Dexu Lv · Wen Ding · Yangfan Wang · Kai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

本文提出一种基于三相四桥臂逆变器的有限控制集模型预测转矩控制（FCS MPTC）方案，以抑制转矩脉动并减少换相区域初始阶段的电流急剧下降。首先，分析了三相四桥臂拓扑的工作模式，并根据开关磁阻电机（SRM）在该拓扑上的运行情况进行扇区划分。然后，利用勒-于伊（Le - Huy）模型和候选电压矢量推导了单相导通区域的电流和转矩预测模型。所提出的FCS MPTC方案利用换相阶段两相电流相等的特性，解决了换相区域相电压预测困难的问题，实现了全周期FCS MPTC。此外，为在确保抑制转矩脉动的同时减轻计算...

解读: 从阳光电源业务视角来看，这项基于三相四桥臂逆变器的开关磁阻电机有限集模型预测转矩控制技术具有重要的战略参考价值。该技术通过优化控制策略实现转矩脉动抑制和换相区电流控制，其核心思路与我司在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、低谐波控制目标高度契合。 从技术迁移角度分析，该论文提出的预测控制算法和...

Xiaodong Sun · Zhihui Huang · Zebin Yang · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

为提高永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，提出一种基于扩展状态观测器（ESO）、具备电压源逆变器（VSI）非线性补偿功能的改进型无模型预测电流控制方法。首先，介绍一种基于永磁同步电机驱动系统扩展状态观测器的改进型无模型预测电流控制（MFPCC）方法，该方法无需电机参数，且调参工作较少。然后，提出一种电压源逆变器非线性补偿方法，以减少三相桥式电压源逆变器中因加入死区时间而导致的电流畸变。通过在仿真中进行调整获得近似参数，再将其应用于实验中进一步微调。将基于扩展状态观测器的无模型控制与电压源...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展状态观测器的改进无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对永磁同步电机驱动系统提出的控制策略，与我司在储能变流器、光储一体化系统以及电动汽车充电设备中广泛应用的电机控制技术高度相关。 技术的核心价值在于两个方面：首先，无模型预测控制摆脱了对电机参数的...

Jin Xu · Pan Wu · Zirun Li · Keyou Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

在某些情况下，电力电子变换器的开关频率可高达数百千赫兹。为了准确定位开关事件，实时仿真的时间步长通常建议约为开关周期的 1%。这在单位时间内带来了巨大的计算负担。为打破这一限制，本文提出了一种基于开关周期同步（SPS）思想的实时仿真方法。仿真时间以开关周期为间隔与实际时间同步，而非以时间步长为间隔。开关周期既被用作同步间隔，也被用作主时间步长，该主时间步长还会进一步划分为多个可变子时间步长，这些子时间步长由开关周期内的开关事件决定。为了在基于现场可编程门阵列的平台上实现所提出的实时仿真，本文提出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于开关周期同步的实时仿真技术具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高功率密度、高效率方向发展，碳化硅等宽禁带器件的应用使开关频率普遍提升至数十甚至数百千赫兹。传统实时仿真要求时间步长为开关周期的1%，这在高频场景下带来巨大的计算负担，严重制约了产品开发周...

Zihao Li · Yang Hu · Weiran Wang · Fang Fang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

为解决复杂不确定运行工况下考虑功率跟踪与载荷抑制的风力发电机组优化控制问题，提出了一种有限差分域 - 混合半机理（FDD - HSM）建模方法。基于该模型，针对自由输出（FO）和受限输出（LO）模式设计了一种自适应域调度 - 多模型预测控制（ADS - MMPC）策略。利用高性能实时目标机并与实际风力发电机组的全运行特性进行对比，验证了 FDD - HSM 方法的准确性。通过仿真进一步验证了 ADS - MMPC 算法的有效性，并将其与传统基于模型预测控制（MPC）的算法进行了对比。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对风电机组的自适应域调度-多模型预测控制技术具有重要的跨领域借鉴价值。尽管研究对象是风力发电系统，但其核心思想与我司在光伏逆变器、储能系统及综合能源管理方面的技术需求高度契合。 该论文提出的有限差分域-混合半机理建模方法(FDD-HSM)解决了复杂工况下的精确建模难...

