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自适应输出反馈最优控制在集成波浪能转换装置平台中的设计、控制与实验
Adaptive Output-Feedback Optimal Control for Integrated Wave Energy Converter Platform: Design, Control and Experiment
Yingbo Huang · Jingjie Zhang · Jiaxin Xu · Jun Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
为实现波浪能的高效功率转换，本文提出了一种新颖的能量提取装置（PTO）机械设计和波浪能转换器（WEC）控制策略。首先，设计了一种考虑永磁同步发电机（PMSG）的集成式WEC - PTO模型。该模型的一个显著特点是引入了基于机械运动整流（MMR）的PTO，它能够将浮子的往复运动转换为PMSG的非往复旋转。其次，开发了一种自适应输出反馈最优WEC控制方法。具体而言，采用扩张状态观测器（ESO）来处理未知的系统非线性动力学。然后，推导了一个输出代数黎卡提方程（OARE），其最优解可以通过系统输出信息计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项波浪能发电控制技术虽然聚焦于海洋能源领域，但其核心技术架构与我司在光伏、储能系统中的控制策略存在显著的技术共性和迁移价值。 首先，该研究提出的永磁同步发电机（PMSG）集成方案与我司在光伏逆变器、储能变流器中广泛应用的永磁同步电机控制技术高度契合。论文中的机械运动整流...
适应负荷时空特性的铁路电能质量混合治理装置及控制策略研究
Research on Hybrid Power Quality Compensation Device and Control Strategy for Railway Systems Considering Spatiotemporal Characteristics of Load
杨宏钧刘俊良杜雄杜程茂陈斌郑连清 · 中国电机工程学报 · 2025年6月 · Vol.45
针对现有铁路电能质量治理装置仅考虑机车牵引工况的问题，提出一种适用于V/v型牵引系统的“RPC+TSC+TCR”混合治理装置，设计基于供电臂电压电流相位判别的铁路功率调节器控制策略及TCR、TSC控制方法，实现多工况下电能质量综合治理。采用实际机车模型替代传统谐波源模型以更准确表征负荷特性，并在Scott型系统中验证了方案的通用性。通过PSCAD仿真验证了所提方案的有效性，为工程应用提供技术支撑。
解读: 该混合补偿装置的相位判别控制策略对阳光电源储能变流器和充电桩产品具有重要借鉴价值。其RPC+无源补偿的混合架构思路可应用于ST储能系统的电能质量治理模块，通过有源无源协同降低系统成本；基于电压电流相位判别的控制方法可优化充电桩产品在大功率快充场景下的功率因数校正和谐波抑制性能；实际负荷模型替代传统谐...
同步电机接口新能源发电拓扑及运行控制策略
Topology and Operation Control Strategy of Renewable Energy Generation with Synchronous Machine Interface
刘纯张明远汪海蛟何国庆孙艳霞曲平张兴赵牧驰 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45
当前风力与光伏发电主要依赖电力电子变流器并网，受限于器件过流能力，电网故障时暂态支撑能力较弱。为此，本文研究一种基于同步电机接口的新型新能源发电拓扑，分析其起动、并网、稳态与故障暂态控制机理，提出相应的稳态功率传输与暂态支撑控制策略。通过拓扑结构与控制策略的协同优化，系统在稳态下具备优良的功率调节、无功支撑与构网能力，在故障期间展现出优于传统变流器接口的暂态支撑性能。仿真结果验证了所提拓扑与控制策略在多种工况下的有效性与优越性。
解读: 该同步电机接口拓扑为阳光电源构网型产品提供了差异化技术路径。相比现有ST储能变流器和SG光伏逆变器采用的纯电力电子构网方案，同步机接口可显著提升故障暂态支撑能力，突破SiC/GaN器件过流限制。该技术可应用于：1）PowerTitan大型储能系统，增强电网黑启动能力；2）海上风电等恶劣工况场景，提升...
