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数字孪生辅助的并网光伏系统健康退化分析与控制：基于UVISMC和EAAEFO算法
Digital Twin Assisted Health Degradation Analysis and Control of Grid-Integrated PV Systems: Using UVISMC and EAAEFO Algorithm
Keshav Dutt · Nishant Kumar · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月 · Vol.41
本文提出基于数字孪生（DT）的并网光伏系统实时健康监测框架，结合新型EAAEFO优化算法实现DT模型自校准，并采用UVISMC控制器提升电流跟踪精度与鲁棒性。实验表明DT在器件退化下仍保持>98%行为复现精度。
解读: 该研究高度契合阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及ST系列储能变流器的智能运维升级需求。DT框架可深度集成至iSolarCloud平台，实现IGBT、DC-link电容等关键部件的寿命预测与主动维护；UVISMC与EAAEFO算法可嵌入逆变器/PCS固件，提升弱电网下LVRT/HVRT动态响应能力。...
一种新型突发模式控制算法用于单端感应加热应用以降低开关电流尖峰并提高系统可靠性和功率转换效率
A Novel Burst Mode Control Algorithm for SE-IH Applications to Reduce Switch Current Spikes With Improved System Reliability and Power Conversion Efficiency
Aneel Ahmed · Sang-Wook Ryu · Hyunghu Park · Irfan Ali 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月
本文提出了一种高效的突发模式控制算法（BMCA），旨在降低单端感应加热器（SE - IH）功率控制中的开关导通电流尖峰。现代 SE - IH采用两种控制模式：重载时采用方波控制，轻载时采用突发模式控制，以有效控制流向感应加热负载的功率。首先，方波控制通过适当控制开关频率或占空比，在较高负载条件下实现软开关，即零电压开关。其次，突发模式控制在较低负载条件下，由于直流母线电容通过谐振电容突然放电，常常会在开关导通瞬间产生电流尖峰，从而导致效率低下和潜在危险。这些电流尖峰造成显著的功率损耗和热应力，最...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于单端感应加热器突发模式控制算法的研究虽然聚焦于感应加热领域，但其核心技术原理对我们在光伏逆变器和储能系统中的功率控制策略具有重要借鉴价值。 该论文解决的核心问题——轻载工况下开关器件导通瞬间的电流尖峰问题，与我们逆变器产品在低功率运行时面临的挑战高度相似。在分布式...
基于模型预测控制的二次谐波注入：单相逆变器直流侧脉动衰减
Second Harmonic Injection With Model Predictive Control: Attenuation of DC-Link Pulsations in Single-Phase Inverters
Liwei Zhou · Noah Silverman · Matthias Preindl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种基于模型预测控制的二次谐波注入（MPC-SHI）方法，旨在衰减单相逆变器直流侧的二次谐波脉动。通过将直接计算的二次谐波注入分量作为跟踪参考，并利用模型预测控制进行调节，显著提升了系统的动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器（Residential Inverters）产品线具有极高的应用价值。单相逆变器在工作时，直流侧固有的二次谐波脉动会缩短电解电容寿命并降低系统可靠性。通过引入MPC-SHI方法，可以在不增加额外硬件成本的前提下，利用先进控制算法有效抑制直流侧波动，从而提升户用逆变器...
三相双有源桥变换器的瞬时脉冲模式控制以优化动态性能
Instantaneous Pulse Pattern Control for Optimized Dynamic Performance of Three-Phase Dual-Active Bridge Converter
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
三相双有源桥（DAB3）变换器是一种用于大功率直流微电网的隔离型双向直流 - 直流变换器。若不对 DAB3 进行快速动态控制，在暂态条件下维持微电网直流电压所需的直流母线电容会增大，从而增加短路事故过电流的风险。因此，人们对 DAB3 的动态控制方法进行了广泛研究，由此产生了目前最先进的广义瞬时磁链和电流控制（GIFCC）方法。GIFCC 可在单移相（SPS）和三移相（TPS）调制下动态调节变压器的相电流和励磁磁链。然而，它会根据过渡类型采用不同的控制律，这导致动态性能下降，并使与外环功率或电压...
