Teager Energy Operator as a Metric to Evaluate Local Synchronization of Power System Devices
本文提出基于复频率与Teager能量算子的同步能量（SE）公式，用于评估电力系统设备的局部同步性，并通过案例验证其在不同运行条件下的有效性。
2025-03-09 cs.SY eess.SP eess.SY
On the input admittance of a universal power synchronization controller with droop controllers
本文推导了集成功率同步控制与下垂控制的通用框架的输入导纳，并通过无源指数分析证明$QV$和$PV$比例分量的优势，且以构网型变换器与发电机并联案例验证。
2025-06-20 cs.SY eess.SY
Synchronization of Power Systems and Kuramoto Oscillators: A Regional Stability Framework
The University of Hong Kong（香港大学）
本文提出一种区域稳定性分析框架，用于解决电力系统暂态稳定性和非均匀库莫托振荡器同步问题，通过新的同步定义和区域参数化李雅普诺夫函数，推导出两个代数稳定性条件，并首次明确给出了电力系统的吸引域估计。
2018-04-05 cs.SY eess.SY
Performance Limits and Tradeoffs of Power Systems Synchronization Recovery in Complex-Frequency Representation
Tsinghua University（清华大学）
本文针对逆变器主导电力系统，在复频率表示下建立同步恢复的守恒定律，揭示性能极限与权衡，并通过IEEE 39节点系统验证。
2026-10-05 cs.SY eess.SY
A Fully Self-Synchronized Control for Hybrid Series-Parallel Electronized Power Networks
针对混合串并联电子化电力系统自同步机制未被揭示的问题，提出一种基于功角与功率因数角机制、整合功率下垂与功率因数角下垂的分散控制策略，实现各模块自同步与功率平衡。
2025-03-02 cs.SY eess.SY
Robust black start of an offshore wind farm with DRU based HVDC link using power synchronization control
本文提出一种用于含DRU-HVDC链路海上风电场黑启动的通用功率同步控制器，通过外环电压-功率下垂和虚拟功率量应对大延迟，实现均衡功率分配与稳定运行，案例验证其鲁棒性。
2025-06-20 cs.SY eess.SY
Characterizing the Role of Complex Power in Small-Signal Synchronization Stability of Multi-Converter Power Systems
本文研究复功率对多变流器电力系统小信号同步稳定性的影响规律，建立系统模型并提出稳定性指标，将复功率对稳定裕度的作用解析为加权求和形式，揭示了有功功率产生与消耗间的抵消效应以防止失稳问题。
2024-02-14 cs.SY eess.SY
Design-Oriented Transient Stability Analysis of Grid-Connected Converters with Power Synchronization Control
Aalborg Universitet（奥尔堡大学）
本文通过相平面分析电网连接逆变器功率同步控制系统的暂态稳定性，揭示了在暂态扰动后存在平衡点时系统能维持与电网同步，而在电网故障无平衡点时确定了临界解列角，该角度等于故障后运行中不稳定平衡点的功率角，为电力系统保护设计提供了依据，同时发现即使故障解列角超过临界角，系统仍可在约一个振荡周期内重新同步，从而降低延迟故障解列导致系统崩溃的风险。
2018-10-28 cs.SY eess.SY
Initial analysis of the impact of the Ukrainian power grid synchronization with Continental Europe
当俄罗斯于2022年2月24日\textsuperscript{th}入侵乌克兰时，这导致了许多声援乌克兰的行为，包括对其电力系统的支持。入侵开始后仅20天，乌克兰和摩尔多瓦的电网就与欧洲大陆的电网同步，以确保这些电网的稳定性。在这里，我们提出了一个初步的分析，如何同步影响的电网频率和跨境流动的电功率在欧洲大陆的统计。我们观察到更快的区域间振荡，进出乌克兰和周边国家的跨境流动的波动和变化增加，这是与欧洲大陆同步的影响。总的来说，这些变化很小，使得现在连接的系统可以被认为与同步之前一样稳定。
2022-12-13 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Inertia Matching Principle: Improving Transient Synchronization Stability in Hybrid Power Systems With VSGs and SGs