面向新型配电系统的混合式配电变压器技术综述
A Review of Hybrid Distribution Transformer Technology for Novel Distribution Systems
马明 · 卓放 · 刘进军 · 袁敞 等7人 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51
配电变压器是电能供需的交汇点，也是配电网故障与电能质量问题影响源-网-荷-储协同运行的集散点，但传统变压器存在不可控、缺乏故障隔离与穿越能力等缺陷。近年来，柔性可控的混合式配电变压器（HDT）成为研究热点，国内外已提出多种拓扑结构与控制方法。本文系统梳理了面向新能源配电网的HDT应用需求、发展历程及关键技术，重点总结了工频变压器与变流器串并联集成拓扑、多层级控制保护协调策略、集成化设计与标准化进展，并探讨了HDT面临的关键制约因素与未来发展方向，为智能配电变压器的研究提供参考。
解读: 混合式配电变压器（HDT）技术与阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器的源网荷储协同控制高度契合。HDT的变流器串并联拓扑可借鉴应用于PowerTitan储能系统的多机并联架构，提升故障穿越能力；其多层级控制保护策略可优化iSolarCloud平台的配电网侧协调控制算法。对于工商业储能和充电桩产品，H...
基于Andronov-Hopf振荡器的逆变器暂态稳定性分析与控制策略增强
Transient Stability Analysis and Enhanced Control Strategy for Andronov-Hopf Oscillator Based Inverters
Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
基于安德罗诺夫 - 霍普夫（Andronov - Hopf）的虚拟振荡器控制（AHO）是一种新型的非线性构网型（GFM）控制策略，与下垂控制和虚拟同步发电机控制相比，具有更好的动态性能。然而，电网电压跌落会影响AHO逆变器与电网之间的同步。在极端情况下，系统可能没有稳定运行点，从而导致暂态稳定性问题。本文建立了考虑逆变器电压特性的动态功角模型。随后，分析了在电流无约束运行情况下AHO参数对暂态稳定性的影响，并讨论了电流限幅策略的作用。在此基础上，从优化电压特性和补偿功率设定值（OVCP）的角度，...
解读: 从阳光电源构网型逆变器技术演进角度看，该论文提出的Andronov-Hopf虚拟振荡器控制策略代表了新一代非线性并网控制技术方向，对我司光伏逆变器和储能系统的技术升级具有重要参考价值。 在业务应用层面，AHO控制相比传统下垂控制和虚拟同步机具有更优的动态性能，这直接契合我司大型地面电站和工商业储能...
带中继端口的模块化多有源桥变换器功率解耦与优化控制研究
Research on Power Decoupling and Optimal Control of Modular Multiactive Bridge Converter With Relay Port
Changyu Gao · Kai Li · Zhibo Zhang · Fan Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
模块化多有源桥（MMAB）变换器是一种模块化、可扩展且极具前景的多端口变换器，它便于实现各种电源和负载之间的灵活互联。在传统的MMAB结构中，所有端口都通过多个高频变压器与一个公共高频链路耦合，这本质上会在端口之间引入交叉耦合功率流。本文提出了一种改进的MMAB变换器结构，该结构引入了一个额外的中继端口，以实现硬件层面的功率解耦。所提出的拓扑结构无需复杂的控制策略，且允许每个端口作为独立的双有源桥变换器独立运行，互不干扰。利用频域分析详细分析了功率流解耦原理。此外，提出了一种基于占空比控制的优化...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项模块化多有源桥（MMAB）变换器技术具有显著的战略价值。该技术通过引入中继端口实现硬件级功率解耦，有效解决了传统多端口变换器中端口间交叉耦合的核心难题，这与阳光电源在光储充一体化、多能互补系统等场景的技术需求高度契合。 在储能系统应用层面，该技术的模块化、可扩展特性能...
