Yingbing Luo · Sidun Fang · Laiqiang Kong · Tao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

船舶电气化是不可逆转的发展趋势。大规模储能系统（ESS）集成可有效提高应对不确定航行条件的运行灵活性，尤其是在环境干扰高度不确定的动力定位（DP）场景中。然而，频繁的摇摆工况和不确定的功率需求凸显了储能系统的状态耦合特性，使其动态可行运行范围难以量化，甚至影响其供电能力。为解决这一问题，本文提出了一种考虑状态耦合特性的自适应储能系统管理方法。首先，提出了一种考虑船舶航行惯性的柔性推进功率模型，以减少脉冲负载。然后，基于为期六个月的电池循环实验，提出了一个三阶段状态耦合模型，以捕捉摇摆工况下观察到...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对船舶动态定位场景的自适应储能管理技术具有重要的跨领域借鉴价值。论文聚焦于高度不确定环境下的储能系统状态耦合特性，这与我们在陆上储能系统面临的电网波动、可再生能源间歇性等挑战存在本质相似性。 该研究的核心创新在于三阶段状态耦合模型和自适应功率控制方案。通过六个...

Arun Kumar Paul · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

在工业领域，为了合理利用用于焊接应用的大型资本设备，需要一个单台大电流高功率转换器来动态控制多种焊接方法（例如用于接头制作、堆焊、气刨、堆焊层焊接等）。这些焊接方法大多遵循恒压（CV）或恒流（CC）电弧类型。由于涉及完全不同类型的动态负载特性，本文提出了一种新颖的解耦控制方法，引导电源独立处理每种电弧类型。对于电极送进采用电动方式的具有固有自调节特性的恒压电弧类型，本文提出了前馈控制方法。对于手工焊接中易受干扰的恒流电弧类型，本文提出了二阶滑模控制（SOSMC）方法以实现鲁棒控制。本文还详细阐述...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的解耦控制技术虽然应用于焊接电源领域，但其核心的功率变换与控制策略与我司光伏逆变器、储能变流器等产品存在显著的技术共性，具有重要的借鉴价值。 论文针对恒压（CV）和恒流（CC）两种工作模式提出的解耦控制方案，与我司储能双向变流器在充放电模式切换、光伏逆变器在M...

Xuefeng Jiang · Shirui Yang · Xiaokang Weng · Zhijian Wei 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

双绕组容错永磁电机（DFPMM）具有功率密度高、效率高、运行稳定和容错能力强等特点，在军事和民用电力驱动系统中得到了有效应用。电气故障客观存在，任何单一电气故障都会影响电力驱动系统的可靠性。故障诊断和容错运行是电机驱动系统稳定运行的关键技术。针对传统开路故障（OCF）诊断方法速度不够快、智能化程度不足以及在负载突然变化时易误诊等问题，提出了一种基于引入欧拉算法的灰色预测理论的双绕组容错永磁电机驱动系统故障诊断策略。灰色预测理论可利用引入欧拉算法的灰色预测模型，用较少的数据对系统变化进行估计和预测...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于改进灰色预测理论的开路故障诊断策略具有重要的应用价值。双绕组容错永磁电机（DFPMM）的高功率密度和强容错特性与我们在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中追求的技术方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过引入欧拉算法优化灰色预测模型，实现了对功率...

Zheng Yin · Fujin Deng · Sahar S. Kaddah · Sayed Abulanwar · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

在 LC 滤波电压源逆变器（VSIs）中，调制无模型预测控制（MFPC）会受到噪声影响和参数不匹配的干扰。为提高 MFPC 的噪声抑制能力和参数鲁棒性，本文针对 LC 滤波 VSIs 提出了一种带噪声抑制的调制无参数（PL）预测与参考型预测控制方法（PLPR - PC - NS）。该 PLPR - PC - NS 方法不仅通过测量、更新和滤波所有梯度来获得调制的无参数预测，还利用采样电流和电压之间的相位角差来获得无参数参考。所提出的 PLPR - PC - NS 方法能有效抑制噪声对预测的影响，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PLPR的调制预测控制技术对LC滤波型电压源逆变器具有重要的应用价值。该技术通过无参数预测和噪声抑制机制，直接解决了当前光伏逆变器和储能变流器面临的两大核心痛点：系统参数漂移导致的控制性能下降和现场电磁噪声干扰问题。 对于阳光电源的产品线而言，该技术的应用前景广阔...

