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超弱电网下并网逆变器振荡稳定性增强的无功混合同步控制
Reactive Power Hybrid Synchronization Control for Oscillatory Stability Enhancement of Grid-Connected Inverters Under Ultraweak Grids
Lei Gao · Jing Lyu · Xin Zong · Han Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对超弱电网下跟网型（GFL）并网逆变器的振荡稳定性问题进行研究。通过将GFL逆变器的控制环节可视化为虚拟阻抗电路元件，揭示了其负阻尼特性的电路本质。基于等效电路模型，分析了GFL逆变器在超弱电网下的失稳机制，并提出了一种混合同步控制策略以增强系统稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（如偏远地区、长距离输电）场景下的并网稳定性挑战。通过将控制环节转化为虚拟阻抗分析，有助于优化逆变器锁相环（PLL）与电流环的参数设计，提升产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将该混合同步控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台的仿...
基于构网型与跟网型分层子群控制的混合风电场频率-电压主动支撑策略
Frequency-voltage Active Support Strategy for Hybrid Wind Farms Based on Grid-following and Grid-forming Hierarchical Subgroup Control
Haiyu ZhaoQihang ZongHongyu ZhouWei YaoKangyi SunYuqing ZhouJinyu Wen · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
构网型（GFM）与跟网型（GFL）混合风电场结合了两类风机在电压源与电流源控制上的优势，成为大规模并网风电的新形态。本文提出一种基于GFL与GFM分层子群控制的混合风电场频率-电压主动支撑策略，旨在保障系统稳定的同时实现有功与无功的协同支持。该策略包含GFM-GFL子群控制目标设定、子群间分布式控制以及GFM与GFL机组的自适应调节与模式切换。GFM机组维持并网点电压稳定，GFL机组提供有功支撑，通过层级化的目标架构实现群级分布式控制与单元级自适应控制。基于MATLAB/Simulink搭建仿真...
解读: 该研究的分层子群控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器的GFM控制和SG系列光伏逆变器的GFL控制优化提供了创新思路。通过GFM-GFL协同控制架构，可提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑能力，同时优化光储混合电站的稳定性。该策略的分布式控制方法也...
一种改进的RFR方法以增强跟网型逆变器在弱电网和故障电网条件下的大信号稳定性
An Improved RFR Method for Enhancing Large-Signal Stability of Grid-Following Inverter Under Weak and Faulty Grid Conditions
Liang Huang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年8月
基于经典锁相环的矢量电流控制方案已广泛应用于跟网型（GFL）逆变器系统中。然而，采用这种经典控制方案的GFL逆变器在弱电网和电网故障条件下会出现同步不稳定问题，这已成为GFL逆变器面临的主要稳定性挑战。为应对这一挑战，近期有人提出了参考坐标系重新匹配（RFR）方法，该方法能使GFL逆变器在额定电网频率条件下稳定地穿越严重的低电压故障（如零电压穿越）。然而，当电网频率发生变化时，现有的RFR方法效果会变差。为解决这一问题，本文提出了一种改进的RFR方法，该方法能在电网电压骤降或电网频率下降的情况下...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进的参考帧重匹配（RFR）技术对我们的跟网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着全球光伏和储能系统接入比例不断提升，电网呈现明显的弱电网特征，传统基于锁相环的矢量电流控制方案在电压跌落和频率波动工况下的同步稳定性问题，已成为制约我们产品在高渗透率场景应用的关键瓶颈。 ...
基于直流惯性同步的混合跟网型控制策略
Hybrid Grid-Following Control Strategy With DC Inertia Synchronization
Ruixun Ma · Xueguang Zhang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对弱电网下跟网型（GFL）变换器存在的次同步振荡问题，本文提出了一种结合GFL与构网型（GFM）控制特征的混合控制策略。通过引入直流惯性同步机制，有效改善了传统锁相环（PLL）在弱电网环境下的不稳定性，提升了变换器的并网鲁棒性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着全球电网弱化趋势加剧，传统基于PLL的GFL控制在弱电网下易引发振荡，影响发电效率与设备安全。该混合控制策略通过引入直流惯性，能够显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的适应性，特别...
