略具有三大优势：实现阻性和感性线路下的精确有功与无功功率分配，无需虚拟阻抗；对线路阻抗失配及负载变化、逆变器投切等外部扰动具备强鲁棒性；无需二次频率调节。实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该滑模复功率共享控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。核心优势在于：1）无需虚拟阻抗即可实现阻性/感性线路下的精确功率分配，可简化ST储能变流器的控制参数配置，提升多机并联系统的即插即用性；2）对线路阻抗失配和负载扰动的强鲁棒性，可增强...
基于双极限齐次性的分布式二次控制用于受非均匀时延和执行器饱和影响的交流微电网
Distributed Secondary Control Based on Bi-Limit Homogeneity for AC Microgrids Subjected to Non-Uniform Delays and Actuator Saturations
Qingde Wang · Sunhua Huang · Linyun Xiong · Yang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
频率与电压是交流微电网中最关键的运行指标。针对存在非均匀通信时延和执行器饱和的交流微电网，本文提出一种基于双极限齐次性的分布式二次控制策略，实现频率恢复、平均电压调节及分布式电源间的有功与无功功率精确分配。通过引入基于历史控制输入的状态变换方法处理非均匀时延，并利用双曲正切函数逼近非光滑饱和特性，设计抗饱和固定时间控制器。结合构造的辅助双极限齐次系统，证明了闭环系统在执行器饱和约束下的固定时间稳定性。仿真结果表明，所提方法在频率/电压恢复及功率均分方面具有优越的鲁棒性与灵活性。
解读: 该双极限齐次性分布式控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网ESS集成方案具有重要应用价值。针对多台ST系列储能变流器并联运行场景，该方法可有效解决通信网络非均匀时延和功率调节饱和问题，提升频率/电压恢复速度和功率均分精度。固定时间收敛特性可优化构网型GFM控制策略的暂态响应，抗饱和设...
网络化微电网中基于自适应定价的资源利用优化
Adaptive Pricing-Based Optimized Resource Utilization in Networked Microgrids
Syed Muhammad Ahsan · Muhammad Ahmad Iqbal · Akhtar Hussain · Petr Musilek · IEEE Access · 2025年2月
网络化微电网的性能主要取决于内部市场结构设计以实现最大资源利用、优化功率共享和增强经济效率。本文提出网络化微电网内资源优化的新型框架。首先，使用本地能源管理系统优化每个微电网，根据本地发电（太阳能光伏）、储能系统和负荷曲线等各种参数计算功率短缺/盈余。通过聚合每个微电网的短缺/盈余获得总短缺/盈余，便于计算自适应内部交易价格。内部交易价格响应负荷变化和分时电价，从而鼓励网络化微电网内部交易。内部交易价格战略性设定低于电网购电价格、高于电网售电价格，以最大化整个网络总收益。随后，制定中央能源管理系...
解读: 该网络化微电网优化技术与阳光电源多能互补项目高度契合。阳光在工商业园区和海岛等场景部署多个微电网互联系统，需要智能化功率共享和经济调度。该研究的自适应定价机制和双层能量管理架构可集成到阳光PowerStack微电网方案。本地EMS管理单个微电网，中央EMS协调多微电网交易。该策略可优化阳光储能系统在...
基于快速动态响应的三有源桥DC-DC变换器灵活功率分配控制策略
Flexible Power-Sharing Control Strategy for Triple-Active-Bridge DC–DC Converter With Fast-Dynamic Response
Pasan Gunawardena · Xuesong Wu · Nie Hou · Yunwei Ryan Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
三有源桥（TAB）DC-DC变换器因其可集成多类电源与负载，广泛应用于新能源、电动汽车及燃料电池系统。然而，传统控制方法因三端口电感耦合导致动态响应慢且建模复杂。本文将TAB变换器等效为三个双有源桥结构，显著降低端口间功率耦合，并提出一种结合模型前馈补偿与输出电压反馈的灵活功率分配控制策略。通过稳定性分析验证了该控制方案在不同工况下的鲁棒性，给出了PI参数设计原则，并通过仿真与小功率样机实验验证了所提策略的有效性与参数设计的准确性。
解读: 该TAB变换器快速动态响应控制技术对阳光电源多端口能量管理系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可实现光伏、储能、负载三端口灵活功率分配，解决传统多端口耦合导致的响应慢问题。所提等效双有源桥建模方法可简化ST系列储能变流器多物理场耦合分析，模型前馈补偿策略能提升动态响应速度30%以...
一种基于功率派生虚拟阻抗与混合PI-MPC下垂控制的改进型暂态与稳态功率分配方案
A Power-Derived Virtual Impedance Scheme With Hybrid PI-MPC Based Grid Forming Control for Improved Transient and Steady State Power Sharing
Imran Khan · A. S. Vijay · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
随着逆变型电源渗透率的提升，提升传统发电逆变器功能并充分挖掘其潜力而不牺牲电能质量具有重要意义。本文提出一种新型自适应功率派生虚拟阻抗（PDVI）方案，结合混合比例积分-模型预测控制（PI-MPC）实现电网形成控制，确保分布式电源间精确的有功与无功功率分配。该方法在暂态和稳态下均能有效改善基波及非基波（谐波与不平衡）负载功率分配性能，无需在谐振频率处整定多个比例谐振控制器。所提PDVI策略结构简单、无需通信，且不依赖线路参数或网络结构。混合PI-MPC控制具备快速动态响应能力，并显著降低总谐波畸...
解读: 该混合PI-MPC构网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。所提功率派生虚拟阻抗方案可直接应用于多机并联储能系统，实现无通信条件下的精确功率分配，解决阳光电源储能集群在弱电网环境下的协调控制难题。混合PI-MPC控制架构相比传统多谐振控制器显著简化参...