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具有变指数系数的DC/DC变换器鲁棒固定时间滑模控制
Robust Fixed-Time Sliding Mode Control for DC/DC Converters With Varying Exponential Coefficient
Xiaoning Shen · Guangxin Liu · Xinpo Lin · Jianxing Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种基于扰动观测器的固定时间滑模控制方案，用于DC/DC Buck变换器的输出电压调节。通过引入变指数系数固定时间滑模控制器（VECFxTSMC），确保电压跟踪过程的收敛时间与初始状态无关，有效提升了系统的鲁棒性与动态响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在光伏组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，DC/DC变换级是实现MPPT及电池充放电控制的关键环节。固定时间滑模控制（FxTSMC）相比传统PID或常规滑模控制，能提供更快的动态响应和更强的抗扰动能力，特别是在电网电压波...
面向孤岛多母线微电网的分布式多母线电压调节与自适应无功功率分配控制
Distributed Control for Multibus Voltage Regulation and Adaptive Reactive Power Sharing in Islanded Microgrids
Lei Huang · Wei Sun · Weitao Li · Qiyue Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对孤岛多母线微电网中母线电压越限与分布式电源无功功率分配失配问题，提出一种基于动态极值一致性算法与分布式观测器的协同控制策略，实现全母线电压约束内调节与自适应无功功率共享，并通过HIL与Simulink验证其有效性。
解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型微电网场景下的核心需求，尤其适用于PowerTitan大型储能系统及ST系列PCS在孤岛光储微电网中的电压/无功协同调控。其分布式一致性算法可嵌入iSolarCloud智能平台实现多站点协同，提升光储一体化系统在离网、黑启动及弱电网场景下的电压支撑能力；建议在Power...
鲁棒负荷频率控制在具有系统动态与可重构通信网络耦合的不确定多区域电力系统中的应用
Robust Load Frequency Control for Uncertain Multi-area Power Systems with Coupling of System Dynamics and Reconfigurable Communication Networks: Network Switching, Automatic Decision and Gain Schedule
Bohui Wang · Zhanbo Xu · Xiaohong Guan · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
本文通过开发一种自主增益调度方案，聚焦于多区域电力系统中鲁棒负荷频率控制（RLFC）面临的挑战性问题，这些问题涉及标称电力系统负荷频率控制（LFC）运行条件下的未知参数不确定性，以及动态变化的可重构通信网络下的耦合输入。我们考虑一类耦合智能电网（例如，多能耦合微电网作为一种现代多区域多源电力系统，可实现多能互补和综合利用，提高能源效率），其中过程动态由状态的标量组合的时变向量函数和动态变化的网络构成。通过纳入发电速率约束（GRC）的影响，我们提出了一种性能评估指标，用于评估和确定多区域电力系统中...
解读: 该鲁棒负荷频率控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和构网型控制产品具有重要应用价值。研究中的网络切换机制与增益调度策略可直接应用于ST系列储能变流器的多机并联协调控制，解决通信拓扑动态变化下的频率稳定问题。针对参数不确定性与时变延迟的鲁棒控制方法，可优化VSG虚拟同步机在弱电网环境下的频率...
基于PMU的含通信中断与多时滞可再生能源系统功率振荡阻尼控制
PMU-Based Power Oscillation Damping Control for Renewable Energy System With Communication Disruption and Multi-Time Delays
Zhenjie Cui · Weihao Hu · Guozhou Zhang · Zhenyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文提出一种免模型功率振荡阻尼策略，针对通信中断与多回路时滞问题，采用多变量Ornstein-Uhlenbeck过程实现在线状态空间建模，并设计可分解式广域POD控制器；结合Razumikhin定理与LMI优化参数，提升系统在时滞、通信故障及工况变化下的鲁棒稳定性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源构网型（GFM）储能变流器（如ST系列PCS、PowerTitan）在弱电网/孤岛场景下的宽频振荡抑制能力。其多时滞鲁棒控制框架可嵌入iSolarCloud智能平台，增强光储一体化系统对PMU量测数据的实时响应与协同阻尼性能，建议在PowerStack风电-储能联合调频项目中试...