基于新型模糊张量空间法的M3C与GFM/GFL混合控制变换器交互大信号稳定性分析
Interaction Large-Signal Stability Analysis of M3C and GFM/GFL Hybrid Control Strategies Converters Based on the Novel Fuzzy Tensor Space Method
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
本文提出一种新型模糊张量空间法，用于分析模块化多电平矩阵变换器（M3C）与构网型/跟网型（GFM/GFL）混合控制变换器之间的交互大信号稳定性。该方法有效解决了系统中高阶、强非线性和多频耦合带来的建模挑战，将计算复杂度从指数级降低至常数级。
解读: 该研究对于阳光电源的构网型（GFM）技术及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要指导意义。随着电网弱化，多变换器并联运行中的交互稳定性成为行业痛点。M3C拓扑与GFM/GFL混合控制的稳定性分析，能够优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升在复杂电网环境下的黑启动及弱网支撑能力。建议研发团...
增强型跟网型(E-GFL)逆变器：适用于强电网和弱电网的统一控制框架
Enhanced Grid-Following (E-GFL) Inverter: A Unified Control Framework for Stiff and Weak Grids
Alireza Askarian · Jaesang Park · Srinivasa Salapaka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种针对跟网型(GFL)逆变器的综合控制框架，旨在确保其在强电网和弱电网条件下的稳定运行。该框架利用dq坐标系下输电线动态的耦合代数结构，对系统进行建模并有效缓解了弱电网下的稳定性问题。
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复杂电网环境下的并网需求。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该统一控制框架有助于优化阳光电源逆变器的锁相环(PLL)及电流环设计，显著提升产品在弱电网下的阻抗匹配能力与抗扰动性能。建议研发团队将此框架集成至iSolarCloud智能运维平台下的...
基于变短路比下增强小信号稳定性的IBR自适应混合构网与跟网控制
Adaptive Hybrid Grid-Forming and Grid-Following Control of IBRs With Enhanced Small-Signal Stability Under Varying SCRs
Pengyin Liu · Xiaorong Xie · Jan Shair · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种自适应混合跟网（GFL）与构网（GFM）控制策略，旨在提升逆变器基资源（IBR）在极弱电网至强电网连接下的系统小信号稳定性。通过动态调整电网同步机制与外环控制，该方法能够根据电网强度自适应切换GFL与GFM的特性比例，有效解决弱电网下的失稳问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着全球光伏与储能电站向弱电网区域渗透，该自适应混合控制策略可直接应用于组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack系列储能变流器（PCS）。通过在软件层面实现GFL与GFM的平滑切换，阳光电源的产品能更好地适应电网短路比（SCR）的剧烈波动，显著...
跟网型和构网型变流器混合系统稳定性分析方法
Stability Analysis Method for Grid-Following and Grid-Forming Converter Hybrid Systems
王冠淇裴玮熊佳旺李毅丰 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
为提升以跟网型变流器（GFL）为主的新能源系统对电压频率的支撑能力，当前研究趋势是引入构网型变流器（GFM），构建GFL-GFM混合系统。由于两类变流器控制特性差异显著且存在耦合效应，系统稳定性分析更为复杂。现有研究多集中于单一类型变流器，缺乏对混合系统稳定性的定量分析。本文推导了混合系统稳定的关键条件，定义“混合系统支撑量”与“改进短路比”以表征系统稳定性及强度，分析变流器参数与容量配比的影响，并获得临界容量占比。仿真与实验验证了理论分析的正确性。
解读: 该混合系统稳定性分析方法对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同运行具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可指导GFM构网型储能变流器与GFL跟网型光伏逆变器的容量配比设计，通过'改进短路比'量化评估系统强度，优化控制参数以避免耦合振荡。该方法可直接应用于iSolar...
