Xinyue Zhang · Jiacheng Sun · Zhongzheng Zhou · Zhen Kang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

随着光伏（PV）系统部署数量的不断增加，LCL 型并网逆变器因其卓越的谐波衰减能力而变得十分普遍。然而，传统的可靠性评估往往忽略了由控制回路不稳定或参数漂移引起的谐振电流的影响，而这种谐振电流会显著加速关键组件的老化。本文提出了一个全面的 LCL 型光伏逆变器可靠性评估框架，该框架能更好地反映实际运行条件。开发了一个电热模型，该模型考虑了与温度相关的功率损耗、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）热耦合以及电容器老化。采用蒙特卡罗模拟和威布尔分布来推导逆变器在年度任务剖面下的使用寿命。实验验证证实，谐振...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的可靠性设计具有重要价值。LCL滤波器谐振电流导致的IGBT热应力问题直接关联功率模块寿命，研究提出的电热耦合模型与雨流计数疲劳分析方法可应用于：1）SG系列逆变器功率模块热设计优化，通过主动阻尼控制抑制谐振电流，降低结温波动；2）ST储能变流器在频...

Md. Rezaur Rahman Shipon Shipon · Md. Rashidul Islam · Md. Shahan Sarker · Md. Ashib Rahman 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

本文为磁耦合直流 - 直流转换器提出了一种先进的非线性反步控制器，旨在实现零稳态误差、最短调节时间和减少抖振效应的稳定电压调节。该控制器的性能在各种运行条件下进行了评估，包括参考信号的阶跃变化以及负载和输入电压的变化。所提出的控制器仅具有一个可调增益参数，这简化了整体设计过程。将该控制器的性能与传统的比例积分控制器以及其他非线性滑模控制器（如双重积分滑模控制器和无积分滑模控制器）进行了比较。MATLAB/Simulink 仿真结果表明，在超调、稳态误差和调节时间方面，反步控制器的性能优于现有控制...

解读: 该反步法非线性控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在储能系统方面，可应用于ST系列储能变流器的DC-DC级联环节，提升电池侧电压调节精度与动态响应速度，增强系统在电网波动下的鲁棒性。在新能源汽车领域，可优化车载OBC充电机的功率因数校正与宽范围电压输出性能，改善负载突变时的瞬态特...

Pratyush Pandey · Harikrishnan P. · Kamalesh Hatua · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

本文提出一种脉冲宽度调制（PWM）技术，用于降低电流源逆变器（CSI）供电的中压大功率（MV - HP）感应电动机驱动系统中的转矩脉动。该驱动系统采用基于可控硅整流器（SCR）的电流源逆变器拓扑结构，因其可靠性高、成本效益好且具备高功率处理能力。然而，基于可控硅整流器的电流源逆变器所提供的准方波电流会引入显著的低次电流谐波。这些电流谐波会产生低次转矩脉动，从而降低电机性能，特别是在驱动系统启动和低速运行期间。因此，降低驱动系统中的低次谐波转矩脉动，尤其是在启动和低速运行期间，至关重要。本文针对1...

解读: 该SCR-CSI的PWM转矩脉动抑制技术对阳光电源中压驱动产品具有重要参考价值。文中的电流源型拓扑与调制优化方案可应用于：1）ST系列储能变流器的中压直挂场景，通过优化PWM策略降低输出电流谐波，提升并网电能质量；2）新能源汽车电机驱动系统，借鉴其转矩脉动抑制算法改善驱动平顺性；3）大功率充电桩的功...

Frederick Nana Oppong · Hafiz Furqan Ahmed · Ashraf Ali Khan · John E. Quaicoe · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本论文提出了一种基于二次升压的新型单相单级逆变器，其电源与负载之间共地。二次输入方案使所提出的逆变器能够实现高电压增益。该逆变器利用连续导通模式（CCM）和不连续导通模式（DCM）来提升电压。共地设计消除了共模漏电流。所提出拓扑中的输入电感可减小输入电流纹波。这种拓扑设计采用了两个工频开关和三个高频开关。工频开关可降低开关损耗，而高频开关中仅有一个在正负半周期均工作。另外两个高频开关在正负周期交替工作，有效降低了导通损耗。所提出的逆变器还支持无功功率流动，且使用的电路元件更少，优化了成本和设计。...

解读: 该二次升压共地逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。共地架构可简化组件级MLPE（Module Level Power Electronics）产品的接地设计，降低漏电流风险，符合光伏系统安全标准要求。二次升压结构的高增益特性可减少级联级数，适用于低压电池储能系统升...

