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两电平电压源逆变器的PWM技术：比较研究
PWM Techniques for Two-Level Voltage Source Inverters: A Comparative Study
Battur Batkhishig · Pedro F. da Costa Gonçalves · Giorgio Pietrini · Babak Nahid-Mobarakeh 等5人 · IEEE Access · 2025年4月
脉宽调制（PWM）技术广泛应用于电力电子变换器中半导体开关的控制。本文对两电平电压源逆变器的多种常用PWM技术进行了系统综述与比较分析，包括正弦PWM、零序分量注入PWM、三次谐波注入PWM、空间矢量调制以及选择性谐波抑制的优化脉冲模式。在详尽文献回顾的基础上，结合实验结果，从输出电能质量、直流母线电压利用率、动态响应及实现复杂度等关键指标评估各类方法的性能。针对交通领域电气化趋势，重点聚焦于电机驱动应用，并探讨数字控制器、宽禁带半导体器件和模型预测控制对PWM技术的影响，同时分析该领域的挑战与...
解读: 该PWM技术比较研究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，零序分量注入PWM和SVPWM可提升直流母线电压利用率，降低系统成本；选择性谐波抑制技术可优化并网电能质量，满足严格的电网标准。在电动汽车驱动产品线，三次谐波注入PWM和模型预测控制结合可提升电机驱动效率和动态响应性能...
基于RLS算法的构网型虚拟同步机逆变器无模型预测控制
Model-Free Predictive Control Based on RLS Algorithm for Grid-Forming Inverters With Virtual Synchronous Generator
Min Huang · Huiying Zhang · Kangan Wang · Zhilei Yao 等5人 · IEEE Access · 2025年3月
作为连接可再生能源的关键元件，构网型逆变器GFI多采用下垂控制作为外环，但扰动时可导致系统频率快速变化。传统模型预测控制MPC广泛用于变流器内环控制，但严重依赖模型参数。为克服上述缺陷，本研究提出虚拟同步机无模型预测控制VSG-MFPC。该方案使用基于自回归外生输入ARX模型的自回归MFPC作为内环控制结构进行电压预测，结合简化虚拟同步机VSG作为外环控制结构实现功率分配和惯量支撑控制系统。MFPC实施提升系统参数鲁棒性。在此基础上，进一步研究算法参数初始化、延迟补偿和限流能力的改进方案。此外，...
解读: 该无模型预测控制技术与阳光电源构网型储能系统高度相关。阳光ST储能变流器采用GFM控制技术支持弱电网和微电网场景。该VSG-MFPC方案的参数自适应能力可显著提升阳光储能系统对电网参数变化的鲁棒性。传统MPC依赖精确模型，在电网阻抗变化或非线性负载场景下性能下降。该研究的无模型方法可集成到阳光GFM...
基于随机森林回归器的大型光伏电站异常检测工作流程
Anomaly Detection Workflow Using Random Forest Regressor in Large-Scale Photovoltaic Power Plants
João Lucas de Souza Silva · Marcelo Vinícius de Paula · Juliana de Souza Granja Barros · Tárcio André Dos Santos Barros · IEEE Access · 2025年3月
在大型光伏电站中，异常会降低系统性能与长期可靠性，影响运维计划和经济效益。由于电站产生的数据量庞大，异常检测面临巨大挑战，亟需减少人工干预的自动化工具。本文提出一种基于随机森林回归器的异常检测工作流程，并引入动态建模的数学阈值进行判别。模型利用阵列平面辐照度和温度等特征预测输出功率，并通过均绝对误差结合动态乘子设定预警与异常阈值。在多个逆变器及不同数据集划分下的实验表明，该方法总体准确率达99.69%，能有效识别电站内不同设备的异常，具备良好的适用性与推广价值。
解读: 该随机森林异常检测工作流程对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有直接应用价值。可集成至SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统的智能诊断模块，通过辐照度、温度等多维特征实时预测设备输出功率，结合动态阈值实现99.69%准确率的异常识别。该方法可优化现有预测性维护策略，减少人工巡检成...
并网与离网模式下多微电网的有功和无功多目标控制
Active and Reactive Power Multi-Objective Control of Multi-Microgrid in On- and Off-Grid Modes
Hossien Faraji · Gevork B. Gharehpetian · Amir Khorsandi · Seyed Hossein Hosseinian 等6人 · IEEE Access · 2025年3月
本文建模多微电网MMG系统，包含三个微电网，每个MG有三个纳米电网和一个中央储能单元，通过d-q坐标系控制策略在并网和离网模式下实现多目标。并网时，三个MG向电网注入有功功率并供应内部负载。MG1注入无功缓解电压凹陷，MG2吸收无功应对电压突升，MG3通过提升低电压穿越能力恢复单相接地故障电压。离网时，MG2作为关键微电网在所有工况下保持供电。若MG2中央储能断开，MG1和MG3的储能提供支撑，提升直流母线韧性。仿真结果显示，并网时三个MG分别注入15kW、20kW、20kW有功功率，电压凹陷时...