基于相量与拓扑同调方法的跟网型与构网型电压源变换器一致性与差异性动态分析
Dynamic Analysis of Uniformity and Difference for Grid-following and Grid-forming Voltage Source Converters Using Phasor and Topological Homology Methods
Haiyu ZhaoHongyu ZhouWei YaoQihang ZongJinyu Wen · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
跟网型（GFL-VSC）与构网型（GFM-VSC）电压源变换器在有功功率-频率及无功功率-电压支撑方面具有不同的动态特性。本文通过建立考虑电路约束的相量模型，揭示了在以电网电压相量为参考的相量空间中，电压与有功功率分别与水平轴和垂直轴呈线性对应关系。基于拓扑同调理论，GFL与GFM控制被映射为不同轨迹，其特征曲线的拓扑相似性是二者一致性的本质原因。研究表明，两类变换器在有功响应、耦合类型及相量轨迹上具有一致性，而在同步机制、功率耦合方式、动态特性及准稳态有功-电压运行域方面存在差异。四机两区系统...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过相量空间与拓扑同调方法揭示GFL与GFM控制的一致性与差异性，可指导产品在不同场景下灵活切换控制模式：弱电网环境采用GFM构网控制提供电压频率支撑，强电网环境采用GFL跟网控制优化功率传输。该方法建立的有功-电...
考虑暂态模式切换的构网型变换器并联跟网型变换器系统暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid-Forming and Grid-Following VSC Parallel System Considering Transient Mode Switching
陈祯怡杨黎晖史金柱韩晓静 · 中国电机工程学报 · 2025年8月 · Vol.45
针对构网型（GFM-VSC）与跟网型（GFL-VSC）变换器混联系统中复杂的暂态交互问题，建立考虑GFM-VSC电流限幅环节的暂态耦合模型，揭示其模式切换与GFL-VSC间的动态耦合机理。分析故障期间及切除后GFL-VSC参数对GFM-VSC模式切换的影响，给出GFM-VSC恢复至正常模式的临界条件，并通过仿真验证理论分析的准确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器混联场景具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，GFM型储能变流器与GFL型光伏逆变器并联运行时，电流限幅导致的模式切换会引发暂态交互问题。研究揭示的动态耦合机理可优化ST储能系统的电流限幅策略与模式切换逻辑，提出的临界恢复条件可...
级联光储系统的混合跟网与构网控制：一种去中心化无锁相环框架
Hybrid Grid-Following and Grid-Forming Control for Cascaded PVES System in a Decentralized PLL-Less Framework
Junlan Ou · Hua Han · Guangze Shi · Yajuan Guan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对级联光储系统中跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制面临的挑战，如对集中式通信的依赖、弱电网下PLL的不稳定性及GFM的瞬态过流风险，提出了一种去中心化的无PLL混合控制架构，旨在提升系统在复杂电网环境下的稳定性和鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）领域的核心技术演进方向。随着高比例可再生能源接入，弱电网环境下的并网稳定性成为关键痛点。该无PLL混合控制方案能够显著提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）在弱电网下的适应能力，降低对通信的依赖，并优...
构网型与跟网型逆变器的协同控制及其动态性能增强
Coordinated Control of Grid‐Forming and Grid‐Following Inverters With Enhanced Dynamic Performance
Lei Wang · Shijie Yang · Zelong Zhang · Wenzhuo Shi 等7人 · IET Power Electronics · 2026年2月 · Vol.19
本文提出一种统一协同控制框架，实现孤岛微电网中构网型（GFM）与跟网型（GFL）逆变器的分布式二次控制，在无需精确参数和额外通信下，实现频率/电压恢复及有功/无功功率按比例分配，并通过Lyapunov理论证明稳定性，硬件在环验证了其优异动态响应能力。
解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）及光储融合微电网解决方案中的技术演进需求。阳光电源正加速推进GFM逆变器在弱电网、黑启动及独立微网场景的应用，本文提出的无通信、参数鲁棒的协同控制方法可直接赋能ST系列PCS与组串式逆变器的混合运行控制策略，提升光储系统...