Hohai University（河海大学）；State Grid Electric Power Research Institute（国家电网电力科学研究院）
本文研究了混合虚拟同步发电机与同步发电机的电力系统暂态同步稳定性，提出惯性匹配原理，揭示了惯性匹配对稳定性的影响，并提出协调稳定策略以提升同步稳定性。
2026-04-21 cs.SY eess.SY
Time Distribution Principle Using Measured Traveling Waves in Power Grid
针对分布式系统时间同步的传统方法存在信号脆弱性等问题，提出基于电网行波测量的新型时间同步原理，经IEEE 14节点系统仿真验证可实现微秒级精度，是传统方法的潜在替代方案。
2026-08-14 cs.SY eess.SY
Impacts of Grid Structure on PLL-Synchronization Stability of Converter-Integrated Power Systems
Zhejiang University（浙江大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文研究了电网结构对多逆变器系统PLL同步稳定性的影响，通过Kron降阶方法将系统简化为仅包含逆变器节点的等效网络，并分析了接地拉普拉斯矩阵的最小特征值对稳定性边界的作用，提出了通过PLL重新调谐、合理放置逆变器或增强弱连接来提高稳定性的方法。
2019-11-25 cs.SY eess.SY
Utilizing synchronization to partition power networks into microgrids
将电网划分为一组微电网或孤岛的问题对于未来智能电网的设计以及作为受极端故障影响的电网部分中恢复电力调度的最后手段都是有意义的。在文献中，这个问题通常通过将其转化为组合优化问题来解决，通常通过遗传算法或禁忌搜索等通用启发式方法来解决。在本文中，我们采取了不同的路线，并获得网格分区，通过利用的cyberlayer的仓本振荡器的同步动力学，每个参数作为一个粗略的近似网格的节点的动态，它对应的。我们首先提出了一个集中的算法，然后分散的战略。在前者中，节点聚合基于它们的节点间同步时间，而在后者中，它们利用网络层中的振荡器的同步来自组织成岛。我们的初步结果表明，启发式同步算法收敛到分区，通过其他更繁琐和计算昂贵的优化方法获得的。
2021-07-26 cs.NE cs.SY eess.SY
Synchronization of Power Systems under Stochastic Disturbances
本文研究随机扰动下电力系统同步问题，用布朗运动建模扰动并提出频率与相角差方差计算方法，给出均匀情形显式公式、非均匀情形界及网络结构影响。
2023-08-18 cs.SY eess.SY
How modular structure determines operational resilience of power grids
同步稳定性是电网的重要动态特性之一。在这项研究中，我们带来的操作角度的同步稳定性分析，不仅计数，而且部分节点之间的同步。为此，我们引入了两个不同的措施，估计电网节点的运营弹性：功能稳定性和功能电阻。我们证明了模型网络图案和IEEE测试电网的措施的实际适用性。作为一个案例研究的德国电网，我们揭示了电网的模块化结构和特定的单向电流流动决定了电网节点的运行弹性的分布。复制我们的发现集群基准网络，我们验证了模块化的影响，对电网的稳定性，并确认我们的措施可以有见地的工具，以了解电网的同步动态。
2021-04-26 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Low-Power Synchronization for Multi-IMU WSNs
针对医疗多IMU无线传感器网络，提出基于BLE的低功耗同步采集平台，在1 μs与200 μs两档精度下显著降低能耗。
2023-09-26 cs.NI cs.SY eess.SY
Self-Organized Synchronization and Voltage Stability in Networks of Synchronous Machines
Carl-von-Ossietzky-Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）；Westfälische Wilhelms-Universität Münster（明斯特威斯特法伦威廉大学）；Center for Nonlinear Science（非线性科学中心）
本文研究同步机网络中自组织同步对电压稳定性的影响，通过扩展经典Kuramoto模型引入动态电压方程，探讨小系统扰动场景下的稳定性与同步特性，为现代电网设计提供新视角。
2013-07-10 cs.SY eess.SY nlin.AO
Lunar Power Grid: Network Structure and Spontaneous Synchronization
本文针对NASA计划建造的kHz级月球电网，推导了其唯一局部稳定同步模式的充要条件，研究了参数失稳时的分岔过程，为提升异质复杂网络稳定性提供参考。