Mingqiang Lin · Zelong Lin · Jinhao Meng · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

由于锂离子电池（LIBs）具有高能量密度和长循环寿命，它们被广泛应用于电子设备、电动汽车和储能领域。退役电池的精确评估在很大程度上取决于利用既信息丰富又易于获取的最优健康特征。特别是对于时间序列数据，目前存在特征捕捉不充分以及难以捕捉有效特征的问题。本文提出了一种将改进的格拉姆角场（IGAF）与重启辅助分类器生成对抗网络（REACGAN）相结合的退役电池创新分类方法。IGAF方法利用快速傅里叶变换（FFT）提取电池充电电压曲线的幅值和相位特征，将曲线中的细微变化转化为二维图像，从而保留了时间和空...

解读: 从阳光电源储能业务视角来看，这项基于改进格拉姆角场和生成对抗网络的退役电池筛选技术具有重要的战略价值。随着公司储能系统装机规模持续扩大，退役锂电池的梯次利用已成为降低全生命周期成本、提升产品竞争力的关键环节。 该技术的核心优势在于将电池充电电压曲线的微小变化转化为二维图像，并通过快速傅里叶变换提取...

Sahil Gaurav · Sante Pugliese · Marius Langwasser · Chandan Kumar 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

摘要：由于分布式发电（DG）单元的接入不断增加，如今的配电网在维持潮流和电能质量方面面临挑战。智能变压器（ST）通过对有功和无功潮流进行精确控制，是克服这些挑战的有效解决方案。一般来说，智能变压器的低压（LV）变换器采用电压定向控制策略，常常面临积分饱和和参数调节困难的问题。同时，分布式发电变换器工作在电流控制模式，这会导致系统稳定性降低和同步性变差，尤其是在暂态事件和弱电网场景下。为解决这些问题，本文针对基于智能变压器的以变换器为主导的低压配电网系统，提出了一种基于安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文提出的基于Andronov-Hopf振荡器的虚拟振荡器控制策略，对我司在智能配电系统和分布式光伏并网领域具有重要的技术参考价值。 该技术针对低压配电网中分布式发电单元日益增多带来的功率流控制和电能质量挑战，提出了创新性的控制方案。相比传统电压定向控制，AHO虚拟振荡器...

Siamak Khalili · Ehsan Adib · Mohsen Packnezhad · Hosein Farzanehfard 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

本文提出了一种适用于光伏系统的单开关软开关非隔离式直流 - 直流高升压变换器。为实现高电压增益并降低元件电压应力，该变换器集成了耦合电感和开关电容技术。采用了一种合适的无损缓冲电路，克服了无损缓冲电路元件数量多、续流导通损耗大等难题，以减轻开关损耗和二极管反向恢复问题。该无损缓冲电路仅在所提出的结构中增加了两个二极管，在软开关电路中，就元件数量而言是最优的。仅使用一个电压应力降低的开关和简单的无源无损缓冲电路，有助于提高变换器效率并降低控制电路的复杂度。此外，所提出的变换器的输入电流是连续的，这...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的单开关软开关高升压DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该拓扑结构通过耦合电感和开关电容技术实现高电压增益，同时采用无损缓冲电路降低开关损耗，这与我司在光伏逆变器和储能系统中对高效率、高功率密度的技术追求高度契合。 该技术的核心优势在于三个方面：首先，单开...

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...

Ping Jin · Yunqing Hu · Junjie Liu · Yujing Guo 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

高频链路矩阵变换器（HFLMC）省去了直流链路电容，仅通过一级功率变换即可实现从直流到交流的功率传输。然而，由于磁芯移位和振动，HFLMC的隔离型高频变压器（IHFT）通常会出现参数扰动，这对其安全构成威胁。本文提出了一种适用于HFLMC的灵活补偿控制策略。设计了一种旋转式IHFT，并分析了对称空间矢量调制（SVM）策略下HFLMC的IHFT的传输功率和电流应力。所设计的IHFT能够全面模拟由磁芯移位和振动引起的参数扰动，所提出的控制策略可以降低HFLMC的功率波动和IHFT的电流应力。进行了仿...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于高频链矩阵变换器的研究具有重要的战略参考价值。该技术通过省略直流母线电容，实现了单级DC-AC功率变换，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高功率密度、高可靠性目标高度契合。 该论文针对隔离高频变压器参数扰动问题提出的柔性补偿控制策略，对阳光电源的产品创新具...