用于评估跟网型与构网型变流器并网系统小信号同步稳定性的电网强度评估方法
Grid Strength Assessment Method for Evaluating Small-signal Synchronization Stability of Grid-following and Grid-forming Converters Integrated Systems
Qianhong Shi1Wei Dong2Guanzhong Wang1Junchao Ma2Chenxu Wang2Xianye Guo1Vladimir Terzija3 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
跟网型（GFL）与构网型（GFM）变流器并网的交流系统中，小信号失稳引发的振荡问题普遍存在。广义短路比常用于评估GFL变流器在弱交流系统中的接入稳定性。本文提出一种电网强度评估方法，用于分析GFL与GFM变流器并网系统的小信号同步稳定性。首先，通过分析两类变流器的导纳与阻抗矩阵，识别由异质同步控制主导的负阻尼振荡频段；其次，基于短路比与不同振荡模式的相互作用规律，构建等效电路模型，结合交流电网拓扑变换简化电网强度评估。进一步将受GFL与GFM变流器影响的次同步与低频振荡风险建模为包含节点导纳矩阵...
解读: 该电网强度评估方法对阳光电源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GFL/GFM混合并网系统小信号稳定性评估方法，可直接应用于阳光电源构网型储能系统的弱电网接入场景。通过半定规划模型量化次同步与低频振荡风险，能够优化ST储能变流器在不同短路比下的GFL/GF...
弱电网接入下跟网型变流器的动态交互与稳定性分析
Dynamic Interaction and Stability Analysis of Grid-following Converter Integrated into Weak Grid
Shuang LiHaijiao WangYuehui HuangGuoqing HeChun LiuWeisheng Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
可再生能源并网变流器在弱电网条件下存在失稳风险。本文从控制系统角度出发，通过分析跟网型变流器与弱电网之间的动态交互，揭示系统小信号不稳定机理。提出基于多环路系统等效回路增益实虚部的新型稳定性评估指标，识别导致失稳的主导环路，并定量研究交流电网强度、稳态运行点及控制参数对系统稳定域的影响。最后通过阻抗分析、时域仿真和实验验证了所提方法的正确性与有效性。
解读: 该弱电网并网稳定性分析技术对阳光电源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。文章提出的多环路等效回路增益评估方法可直接用于优化跟网型GFL控制策略，提升产品在高比例新能源渗透、电网阻抗较大场景下的并网稳定性。基于实虚部分析识别主导失稳环路的方法，可指导PowerTitan大型储能系统...
构网型与跟网型变流器在电网故障下的耦合机理分析及混合系统稳定提升
Coupling Mechanism Analysis and Stabilization Improvement for Hybrid System With GFL and GFM Converter Under Grid Faults
Sen Huang · Jun Yao · Dong Yang · Linsheng Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
跟网型（GFL）与构网型（GFM）变流器之间及其与同步发电机（SG）的动态耦合特性，在电网故障期间显著影响可再生能源变流器的控制行为及SG运行模式，加剧了混合系统的暂态同步失稳风险。本文建立基于不同电源同步机制的等效数学模型，结合相平面与空间矢量图法，分析各类电源间的交互作用及其对系统暂态稳定的影响，并提出一种协同控制策略。该策略通过调节GFL和GFM变流器的电流与功率参考值，使各电源平衡点在故障前后基本保持不变，有效抑制源间动态交互，提升电压跌落场景下混合系统的暂态同步稳定性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的混合并网系统具有重要应用价值。当前光储混合电站中，GFM构网型储能与GFL跟网型光伏变流器在电网故障时存在动态耦合失稳风险，该文提出的协同控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列逆变器的联合控制算法优化。通过动态调节储能变流器功率...
理解构网型与跟网型逆变器并网系统中的一种强迫振荡现象
Understanding a Type of Forced Oscillation in Grid-Forming and Grid-Following Inverter Connected Systems
Song Chen · Yang Wang · Zhen Tian · Xianyong Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文研究了构网型（GFM）与跟网型（GFL）逆变器并网系统中的一种新型振荡现象。不同于以往关注的小信号稳定性研究，本文探讨了强迫振荡（FOs），即GFL逆变器作为激励源，诱发GFM逆变器产生振荡。研究重点分析了最大功率点跟踪（MPPT）产生的间谐波对系统稳定性的影响。
解读: 该研究对阳光电源的电力电子产品线具有极高的参考价值。随着PowerTitan等储能系统（GFM模式）与组串式光伏逆变器（GFL模式）在弱电网场景下的混合部署增加，多机交互引发的强迫振荡风险显著提升。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台中引入基于该理论的振荡监测算法，并在GFM控制策略中优...