解读: 从阳光电源储能系统和光储一体化解决方案的业务视角来看，这项三相双有源桥（DAB3）变换器的瞬时脉冲模式控制技术具有重要的战略价值。DAB3作为高功率直流微电网中的核心隔离双向DC-DC变换器，直接关系到我们储能系统的动态响应能力和安全性能。 该技术的核心价值在于将瞬态响应时间优化至开关周期的六分之...
考虑微电网自主性的直流微电网群延迟容忍分层分布式控制
Delay-tolerant hierarchical distributed control for DC microgrid clusters considering microgrid autonomy
Yongpan Chen · Jinghan Zhao · Keting Wan · Miao Yu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 微电网群（MGC）由地理上相邻且相互连接的微电网（MG）构成，可有效提高供电可靠性。为在实现微电网间协调运行的同时充分发挥各微电网的自主性，本文提出一种适用于直流MGC的、支持微电网自主-协同模式切换的分层分布式控制方法。所提方法不仅能够实现微电网之间的电流比例分配与公共母线电压调节，还可通过建立或断开微电网间的通信链路，使各微电网在自主模式与协同模式之间灵活切换。此外，考虑到微电网间通信链路时延会影响所提控制方法中的多个控制回路，本文提出一种基于Padé逼近和特征值谱比较的时延相关稳定...
解读: 该分层分布式控制技术对阳光电源微电网集群方案具有重要价值。可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的多站协同控制,实现微网间功率按比例分配与母线电压稳定。基于Padé近似的时延稳定性分析方法可优化iSolarCloud平台的通信架构设计,提升分散式光储电站的协调可靠性。散射变换增强时延容...
基于模型预测控制的二次谐波注入：单相逆变器直流链路脉动的抑制
Second Harmonic Injection With Model Predictive Control: Attenuation of DC-Link Pulsations in Single-Phase Inverters
Liwei Zhou · Noah Silverman · Matthias Preindl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于模型预测控制的二次谐波注入（MPC - SHI）方法，用于抑制单相逆变器直流侧的二次脉动。将直接计算得到的二次谐波注入（SHI）分量设置为跟踪参考，并通过模型预测控制（MPC）进行调节，以改善动态性能。MPC与SHI相结合，可减少响应时间和振荡，增强瞬态性能。与传统方法相比，在控制过程中无需额外的陷波滤波器或带通滤波器来处理二次谐波。控制带宽得以增加，调谐灵活性更高，动态性能更优。无需额外的无源或有源元件来抑制直流侧二次脉动，从而大幅节省了成本。实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模型预测控制的二次谐波注入技术具有重要的应用价值。该技术针对单相逆变器直流侧二次脉动问题提出了创新性解决方案，这与我司在户用光伏、小型储能系统等单相应用场景高度契合。 技术价值方面，该方法的核心优势在于无需额外的无源或有源器件即可抑制直流侧脉动，这意味着可以显著降...
低电网短路比下跟网型逆变器资源的自适应控制
Adaptive Control of Grid-Following Inverter-Based Resources Under Low Network Short Circuit Ratio
Shyamal S. Chand · Branislav Hredzak · Majid Farhangi · Ravneel Prasad 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
基于逆变器的电源的稳定性和动态响应在很大程度上受电网参数不确定性的影响。电网短路比（SCR）是评估电力网络内任意位置电网强度的标准指标。高短路比表明电网强劲，而低短路比则意味着电网脆弱，更易受干扰，且可能影响并网逆变器的稳定性。弱电网可能导致公共连接点注入电流的振荡周期延长，并损害直流母线电压的完整性。本研究提出了一种前馈自适应控制方案，该方案与电流环比例 - 积分控制器协同工作，产生补偿电压，以确保电压定向控制的逆变器在极弱电网场景下可靠运行。自适应补偿器基于无差拍控制原理设计，并利用电网阻抗...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应前馈控制技术对我们在弱电网环境下的逆变器产品具有重要应用价值。随着全球光伏和储能系统的大规模部署，特别是在电网末端、偏远地区及新兴市场，低短路比（SCR）弱电网场景日益普遍，这正是制约我们并网逆变器稳定运行的关键技术瓶颈。 该研究基于无差拍控制原理，通过...