Liting Li · Mei Su · Guo Xu · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

针对单向低功率应用，提出了一种带有耦合电感的半双有源半桥（DAHB）变换器。与传统的 DAHB 变换器相比，该拓扑结构由三个有源开关和一个二极管组成，减少了所需有源开关的数量。此外，集成了一个耦合电感，以同时实现隔离和能量传输，从而无需单独的输入电感、漏电感以及变压器。为优化性能，还提出了一种混合调制策略，该策略采用无缝控制律，结合了脉冲宽度调制（PWM）和脉冲宽度调制加相移（PPS）两种模式。PWM 模式可使变换器具有较低的电流应力，而 PPS 模式则增强了功率传输能力。所提出的控制律确保了两...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项半双主动半桥（Semi-DAHB）耦合电感变换器技术在分布式光伏和储能系统的DC-DC变换环节具有显著应用价值。 **技术创新与成本优势**：该拓扑通过三个主动开关加一个二极管的简化结构，相比传统DAHB减少了一个功率开关器件，这直接降低了物料成本和驱动电路复杂度。更...

Khuong-Duy Le · Quang-Huy Nguyen · Minh-Quan Nguyen · Tat-Thang Le 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

高频 LLC 谐振变换器因其软开关能力，对于数据中心电源和电池充电器等高功率密度应用至关重要。在这些频率下，平面印刷电路板（PCB）绕组变压器因其尺寸和性能优势，比绕线式变压器更受青睐。然而，诸如绕组间和绕组内电容等较高的寄生电容会增加共模（CM）电磁干扰（EMI）噪声，并缩小零电压开关（ZVS）范围。为维持 ZVS，要么必须增加死区时间，要么减小励磁电感，而这两种方法都会增加传导损耗。屏蔽可以减轻共模噪声，但也会增加变压器的寄生电容。本文提出了一种新颖的浮动屏蔽技术（FST），该技术在阻断共模...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项浮动屏蔽技术（FST）对我们的核心产品线具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器领域，LLC谐振变换器已成为DC-DC隔离级的主流拓扑，特别是在高功率密度的组串式逆变器和模块化储能PCS中广泛应用。该技术通过创新的屏蔽方法同时解决了电磁兼容性和软开关性能这两个关键矛...

Zihao Luo · Jia Yao · Yiyan Sang · Adrian Ioinovici · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

本文满足了可再生能源应用中开关电容多电平逆变器（SCMLI）的一项关键需求：无论光伏电池或其他绿色电池提供的电压有多大变化，都能提供相同的正弦输出波形。所提出的逆变器的创新之处在于其具备五种运行模式，增益范围为 4 至 12，且能保持输出波形的电平数恒定。它能够有效处理 30 至 90 V 的输入电压变化，同时产生稳定的 220 V_rms输出。本文提出了一种新颖的结构以及一种新的控制方法，该方法可使逆变器在输入电压连续变化时，从一种运行模式平稳过渡到另一种运行模式。这是一种...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项开关电容多电平逆变器技术具有显著的应用价值，特别是在分布式光伏和户用储能系统领域。 该技术的核心创新在于实现了超宽输入电压范围（30-90V）下的恒定220V有效值输出，这直接解决了光伏系统面临的关键痛点。在实际应用中，光伏组件输出会因光照强度、温度变化和部分遮挡而大...

Qisen Sun · Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

电解电容器对电力电子变换器的功能至关重要，其性能退化会显著影响这些设备的安全性和可靠性。在工业应用中，电容器通常在动态而非恒定应力水平下运行。量化动态应力下的退化具有挑战性，因为这需要考虑潜在的应力相互作用。尽管此类相互作用会深刻影响退化路径，但它们常常被忽视，导致可靠性预测与工程实践之间出现显著偏差。本文引入了一种考虑应力相互作用的累积退化模型，以提高动态应力下退化预测的准确性。本文不仅识别出电解电容器参数退化中存在路径依赖现象，而且在此基础上，提出了一种将应力相互作用与现有恒定应力条件下退化...

