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...

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...

Yun Yu · Yajuan Guan · Wenfa Kang · Jingxuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

为了在未来能源系统中可靠地整合基于电力电子技术的发电设备，电网形成（GFM）变流器已被广泛视为一种潜在的解决方案。然而，当作为通过有功功率调节实现同步的电压源运行时，GFM变流器的阻尼不足，特别是在引入虚拟惯量以提供频率支撑时。为解决这一问题，本文采用分数阶调节器开发了有源阻尼控制方案。与现有的可能显著改变用惯性常数量化的惯性响应的控制方法不同，所提出的控制方案旨在为功率设定点跟踪和外部干扰引入足够的阻尼，同时保持GFM变流器的惯性响应与惯性常数之间原有的明确关系。在此背景下，可同时实现由某些电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分数阶调节器的构网型变流器主动阻尼技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率持续提升，构网型（GFM）控制已成为光伏逆变器和储能变流器技术演进的关键方向，这与我司在高比例新能源并网场景下的产品布局高度契合。 该技术的核心价值在于解决了构网型变流器在提供惯量支撑时阻尼...

Zejun Huang · Qi Guo · Chunming Tu · Kai Sun 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

由于消弧装置在正常运行和单相接地故障时的电压幅值不同，导致成本高、模块利用率低的问题较为严重。为此，提出一种具备无功补偿和故障调节能力的集成式并网变流器（IGCC）。首先，本文介绍了IGCC的拓扑结构和运行机制。通过改进传统消弧装置，形成一种结合中性点钳位（NPC）和级联H桥的通用单元。在NPC模块中增加第四桥臂并与消弧电感相连，实现了两种结构的集成。NPC单元的接入不仅减少了传统消弧装置的模块数量，还为消弧装置和无功补偿装置提供了一个集成端口。其次，对IGCC的有源和无源部分参数进行了优化设计...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于混合并网变流器的多功能消弧装置技术具有显著的战略价值。该技术通过整合中性点钳位型（NPC）和级联H桥拓扑，实现了无功补偿与故障调节的一体化设计，这与我司在光伏逆变器和储能系统领域追求的高集成度、多功能化发展方向高度契合。 该技术的核心创新在于通过在NPC模块中增加...

Qianxue Xia · Suman Debnath · Maryam Saeedifard · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

多端口自主可重构太阳能发电厂（MARS）是一种颇具前景的概念，用于将光伏（PV）和储能系统（ESS）集成到交流输电电网和高压直流（HVdc）链路中。MARS各桥臂中光伏和储能系统的存在，导致不同子模块（SM）之间有功功率分布不均，进而造成子模块电容电压不平衡，并有损系统稳定性。此外，在局部遮荫情况下，被遮荫的光伏子模块功率注入会减少，从而导致MARS系统出现功率不匹配问题。为解决这一问题，本文提出了一种基于神经网络的功率不匹配消除（NNPME）策略。所提出的NNPME策略优化了储能系统的使用，并...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于神经网络的功率失配消除技术对我们在光储一体化和柔性直流输电领域具有重要战略意义。MARS系统将光伏、储能与交直流电网深度融合的架构，与我们正在推进的"1+X"模块化逆变器和大型储能系统集成方案高度契合。 该技术的核心价值在于解决了光储系统中的关键痛点。在大型地面电...

Alessia Camboni · Vincenzo Mallemaci · Fabio Mandrile · Radu Bojoi · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

可再生能源通过电力电子设备持续接入电网，影响了电力系统的稳定性，对换流器控制技术提出了新挑战。虚拟同步电机（VSM）通过模拟同步机行为，为可再生能源并网提供了可行的控制方案。然而，在大电压跌落情况下，虚拟转子加速显著，导致VSM存在暂态失稳问题。现有研究虽提出多种改进控制策略，但往往增加算法复杂性和参数整定难度，且仅能缓解而非根除该问题。本文提出虚拟同步补偿器（VSC）新架构，从实现机制上彻底消除VSM的暂态不稳定性。VSC在严重且持续的电压跌落下仍能保持同步运行，无需附加控制模块。理论分析与实...

解读: 该虚拟同步补偿器（VSC）技术对阳光电源构网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，VSC架构可从根本上解决现有VSG控制在电网电压大幅跌落时的暂态失稳问题，无需复杂的附加控制模块和繁琐参数整定，显著提升储能系统的电网支撑能力和故障穿越性能。对于SG系列光伏...