带功率脉动缓冲器的两级DC-AC变换器的精确线性化控制
Exact Linearization Control of a Two-Stage DC–AC Converter With a Power Pulsating Buffer
Jorge Alberto Solsona · Sebastian Gomez Jorge · Claudio Alberto Busada · Favio Alberto Mengatto · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种结合全反馈线性化、全状态反馈及轨迹跟踪控制的方法，用于优化两级DC-AC升压变换器。系统包含升压变换器、逆变器及功率脉动缓冲器。该缓冲器能有效消除直流母线纹波，从而减小直流侧电容体积，提升系统整体可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。通过引入功率脉动缓冲电路并配合精确线性化控制，可有效抑制直流母线二次纹波，不仅能显著减小直流侧电容体积、降低成本，还能通过减少电解电容的使用提升整机寿命与可靠性。建议研发团队评估该控制策略在PowerTitan等储能系统...
基于集成磁路的隔离型三相逆变器及其磁通变化率控制谐波滤波
Integrated Magnetic Based Isolated Three Phase Inverter With Flux-Rate Controlled Harmonic Filtering
Ruman Kalyan Mahapatra · L. Umanand · K. Gopakumar · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
本文提出了一种基于集成磁路的隔离式三相逆变器方案。在此方案中，采用磁通量变化率控制技术对谐波分量进行滤波。该系统通过一个主逆变器、一个控制逆变器、一个公共直流母线和一个磁路来运行。主逆变器在整个运行范围内以基波频率进行方波模式运行，从而降低了开关损耗，并减小了电压和电流应力。控制逆变器进行脉冲宽度调制（PWM）操作，并在磁接口中建立必要的磁通量变化率，其运行功率仅占总额定功率的一部分。集成磁路由八柱 E - I - E 型叠片组成。它将主逆变器、控制逆变器和负载相连接，实现了电气隔离，且负载侧无...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于集成磁路的隔离型三相逆变器技术具有显著的应用潜力。该技术通过磁通速率控制实现谐波滤波，采用主逆变器和控制逆变器协同工作的创新架构，其中主逆变器在基频下以方波模式运行，而控制逆变器仅处理部分功率进行PWM调制。这种设计理念与我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域追求的...
一种线性化并解耦光伏逆变器直流母线电压控制与源非线性的简单技术
A Simple Technique Linearizing and Decoupling DC-Link Voltage Control From Source Nonlinearity in Single-Stage Photovoltaic Inverters
Leonardo Callegaro · Foad Taghizadeh · Sara Deilami · Mihai Ciobotaru · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文研究了光伏源非线性对单级单相并网逆变器直流电压调节的影响。分析发现，光伏源特性会导致调节瞬态性能与源非线性之间产生强耦合，从而恶化逆变器控制性能。文章提出了一种简单的线性化与解耦控制技术，以提升直流母线电压的调节质量。
解读: 该研究直接针对单级式光伏逆变器的核心控制难题，对阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线具有极高的应用价值。通过线性化与解耦控制，可显著提升逆变器在光照剧烈波动下的直流母线电压稳定性，减少对电网的谐波注入，从而优化MPPT追踪效率。建议研发团队将此解耦算法集成至iSolarCloud智能运维平台的固...
V2G系统的二次谐波电流抑制与动态响应提升
Second Harmonic Current Suppression and Dynamic Response Improvement for V2G System
Yipei Wang · Ji-Woong Yang · Woo-Joon Kim · Tae-Ho Kwon 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
电动汽车与电网通过V2G系统进行双向交互。在V2G运行中，交流侧功率存在两倍工频脉动，导致直流侧产生二次谐波电流，降低系统可靠性。本文通过引入中心频率为2fo的带阻滤波器，有效抑制了该谐波并提升了系统的动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩（尤其是支持V2G功能的设备）及储能变流器（PCS）产品线具有重要指导意义。在V2G应用中，直流侧二次谐波电流会加速电池老化并影响电能质量，通过优化带阻滤波器设计，可显著提升阳光电源充电桩的输出电能质量及系统可靠性。此外，该控制策略可平滑直流母线电压波动，降低对DC/...