Xiaoquan Zhu · Lang Liu · Ke Jin · Bo Zhang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

输入无关型输出串联（IIOS）模块化多端口直流/直流变换器具有单级功率变换和高效率的特点，是分布式光伏（PV）中压直流（MVDC）并网的一种有前景的方法。光伏输入功率的变化会导致输出电压不平衡。为避免输出电压不均导致的功率削减和设备损坏，本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）且具有固有输出电压平衡特性的电流馈电型多有源桥（CF - MAB）。该拓扑结构在光伏侧采用电流馈电全桥（CF - FB），在中压直流电网侧采用半桥（HB），并通过一个多绕组变压器连接电流馈电全桥和半桥。通过用外部电感替代多...

解读: 从阳光电源分布式光伏中压直流并网业务角度分析，该论文提出的电流馈电多有源桥变换器（CF-MAB）技术具有重要的战略价值。该技术针对分布式光伏中压直流集成场景，通过单级功率变换实现高效率，这与阳光电源追求系统级效率优化的产品理念高度契合。 技术的核心创新在于利用多绕组变压器结构实现固有的输出电压平衡...

Yixuan Li · Jia Liu · Jinjun Liu · Jin Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

作为一种颇具前景的技术，构网型（GFM）变流器能够在并网模式下提供电压和频率支撑，并在孤岛模式下为本地负载供电。多个连接到同一公共耦合点（PCC）的GFM变流器不仅要确保谐波电流分配合理，还要降低PCC点的电压谐波。现有的大多数GFM变流器谐波控制方法并未同时考虑孤岛和并网两种模式。此外，这些方法需要分别提取和控制每个谐波序列，导致计算量巨大。为解决这一问题，本文提出了一种基于统一谐波电压 - 电流下垂控制的GFM变流器谐波控制方法。通过建立PCC点电压所有谐波分量与输出电流之间的统一下垂关系，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于统一谐波电压-电流下垂控制的构网型变流器技术具有重要的战略价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器和储能系统领域的核心业务需求，特别是在分布式光储一体化和微电网应用场景中。 技术价值方面，该方法的核心优势在于实现了并网与离网模式的统一控制架构。对于阳光电源的储能变流器...

Xinze Li · Fanfan Lin · Changjiang Sun · Xin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

新兴的电力变换器灰箱建模方法有效缓解了传统基于物理的白箱模型中存在的模型差异问题，同时为数据驱动的黑箱模型提供了一种数据需求少且可解释的替代方案。然而，现有灰箱建模方法仍面临一个重大挑战，即对域外拓扑结构的泛化能力较差。这一局限性使得在遇到新的拓扑结构时，需要重建或重新训练模型，从而阻碍了其广泛应用。针对这些挑战，本文提出了一种专门适用于双有源桥（DAB）变换器拓扑族的通用灰箱建模方法，该方法基于所提出的拓扑可迁移的架构内物理混合密度网络（T²PA - MDN）。作为核心部分，T²PA 网络对循...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双有源桥（DAB）变换器族的通用灰盒建模技术具有重要的战略价值。DAB拓扑是我司储能系统、光储一体化方案以及电动汽车充电设备中的核心功率变换单元，该技术的拓扑迁移能力直接契合我们产品线多样化的现实需求。 该技术的核心创新在于T²PA-MDN网络架构，通过将电路物理...

Oleksandr Matiushkin · Oleksandr Husev · Hossein Afshari · Enrique Romero-Cadaval 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

本文提出了一种适用于低功率太阳能应用的新型正激式变换器。所提出的变换器在宽输入电压范围内具有高效性能，且所需元件数量较少。所提出的直流 - 直流拓扑结构是带有额外钳位输出电容的改进型正激式直流 - 直流变换器。此类变换器的设计理念是将变压器的励磁能量转移到输出端，而非采用输入钳位电路。为实现这一特性，考虑了两种可能的拓扑结构。文中讨论了所提方案中无源元件的设计准则。由于输入功率水平不同，该变换器可工作在连续导通模式和不连续导通模式。对所提出的拓扑结构进行了比较和讨论。给出了所提出的基于正激式的直...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的改进型正激DC-DC变换器技术具有重要的参考价值。该技术通过创新的磁化能量传输机制，消除了传统正激变换器中漏感带来的电压尖峰问题，这对我们在光伏逆变器和储能系统中的DC-DC变换环节具有直接的应用意义。 技术优势方面，该方案通过附加钳位输出电容将变压器磁化能...

