找到 14 条结果 · IEEE Transactions on Industrial Electronics
一种基于稀疏传感器系统的大型电池组全工况电热特性在线感知方法
A Holistic Electrothermal Profiles Online Sensing Method With Sparse Sensor System in Large-Format Battery Pack
Wei Li · Yi Xie · Rui Yang · Yining Fan 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
随着锂离子电池技术的蓬勃发展，大规模电池组的管理面临着一项重大挑战：虽然全面的时变电热特性曲线至关重要，但稀疏的传感器系统仅能提供有限的传感信息。在新兴的电池管理系统中，传感器系统的信息缺失问题通常被忽视。本文提出了一种电池传感器系统架构的优化方法，可实现对大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感。首先，通过拓展信息熵的应用，提出了一种适用于任意电池传感器系统的架构优化方法。基于这种优化后的传感器拓扑结构，本文随后重点研究了一种用于捕捉大规模电池组全局电热特性曲线的在线传感方法。通过这种方法，利用...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于稀疏传感器系统的大型电池包全局电热场在线感知技术具有重要的工程应用价值。当前储能系统向大规模、高能量密度方向发展，我们的液冷储能产品和集装箱级储能解决方案中，电池包规模动辄数百至数千个电芯，传统BMS面临传感器成本与监测精度的矛盾：全面部署温度和电压传感器会显...
一种改进的无模型预测电流控制方法以抑制逆变器非线性和PMSM驱动系统的参数时变性
Improved Model-Free Predictive Current Control for Suppressing Inverter Nonlinearity and Parametric Time-Varying of PMSM Drive Systems
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...
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...
非线性实时分布式最优控制用于信息物理电力系统的频率调节
Nonlinear Real-Time Distributed Optimal Control for Frequency Regulation of Cyber–Physical Power Systems
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...
通过降阶区间观测器实现感应电机驱动中逆变器开路开关和电流传感器故障的同步诊断
Simultaneous Diagnosis of Open-Switch and Current Sensor Faults of Inverters in IM Drives Through Reduced-Order Interval Observer
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
本文提出了一种利用所设计的降阶区间观测器诊断感应电动机（IM）驱动器中开关断开（OS）故障和电流传感器（CS）故障的新方法。首先，该方法利用系统增广和分解技术将 OS 故障从原始 IM 驱动系统中解耦。随后，创新性地引入降阶区间观测器，以同时估计状态和 CS 故障。此外，借助区间观测器，提出了故障检测和识别方法，以有效诊断并区分 OS 故障和 CS 故障。该方法的主要优点在于，无需复杂的分类算法即可同时诊断 IM 驱动器中的这两种故障，并且能够实现鲁棒性和快速故障诊断。文章给出了实验结果和对比分...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于降阶区间观测器的逆变器故障诊断技术具有显著的应用价值。该技术能够同时诊断开关器件开路故障和电流传感器故障，这两类故障是光伏逆变器和储能变流器运行中最常见的失效模式，直接影响系统可靠性和发电效率。 对于阳光电源的核心产品线，该技术的应用前景广阔。在集中式和组串式光伏...
模块化磁耦合变换器的功率流解耦方法
Power-Flow Decoupling Method for the Modular Magnetic-Coupled Converter (MMCC)
Sixing Du · Sicheng He · Qunsheng Song · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
模块化磁耦合变换器（MMCC）有助于大幅减少中压交 - 交应用中的直流电容和变压器体积（Du 等人，2024）。然而，采用非谐振运行的内部磁耦合直直变换级存在严重的功率流交叉耦合问题，这限制了 MMCC 在混合交直流和纯直直应用中的使用。为解决该问题，本文提出一种功率流解耦方法。该方法首次通过数学模型简化，将复杂的功率流关系解耦为简洁的线性关系。这种简化是通过定义实轴与总和平均相量对齐的坐标系，并采用三角近似法量化总和平均相量幅值来实现的。与现有的软硬件解决方案相比，1）该方法通过简化数学模型而...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项模块化磁耦合变换器（MMCC）的功率解耦技术具有重要的战略价值。该技术通过数学模型简化实现功率流线性解耦，将计算负担降低99.5%以上，这对我司在储能系统和光储一体化解决方案中的多端口功率管理具有直接应用意义。 在储能系统领域，该技术能够显著降低直流电容需求和变压器体...
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...
基于奇异摄动理论与自适应动态规划的强化学习稳定现代交直流电网中并网电压源变换器直流侧动态特性
Reinforcement Learning to Stabilize Singularly Perturbed DC-Side Dynamics of Grid-Connected Voltage-Source Converters in Modern AC–DC Grids Using Singular Perturbation Theory and Adaptive Dynamic Programming
Masoud Davari · Jianguo Zhao · Chunyu Yang · Weinan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电网现代化进程中交直流系统的稳定性和性能在很大程度上依赖于并网电压源换流器（GC - VSC）的整流模式。作为系统的核心，其影响十分显著。基于脉宽调制方法的级联控制的电流控制型GC - VSC在智能电网范式中应用广泛。本文探讨了在现代交直流电网中，此类GC - VSC控制结构所引发的动态特性如何被视为奇异摄动系统。为此，本文借助自适应（或近似）动态规划方法和奇异摄动理论（SPT），提出了一种基于强化学习（RL）的、针对具有不确定动态特性的电压控制问题的新型最优控制策略。首先，利用SPT将原最优控...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习和奇异摄动理论的并网变流器控制技术具有重要的战略价值。该技术直接针对当前级联控制结构中的多时间尺度动态问题，这与我司光伏逆变器和储能变流器面临的核心技术挑战高度契合。 在技术价值层面，该方法通过奇异摄动理论将复杂的全阶系统分解为快慢子系统，有效规避了数值刚...
