阳刚逆变器2015



光伏虚拟同步发电机(VSG)并网simulink仿真模型

光伏虚拟同步发电机（VSG）并网Simulink仿真模型需涵盖光伏阵列建模、逆变器控制策略设计、电网连接及系统性能评估等模块，通过仿真验证其动态响应与稳定性。 以下从模型架构、关键模块设计及仿真实现步骤展开说明：

1. 模型架构设计

光伏VSG并网仿真模型需包含以下核心模块：

光伏阵列模块：模拟光伏电池的电气特性（如I-V曲线）及阵列布局，考虑阴影效应对输出功率的影响。DC/DC Boost变换器：采用扰动观察法实现最大功率点跟踪（MPPT），将光伏输出电压提升至逆变器所需直流母线电压。逆变器控制模块：结合直流母线电压外环（PI控制）与VSG内环控制，生成参考功率指令，实现同步发电机特性模拟。电网连接模块：包含电网模型（如无穷大母线）、滤波电路（LCL型）及同步运行控制，确保光伏系统与电网的功率平衡。监测与评估模块：记录频率、电压、功率等参数，分析系统动态响应（如阶跃响应、扰动恢复能力）。图1 光伏VSG并网仿真模型架构示意图2. 关键模块设计与实现（1）光伏阵列建模数学模型：基于单二极管模型，考虑温度与光照强度对输出电流的影响，公式为：$$ I = I_{ph} - I_s left( e^{frac{q(V+IR_s)}{nkT}} - 1 right) - frac{V+IR_s}{R_p} $$其中，$ I_{ph} $为光生电流，$ I_s $为反向饱和电流，$ R_s $、$ R_p $为串联与并联电阻。Simulink实现：使用“Solar Cell”模块或自定义函数模块搭建，通过参数输入接口调整温度与光照强度。（2）DC/DC Boost变换器控制MPPT算法：采用扰动观察法，通过周期性扰动占空比并观察功率变化方向，调整工作点至最大功率点。直流母线电压控制：外环PI控制器将母线电压误差转换为功率参考值，输入至VSG内环，公式为：$$ P_{ref} = P_{mppt} + K_p (V_{dc}^* - V_{dc}) + K_i int (V_{dc}^* - V_{dc}) dt $$其中，$ K_p $、$ K_i $为PI参数，$ V_{dc}^* $为母线电压设定值。（3）逆变器VSG控制策略同步发电机模型：模拟转子运动方程与电磁方程，生成参考电压相位与幅值：$$ J frac{domega}{dt} = T_m - T_e - D(omega - omega_g) $$$$ E = V_{ref} + jX_s I $$其中，$ J $为虚拟惯量，$ D $为阻尼系数，$ T_m $、$ T_e $为机械与电磁转矩，$ X_s $为同步电抗。电压源逆变器（VSI）控制：将VSG输出的参考电压通过PWM调制生成开关信号，驱动IGBT模块。图2 逆变器VSG控制流程示意图（4）电网连接与滤波设计LCL滤波器：抑制逆变器输出谐波，参数设计需满足谐振频率低于电网频率的1/2，公式为：$$ f_{res} = frac{1}{2pi} sqrt{frac{L_1 + L_2}{L_1 L_2 C_f}} $$其中，$ L_1 $、$ L_2 $为逆变器侧与电网侧电感，$ C_f $为电容。同步运行控制：通过锁相环（PLL）检测电网电压相位，确保VSG输出与电网同步。3. 仿真实现步骤模块搭建：在Simulink中分别构建光伏阵列、Boost变换器、VSG控制器、逆变器及电网模型。参数设置：根据实际系统参数（如光伏额定功率、电网电压等级、滤波器参数）调整模型参数。信号连接：按图1架构连接各模块，确保功率流与控制信号正确传递。仿真配置：设置仿真时间（如0-2s）、步长（如1e-5s）及求解器（如ode23tb）。运行与监测：启动仿真，通过“Scope”模块观察频率、电压、功率波形，记录动态响应数据。4. 仿真结果分析动态响应：验证系统在光照突变或负载扰动下的频率与电压恢复能力（如图3所示，频率偏差在0.2Hz内，恢复时间<0.5s）。功率平衡：检查光伏输出功率、电网吸收功率及负载功率是否匹配，评估VSG的功率调节效果。谐波分析：通过FFT工具分析逆变器输出电流谐波含量，确保满足IEEE 519标准（THD<5%）。图3 光照突变下系统频率与功率响应波形5. 控制策略优化方向参数自适应调整：根据电网工况动态调整虚拟惯量$ J $与阻尼系数$ D $，提升系统鲁棒性。多VSG协同控制：研究多台VSG并联运行的功率分配与频率同步机制。故障穿越能力：增强模型对电网短路或电压跌落的耐受能力，满足低电压穿越（LVRT）要求。参考文献郑光辉.基于虚拟同步发电机功率控制策略的光伏发电系统研究[D].重庆大学,2014.郑燕.基于虚拟同步发电机的光伏逆变器并网控制的研究[D].安徽理工大学,2015.徐湘楚.基于虚拟同步发电机的光伏并网发电控制策略研究[D].华北电力大学,2015.