Zihe Meng · Dongyang Sun · Shuai Wang · Li Sun · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

本文针对基于直流动态电压调节器（dc - DVR）的高压大功率储能系统（ESS），提出了一种双环连续控制集模型预测控制（CCS - MPC）方法。与传统控制方法不同，该控制方法在内、外控制环采用级联双模型预测控制。建立了储能系统的数学模型。内环模型预测控制（MPC）控制器基于电感特性方程，用于控制直流动态电压调节器的电感电流；外环模型预测控制（MPC）控制器基于电容特性方程，用于控制输出电压跟踪参考值。在该方案中，内环和外环模型预测控制控制器的参数在每个控制周期都会更新，以提高对负载变化和参数不...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于DC动态电压调节器（dc-DVR）的双环连续控制集模型预测控制技术具有重要的应用价值。该技术针对高压大功率储能系统的控制难题，提出了内外双环级联MPC架构，内环控制电感电流、外环控制输出电压，这与我司大型储能变流器PCS产品的控制需求高度契合。 该技术的核心...

Jae-Won Yang · Hyun-Lark Do · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

本文提出一种由两个反激式AC-DC/DC-DC模块构成的单级功率因数校正（PFC）变换器。第一个反激AC-DC模块工作于断续导电模式（DCM），使输入电流与电网电压同相，实现高功率因数；部分能量经耦合电感直接传递至负载，其余储存在两个直流母线电容中。下一周期中，第二级反激DC-DC模块将电容能量传输至负载。通过引入两个直流阻断二极管，使直流母线电压低于输入电压峰值，开关电压应力被钳位在两倍直流母线电压。第二级工作于临界导电模式（CRM），以降低开关损耗。相比传统单级升压-反激PFC变换器，该拓扑...

解读: 该单级双反激PFC拓扑对阳光电源车载OBC充电机和小功率辅助电源模块具有直接应用价值。其核心创新——通过DC阻断二极管将开关电压应力钳位至2倍母线电压，可显著降低功率器件成本并提升可靠性，特别适用于48V低压储能系统的AC-DC前端整流模块。DCM+CRM混合工作模式实现高PF值（>0.99）的同时...

Bijan Elyasi · Farzad Tahami · Ghasem Rezazadeh · Hadi Nouri · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

将电动车辆（EV）公交车的电压从400 V提升至800 V对电动汽车逆变器的设计产生了重大影响。三电平逆变器旨在应对高电池电压。在三电平逆变器拓扑中，中性点钳位（NPC）逆变器具有更好的谐波频谱和更低的半导体损耗，这使得其能够实现更高的功率密度和更简单的冷却系统。然而，在这种拓扑结构中，更高的开关频率会导致逆变器产生更多的功率损耗。较高的开关频率能力使得高速电机的应用成为可能，从而减小了电力驱动系统的整体尺寸。本文提出了一种新型软开关NPC逆变器，其中单向辅助谐振换流极（ARCP）电路辅助从钳位...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的三电平辅助谐振换流极（ARCP）逆变器技术虽然针对800V电动汽车动力系统，但其核心技术理念与我们在光伏逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过软开关技术实现中性点钳位（NPC）拓扑在高开关频率下的低损耗运行。这与阳光电源当前在...

Chen Wang · Jianhui Wang · Qing Guo · Zhi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

电液系统（EHS）因高功率密度和强负载能力被广泛应用于现代工业。本文针对存在输入饱和的网络化EHS，提出一种基于扰动观测器的固定时间事件触发控制策略。设计了固定时间扰动观测器（FTDO）以补偿模型不确定性和外部扰动；引入切换阈值事件触发机制（STETM）降低通信负担；采用输入饱和估计器（ISE）抑制虚拟控制变量高阶误差及导数爆炸引起的输入饱和。理论分析表明，所提控制器能在固定时间内保证观测误差与位置跟踪误差收敛，且不依赖系统初始状态，在保障系统稳定性与跟踪性能的同时有效节约网络资源。仿真与实验结...