直流汇集系统全范围电流谐波抑制的选择性虚拟合成矢量嵌入
Selective Virtual Synthetic Vector Embedding for Full-Range Current Harmonic Suppression of the DC Collector
Feng An · Biao Zhao · Bin Cui · Yushuo Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
随着可再生能源与储能的发展，直流汇集系统成为分布式能源接入中压电网的关键环节。针对直流电压不一致及子模块占空比差异导致传统载波移相调制难以有效抑制谐波的问题，本文提出了一种选择性虚拟合成矢量嵌入方法，实现了直流汇集系统全范围内的电流谐波抑制，提升了系统电能质量与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏电站的直流汇集方案具有重要参考价值。在多模块并联的直流汇集架构中，谐波抑制直接影响系统效率与电容寿命。通过引入虚拟合成矢量嵌入技术，可优化PCS内部的调制策略，在不增加硬件成本的前提下，显著提升系统在复杂工况下的...
用于降低电压源逆变器直流母线电容电流的广义不连续PWM方法载波选择策略
Carrier Selection Strategy of Generalized Discontinuous PWM Method for Current Reduction in DC-Link Capacitors of VSI
Junhyuk Lee · MyeonghWon Kim · JunghWook Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对两电平三相电压源逆变器的广义不连续脉宽调制（GDPWM）载波选择策略。该方法在保持最低开关损耗的同时，通过选择性使用载波，有效降低了全工况下的直流母线电容电流有效值，从而提升了逆变系统的可靠性与寿命。
解读: 该研究直接优化了逆变器的核心调制算法，对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack系列储能变流器（PCS）具有重要价值。直流母线电容是影响逆变器可靠性的关键薄弱环节，通过该GDPWM优化策略，可在不增加硬件成本的前提下降低电容纹波电流，显著延长电容寿命并提升系统可靠性。建...
通过死区效应估计实现逆变器非线性补偿
Inverter Nonlinearity Compensation Through Deadtime Effect Estimation
Joon-Hee Lee · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种通过估计死区效应来补偿逆变器非线性的方法。死区效应受逆变器制造公差、电流、直流母线电压及温度等运行条件影响。为实现精确补偿，必须对死区效应进行实时估计，以提高逆变器的输出波形质量和控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式、集中式光伏逆变器及储能变流器PCS）具有显著的优化价值。死区效应是影响逆变器输出电流谐波和低功率段线性度的关键因素。通过引入动态死区补偿算法，可有效提升阳光电源产品在宽电压、宽温度范围下的电能质量，特别是在弱电网环境下，能显著改善电流畸变。建议研发团队将该算法集...
光伏逆变器效率与可靠性提升的最小直流母线电压控制
Minimum DC-Link Voltage Control for Efficiency and Reliability Improvement in PV Inverters
Joao Marcus Soares Callegari · Allan Fagner Cupertino · Victor de Nazareth Ferreira · Heverton Augusto Pereira · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对两级式并网光伏逆变器，提出了一种最小直流母线电压控制策略。该策略通过实时计算功率传输所需的最小直流母线电压，有效降低了电容和功率半导体器件的应力，从而在提升系统转换效率的同时，增强了逆变器的运行可靠性。
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的核心技术需求。通过动态优化直流母线电压，可显著降低逆变器内部IGBT等功率器件的开关损耗，提升整机效率，同时减轻直流侧电容的电压应力，延长关键元器件寿命，符合阳光电源追求高可靠性与高功率密度的产品设计理念。建议研发团队在下一代组串式逆变器（如SG系列）...