储能逆变器出货约2.10万台、光伏逆变器出货约21.75万台！固德威半年报出炉，成绩喜人！

固德威半年报显示，其上半年在逆变器出货、营收、净利润及研发投入等方面均取得显著成绩，具体如下：

一、逆变器出货情况

上半年逆变器总出货量约为23.85万台，同比增长显著。

并网逆变器出货约21.75万台，占比约91.19%，是出货主力。

储能逆变器出货约2.10万台，占比约8.81%，虽占比相对较低，但增长势头强劲。

从市场分布来看：

境外逆变器出货量约为15.65万台，占比约65.62%，显示出固德威在国际市场上的强劲竞争力。

境内逆变器出货量约为8.20万台，占比约34.38%，国内市场也在稳步拓展。

二、财务表现

上半年营收10.87亿元，同比增长84.89%，营收规模快速扩大。净利润1.53亿元，同比增长29.66%，盈利能力持续提升。基本每股收益1.74元，为股东创造了良好回报。2021年上半年营收已占2020年全年营收的68%，全年营收翻番预期乐观。

三、储能逆变器发展历程与成绩

早期布局：固德威是光伏逆变器企业中较早布局储能逆变器的企业之一。2010年左右，公司就判断储能型逆变器将成为未来重要的发展方向，并着手进行研发。产品推出：

2015年推出ES系列单相光伏储能混合逆变器。

2016年以后不断丰富并网产品系列及储能产品系列，相继推出多款系列产品。

2019年以来，储能产品全面发展，推出MS系列、EH系列、SMT系列、BH系列等多款产品，覆盖户用、工商业、地面电站等各个领域。

销量增长：

2017年储能逆变器销量仅为4904台。

2019年增至1.47万台。

上市当年（2020年）全年出货量约为2.23万台。

2021年上半年出货量约为2.10万台，几乎完成了去年全年的销量，增长势头迅猛。

四、新产品推出与市场竞争力提升

今年上半年，固德威相继推出GW50K-BTC三相交流耦合逆变器以及两款家用储能锂电池Lynx-U和Lynx-S系列，为工商业项目和家庭实现电力的自发自用提供绿电解决方案。这些优质产品的推出，进一步提升了固德威在光伏和储能领域的竞争力。

五、研发投入与创新能力建设

上半年研发投入总额为6857.6万元，较上年同期增长100.47%，占营收总额的比例为6.31%，显示出公司对研发创新的高度重视。截至2021年6月30日，研发人员为382人，较上年同期214人增长78.50%，研发团队规模不断扩大，为公司的持续创新提供了有力保障。

六、未来展望

在“双碳”目标大背景下，新能源发展蕴藏着巨大的机遇和挑战。固德威将继续坚持研发创新能力建设，以稳扎稳打做好产品为核心，不断提升市场竞争力，迎接未来新能源市场的挑战与机遇。

锦浪科技：逆变器赛道王者，高瓴下重注的万亿市场，重点关注！

锦浪科技是组串式逆变器领域的龙头企业，受益于全球光伏市场增长及组串式逆变器渗透率提升，其技术研发与海外销售布局构成核心竞争力，财务表现优异且具备轻资产属性，是逆变器赛道中值得重点关注的投资标的。 以下从核心投资逻辑、公司基本面、行业格局、轻资产属性、财务数据五个维度展开分析：