基于PFC控制信号驱动的并网光伏系统MPPT技术
PFC Control Signal Driven MPPT Technique for Grid-Connected PV Systems
Luigi Costanzo · Guido Rubino · Luigi Rubino · Massimo Vitelli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种名为CICERONE的新型MPPT技术，通过利用PFC控制器的内部信号生成直流母线电压参考值，适用于单级和双级并网光伏系统。该方法简化了控制逻辑，提高了光伏系统的跟踪效率与动态响应能力。
解读: 该技术通过复用PFC控制信号实现MPPT，能够有效降低光伏逆变器的控制复杂度并提升动态性能。对于阳光电源的组串式逆变器（SG系列）和户用逆变器产品线，该算法有助于在不增加额外传感器成本的前提下，优化直流侧电压控制，提升全功率范围内的转换效率。建议研发团队评估该算法在单/双级拓扑中的计算开销，并考虑将...
电力变换器变开关频率技术：综述与未来趋势
Variable Switching Frequency Techniques for Power Converters: Review and Future Trends
Liwei Zhou · Matthias Preindl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文综述了电力电子与电机驱动领域中的变频（VF）技术。根据频率变量的分类，VF技术可分为变驱动速度频率、变开关频率（VSF）和变采样频率三个维度。文章重点探讨了变开关频率技术在优化变换器性能、降低损耗及改善电磁干扰方面的应用现状与未来发展趋势。
解读: 变开关频率（VSF）技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，通过动态调整开关频率，可以在轻载时降低开关损耗以提升整机效率，在重载或特定工况下优化谐波频谱以减小磁性元件体积。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台结合...
带非线性LC滤波器的并网逆变器自适应控制
Adaptive Control of Grid-Connected Inverters With Nonlinear LC Filters
Hossein Safamehr · Tooraj Abbasian Najafabadi · Farzad Rajaei Salmasi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
分布式发电中，逆变器是核心能量转换设备。本文研究了非线性LC滤波器在并网逆变器中的应用。由于非线性电感B-H曲线特性，LC滤波器表现出非线性，本文提出了一种自适应控制策略以优化其并网性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品——组串式及集中式光伏逆变器。在光伏电站中，为了降低成本和体积，电感元件常工作在磁饱和临界区，表现出非线性特征。该自适应控制策略能有效补偿非线性电感带来的谐波畸变，提升电能质量。建议研发团队将其应用于新一代组串式逆变器，特别是在高功率密度设计中，通过软件算法补偿硬件非...
多有源桥
MAB）变换器前馈功率流控制的机器学习方法
Mian Liao · Haoran Li · Ping Wang · Tanuj Sen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
多有源桥（MAB）变换器在实现复杂功率流控制方面具有重要意义。传统前馈控制方法依赖于精确的集总电路模型，而本文提出了一种无需精确电路模型的机器学习（ML）方法，用于实现MAB变换器的前馈功率流控制，提升了系统控制的灵活性与鲁棒性。
解读: MAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及多端口能源路由器中的核心拓扑。传统的控制策略高度依赖参数建模，在复杂工况下易受参数漂移影响。本文提出的机器学习前馈控制方法，能够摆脱对精确电路模型的依赖，显著提升多端口变换器在动态响应和功率分配精度上的表现。建议研发...
微电网中功率变换器的自适应动态参考控制
An Adaptive Dynamic Reference Control for Power Converters in a Microgrid
Vijesh Jayan · Amer M. Y. M. Ghias · Josep M. Guerrero · Adel Merabet · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于微电网功率变换器的自适应动态参考（ADR）控制策略。传统方案需分别配置输入电流和直流母线电压控制器，而ADR控制利用离散时间模型直接生成直流母线电压所需的输入电流参考值，从而省去了额外的控制器，简化了系统控制结构。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光储一体化解决方案具有重要价值。通过简化直流母线电压与电流的双环控制结构，ADR控制能够提升PCS在微电网运行中的动态响应速度和稳定性，降低控制器的计算复杂度。建议研发团队在PCS的控制算法中引入此类自适应策略，以优化在弱电...