利用自适应最优三次谐波注入脉宽调制方案改善两电平电压源逆变器在过调制区域的性能
Improving the Performance of a Two-Level Voltage Source Inverter in the Overmodulation Region Using Adaptive Optimal Third Harmonic Injection Pulsewidth Modulation Schemes
Saher Albatran · Ahmad S. Allabadi · Abdel Rahman Al Khalaileh · Yong Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
电压源逆变器（VSI）广泛应用于电机驱动与可再生能源集成。当参考信号幅值超过线性调制范围时，PWM-VSI进入过调制区。本文提出了一种自适应最优三次谐波注入PWM方案，旨在优化过调制区域的性能，提升直流母线电压利用率并改善输出波形质量。
解读: 该技术直接优化了逆变器的调制策略，对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。在电网电压波动或直流侧电压受限的情况下，通过引入自适应三次谐波注入，可有效提升逆变器在过调制区间的输出能力，从而提高直流母线电压利用率，降低对硬件过配的要求。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器控制算法中引入...
具有无失真电压饱和与抗饱和功能的多频电流控制有效限流方法
Effective Current Limitation for Multifrequency Current Control With Distortion-Free Voltage Saturation and Antiwindup
Alejandro G. Yepes · Jesús Doval-Gandoy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对三相变换器中非正序基波电流的控制需求，提出了一种多频电压饱和与抗饱和（VSA）技术。该方法旨在解决输出电压饱和（如大电压扰动或直流母线电压降低引起）下的系统失真问题，通过改进控制策略实现有效的电流限制，确保变换器在极端工况下的稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。在弱电网环境或电网电压跌落等复杂工况下，逆变器常面临电压饱和风险，导致电流控制失真。该多频抗饱和算法能有效提升阳光电源产品在电网故障下的电流支撑能力和低电压穿越（LVRT）性能，确保在直流母线电压波动时仍能...
面向并网三电平NPC变换器的计算高效级联最优开关序列模型预测控制
Computationally Efficient Cascaded Optimal Switching Sequence MPC for Grid-Connected Three-Level NPC Converters
Andres Mora · Roberto Cardenas-Dobson · Ricardo P. Aguilera · Alejandro Angulo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文针对并网三电平中点钳位（NPC）变换器，提出了一种基于最优开关序列（OSS）的模型预测控制（MPC）策略。该级联OSS-MPC策略无需权重因子即可平衡直流侧电容电压，并在扰动情况下实现对电网电流和电容电压的最优控制，显著提升了计算效率与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。三电平NPC拓扑广泛应用于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）。传统的MPC算法因权重因子整定困难及计算量大，在工程应用中受限。本文提出的级联OSS-MPC策略通过消除权重因子并优化计算效率，能够显著提升大功率变流器在弱电网...
面向恒功率负载的不确定直流微电网鲁棒非脆弱模糊控制
Robust Non-Fragile Fuzzy Control of Uncertain DC Microgrids Feeding Constant Power Loads
Navid Vafamand · Mohammad Hassan Khooban · Tomislav Dragicevic · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文研究了通过功率缓冲器的鲁棒非脆弱模糊控制来解决直流微电网（MGs）的动态稳定性问题。所提控制器通过直流母线与储能系统（ESS）之间的功率循环，实现微电网的快速稳定。利用指数稳定性分析和Takagi-Sugeno模糊建模方法，有效应对了恒功率负载带来的非线性挑战。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能业务，特别是PowerTitan和PowerStack系列储能系统在微电网场景下的应用。恒功率负载（CPL）引起的直流母线电压失稳是微电网控制的难点，本文提出的非脆弱模糊控制算法可提升PCS在复杂负载工况下的鲁棒性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台...
基于单谐振控制器的环路整形以实现正弦参考信号的规定跟踪
Loop Shaping by Single-Resonant Controllers for Prescribed Tracking of Sinusoidal References
Moria Elkayam · Sergei Kolesnik · Yeshialeka Basha · Alon Kuperman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
在交流并网变换器中，电流控制直接决定了功率交换质量。本文探讨了在扰动（如电网电压或直流母线电压波动）可被测量或抵消的前提下，如何通过单谐振控制器进行环路整形，从而优化电流跟踪性能，简化了交流系统的控制设计挑战。
解读: 该研究提出的单谐振控制器环路整形方法，对阳光电源的核心产品线具有直接的工程指导意义。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，电流环的动态响应和稳态精度是保证并网电能质量的关键。该控制策略能有效提升系统在弱电网环境下的抗扰动能力，并优化谐波抑制性能。建议研...
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