解读: 该多微电网控制技术与阳光电源微电网解决方案高度契合。阳光PowerStack微电网系统支持并离网无缝切换和多目标协调控制。该研究的有功无功解耦控制和低电压穿越技术可集成到阳光ST储能变流器的GFM控制算法。阳光微电网方案在工商业园区和海岛场景下，通过多台储能变流器协同实现电压支撑和频率调节。该技术可...
基于双两电平九开关变换器的多电平逆变器用于双三相或六相电机驱动系统
Multilevel Inverter Based on a Dual Two-Level Nine-Switch Converter for a Dual Three-Phase or Six-Phase Motor Drive System
V. Fernão Pires · Armando Cordeiro · Daniel Foito · A. J. Pires 等6人 · IEEE Access · 2025年2月
九开关逆变器因其功率半导体器件数量少，在双三相或六相电机驱动等双输出应用中具有显著优势，但其交流输出电压仅限于两电平。本文提出一种具有多电平输出特性的新型逆变器拓扑结构，适用于双三相或六相电机驱动系统。该拓扑由两个隔离的逆变器构成，桥臂数量由六个减少至三个，形成模块化多电平结构，在减少器件数量的同时实现更多电压电平。结合所提出的调制策略，确保系统实现多电平运行。通过Matlab/Simulink仿真及实验样机测试验证了该拓扑与调制策略的有效性，仿真与实验结果一致，验证了理论分析的正确性。
解读: 该九开关多电平逆变器技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有重要应用价值。核心优势在于：1）通过双九开关拓扑将桥臂从六个减至三个，器件数量减少33%，可直接降低电机驱动系统成本和体积；2）多电平输出特性可改善电机侧电压波形质量，降低dv/dt应力和共模电压，提升SiC器件在高频开关下的可靠性；3）模块...
通过赋能智能逆变器增强不平衡微电网的可再生能源承载能力
Enhancing Renewable Energy Hosting Capacity in Unbalanced Microgrids via Empowering Smart Inverters
Hossam H. H. Mousa · Karar Mahmoud · Matti Lehtonen · IEEE Access · 2025年1月
本文提出不平衡微电网中可再生能源RES和储能系统ESS的协调规划策略。该方法旨在缓解电压不平衡、减少功率损耗、缓解馈线拥塞，并最大化并网不平衡微电网中RES的承载能力HC。通过为光伏PV和ESS逆变器采用智能逆变器控制，该策略在最小化运行区域与公用电网UG间功率交换的同时增强额外RES集成。为实现该雄心目标，采用智能逆变器控制功能，包括PV逆变器的组合模式、伏安VV、伏瓦VW，以及ESS逆变器的VW。IEEE 123节点测试系统分为六个运行区域作为案例研究，包含插电式电动汽车PEV需求和风电分布...
解读: 该智能逆变器控制技术与阳光电源光储微电网解决方案高度契合。阳光SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能变流器支持伏安伏瓦等智能控制功能。协调规划策略可应用于阳光iSolarCloud平台的光储协同优化。电压不平衡缓解和功率损耗降低与阳光电能质量改善目标一致。150%的光伏渗透率提升验证智能逆变器...
基于深度确定性策略梯度的光伏MPPT优化算法:局部阴影条件下的全局搜索
An Enhanced Active Disturbance Rejection Control Scheme for DC Voltage Regulation in Photovoltaic Grid-Connected Four-Leg Inverter Using a Sliding Mode Observer
Chebabhi Ali · Defdaf Mabrouk · Syphax Ihammouchen · Nicu Bizon 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
局部阴影导致光伏阵列出现多峰功率特性,传统MPPT算法易陷入局部最优。本文提出基于深度确定性策略梯度的MPPT算法,通过强化学习实现全局最大功率点的快速追踪,提升复杂阴影条件下的发电效率。
解读: 该智能MPPT算法可集成到阳光电源SG系列光伏逆变器。通过深度强化学习技术提升复杂遮挡条件下的MPPT性能,增加发电量2-5%,特别适用于山地光伏电站和城市屋顶分布式系统,提升系统经济性。...
高渗透率分布式能源资源下配电馈线电压管理的电压-功率因数控制模式
Volt-PF Control Mode for Distribution Feeder Voltage Management Under High Penetration of Distributed Energy Resources
Madhura Sondharangalla · Dan Moldovan · Raja Ayyanar · IEEE Access · 2025年1月
引入电压-功率因数控制并与流行的电压-无功功率控制比较用于馈线电压管理。Volt-VAr控制固有局限是分布式能源资源需要的无功功率仅是端电压函数而非分布式能源资源有功功率函数，导致无功支持负担在分布式能源资源间不公平分配，即产生较低有功功率因而对过电压贡献较少的分布式能源资源可能被要求提供超过其份额的无功支持，工作在很低功率因数。所提电压-功率因数方案中无功支持本质上是电压和分布式能源资源有功功率的函数，确保无功支持负担公平分配并确保所有分布式能源资源工作在高功率因数。通过超高渗透率分布式能源资...