2024-12-12 cs.SY eess.SY math.DS
An Event-Based Synchronization Framework for Controller Hardware-in-the-loop Simulation of Electric Railway Power Electronics Systems
针对复杂拓扑高开关频率铁路电力变换器传统CHIL仿真实时性差的问题，提出基于事件同步的ES_CHIL框架，通过事件轴同步缓解实时约束，经350 kW系统验证，提升仿真保真度与应用范围。
2023-11-13 cs.SY eess.SY
Real-Time Integrity Indices in Power Grid: A Synchronization Coefficient Based Clustering Approach
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；University of Arkansas at Little Rock（阿肯色大学小石城分校）
本文提出基于同步系数模ularity聚类的新方法，用于实时识别电力电网中发电机的相干群体。通过发电机连通指数、发电机分裂指数和系统分离指数研究电力系统动态行为，并比较同步系数与发电机转子角相关系数。
2018-04-09 cs.SY eess.SP eess.SY
Synchronization and Aggregation of Nonlinear Power Systems with Consideration of Bus Network Structures
Max Planck Institute for Dynamics of Complex Technical Systems（马克斯·普朗克复杂技术系统动力学研究所）；Tokyo Institute of Technology（东京工业大学）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文研究非线性电力系统同步与聚合问题，基于枢纽网络结构提出同步概念，通过图对称性和等价划分扩展同步方法，并展示如何通过聚合生成精确简化模型。
2018-03-01 cs.SY eess.SY math.DS
Power Network Uniqueness and Synchronization Stability from a Higher-order Structure Perspective
三元子图分析基于高阶连通模式揭示了电力网络的结构特征。与无标度网络、小世界网络和随机网络相比，幂网络的五个单向三元子图具有独特的三元显著性剖面（TSP）。值得注意的是，三元闭包在电力网络中具有最高的意义。因此，唯一的TSP可以作为一个结构标识符，以区分电力网络从其他复杂网络。电力网络形成网络超家族。此外，基于随机增长模型的综合电力网络成长为属于超家族的网络，具有更少的传输线数量。三元闭包的重要性与通过网络冗余度量的建设成本密切相关。在同步稳定性和建设成本之间的权衡导致了电力网络超族。具有唯一TSP特征的电力网络本质上是这种权衡的结果。幂网络超族的唯一性揭示了幂网络的一个重要事实。
2022-03-25 cs.SY eess.SY nlin.AO
Robust synchronization of electric power generators
我们考虑同步两个发电机的问题，其中一个（领导者）是服务于随时间变化的电力负载，使他们最终可以连接形成一个单一的电力系统。每个发电机由二阶简化状态空间模型描述。我们假设，发电机不服务于外部负载最初（追随者）有机会获得测量的领导者的相位角，破坏了一些附加的干扰。通过使用这些测量结果，并利用具有ISS型鲁棒性的降阶观测器的结果，我们提出了一个程序，该程序驱动（i）跟随者的角速度足够接近领导者的角速度，以及（ii）跟随者的相位角足够接近两个系统将被电连接的点的相位角。的测量干扰和由领导者所服务的电力负载的变化方面的同步误差的显式界计算。我们通过数值模拟来说明这个过程。
2019-09-09 cs.SY eess.SY math.OC
Synchronization and Transient Stability in Power Networks and Non-Uniform Kuramoto Oscillators
University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
利用奇异摄动分析建立电力网络模型与非均匀Kuramoto振子模型之间的等价关系，并推导出同步与暂态稳定性的代数条件。
2011-06-27 cs.SY eess.SY math-ph
Transient Triggering Grid-Forming Synchronization Control Under Voltage and Frequency Dips
Nantes Université, École Centrale Nantes（南特大学，中央理工-南特学院）
针对构网型逆变器在电压和频率跌落下的失步问题，提出瞬态触发构网型同步控制，利用端电压与功率差信号调节内角，经电磁暂态仿真验证，提升同步稳定性且无需额外调参。
2026-10-01 cs.SY eess.SY
Experimental Demonstration of Remote Synchronization in Coupled Nonlinear Oscillator
