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基于阻抗模型的双环控制策略以减少二次谐波电流并提升两级逆变器动态性能
Impedance Model-Based Dual-Loop Control Strategy for a Two-Stage Inverter With Second Harmonic Current Reduction and Dynamic Performance Improvement
Dong Zhang · Yiming Zhang · Xuhong Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
两级单相逆变器的瞬时输出功率在两倍输出电压频率（2fo）处脉动，导致前端直流变换器中产生大量二次谐波电流（SHC）。本文提出一种基于前端直流变换器并联输出阻抗模型的新型双环控制策略，以抑制SHC并提升动态响应。电流环采用比例-积分-谐振控制器（PIRC），在有限带宽下进一步抑制SHC；电压环在主动扰动抑制控制器（ADRC）前向通道中引入陷波滤波器，使截止频率高于2fo，显著改善负载瞬态响应。同时提出逐步闭环参数设计方法，兼顾SHC抑制、相位裕度与动态性能。实验基于1.8 kW样机验证，结果表明所...
解读: 该双环控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和车载OBC充电机具有重要应用价值。针对两级单相拓扑中二次谐波电流（2fo）导致的前级DC-DC变换器纹波问题，所提PIRC电流环+ADRC电压环方案可直接应用于储能PCS的DC-AC级联架构，有效降低直流母线电容需求，提升系统功率密度。基于阻抗模型的逐步闭...
DC-DC变换器先进故障诊断方法：利用电信号的时间连续性
Advanced Fault Diagnosis Method for DC–DC Converters: Leveraging the Temporal Continuity of Electrical Signals
Li Wang · Zidong Wang · Chao Xu · Yiming Xu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
本文聚焦可靠的直流 - 直流转换器运行对现代电力电子设备稳定性的关键作用。解决了直流 - 直流转换器故障诊断中的一个常见问题：倾向于依赖局部特征拟合，而忽略了电信号的时间连续性。从数据处理的角度提出了一种利用自适应小波变换的创新诊断方法。该技术可以动态调整尺度和平移参数，以适应电路条件变化导致的电信号连续变化。从模型改进的角度，设计了扩展卷积胶囊网络模型。该模型通过多尺度特征提取、全局 - 局部注意力机制的融合以及全局向量分析，有效诊断故障特征。结果表明，本文方法能有效提取电信号的时间连续性特征...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源的产品核心依赖于高可靠性的DC-DC变换器。该论文提出的基于时序连续性特征的故障诊断方法，对我们现有产品线具有重要应用价值。 从业务角度看，该技术直击当前诊断系统的痛点。传统方法侧重局部特征拟合，在光伏逆变器面对复杂光照变化、储能系统应对频繁充放电...
基于开关频率调制的VSG基频结温主动热控制方法
Active Thermal Control With Switching Frequency Modulation for Fundamental Frequency Junction Temperature of the VSG
Yiming Cao · Yingzhou Peng · Chongyu Zhao · Quanjie Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
随着可再生能源的广泛应用，具备自同步并网能力的虚拟同步发电机（VSG）受到广泛关注。作为功率转换核心器件，IGBT因易发生故障而影响系统可靠性与寿命，成为研究重点。现有主动热控制（ATC）方法虽可调控IGBT芯片结温并延长寿命，但多需改动模块结构或导致电能质量下降，且忽视基频电流引起的长期热循环对周期性结温波动的影响。为此，本文提出一种基于开关频率调制的VSG内部IGBT主动热控制方法，有效降低IGBT平均结温及周期性结温波动。仿真与实验验证了该方法的有效性。
解读: 该基于开关频率调制的VSG热控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可在不改动IGBT模块结构的前提下，通过动态调节开关频率有效降低功率器件平均结温及基频热循环引起的周期性温度波动，直接提升系统可靠性与寿命。对于阳光电源已广...