基于 horizon-自适应周期校正的电机驱动电压源逆变器开路故障诊断方法
An Open-Circuit Fault Diagnosis Method Based on Horizon-Adaptive Period Correction for Voltage Source Inverter in Motor Drive
Naizhe Diao · Xiaoqing Zhang · Yingwei Zhang · Xiaoqiang Guo 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
本文针对电压源逆变器（VSI）提出了一种基于水平自适应周期校正（HaPC）的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）开路（OC）故障诊断方法，该方法能够在频率变化条件下实现任意 IGBT 开路故障的诊断与定位。首先，提出了水平自适应周期提取（HaPE）方法，用于在频率变化时准确获取电流信号的周期。HaPE 将信号从时域转换到相位域，以间接获取电流信号的周期，同时使每个周期内的采样点数相同。其次，提出了基于虚拟时域周期校正（VTDPC）的多维特征提取方法，该方法能够实现不同周期特征的一致性，从而大幅减少训练...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于水平自适应周期校正的IGBT开路故障诊断技术具有重要的工程应用价值。作为核心功率器件，IGBT的可靠性直接影响光伏逆变器和储能变流器的系统稳定性，而开路故障是最常见的失效模式之一。 该技术的核心创新在于解决了变频工况下的故障诊断难题。传统方法在电网频率波动或MPP...
基于扰动观测器的固定时间事件触发控制用于带输入饱和的网络化电液系统
Disturbance Observer-Based Fixed-Time Event-Triggered Control for Networked Electro-Hydraulic Systems With Input Saturation
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。...
基于双零序电压注入的单级多端口逆变器供电混合动力汽车功率分配控制
Double Zero-Sequence Voltage Injection-Based Power Distribution Control of Single-Stage Multiport Inverter-Fed Hybrid Electric Vehicles
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...
一种用于并网变流器的恒定开关频率abc坐标系滞环电流控制器
An abc Reference Frame Hysteresis Current Controller for Grid Connected Converter With Constant Switching Frequency Operation
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...
一种针对混合攻击下储能系统的新型协同韧性控制方法
A Novel Cooperative Resilient Control Method for Energy Storage Systems Under Hybrid Attacks
Qi Tang · Chao Deng · Sha Fan · Yu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型协同韧性控制方法，用于解决混合网络攻击下交流微电网中储能系统的频率恢复、有功功率均分及荷电状态均衡的分布式韧性控制问题。该方法设计了局部迭代攻击观测器以精确估计虚假数据注入攻击，并基于观测序列均值提出分布式韧性控制器，有效补偿混合攻击影响。利用Lyapunov理论证明了闭环系统稳定性，并通过优化算法选取控制器参数以增强对拒绝服务攻击的容忍能力。在OPAL-RT实时仿真平台上验证了所提方法的有效性。
解读: 该混合攻击韧性控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对微电网场景下的网络安全威胁，该方法可直接应用于储能系统的分布式控制架构：通过局部攻击观测器增强ST储能变流器的通信安全性，防御虚假数据注入和DoS攻击；基于分布式韧性控制器实现多台储能单元的频率...
基于温度相关扩展卡尔曼滤波与深度学习的锂离子电池荷电状态与健康状态联合估计方法
A State-of-Charge and State-of-Health Joint Estimation Method of Lithium-Ion Battery Based on Temperature-Dependent Extended Kalman Filter and Deep Learning
Shiquan Wang · Kai Ou · Wei Zhang · Ya-Xiong Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
准确估算荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）对于改进电池管理技术至关重要。然而，电池会受到温度和老化的影响，导致其呈现出更难以表征的非线性关系。本文提出了一种基于温度相关扩展卡尔曼滤波器（EKF）和深度学习的锂离子电池SOC - SOH联合估算方法。首先，创建包含温度和容量变量的电池模型状态矩阵、控制矩阵和观测矩阵，以便在本地端使用EKF进行实时SOC估算。其次，利用卷积神经网络（CNN）和注意力机制提取并加权电池老化特征，并结合门控单元解决长序列记忆问题，从而在远程计算平台上进行SOH估算。...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角看，这项基于温度依赖扩展卡尔曼滤波与深度学习的SOC-SOH联合估算技术具有显著的工程应用价值。该技术直击储能系统电池管理的核心痛点——在复杂温度环境和电池老化条件下实现精准状态估计，这对我司大规模储能电站和户用储能产品的安全性、经济性至关重要。 技术架构上，论文提出的"...