模拟控制器中固有时间延迟是不同类型电力电子系统不稳定性的预兆
Inherent Time Delay in Analog Controllers of Different Power Electronic Systems is a Harbinger of Different Types of Instabilities
Aranya Bandyopadhyay · Kuntal Mandal · Sukanya Parui · Sujit K. Biswas · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
固有时间延迟引发的不稳定性可能表现为平滑的倍周期分岔、霍普夫分岔或非平滑型分岔，具体取决于功率电路拓扑结构、控制器类型、脉宽调制方案，甚至还取决于参数空间中的工作区域。有研究表明，时间延迟会在直流 - 交流逆变器中引发霍普夫分岔，在直流 - 直流降压转换器中引发倍周期分岔和非平滑分岔。本文采用一阶帕德近似以累积方式考虑固有时间延迟，并结合菲利波夫方法和弗洛凯理论得到了严格的解析结果。针对非线性开关模型的高阶帕德近似以及线性平均模型的纯时间延迟进行了对比分析。结果显示，分岔点预测误差仅为 0.03...
解读: 该时间延迟稳定性分析技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，模拟控制器延迟易在高频并网场景引发振荡，研究揭示的分岔机理可指导控制带宽设计与延迟补偿策略优化。对SG系列光伏逆变器，特别是1500V高压系统，延迟诱发的非光滑分岔分析有助于提升MPPT算法鲁棒性。在构网型GFM控...
基于柔性直流配电网互联的交直流微电网集群分布式自主控制实现全局经济运行
Distributed Autonomous Control for Global Economic Operation of AC/DC Microgrid Clusters Interconnected by Flexible DC Distribution Network
Xiangyu Wu · Shuaijie Wang · Jingsi Huang · Yin Xu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月 · Vol.17
本文提出一种面向柔性直流配电网互联的交直流微电网集群的分布式自主控制策略，在满足分布式电源及互联变流器功率约束前提下，协同实现系统全局经济调度与频率/电压稳定控制。
解读: 该研究高度契合阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统的集群化智能协同控制需求。其三层分布式架构（DG/MG/MGC层）可直接赋能iSolarCloud平台对多站点光储系统进行分层优化调度；所提MGC层对DC配网电压的P2P协调控制，适用于PowerStack多机并联与...
一种带重复和PI环节的线性机器学习模型预测控制方法在三相逆变器中的应用
A Linear Machine Learning-Based Model Predictive Control With Repetitive and PI Elements for a Three-Phase Inverter
Jianwu Zeng · Wei Qiao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
现有的基于机器学习（ML）的模型预测控制（MPC）方法要么不如采用二次规划（QP）的在线优化MPC，要么计算复杂度高，无法在资源受限的数字信号处理器（DSP）中实现。本文通过使用线性ML方法并添加额外的可解释特征来解决这两个问题。首先，从理论上证明了由QP - MPC生成的训练数据具有内在线性，因此可以使用线性ML方法，如线性神经网络（LNN）和线性支持向量回归（LSVR）来捕捉训练数据集的线性特征。线性运算将计算复杂度从 O(2n) 显著降低至 O(1)，从而使其能够在DSP中实现。其次，将具...
解读: 该线性ML-MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过线性化模型降低计算复杂度，可显著减轻控制器DSP/FPGA的运算负担，降低硬件成本；引入重复控制环节能有效抑制周期性谐波，提升并网电流THD性能，满足严格的电能质量标准；PI反馈增强的鲁棒性可应对电网阻抗波动...
一种具有增强型电网形成功率参考跟踪能力的dq坐标系可调度虚拟振荡器控制器
A Dispatchable Virtual Oscillator Controller in the dq Frame With Enhanced Grid-Forming Power Reference Tracking Capability
Zheran Zeng · Jiayu Fan · Yin Sun · Songda Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
在静止 $\boldsymbol{\upalpha\upbeta}$ 坐标系中对可调度虚拟振荡器控制（dVOC）进行经典实现，会导致并网变流器的稳态和动态功率参考跟踪性能欠佳。这是因为控制变量为交流分量，且在 $\boldsymbol{\upalpha\upbeta}$ 坐标系中无法直接控制变流器的相角。为提高功率参考跟踪能力，本文通过将 dVOC 控制的电压矢量的瞬时角频率和电压幅值动态特性转换到变流器的本地同步旋转坐标系中，提出了一种在 dq 坐标系中实现的新型 dVOC 控制器。dq 坐标...