本研究基于MSF方法分析耦合非线性振荡器无标度网络的远程同步，通过线性化与电路实验验证了星形网络中仅靠中央枢纽通信的外围振荡器能实现稳定同步。
2024-11-14 cs.SY eess.SY
Synchronization-Aware and Algorithm-Efficient Chance Constrained Optimal Power Flow
Columbia University（哥伦比亚大学）；New Mexico Consortium（新墨西哥联盟）
本文提出凸优化方法，用于建模非线性特性及随机效应，解决包含同步失稳约束和风场波动的非线性最优功率流问题，提升计算效率与稳定性。
2013-06-12 cs.SY eess.SY math.OC
Optimizing Synchronization Stability of the Kuramoto Model in Complex Networks and Power Grids
The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
本文通过最小化主导Lyapunov指数优化Kuramoto模型的同步稳定性，利用切集空间近似简化目标函数并推导梯度和Hessian，提出高效算法，提升电力系统稳定性。
2017-01-14 cs.SY eess.SY math.DS
Synchronization of Kuramoto Oscillators: Inverse Taylor Expansions
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本文研究了具有任意拓扑和异质边权的Kuramoto振子网络的频率同步问题，提出了一种新的等价转录来求解同步方程，并通过幂级数展开计算Kuramoto模型的同步解以及该级数强收敛的充分条件。截断幂级数提供了高效的同步解计算方案和易于检查的统计正确的同步测试层次。
2018-09-24 cs.SY eess.SY math.DS
Global analysis of synchronization performance for power systems: bridging the theory-practice gap
Universidad ORT Uruguay（乌拉圭ORT大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文研究了电力系统同步性能的全局分析，提出了一种更现实的网络场景下的评估方法，并定义了用于电力工程师的动态行为指标，如系统频率、Nadir和RoCoF等，同时通过仿真验证了网络结构和参数对同步的影响。
2019-05-16 cs.SY eess.SY math.OC
Design and Implementation of an Automatic Synchronizing and Protection Relay through Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL) Simulation
本文重点介绍了一种自动同步和保护继电器的设计和实现，以自动化的分布式能源（DER）的同步过程中的主电网。所提出的设计利用一个具有成本效益的数据采集，使用Arduino结合LabVIEW软件来实现多用途同步继电器。建议的同步继电器是能够同步的分布式发电机（DG）从黑启动到电网，并满足所施加的实用程序的要求。同步继电器是通过实际的实验室规模的同步发电机的电压和频率控制来实现的。在同步过程中，通过功率硬件在环（PHIL）仿真，利用步进电机作为原动机的速度控制实现频率同步，利用励磁控制模块实现电压同步。在并网模式下，同步发电机的有功和无功功率控制和保护方案也已实施。所提出的多功能继电器已部署和实验室规模的测试台上进行测试，以验证所提出的设计和功能。
2019-06-30 cs.SY eess.SP eess.SY
Minimizing the Expected Cost of Synchronization in Lossless Power Networks
Cornell University（康奈尔大学）
针对随机可再生能源集成带来的挑战，提出一种基于图拉普拉斯矩阵的凸优化方法，通过最优修改网络拓扑来最小化电力网络暂态，并在IEEE 30节点系统上验证了有效性。
2026-05-27 cs.SY eess.SY math.DS
Multilayer control of synchronization and cascading failures in power grids
本文提出一种多层网络控制方案，结合比例与积分控制律，并考虑过载条件，以应对电网大扰动导致的失同步和级联故障，并在意大利高压电网上验证。
2023-12-27 cs.SY eess.SY math.DS
Demonstrating Remote Synchronization: An Experimental Approach with Nonlinear Oscillators
本研究利用主稳定性函数（MSF）和电子电路实验平台，验证了耦合非线性振荡器网络集群间的远程同步现象，为神经科学及通信网络等领域的应用提供了理论与实验基础。
2025-04-10 cs.SY eess.SY nlin.CD