核心投资逻辑市场空间广阔：逆变器作为分布式光伏发电系统的核心设备，行业处于蓬勃发展期。预计2025年全球逆变器市场空间将达到180亿美元。组串式逆变器趋势：随着组串式逆变器成本逐渐接近集中式逆变器，其市场占比进一步提高，目前占比已超70%。核心竞争力突出：锦浪科技在技术研发和销售服务方面具备优势，产品持续推新，销售海内外布局，处于高速发展阶段。公司基本面成立时间与业务方向：锦浪科技成立于2005年，专注于组串式逆变器生产销售。创立初期就确定了分布式的发展方向，主要业务聚焦于分布式光伏所使用的组串式逆变器。行业格局产品用途：组串式逆变器主要应用于各类住宅和工商业分布式发电系统，将太阳能电池组件产生的直流电变为稳定的、符合电网电能质量要求的交流电能接入电网，是太阳能光伏发电系统不可缺少的核心设备。市场集中度变化：

CR3：从2012年的33%提升到2016年的45%后基本稳定，厂商稳定为华为、阳光电源、SMA。

CR5：从2012年的39%提升到2015年的56%后基本稳定。

产品份额变化：15年之前主要是阳光电源和华为的份额提升，逻辑在于国产替代；15年后整体集中度变化不大，组串式逆变器厂商的份额快速上升，2020年占比达67%，集中式厂商的份额逐渐降低。市场空间差异：海外光伏发展较早，市场空间高于国内。2020年海外逆变器市场规模在251亿元，国内厂商产品外销毛利率远高于内销。轻资产属性生产流程：研发并设计出逆变器样品进行检测认证→购买原材料进行产品生产→将产品出售给终端客户或其上级客户→为客户提供及时的售后服务。采购环节：原材料占据逆变器成本超90%的份额，上游原材料企业竞争充分，对下游压力较小。生产环节：逆变器设备所需固定资产投资较少，部分生产环节可代工，公司资产以流动资产为主，货币资金与应收账款占据50%以上份额，具有明显轻资产属性。核心竞争力体现：在采购、生产环节一般不能构成进入壁垒的情况下，技术研发和售前售后服务才是逆变器企业的核心竞争力，这也是逆变器厂商销售费用率普遍在10%以上的原因。财务数据营收与利润增长：

自2013年以来，公司营业收入、净利润持续增长。2013 - 2017年营收复合增速达123%，2013年略微亏损，2014 - 2017年利润复合增速达209%。

2018 - 2019年行业遇到低谷期，收入利润增长放缓。

2020年实现营业收入20.84亿元，同比增长82.98%；实现归母净利润3.18亿元，同比增长151.3%；实现扣非净利润2.79亿元，同比增长130.1％。

2021半年报显示，报告期内实现营业收入14.54亿元，同比增长99.80%；实现扣非净利润2.02亿元，同比增长69.12％。

2021上半年公司实现逆变器出货33.83万台（Q1实现15万台、Q2实现19万台），同比大幅增长。

分业务情况：

并网逆变器业务：销售收入19.82亿元，同比增长84.69%，毛利率31.06%，占比营收超过95%，贡献了绝大部分的营收和利润。2021H1销售收入12.95亿元，同比增长89.48%。

国内外市场情况：

海外市场：2020年公司海外出口金额12.6亿元，同比增长76.78%，实现毛利率42.58%，海外渗透率提升趋势不改。

国内市场：2020年公司国内实现营收8.25亿元，同比增长93.33%，实现毛利率15.38%，同比下降2.19pcts。

利润构成：国内毛利仅占比19%，海外毛利占比81%，公司盈利主要在海外。

研发投入：

2020年公司研发费用0.94亿元，同比增长122.91%，研发费用率4.53%，同比增加0.82pct，且全部采用费用化处理。

2020年研发人员301人，占总员工比例19.16%，同比增加1.43pct。

产能与融资：

由于产品销售快速增长，公司产能利用率长期在120%以上。

2021年4月26日，公司发布《向不特定对象发行可转换公司债券预案》，募集资金总额不超过人民币95,838.00万元，将投资于“分布式光伏电站建设项目”以及“补充流动资金项目”，其中分布式光伏电站建设项目总投资6.85亿元，补充流动资金项目总投资2.8亿元。