解读: 该固定时间事件触发控制技术对阳光电源储能系统和功率变换产品具有重要应用价值。电液系统的输入饱和、扰动抑制问题与储能变流器的功率限幅、电网扰动场景高度相似。固定时间扰动观测器可应用于ST系列储能变流器，提升电网电压跌落、频率波动等扰动工况下的快速响应能力，收敛时间不依赖初始状态的特性保障了并网稳定性。...

Durga Nair S. · Arun Rahul S. · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

利用空间矢量结构的等边几何特性，设计了一种广义交错几何空间矢量调制（SVM）方法。在任意扇区中，参考电压矢量由两个幅值相等但相差 60°的开关电压矢量合成。与现有的针对固定数量并联变流器量身定制的 SVM 方法不同，所提出的方法可迭代应用于多并联变流器和多电平变流器。针对两个并联的两电平变流器，提出了两种几何调制变体——四矢量调制（4VM）和三矢量调制（3VM），以最小化零序环流（ZSCC）、差模环流（DMCC）、差模电压（DMV）和共模电压（CMV）。4VM 使用零 DMV 矢量来消除 ZSC...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项广义交错几何调制技术对我们在并网逆变器和储能变流器领域具有重要的应用价值。该技术通过创新性地利用空间矢量的等边几何特性，实现了可迭代扩展至多并联变流器系统的通用调制方案，这与我们大功率光伏逆变器和储能PCS产品的并联架构需求高度契合。 技术的核心价值在于系统性地解决了...

Dehong Zhou · Yinghua Mao · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

单级多端口逆变器（SSMI）由于其在无需中间直流 - 直流转换器的情况下实现单级功率转换的显著优势，是混合动力电动汽车（HEV）颇具前景的功率转换解决方案。然而，为单级多端口逆变器设计调制方案颇具挑战，因为该方案不仅决定定子电流控制，还决定各电源之间的功率分配。鉴于此，本文为单级多端口逆变器提出了一种双零序电压注入（DZSVI）方案，该方案可实现电机驱动控制与功率分配控制的解耦，且定子电流的控制性能不受功率分配控制的影响。通过双零序电压注入，首次零序电压（ZSV）注入将调制信号从交流形式转换为直...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单级多端口逆变器（SSMI）技术为新能源汽车动力系统提供了创新的电力转换方案，与我司在储能变流器和多能互补系统领域的技术积累存在显著的协同价值。 该论文提出的双零序电压注入（DZSVI）调制策略解决了SSMI在混合动力汽车应用中的核心难题——电机驱动控制与多源功率分配...

Ravi Varma Chavali · Anubrata Dey · Biswarup Das · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

针对并网逆变器，提出了一种基于电流空间矢量目标轨迹的恒开关频率滞环电流控制（HCC）技术（HCC - TTCSV）。所提出的HCC - TTCSV技术产生的逆变器线电压谐波频谱，可确保与电压控制的传统七段式空间矢量调制（SVM）技术的谐波频谱具有相似特性。所提出的电流控制器是一种新颖的控制器（即同类中的首创），它允许在静止abc坐标系中用在线计算的电流边界来检查相电流。该控制器不遵循电流误差边界，而是进行相电流边界检查。然而，每个七段式开关周期内的相电流边界值，是通过利用一些三角关系观察电流矢量...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的恒定开关频率滞环电流控制技术（HCC-TTCSV）对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有重要的应用价值。该技术创新性地在静止abc坐标系下实现相电流边界检测，相比传统滞环控制方法，能够在保持快速动态响应的同时实现恒定开关频率运行，这直接解决了传统滞环控制开关频...

Minjun He · Jun Ma · Alessandro Mingotti · Qiu Tang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

准确识别电能质量扰动（PQDs）对提升能源效率和推动智能电网发展至关重要。针对可再生能源并网带来的复杂扰动问题，本文提出一种基于自适应Kaiser S变换（AKST）与JetLeaf Synth网络（JSTN）的自动检测框架。AKST通过优化Kaiser窗参数以实现最大能量聚集，显著提升时频分辨率；JSTN则融合双叶混合器的局部细节感知能力与喷流变压器的全局上下文建模能力，有效提取扰动特征。二者结合构成混合自适应时频JetLeaf SynthNet（HAJSTN），仿真与实验结果表明，该方法在多...

解读: 该电能质量扰动诊断框架对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。AKST-JSTN方法可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的监控系统中,提升对谐波、电压波动等并网扰动的识别精度。特别是在大型储能电站中,该技术可助力PowerTitan系统实现更精准的电网故障诊断。结合iSo...