解读: 从阳光电源的业务角度看，这项基于dq坐标系的可调度虚拟振荡器控制技术对我们的构网型（Grid-Forming）逆变器产品线具有重要战略价值。随着高比例新能源接入电网，构网型控制已成为光伏储能系统的核心技术方向，该论文提出的改进方案直接解决了传统dVOC在αβ坐标系下功率跟踪性能不足的痛点。 技术价...
基于功率硬件在环的感应电机模拟器的谐波补偿
Harmonic Compensation of a Power-Hardware-in-the-Loop Based Emulator for Induction Machines
Seyedeh Nazanin Afrasiabi · Mohammad Babaie · Chunyan Lai · Pragasen Pillay · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
基于功率硬件在环（PHIL）的电机仿真系统利用可控功率变换器来模拟电机的运行特性。本文针对并网三相感应电机（IM）提出了一种基于PHIL的电机仿真系统。通常，在电机仿真系统中采用开关型电压源逆变器（VSI）作为仿真变换器。然而，VSI会给电机仿真系统引入各种谐波。这些谐波主要源于死区时间、开关元件和控制信号。这些谐波会降低电机仿真的精度。因此，研究并补偿电机仿真系统中仿真变换器的谐波十分重要。由于死区时间是这些谐波的一个重要来源，本文将首先详细分析死区时间对电机仿真的影响。随后，开发了一种基于人...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于功率硬件在环（PHIL）的电机仿真技术具有重要的战略价值。该技术通过受控功率变换器模拟感应电机行为，其核心在于解决电压源逆变器（VSI）引入的谐波问题，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域面临的技术挑战高度契合。 该研究提出的人工神经网络（ANN）谐波补偿技术对阳...
一种用于直流微网恒功率负载前馈补偿的新型无源性模型预测控制
A Novel Passivity Model Predictive Control for Predefined-Time Feedforward Compensation in DC Microgrids Feeding Constant Power Loads
Zehua Zhang · Panbao Wang · Jiyao Zhou · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
恒功率负载（CPLs）的负增量阻抗会对直流微电网的稳定运行产生不利影响。另一方面，电力电子变换器在应对源-负载侧扰动时应具备出色的瞬态性能。因此，本文针对为直流微电网恒功率负载供电的直流/直流升压变换器，提出了一种自适应无源模型预测控制器。首先，设计了预定义时间非线性干扰观测器，用于在线估计未知且时变的输入电压和负载功率。该观测器不仅能实现收敛时间上界的自由设定，还减少了传感器的使用需求。然后，将基于无源的控制与模型预测控制相结合，提出了一种综合两者优点并弥补各自不足的复合控制方法。此外，所提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于预定时间前馈补偿的无源模型预测控制技术对我司直流微网系统和储能变流器产品具有重要应用价值。 该技术针对恒功率负载（CPL）的负阻抗特性导致的直流微网稳定性问题提供了创新解决方案。在我司光储一体化系统中，DC/DC变换器连接的电动汽车充电桩、数据中心等典型CPL负载...
基于强化学习的电力电子变换器预测控制
Reinforcement Learning-Based Predictive Control for Power Electronic Converters
Yihao Wan · Qianwen Xu · Tomislav Dragičević · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
有限集模型预测控制（FS - MPC）似乎是一种很有前景且有效的电力电子变换器控制方法。传统的有限集模型预测控制存在权重因子选择耗时的问题，这会显著影响控制性能。有限集模型预测控制面临的另一个持续挑战是，要获得理想的控制性能，它依赖于预测模型。为克服上述问题，我们提议将强化学习（RL）应用于电力变换器的有限集模型预测控制。首先，采用强化学习算法对有限集模型预测控制进行自动权重因子设计，旨在最小化总谐波失真（THD）或降低平均开关频率。此外，通过用预测算法的成本函数为强化学习智能体制定激励机制，该...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习的预测控制技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术针对有限集模型预测控制（FS-MPC）的两大痛点提出了创新解决方案，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求高效率、高可靠性的目标高度契合。 在实际应用层面，该技术的自动权重因子设计功能可显著缩短我们...