Rohit Kumar · Bhim Singh · Kripa Tiwari · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

经过数十年的技术发展，多电平、多脉冲变流器对于中压驱动系统而言已变得极为重要。然而，降低多电平变流器的电路复杂度仍然颇具挑战。因此，本文提出了一种五电平多电平变流器。所提出的功率逆变器是电平生成单元与 H 桥串联的组合结构。该多电平变流器每相可产生五阶梯电压，在电机端子处可产生九电平阶梯电压。在现有的变流器中，为实现高效运行，所提出的变流器将功率开关的数量从 24 个减少到了 21 个。在所提出的逆变器中，电平生成单元开关采用脉宽调制（PWM）技术运行，而桥开关则以基波开关频率运行，这降低了系统...

解读: 该中压功率变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在储能系统方面，多电平拓扑设计可直接应用于PowerTitan大型储能系统的中压并网变流器，降低系统复杂性并提升功率密度；谐波抑制技术可优化ST系列储能变流器的电能质量。在新能源汽车领域，电机驱动控制策略与器件选型经验可迁移至车载电机控制器和...

Prantik Majumder · Dipayan Chatterjee · Santanu Kapat · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

本文针对适用于48V至负载点（PoL）应用的新型级联式直流 - 直流转换器，提出了精确建模方法、数字控制架构和设计方法。采用非隔离式中间架构（IBA），将48V输入转换为12V，在负载点阶段再使用串联电容降压（SCB）转换器将其进一步转换为1V。负载点转换器受到严格调节，并被建模为恒功率负载（CPL），这会引入负增量阻抗效应，从而影响中间架构的稳定性。通过考虑寄生参数和采样延迟，推导了离散时间（DT）大信号和小信号模型，以准确捕捉系统动态特性，用于逐周期稳定性分析。采用电压模式数字相移调制（DP...

解读: 该级联48V至PoL架构的建模与数字控制技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，多相交错并联DC-DC变换器是关键功率级，该研究提出的小信号建模方法可优化级联变换器的动态响应设计，数字控制策略可增强多相并联结构的鲁棒性，显著提升负载突变时的瞬态性能。在SG系列光伏逆变器...

Renqi Guo · Yueqi Wu · Xiandong Ma · George Aggidis 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

摘要：波浪能转换（WEC）系统从海浪中获取动能，通过能量提取（PTO）系统将其转换为电能。为了将WEC系统接入交流电网，具备电网形成（GFM）控制功能的电压源换流器（VSC）至关重要，尤其是在未来可再生能源高渗透率的电网中。电池储能系统（BESS）通常与WEC系统耦合以促进其接入电网。BESS可以连接在直流侧或交流侧，这会导致不同的拓扑结构和性能结果。当BESS置于WEC系统的直流侧（WECd）并采用GFM控制时，整个系统能够精确跟踪参考功率并为电网提供支持。然而，如果采用GFM控制的BESS位...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。波浪能系统中BESS直流侧布置方案的优势，可直接应用于光储、风储等新能源场景：1）直流母线侧储能配置可提升ST储能变流器的响应速度，优化功率波动抑制能力；2）能量管理灵活性提升对ESS集成方案的拓扑优化具有启发，可改进...

Aranya Bandyopadhyay · Kuntal Mandal · Sukanya Parui · Sujit K. Biswas · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

固有时间延迟引发的不稳定性可能表现为平滑的倍周期分岔、霍普夫分岔或非平滑型分岔，具体取决于功率电路拓扑结构、控制器类型、脉宽调制方案，甚至还取决于参数空间中的工作区域。有研究表明，时间延迟会在直流 - 交流逆变器中引发霍普夫分岔，在直流 - 直流降压转换器中引发倍周期分岔和非平滑分岔。本文采用一阶帕德近似以累积方式考虑固有时间延迟，并结合菲利波夫方法和弗洛凯理论得到了严格的解析结果。针对非线性开关模型的高阶帕德近似以及线性平均模型的纯时间延迟进行了对比分析。结果显示，分岔点预测误差仅为 0.03...

解读: 该时间延迟稳定性分析技术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，模拟控制器延迟易在高频并网场景引发振荡，研究揭示的分岔机理可指导控制带宽设计与延迟补偿策略优化。对SG系列光伏逆变器，特别是1500V高压系统，延迟诱发的非光滑分岔分析有助于提升MPPT算法鲁棒性。在构网型GFM控...