存货与减值：公司2021Q1期末存货6.45亿元，同比增加3.89亿元，20年计提约0.05亿减值损失，比例较低。负债与现金流：

公司从2019年开始积极融资扩厂，负债结构以应付账款和应付票据为主，资产负债率较低。

2020年经营活动现金流量净流入3.65亿元，同比增长154.23%，其中经营活动现金流量净额1.49亿元。

ROE情况：ROE高于同行，从杜邦分析的角度来看，净利率和周转率都高于行业平均水平。同时由于融资，公司的杠杆率较低，一定程度上也拖累了ROE的表现。

整体而言，在光伏产业链中，逆变器是难得的轻资产、以产品力为核心竞争力的细分赛道。锦浪科技增长迅速，开支少，周转率高，是非常优秀的领域，要持续关注其入手机会。

SGS为阳光电源颁发全国首张VDE4110&4120证书

SGS为阳光电源颁发的全国首张VDE4110&4120证书，是国内首张同时通过德国中压和高压并网标准的认证证书，标志着阳光电源光伏逆变器产品达到国际严苛标准要求，彰显其技术领先地位。

证书背景与意义VDE4110&4120证书对应德国2018年发布的最新版中压（VDE-AR-N 4110:2018）和高压（VDE-AR-N 4120:2018）并网标准，分别取代此前的BDEW指令和VDE-AR-N 4120:2015版本。德国高压并网标准因技术要求严苛、测试复杂，被视为国际光伏并网领域的标杆，获得该证书需通过高/低电压穿越、无功功率响应时间等严苛测试，对企业研发能力和第三方认证机构的专业性均提出极高要求。此次阳光电源成为国内首家通过双标准认证的企业，证明其产品性能与可靠性达到国际顶尖水平。图：阳光电源光伏逆变器SG110CX获全国首张VDE4110&4120证书

技术挑战与标准差异

高压并网标准的严苛性：德国高压并网标准对逆变器的电网适应性、故障穿越能力、动态响应速度等指标要求远高于国际平均水平。例如，高/低电压穿越测试需模拟电网极端波动场景，要求逆变器在电压骤降或骤升时保持稳定运行并快速恢复输出，避免对电网造成冲击。

VDE4120与VDE4110的核心区别：VDE-AR-N 4120:2018（高压标准）在测试项目中增加了对无功功率响应时间、频率调节范围等参数的更高要求，例如要求逆变器在电网频率偏差时需在毫秒级时间内调整输出功率，以维持电网稳定性。

对行业的影响

推动技术升级：该证书的颁发促使国内光伏企业加大研发投入，提升产品对复杂电网环境的适应性，加速行业向智能化、高可靠性方向转型。

简化国际认证流程：德国标准常被欧盟及其他国家借鉴，通过VDE4110&4120认证可为企业产品进入欧洲市场提供便利，缩短海外认证周期。

提升第三方认证机构能力：严苛标准对认证机构的技术实力、测试设备、人员专业度提出更高要求，推动国内检测认证行业与国际接轨。

阳光电源的技术优势阳光电源此次获证的光伏逆变器SG110CX，通过集成先进控制算法与高精度传感器，实现了对电网状态的实时监测与快速响应。其产品在高/低电压穿越、动态无功支撑等关键性能指标上均优于标准要求，例如在电压骤降至20%额定值时，仍能保持0.625秒不脱网运行（标准要求0.15秒），为电网恢复争取关键时间。

SGS的认证角色SGS作为国际权威认证机构，在光伏领域拥有丰富的测试经验与全球认可资质。其针对VDE4110&4120标准的认证服务，涵盖从实验室测试到现场验收的全流程，确保产品符合德国电网公司（TSO）的并网要求。此次合作体现了SGS在推动中国光伏企业国际化中的技术支撑作用。

相关链接

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能创JLM Energy——这家公司玩“互联网+储能”的姿势好惊艳

JLM Energy通过“互联网+储能”模式，以Energizr储能系统、Measurz云监控平台和Powrz需求响应工具为核心，构建了智能微网解决方案，实现了能源的实时监测、优化调度和成本降低。 以下是具体分析：

一、JLM Energy公司概况成立背景：JLM能源公司成立于2011年，位于美国加利福尼亚州罗克林，由Farid Dibachi和Kraig Clark创立。创始人背景：