一种基于V-I下垂特性的并联逆变器集成同步与控制策略
An Integrated Synchronization and Control Strategy for Parallel-Operated Inverters Based on V–I Droop Characteristics
Wenyuan Cao · Minxiao Han · Xiahui Zhang · Yajuan Guan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
电压-电流（V-I）下垂控制作为传统下垂控制的替代方案，通过省去功率环（含低通滤波器）简化了结构并提升了动态响应性能。本文针对该方法在并联电压源逆变器（VSI）应用中缺乏功率环带来的挑战，提出了一种集成化的同步与控制策略，旨在实现更优的功率分配与系统稳定性。
解读: 该研究提出的V-I下垂控制策略对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要价值。通过简化控制环路，该技术可显著提升PCS在微电网及多机并联场景下的动态响应速度和功率分配精度。建议研发团队将其应用于构网型（GFM）储能系统的控制算法优化中，以增强系统...
一种改善单级单相逆变器光伏电压调节的控制器
A Controller Improving Photovoltaic Voltage Regulation in the Single-Stage Single-Phase Inverter
Leonardo Callegaro · Christian Rojas · Mihai Ciobotaru · John Fletcher · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文针对单级单相光伏逆变器，深入分析了光伏输入电压的调节机制。不同于以往侧重电流控制的研究，本文提出了一种新型控制器，旨在提升光伏系统在运行过程中的电压稳定性与可靠性，对优化单级逆变架构的动态响应具有重要意义。
解读: 该研究直接针对单级单相逆变架构，与阳光电源的户用光伏逆变器（如SG系列）产品线高度契合。单级架构在户用场景中具有高效率和低成本优势，但光伏输入电压的稳定性直接影响MPPT效率和系统寿命。该控制策略可优化阳光电源户用逆变器在弱光或快速辐照变化下的动态响应，提升电能质量。建议研发团队评估该控制器在复杂电...
脉宽调制变换器直接功率控制综述
A Review on Direct Power Control of Pulsewidth Modulation Converters
Shuo Yan · Yongheng Yang · S. Y. Hui · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文基于瞬时功率理论，综述了三相两电平PWM变换器的直接功率控制（DPC）策略。文章总结了PWM整流器的基本功率公式，探讨了传统基于开关表的方法及其改进方案，并进一步分析了相关控制技术在提升变换器性能方面的应用。
解读: 直接功率控制（DPC）是提升电力电子变换器动态响应速度的关键技术，与阳光电源的核心产品线高度契合。在组串式和集中式光伏逆变器中，DPC技术可优化并网电流质量，提升系统在弱电网下的稳定性；在PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）中，该控制策略能显著增强双向功率流动的动态调节能...
通过改进最大功率点跟踪
MPPT）抑制光伏系统中的间谐波
Ariya Sangwongwanich · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
间谐波是并网光伏系统面临的新兴电能质量挑战。研究表明，光伏逆变器中的最大功率点跟踪（MPPT）算法是产生间谐波的主要原因之一，特别是MPPT采样率等参数对间谐波发射有显著影响。本文提出了一种改进的MPPT控制策略，旨在降低光伏系统的间谐波发射，提升并网电能质量。
解读: 该研究直接针对光伏逆变器（组串式及集中式）的核心控制算法。随着全球电网对电能质量要求日益严苛，间谐波抑制已成为并网认证的关键指标。阳光电源的iSolarCloud平台可利用此研究成果，在逆变器固件更新中优化MPPT采样逻辑，从而在不增加硬件成本的前提下，有效降低设备在复杂电网环境下的间谐波发射。建议...
基于混合电容电流斜坡补偿的数字恒定导通时间V2控制
Digital Constant On-Time V2 Control With Hybrid Capacitor Current Ramp Compensation
Pei-Hsin Liu · Yingyi Yan · Paolo Mattavelli · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
为结合V2控制方案的优势与数字实现的便利性，本文提出了一种具有混合电容电流斜坡补偿的数字V2控制方法。该方法融合了估计的输出电容电流斜坡与外部斜坡。由于电容电流能对负载变化做出即时响应，该方法在瞬态响应速度上优于传统方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式光伏逆变器及储能变流器PCS）具有重要价值。V2控制以其卓越的瞬态响应能力著称，通过数字化的混合斜坡补偿，可有效解决高频开关下的控制稳定性与动态性能平衡问题。在光伏逆变器中，该算法能提升系统在负载突变时的输出电压质量；在储能PCS中，则能显著改善在离网切换或负载阶...