解读: 电解电容器作为光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。该论文提出的累积退化模型对阳光电源具有重要的工程应用价值。 从业务场景看，我司产品在实际运行中面临复杂的动态应力环境：光伏逆变器需应对辐照度波动、温度循环和负载变化，储能系统则经历频繁的充放电切换。传统基于恒定应...

Xiao Qi · Jizhen Liu · Wenguang Zhang · Hui Deng · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

随着可再生能源在电力系统中渗透率的提高，分布式最优控制（DOC）方法被视为实时协同解决负荷频率控制与经济调度问题的有效途径。本文提出一种新型DOC方法，以应对信息物理电力系统中的非线性特性，包括物理约束与时滞。首先，结合部分原始-对偶梯度算法与自抗扰控制（ADRC），构建基于ADRC的DOC方法以提升频率控制性能；引入正投影算子处理机组出力饱和与联络线热约束；利用Lyapunov函数理论证明系统稳定性；进一步设计时滞补偿的扩张状态观测器，重构DOC方法以同时应对物理约束与时滞。最后通过实时硬件在...

解读: 该非线性实时分布式最优控制技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统，ADRC自抗扰控制结合正投影算子可优化ST系列储能变流器的调频响应，在处理功率饱和约束的同时实现经济调度与频率调节协同优化。时滞补偿扩张状态观测器可应用于iSolarCloud云平台的...

Uppuluri Suryavalli · V. S. S. Pavan Kumar Hari · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

对电力电子变换器中脉宽调制电压的谐波频谱进行解析评估，是工程师在实际工作中常用的有效工具。本文提出一种解析方法，有助于理解采样技术和频率比对脉宽调制（PWM）电压谐波频谱的潜在影响。该方法可推导出采用规则采样正弦 - 三角脉宽调制（STPWM）的单相和三相两电平电压源逆变器（VSI）输出电压傅里叶系数的简单且精确的闭式表达式。这些表达式是针对 STPWM 的对称和非对称规则采样技术推导得出的。所提出的解析表达式便于在给定直流母线电压、调制指数和载波与基波频率比的情况下估算电压谐波频谱。本文还分析...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于PWM电压谐波分析的论文具有重要的工程应用价值。该研究针对两电平电压源逆变器的脉宽调制技术，提出了精确的谐波频谱解析方法，这与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的控制策略优化直接相关。 论文的核心贡献在于建立了采样方法（对称与非对称规则采样）和频率比对PWM谐波...

Ming Li · Enjun Liu · Hua Geng · Yongtao Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

现有并网逆变器在面对电网非线性变化时会遇到稳定性问题，当前的解决方案难以有效应对复杂的电网环境。我们提出一种基于无源性的控制策略，以提高构网型多逆变器电站的稳定性和动态性能，从而应对这些挑战。从能量重塑的角度设计的内环，确保了逆变器输出的稳定性。采用微分无源性设计的外环，显著增强了对扰动的响应能力，并在多台逆变器并联运行时无需通信即可确保功率分配和相位同步。非线性扰动观测器估计并网点的非线性扰动，并将此信息反馈到内环进行参数补偿。我们基于李雅普诺夫稳定性准则证明了整个控制器的无源性。这确保了电站...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性控制的构网型多逆变器协同控制技术具有重要的战略价值。随着我司在全球光伏逆变器和储能系统市场份额的持续扩大，大规模新能源电站面临的电网稳定性问题日益凸显，该技术为解决这一核心痛点提供了系统性方案。 该技术的核心创新在于三层协同控制架构：能量重塑的内环控制确保单...