Dibachi是成功的企业家，曾创办Arzoon、Diba和Wavetron Microsystems，并在惠普工作过数年。

Clark是Core Logic (NYSE:CLGX)的联合创始人，曾在一家服务于抵押贷款和保险业的数据分析公司就职。

公司愿景：致力于研究、开发和制造储能产品，提供基于储能的智能微网解决方案，降低商业、工业和住宅用户的能量消耗。公司名称由来：以他们孩子的首字母来命名公司的名称-JLM。二、Energizr储能和管理系统系统概述：Energizr是JLM能源公司的储能和管理系统，主要针对住宅和小型商业项目的并网或离网。系统组成：在单个单元中，Energizr汇集了能量储存系统的四个主要组成部分，即公用电网电源、可再生能源、外部备用发电机及能量储存。通信与监控：Energizr可以通过互联网或手机网络连接到所有者和当地公用电网并进行通信，实现对能量储存系统的在线监控。系统优点：

通用的软件控制平台（Measurz）。

离/并网可切换，适配任何并网逆变器。

可组合使用（4套，17.6 kVA），集成内燃发电机。

设计美观，嵌入式通信（以太网、WiFi、RS-485等）。

事件和时间驱动编程，具备需求响应功能（Powrz）。

风力发电机组无缝集成（Zefr），嵌入式切换开关，安装简单。

运行模式：通过储存由Zefr风机阵列和Solarz光伏阵列产生的多余能量，减少对电网的依赖，创造更可靠的可再生能源系统。Energizr具有四种运行模式。三、Measurz云在线监控平台平台概述：Measurz是JLM能源公司的云软件平台，被设计为JLM产品的用户界面和数据采集器。系统接入：所有JLM能源公司的产品都可以接入Measurz，系统控制器通过静态IP地址与互联网连接。用户监测与控制：Measurz识别系统序列号，为用户提供用户名和密码，用户可使用这些凭证监测和控制能源系统。能源建模与监控系统（EST）：

监视整个能源系统的运行状况，实时监测能源系统产生和消耗的能量。

用户可远程控制所有接入到Measurz的设备，例如在用电高峰期切断电池，让光伏发电并入共用电网。

EST可从共用事业单位获取实时电价信息，用户可选择使用储存在电池中的能量以降低成本。

用户可自定义能源系统，EST会给出系统的成本、发电预测、20年的财务状况等信息。

四、Powrz需求响应管理工具工具概述：Powrz是JLM能源推出的一款实时需求响应管理工具。工具优点：

可使电费降低高达30％，一年之内即可收回投资成本。

实时或15分钟一次的功率测量，可将几个Powrz单元组合使用以满足大型系统的需求管理。

云在线管理平台可以对其进行远程控制。

工作原理：Powrz通过负荷接线箱与建筑物的电气负载相连，实时监测建筑物的功率。如果总功率超过特定量，Powrz将控制系统切断多达四个建筑物的负荷，以减少高昂的电费支出。五、案例分析：风-光-电池离网家用系统项目背景：2015年1月，JLM能源公司在加利福尼亚州的第二套风-光-电池并网/离网家用系统获得政府批准。系统组成：

光伏发电：采用JLM能源的Solarz产品，提供3种规格的光伏组件，采用智能逆变器远程实时监控发电状况。

风力发电：采用JLM能源的Zefr产品，结合空气动力学、电力电子和数字化控制的风阵列发电系统。

太阳光热系统：配备JLM能源的Gyezr太阳光热系统，采用先进的功率采集技术，使用无线通信监测状态和性能数据。

能量储存和管理：由JLM能源的基于电池的储能系统Energizr实现。

运行状况监测及控制：由云在线监控平台Measurz进行。

系统特点：一般为离网模式，用户所需电能为自给自足，并对发电及用电状况进行实时监控。在必要的时候可以转换成并网模式，从公用电网获取电能。六、结语与特斯拉的差异：与特斯拉卖production-电池不同，JLM能源卖的是solution-基于电池的储能系统。智能微网系统：JLM能源提供的基于电池的储能系统实质上是一个智能微网系统，具有云在线远程监控、实时需求响应管理等显著特点。对我国智能微网建设的参考价值：

最大程度接纳分布式电源。

通过远程监控实现节能增效。

满足用户对供电可靠性的个性化需求。

利用储能装置和控制保护装置实时调节以平滑系统的波动。

实现用户侧需求响应。

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