基于虚拟阻抗仿真的电池充电器参数无关控制
Parameter-Independent Control for Battery Chargers Based on Virtual Impedance Emulation
Andoni Urtasun · Alberto Berrueta · Pablo Sanchis · Luis Marroyo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文针对通用电池充电器在面对不同类型、容量及工况下的电池时，因阻抗变化导致的电压调节困难问题，提出了一种基于虚拟阻抗仿真的参数无关控制策略。该方法通过在控制环路中引入虚拟阻抗，有效降低了系统对电池参数的依赖，提升了电压调节的鲁棒性，从而延长电池寿命并防止过压。
解读: 该技术对阳光电源的充电桩业务及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）具有极高的应用价值。在电动汽车充电桩领域，该算法可提升设备对不同车型、不同SOC状态电池的兼容性，优化充电曲线；在储能PCS领域，该控制策略能增强系统在复杂电池组阻抗环境下的电压调节稳定性，减少因电池参数漂移导致的...
具有缩减预测时域和恒定开关频率的DC-DC升压变换器模型预测控制
Model Predictive Control for DC–DC Boost Converters With Reduced-Prediction Horizon and Constant Switching Frequency
Long Cheng · Pablo Acuna · Ricardo P. Aguilera · Jiuchun Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
针对DC-DC升压变换器，多步直接模型预测控制（MPC）虽能解决非最小相位问题，但计算负担较重。本文提出了一种简单且计算高效的MPC方法，旨在降低预测时域长度的同时保持恒定开关频率，从而优化变换器的动态响应与控制性能。
解读: 该研究提出的低计算负担MPC方法对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在光伏组串式逆变器（Boost升压电路）和储能系统（如PowerTitan、PowerStack中的DC-DC环节）中，高效的控制算法能显著提升动态响应速度并降低处理器负载。通过实现恒定开关频率，该方法有助于优化电磁兼容性（EMC）...
带LC滤波器的三相逆变器调制最优矢量模型预测控制
Model Predictive Control with Modulated Optimal Vector for a Three-Phase Inverter with an LC Filter
Hoach The Nguyen · Eun-Kyung Kim · Ik-Pyo Kim · Han Ho Choi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种针对带LC滤波器的三相逆变器的高效模型预测控制（MPC）方案，采用调制最优矢量（MOV）和有限控制选项。该方法利用连续控制集MPC的无约束最优矢量来限制控制选项，从而在保证控制性能的同时，优化了计算效率并改善了逆变器的输出质量。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和储能变流器（PCS）。在LC滤波器广泛应用的并网系统中，传统的MPC往往面临计算量大或开关频率不固定的挑战。MOV-MPC方案通过优化控制矢量，能在保证高性能动态响应的同时，有效降低开关损耗并减少输出谐波，这对提升阳光电源PowerTitan...
广义不平衡工况下并联三相PWM变换器的控制
Control of Parallel Three-Phase PWM Converters Under Generalized Unbalanced Operating Conditions
Xueguang Zhang · Zhichao Fu · Yi Xiao · Gaolin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种针对广义不平衡工况下并联三相PWM变换器的新型控制方案。通过建立正序同步旋转坐标系下的平均模型，分析了交流侧广义不平衡条件（如滤波电感不平衡等）对系统性能的影响，并据此优化了控制策略以提升系统在复杂电网环境下的运行稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）具有高度参考价值。在复杂的弱电网或电网故障导致的不平衡工况下，该控制方案能显著提升并联系统的电流平衡度和电能质量。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大型储能系统的并联控制算法优化中，以增强设备在极端电网环境下的鲁棒性，并提升...
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