Ning Li · Hao Yu · Stephen Finney · Paul D. Judge · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

传统的电力电子长时域有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在实时实现方面存在两个主要问题：1）计算负担和延迟；2）对现场可编程门阵列（FPGA）等实时平台的硬件资源要求较高。为解决这些问题，研究人员提出利用模型预测控制结果作为离线训练数据来训练人工神经网络（ANN），并将其应用于实时控制器中，以替代原有的模型预测控制模型。通过这种方式，人工神经网络减轻了在线计算负担和对硬件资源的需求。本文提出了一种基于FPGA的用于长时域FCS - MPC的一维卷积神经网络（CNN）。为进一步简化网络模型...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于FPGA的一维卷积神经网络（CNN）控制技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术通过机器学习方法解决了长时域有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在功率电子变换器中的实时实现难题，这与我们在光伏逆变器、储能变流器等产品中面临的控制性能优化需求高度契合。 技...

Yanjia Yu · Shan Jia · Xin Liu · Jianxiao Zou 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

多源逆变器（MSI）凭借其无需使用直流 - 直流转换器即可实现单级功率转换的先进优势，成为连接混合能源的孤岛微电网的一种有前景的解决方案。然而，传统基于线性控制器的功率分配方案存在端口功率纹波过大的问题，因为用作控制输入的零序分量呈现出不确定的开关特性。鉴于此，本文提出了一种基于迭代学习的功率分配控制（ILPDC）方案，通过零序分量补偿实现无纹波端口功率调节。在所提出的ILPDC中，设计了一种带有专用迭代学习项的前馈 - 反馈结构，能够从存储的误差信息中提取不确定的开关特性。具体而言，反馈控制项...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于迭代学习的多源逆变器功率分配控制技术具有重要的战略价值。该技术针对混合能源孤岛微电网场景，通过零序分量补偿实现无纹波功率调节，这与我司在光储一体化系统和微电网解决方案领域的核心需求高度契合。 技术价值方面，多源逆变器的单级功率转换架构省去了传统DC-DC变换器环节...

Jin Yang · Xiangyu Zhang · Rui Chang · Zhiwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

作为直流输电系统中的关键电力电子器件，晶闸管因其导通损耗低、浪涌能力强、经济性好以及可靠的载流性能而备受青睐。然而，在换流变压器、有源逆变器和断路器等关键应用中，准确判断晶闸管的关断状态仍然是这些系统可靠运行面临的重大挑战。传统方法依靠检测流经晶闸管的反向恢复电流来判断其关断状态。这种方法常常面临检测困难、成本高和精度不足等问题，而且几十年来一直没有提出新的晶闸管关断状态检测方法。为解决晶闸管关断状态识别难题，本文提出了一种基于晶闸管门极电压识别其反向恢复状态的新方法。该方法无需测量一次侧的大电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于门极电压识别晶闸管反向恢复状态的新方法具有重要的应用价值。在我们的光伏逆变器、储能变流器以及柔性直流输电等核心产品中，晶闸管作为关键功率器件广泛应用于换流、有源逆变和断路保护等环节，其关断状态的准确判断直接关系到系统的可靠性和安全性。 该技术的核心创新在于摆脱了传...

Vaidika T. Pardhi · Rohith Pottekkat · Vivek R. S. · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

所提出的七电平混合多电平逆变器将三电平飞跨电容逆变器与级联 H 桥逆变器相结合。其主要目标是开发一种七电平拓扑结构，该结构使用正弦控制在线性和扩展线性调制范围内均能高效运行。这种设计在保留多电平结构的同时，通过正弦脉冲宽度调制（PWM）扩展了线性调制范围。通过对正弦 PWM 的过调制区域进行线性化处理，该系统改善了弱磁运行时的性能，而传统的六步逆变器在弱磁运行时会产生低次谐波。在这种拓扑结构中，即使在扩展线性调制范围内，相电压基波峰值的最大值仍保持为直流母线电压的 0.637 倍。该逆变器具有容...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项七电平混合多电平逆变器技术具有显著的应用价值和战略意义。该拓扑结构通过集成三电平飞跨电容与级联H桥，实现了单直流源供电、降低开关数量和开关电压等级的优化设计，这与我司在光伏逆变器和储能系统中追求的高效率、低成本目标高度契合。 技术的核心创新在于扩展线性调制范围并实现正...