基于分时协同控制的九开关变换器统一电能质量调节器预测直接控制
Predictive Direct Control of Nine-Switch Converter Unified Power Quality Conditioner Based on Time-Sharing Cooperative Control
Guifeng Wang · Yunhui Jiang · Zhan Liu · Yiming Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
为解决传统九开关变换器统一电能质量调节器（NSC - UPQC）间接控制中存在的诸如谐波检测和锁相环（PLL）导致的响应延迟、坐标变换引起的系统耦合以及比例 - 积分（PI）控制器参数整定困难等问题，本文针对NSC - UPQC提出了一种基于分时协同控制（TSCC）的预测直接控制策略。该策略结合了NSC拓扑工作原理，引入了协同控制理念。首先，基于对NSC - UPQC系统结构和运行原理的分析，结合直接控制和有限集模型预测控制原理，在αβ坐标系下建立了UPQC预测直接控制系统的数学模型。此外，采用...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于九开关变换器统一电能质量调节器（NSC-UPQC）的预测直接控制技术具有重要的战略价值。该技术针对传统间接控制方法存在的响应延迟、系统耦合及参数整定困难等问题，提出了时分协同控制的创新方案，这与我司在光伏逆变器和储能系统领域追求高效率、高可靠性的技术路线高度契合。 ...
控制模式作为软件定义电力系统中的电网服务：GFL与GFM
Control-Mode as a Grid Service in Software-Defined Power Grids: GFL vs GFM
Guoxuan Cui · Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
摘要：在电力电子设备高渗透的电力系统中，为提高系统整体强度并抵御弱电网中的小信号不稳定问题，提出采用构网型控制来替代传统的跟网型变流器（GFL），其可直接形成端电压。然而，构网型变流器（GFM）的运行需要有足够的有功和无功功率裕量，这可能导致其在稳态下的运行并非最优。这就引出了一个新的研究问题，即如何在构网型变流器和跟网型变流器之间进行优化配置，以平衡构网型变流器增强电网强度的能力与预留功率裕量可能带来的经济损失。本文首次提出了一种软件定义电网下的优化框架，可根据系统工况在系统调度的每个时间步动...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制策略升级具有直接应用价值。GFL与GFM控制模式服务化架构可集成至PowerTitan储能系统，实现弱电网场景下的动态模式切换：在电网强度充足时采用GFL模式提升效率，在弱电网或孤岛工况下切换至GFM模式提供电压频率支撑。该技术可优化阳光电...
一种不平衡条件下多扰动快速正序分量提取方法
A Fast Positive-Sequence Component Extraction Method With Multiple Disturbances in Unbalanced Conditions
Xiaokang Liu · Binbing Wu · Liancheng Xiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对有源电力滤波器在不平衡电网下的瞬态控制需求，本文提出了一种鲁棒的实时算法。该算法能从衰减直流分量、直流偏置、负序分量及谐波中快速分离出正序分量（PSC），有效提升了复杂电网环境下的控制精度与响应速度。
解读: 该算法对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）具有重要应用价值。在弱电网或复杂电网故障（如不平衡、谐波干扰）场景下，该方法能显著提升逆变器电流控制的动态响应速度和稳定性，增强设备在电网故障下的抗干扰能力。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的底层控制算法...
用于构网型变流器电压调节的离散域高性能谐振控制器
High-Performance Resonant Controller Implemented in the Discrete-Time Domain for Voltage Regulation of Grid-Forming Converters
Zhihong Zhao · Zhichao Sun · Yilong Feng · Baojian Ji 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对构网型变流器（GFC）的电压-电流双闭环控制进行了全面研究。首先，通过优化电流环参数以实现最大化的有源阻尼，并在此基础上设计了离散域高性能谐振控制器，旨在提升GFC在正弦电压输出下的稳态性能与动态响应能力，有效改善了电网电压调节的精度与稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线具有极高价值。随着PowerTitan等储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力要求的提升，GFC技术已成为核心竞争力。文中提出的离散域谐振控制器优化方案，可直接应用于阳光电源的PCS控制算法升级，显著提升系统在复杂电网环境下的电压支撑能力...