Xiaoqiang Li · Ning Li · Weijie Xue · Wei Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

三端口直流 - 直流转换器凭借其结构简单、成本低和功率密度高的优势，成为离网光伏制氢系统中实现光伏电池、储能装置和电解槽集成的理想解决方案。考虑到电解槽的低电压大电流工作特性以及对电流纹波的敏感性，本文提出了一种 LCC 谐振型电流输出式部分隔离三端口直流 - 直流转换器（LCC - CFO - TPC）。通过采用脉宽调制（PWM）+ 脉冲频率调制（PFM）方法，该转换器能够为电解槽实现高降压比和低输出电流纹波，降低二次侧整流二极管的电流应力，并在全功率范围内实现一次侧全桥的零电压开关（ZVS）...

解读: 从阳光电源氢能与储能业务协同发展的战略视角看，这项LCC谐振型三端口DC-DC变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对光伏制氢系统中电解槽的特殊工况需求——低压大电流输出和对电流纹波的高度敏感性——提出了创新的电流馈出型拓扑结构，这与我司在光伏制氢领域推进的"光储氢"一体化解决方案高度契合。 技术...

Huan Guo · Chen Li · Ruiyuan Huang · Yinghua Ye · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

将储能系统（ESS）与可再生能源相结合可以平滑功率流并减轻对电网的影响。本文提出了一种具有部分功率处理（PPP）功能和变换器单元复用特性的新型混合变压器（HT）用于这种集成。文中讨论了其运行原理，如转换模式、运行范围和控制策略等。分析了诸如单元功率额定值和端口容量、处理功率比和效率等性能指标。与典型的两级配置相比，为获得规定的端口容量所需的总单元功率额定值显著降低，从而降低了成本。同时，储能系统端口的效率和最大转换容量均得到提高。通过计算、仿真和实验并进行对比，验证了这些改进效果。

解读: 从阳光电源储能系统集成业务角度分析，这项三端口混合变压器技术具有显著的战略价值。该技术通过部分功率处理（PPP）机制和变流器单元复用，为解决新能源并网与储能协同的核心痛点提供了创新路径。 在技术价值层面，该方案相比传统两级拓扑架构实现了三重突破：首先，单位功率等级的大幅降低直接转化为系统成本优势，...

Shiqi Jiang · Panbao Wang · Wei Wang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

电动汽车车网互动（V2G）系统中的高频并网逆变器常产生大量高频谐波与电磁干扰（EMI）噪声，通常需采用谐波滤波器与额外EMI电感组成的滤波模块，但会增加体积与成本，不利于高功率密度需求。为此，本文提出一种解耦型电磁集成对称LCL-EMI滤波器结构，采用EE型磁芯与柔性多层箔（FMLF）绕组技术，将LCL滤波器绕组布置于侧柱，EMI扼流圈绕组置于中柱，通过合理端子配置实现功能解耦，并利用侧柱气隙设计实现变换器侧与电网侧电感的磁解耦，保持良好的谐波抑制性能。1 kW SiC-MOSFET高频并网变换...

解读: 该电磁集成LCL-EMI滤波器技术对阳光电源V2G双向充电桩及ST储能变流器产品具有重要应用价值。通过EE型磁芯与柔性多层箔绕组实现LCL谐波滤波与EMI抑制的磁集成，可显著减小滤波器体积与成本，契合高功率密度需求。其解耦设计保证谐波抑制性能的同时，侧柱气隙实现变换器侧与电网侧电感磁解耦的方案，可直...

Yan Shi · Xiangyu Zhang · Lvyang Chen · Wei Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

大量电力电子设备的接入使得未来电网对灵活、快速的电压调节提出了需求。混合变压器（HTs）结合了电磁变压器和部分额定容量的变流器，被认为是极具竞争力的解决方案。然而，混合变压器紧密的电磁耦合特性导致其在补偿电压暂降时出现电流过载问题，限制了其额定补偿容量的充分利用。此外，随着电压暂降深度的增加，这种过载现象会加剧。这些独特的电流过载特性对于混合变压器在实际应用中充分发挥其调压能力至关重要。本文探讨了混合变压器的电流过载特性及其影响因素。在此基础上，结合其电磁耦合特性，提出了硬件和软件组件的协同优化...

解读: 从阳光电源业务视角来看，该论文探讨的混合变压器（HT）电流过载优化技术具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能系统在全球电网中的大规模部署，电网电压暂降场景下的低电压穿越（LVRT）能力已成为并网设备的核心技术指标。 该研究揭示的混合变压器电流过载机理与我司产品面临的挑战高度契合。在集中式光伏...

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...

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...

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...