基于Andronov-Hopf振荡器的孤岛微电网暂态同步稳定性分析与增强
Transient Synchronization Stability Analysis and Enhancement of an Islanded Microgrid Considering Interactions Between Andronov-Hopf Oscillator Based Inverter and Grid-Following Inverter
Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
基于安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器（AHO）的构网型（GFM）逆变器能够主动支撑电压和频率。然而，在由AHO逆变器和跟网型（GFL）逆变器组成的孤岛微电网中，扰动会引发暂态同步稳定性问题。本文建立了动态功角模型，定义了等效机械功率、等效电磁功率以及等效阻尼项。考虑到等效阻尼项的时变性，采用迭代等面积法分析了系统参数、GFL参数和AHO参数在电流无约束运行情况下对稳定区域的影响。鉴于严重故障会使AHO逆变器进入电流限幅状态，推导了相应的稳定条件。在此基础上，针对AHO和GFL逆变器提出了一种两阶段暂...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对基于Andronov-Hopf振荡器（AHO）的构网型逆变器与跟网型逆变器在孤岛微网中的暂态同步稳定性问题，提出了系统性的分析方法和增强控制策略，这对我司在分布式光伏、储能系统及微网解决方案领域具有重要的技术参考价值。 该研究的核心价值在于解决了混合逆变器拓扑下...
基于交互功率量化的并联VSC系统暂态稳定性评估
Transient Stability Assessment for Paralleled-VSC Systems via Interactive Power Quantification
Qiannan Qu · Xin Xiang · Yunjie Gu · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
构网型（GFM）变换器在电力电子化电力系统中对电压和频率支撑具有巨大潜力。然而，其基于功率的电压调节受并联跟网型（GFL）变换器功率注入的影响显著。这种变换器间的复杂动态交互，使得并联系统的暂态稳定性分析变得困难。本文提出了一种交互功率量化方法，用于评估并联VSC系统的暂态稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。随着高比例电力电子系统占比提升，构网型（GFM）技术已成为PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站并网的关键技术。该文献提出的交互功率量化方法，有助于优化阳光电源iSolarCloud平台在复杂弱电网环境下的稳定性监测，并为PowerStack等储能变流器...
锁相环对构网型与跟网型互联变换器稳定性的影响
Influence of PLL on Stability of Interconnected Grid-Forming and Grid-Following Converters
Yang Wu · Heng Wu · Fangzhou Zhao · Zejie Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文分析了锁相环（PLL）对构网型与跟网型（GFL）变换器互联系统小信号稳定性的影响。研究发现，当GFL变换器所采用的PLL带宽较低时，系统极易出现不稳定现象。实验结果验证了上述理论分析的正确性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网场景下的应用日益广泛，构网型（GFM）与跟网型（GFL）设备的混合并网成为常态。本文揭示的低带宽PLL导致的失稳机制，对阳光电源优化iSolarCloud智能运维平台下的并网控制策略具有重要指导意义。建议在产品开发中，针对多机并联场景优化...
一种改进的混合比控制策略用于构网型与跟网型逆变器的无扰切换
An Improved Mixture Ratio Control Strategy for Zero-disturbance Switching of Grid-forming and Grid-following Inverters
Shuxin Song · Kaiqi Sun · Ke-Jun Li · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
随着可再生能源发电的快速发展，电力系统中电力电子设备的占比持续增加，其运行状态呈现出复杂多变的特征。为满足各种运行要求并持续提供稳定的运行条件，在以可再生能源为主导的电力系统中，可再生能源变流器必须具备三项关键功能，即工作于跟网控制（GFL）模式、工作于构网控制（GFM）模式以及实现GFL和GFM之间的无扰动切换。为应对上述控制挑战，本文创新性地提出了一种改进的混合比例控制策略。与现有的控制策略切换方法不同，该改进的混合比例控制策略通过计算虚拟电流和虚拟电压，使两个控制回路在同一工作点均以闭环方...
解读: 该混合比控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品需在弱电网环境下切换GFM/GFL模式以适应电网强度变化，该技术的动态权重调节与反馈补偿机制可直接应用于ST2236UX等储能变流器的控制算法优化，解决模式切换时的功率振荡问题。对于S...
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