用于实时PWM选择性谐波消除/调制的广义Chudnovsky算法：两电平电压源逆变器示例
Generalized Chudnovsky Algorithm for Real-Time PWM Selective Harmonic Elimination/Modulation: Two-Level VSI Example
Ameer Janabi · Bingsen Wang · Dariusz Czarkowski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种显著降低选择性谐波消除（SHE）数学复杂度的新方法，使得数字控制器能在有限算力下实现SHE的实时控制。通过将优化问题的超越方程转化为代数方程组，该算法有效提升了计算效率，为电力电子变换器的谐波抑制提供了高性能解决方案。
解读: 该算法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）具有重要价值。在电网环境日益复杂、谐波标准趋严的背景下，实时SHE技术能显著提升逆变器输出电能质量，降低滤波器体积与成本。建议研发团队评估该算法在DSP/FPGA平台上的移植可行性，特别是针对大功率集中式逆变器和PowerTi...
选择性谐波控制的实时开关角计算
Real-Time Switching Angle Computation for Selective Harmonic Control
Kehu Yang · Mao Feng · Yubo Wang · Xinfu Lan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于选择性谐波消除或控制的实时开关角计算两阶段算法。在离线阶段，利用对称多项式理论和Gröbner基将多元非线性方程转化为单变量线性方程组，并存储于MCU中；在线阶段，通过简单的代数运算实现开关角的实时求解，有效提升了逆变器输出电能质量。
解读: 该算法对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，谐波抑制是提升并网电能质量的关键。通过该方法将复杂的非线性方程转化为低计算量的实时求解，能够显著降低对MCU的算力要求，同时提升多电平拓扑在弱电网环境下的谐波抑制性能。建议研发团队...
不平衡电网条件下PWM整流器的离散时间扰动观测器鲁棒无差拍预测功率控制
Robust Deadbeat Predictive Power Control With a Discrete-Time Disturbance Observer for PWM Rectifiers Under Unbalanced Grid Conditions
Haitao Yang · Yongchang Zhang · Jiejunyi Liang · Jie Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文针对不平衡电网条件下PWM整流器参数失配问题，提出了一种鲁棒无差拍预测功率控制（DPPC）策略。通过引入离散时间扰动观测器，有效补偿了参数不确定性带来的跟踪误差，提升了系统在复杂电网环境下的控制精度与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在光伏逆变器（尤其是组串式和集中式）及储能变流器（PCS）的并网控制中，电网不平衡和参数波动是常见的技术挑战。该文提出的鲁棒无差拍预测控制（DPPC）结合扰动观测器，能够显著提升阳光电源产品在弱电网或复杂电网环境下的电流控制精度和功率响应速度。建议研发团队将其...
用于LCL滤波三相并网逆变器的伪导数反馈电流控制
Pseudo-Derivative-Feedback Current Control for Three-Phase Grid-Connected Inverters With LCL Filters
Jianguo Wang · Jiu Dun Yan · Lin Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文首次将伪导数反馈（PDF）控制应用于带LCL滤波器的三相并网逆变器电流控制。该方法通过消除超调和振荡，显著改善了系统对参考输入阶跃变化的瞬态响应。文中开发了两种在内反馈路径中具有不同项的PDF控制器，以优化系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。LCL滤波器是目前大功率并网逆变器的标准配置，但其谐振特性易导致控制不稳定。PDF控制通过优化瞬态响应并消除超调，能够提升逆变器在复杂电网环境下的电流跟踪精度和稳定性，特别是在弱电网接入场景下，有助于增强产品的电网适应性。建议研发团队...
一种用于多电平变换器的简化空间矢量调制方案
A Simplified Space Vector Modulation Scheme for Multilevel Converters
Yi Deng · Yebin Wang · Koon Hoo Teo · Ronald G. Harley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种针对多电平变换器的简化空间矢量调制（SVM）方案。该方法优化了最近三矢量检测及开关序列生成过程，显著提升了计算效率。其实现难度与传统的相移PWM相当，为高性能多电平功率变换控制提供了更优的工程实现路径。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大功率储能变流器中，多电平拓扑（如三电平、五电平）被广泛采用以提升效率并降低谐波。该简化SVM算法能有效降低DSP/FPGA的计算负载，提升控制系统的实时响应速度，从而在保证高功率密度设计的同时，进一步优...
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