Shalvi Tyagi · Bhim Singh · Souvik Das · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

本文研究了包含光伏阵列（PV）、电池储能（ES）、小型水力发电机（SH）和风力发电系统（WECS）的交直流混合微电网（MG）的控制问题。风力发电系统通过静态电力电子开关（SPES）连接。由于基于交流和直流的可再生能源（RESs）及负载技术的发展，交直流混合微电网的概念应运而生。交流母线和直流母线通过互联变换器（ILC）相连，以实现功率的双向交换。根据发电和用电需求，交直流混合微电网形成了四种运行模式，可实现交流母线和直流母线的独立运行。这些模式的形成旨在最大限度地提高各母线处可再生能源的利用率。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所提出的交直流混合微网互联变流器控制技术具有重要的战略价值。论文核心聚焦于通过互联变流器（ILC）实现交直流母线的双向功率交换，这与我司在光储一体化解决方案中的技术路线高度契合。 该技术的核心价值体现在三个层面：首先，针对光伏、储能、风电、水电等多种分布式能源的协...

Lallu Mol K Johny · Jaison Mathew · K. Gopakumar · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

Z源逆变器（ZSI）是近年来用于实现具有升压直流母线电压的单级功率转换的解决方案。采用耦合电感的Trans - ZSI允许在较低直通占空比的情况下实现高升压。尽管具有诸多优势，但由于电流断续导通模式，这些转换器在低功率因数时表现不佳，这在轻载电机驱动等应用中是一个主要问题。本文的目标是开发一种具有多电平输出电压的改进型Trans - ZSI，使其无论负载功率因数如何都能良好运行。所提出的拓扑结构具有连续的输入电流、较低的输入电流纹波，并且阻抗网络中存在有源开关，允许电流双向流动。此外，通过调整耦...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型Trans-Z-Source ANPC多电平逆变器技术具有显著的应用价值。该技术通过耦合电感实现高升压比的同时降低直通占空比，并解决了传统Z源逆变器在低功率因数下输入电流断续的关键问题，这对我司在光伏发电系统和储能变流器领域具有重要意义。 在光伏逆变器应用方面，...

Ziyan Zhou · Qiang Luo · Yufan Wang · Yuefei Sun 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

LLC直流变压器（LLC-DCX）因具备软开关特性，可在高频下实现高效率能量传输，广泛应用于高功率密度场合。然而，传统驱动集成电路的驱动损耗与开关频率成正比，在高频时导致显著的栅极驱动损耗，限制了LLC-DCX开关频率的进一步提升。本文提出一种双通道推挽钳位互锁谐振栅极驱动器（DPCRGD），用于驱动LLC-DCX副边MOSFET，可提供两路互补驱动信号。相比传统电压源驱动电路及现有研究，该驱动器具有更低的驱动损耗和更小的占用面积。通过原理分析、损耗建模、参数优化与对比研究，并在1.3 MHz、...

解读: 该双通道谐振栅极驱动技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。LLC-DCX拓扑广泛应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级、PowerTitan储能系统的电池接口变换器，以及充电桩的功率变换模块。该驱动器在1.3MHz高频下实现88%驱动损耗降低和49%面积缩减，可直接应用于：1）储能PCS...

Sonam Gupta · Anup Shukla · Mohammad Abusara · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

随着风能越来越多地并入电网，电网运营商面临诸多挑战，这就需要在停电期间持续进行风力发电以维持系统稳定。电压骤降会对并网双馈感应发电机（DFIG）产生重大影响。因此，将双馈感应发电机与电网电池储能系统（GBSS）相结合，可在公共连接点（PCC）提供必要的有功和无功功率支持，满足低电压穿越（LVRT）要求，并为电网提供其他服务。本文提出并通过实验验证了一种双馈感应发电机的网侧变流器（GSC）与电网电池储能系统之间的协调控制方案。在该方案中，外部控制回路内功率设定点的动态调整会对公共连接点的电压和频率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文提出的DFIG与电网侧储能系统协调控制方案具有重要的技术借鉴价值。虽然研究聚焦于风电领域，但其核心技术理念与我司在光伏逆变器与储能系统集成方面的战略布局高度契合。 该方案的核心价值在于通过协调控制实现了发电侧变流器（GSC）与储能变流器的无缝协同，在电网电压跌落时提供...