解读: 该Volt-PF控制策略对阳光电源分布式光伏并网控制具有重要参考价值。阳光SG逆变器在高渗透率光伏电站需要优化无功功率支持策略，该功率因数控制方法可实现更公平的无功分配。阳光可将该算法集成到逆变器并网控制中，根据实际发电功率动态调整无功输出，提升电网电压支撑能力，降低设备无功损耗，延长逆变器寿命，提...
一种零电压过渡H5型无变压器光伏并网逆变器
A Zero-Voltage-Transition H5-Type Transformerless Photovoltaic Grid-Connected Inverter
Jicheng Fang · Mingming Shi · Huafeng Xiao · Ruibin Wang · IEEE Access · 2025年1月
效率与漏电流是无变压器并网逆变器（TLI）的两个关键问题。软开关技术可有效降低开关损耗，适用于高频TLI。本文提出一种基于基本谐振单元的零电压过渡H5型（ZVT-H5）逆变器，实现主开关的软开通与软关断。辅助谐振网络缓解了续流二极管的反向恢复问题，显著提升转换效率。同时，采用二极管钳位支路使系统共模特性保持恒定。文中阐述了拓扑构建过程，分析了辅助谐振网络工作原理，并详细讨论了谐振参数设计及电路性能。最后通过3 kW、100 kHz实验样机验证了ZVT-H5的有效性。
解读: 该ZVT-H5软开关技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的零电压过渡方案可实现100kHz高频化运行，结合SiC器件应用可显著降低开关损耗，提升系统效率至98%以上。辅助谐振网络解决二极管反向恢复问题，适用于阳光电源1500V高压系统的功率模块设计。二极管钳位支...
互补场效应管中间层接触架构对比分析
A Comparative Analysis of Middle-of-Line Contact Architectures for Complementary FETs
Seung Kyu Kim · Johyeon Kim · Gunhee Choi · Kee-Won Kwon 等5人 · IEEE Access · 2024年12月
本文研究应用于单片互补FET逆变器的各种中间层接触架构，并进行对比分析评估各自优势和局限。对每种方案进行电阻和电容分段分析，评估直流性能以及功率性能特性和增强策略。中间VIA方案电容最低但由于增加接触区域和高掺杂硅的高电阻，交流性能劣于传统结构。环绕接触WAC结构和通过增加顶置NMOS接触深度形成的顶金属源漏TMS结构共同点是通过扩大接触面积和缩短高阻功率VIA长度大幅降低外部电阻。尽管与更高电容权衡，WAC和TMS的交流性能在相同动态功耗下分别提升9.0%和6.5%。还进行敏感性分析阐明MOL...
解读: 该接触架构技术对阳光电源功率器件芯片设计具有参考价值。阳光SiC和GaN功率器件追求更低导通电阻和开关损耗，接触架构优化是关键。该研究的环绕接触和顶金属源漏结构可启发阳光功率芯片设计，降低器件导通电阻，提升开关速度。在高压大电流应用中，该研究强调的源侧电阻最小化对阳光功率器件性能提升至关重要。该混合...
可再生能源并网中的虚拟惯性支持：综述
Virtual Inertia Support for Renewable Energy Integration: A Review
M. Chethan · K. Ravi · IEEE Access · 2024年6月
本文重点综述高比例可再生能源接入下电力系统中的惯性问题。随着基于可再生能源的分布式发电单元大量接入，电力系统呈现出低惯性和弱阻尼特性，严重影响系统的频率稳定性与动态性能。电力电子逆变器使电源与应用解耦，导致系统惯性下降，功率失衡引发的频率快速变化和波动进一步加剧稳定性挑战。本文系统回顾了多种建模与控制算法，并提供详尽的参数描述，填补该领域研究空白，为微网应用中虚拟同步发电机模型与控制策略的后续研究提供参考。
解读: 该虚拟惯性支持技术对阳光电源储能与光伏产品线具有核心应用价值。文章系统梳理的VSG建模与控制算法可直接应用于ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化，提升PowerTitan大型储能系统在弱电网下的频率支撑能力。针对低惯性问题的解决方案可增强SG系列光伏逆变器在高比例新能源场景下的并网稳定性，改...
交直流混合微电网在不同控制复杂度下的无缝切换策略
A Seamless Switching Strategy for Hybrid AC/DC Microgrids Under Varied Control Complexities
Huayu Zhang · Shan He · Zhi Yuan · Zhijiang Cheng 等6人 · IEEE Access · 2023年9月
本文针对对等控制的交直流混合微电网，提出基于下垂控制和PQ控制的复合控制策略，实现并网/孤岛模式的无缝切换。通过耦合两种控制方法的电流内环，开发双模组合控制器进行电流跟踪。同时提出补偿预同步控制策略应对频率、相位和幅值变化，电压偏差从19%改善至同步，功率交换为零，实现平滑切换。仿真验证了策略的有效性。
解读: 该无缝切换技术与阳光电源构网型储能系统高度契合。阳光ST系列储能变流器支持GFM/GFL双模运行，该控制策略可显著提升模式切换的平稳性。阳光电源在微电网解决方案中采用类似的预同步和电流跟踪技术，确保并离网瞬态过程中电压频率波动小于±2%，满足IEEE 1547标准，提升微电网供电可靠性。...