A S L K Gopalamma · Srinu Naik Ramavathu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

包括驱动器、电力电子系统（PES）和分布式控制系统（DCS）在内的工业设备的安全性、可靠性和恢复能力取决于其保护水平。对于这类敏感设备而言，关键要求包括管理电磁干扰（EMI）和确保电能质量。电位均衡不足可能导致电力电子设备和分布式控制系统内的控制器卡和内部电路板出现故障或失灵。本研究针对行业内的一项重大挑战展开应对，提供了有价值的见解。该研究促成了一种安全、经济且稳固的接地系统（SERES）的开发，该系统采用了与频率相关的动态土壤特性（FDDSP），同时还考虑了诸如间距系数（SF）和影响区域（Z...

解读: 该频率相关动态接地技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和工商业光伏电站具有重要应用价值。储能变流器和光伏逆变器在故障切换、PWM开关等工况下会产生高频暂态电流，传统静态接地设计无法准确评估高频下的土壤阻抗特性，导致地电位升（GPR）计算偏差。该研究提出的频率相关土壤模型可优化ST系列储...

Giuseppe Bossi · Concettina Buccella · Carlo Cecati · Francesco Simonetti 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

在全电飞机中，基于化石燃料的辅助动力装置（APU）被配备电池或燃料电池的储能系统所取代。本文针对轻型全电飞机5千瓦的辅助动力装置，提出了一种新型的115Vrms、400赫兹的直流/交流转换器。所提出的直流/交流转换器采用由三有源桥（TAB）供电的五电平级联H桥（5 - LCHB）。三有源桥允许在连接到单个电化学电池组时对其两个输出端口进行独立控制。三绕组高频变压器提供电气隔离，赋予转换系统可靠性。本文对三有源桥输出端口之间建立的固有解耦条件进行了建模，并通过在PLECS和Matlab/Simul...

解读: 该新型双向DC-DC变换器与多端口架构技术对阳光电源储能与车载产品线具有重要借鉴价值。在ST系列储能变流器中，可借鉴其多端口拓扑实现电池簇级联管理，提升PowerTitan系统的模块化冗余设计和动态响应能力。其高功率密度与热管理优化方案可直接应用于车载OBC充电机的轻量化设计，满足新能源汽车对体积和...

Jean Torelli Cardoso · Cursino B. Jacobina · Alan S. Felinto · Ademar A. dos Santos Júnior 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文提出了一种基于三桥臂和备用变流器的无变压器单相 - 单相统一电能质量调节器（UPQC）。该系统由一个两桥臂模块与一个三桥臂模块串联组成。所提出的控制系统可提供并联和串联补偿，并且设计为在额定条件和电压骤降事件下以高调制指数运行。此外，还提出了低备用功耗以及一种利用两桥臂模块补偿电压骤升的新型解耦方法。与传统解决方案相比，所提出的变流器具有更低的半导体损耗和更小的波形谐波失真，同时保持了相当或更优的运行特性，包括电压骤升补偿能力以及消除了环流和工频变压器。本文讨论了系统模型、标量脉宽调制（PW...

解读: 该三桥臂无变压器UPQC技术对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其无变压器拓扑与三桥臂结构可直接借鉴至储能PCS设计，降低系统体积与损耗，提升功率密度。串并联协调控制策略可增强PowerTitan储能系统的电能质量治理能力，实现电压暂降补偿与谐波抑制功能。备用变换器冗余...

Raushan Kumar · Sheetla Prasad · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

微电网具有同步电机等效与多个通过逆变器连接的分布式电源（DG）混合的结构。逆变器的存在体现为交流微电网惯性不足。因此，电网惯性不足表现为频率大幅变化。然而，由于设计过程简单、具有自适应特性且响应速度快，基于线性二次型调节器（LQR）的最优控制律旨在即使在高风电渗透率和电网不确定性的情况下，也能将电网标称频率维持在最低水平。为降低频率对惯性变化的敏感性，通过线性矩阵不等式（LMI）方法对LQR增益进行优化。与传统LQR相比，利用李雅普诺夫定理和奈奎斯特曲线，通过MATLAB仿真验证了LQR - L...

解读: 该研究的频率调节方案对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。所提出的虚拟同步发电机与自适应下垂控制的组合方案,可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制优化,提升系统惯量支撑能力。特别是在大规模新能源并网场景下,该方案有助于PowerTitan储能系统实现更精准的频率调节和功率分...

Preenu Paul · Babita R. Jose · Shahana T. K · Chikku Abraham 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文介绍了一种基于太阳能光伏（PV）的两级并网微型逆变器的设计、建模与控制。所提出的系统由一个隔离型高增益直流 - 直流（DC - DC）变换器和一个单相并网逆变器组成。高增益变换器采用准开关升压、开关电容（qSB - SC）拓扑结构和推挽电路实现。该变换器中的高频变压器提高了增益。此外，它还在第一级光伏电路和电网连接之间提供了电气隔离，解决了安全问题。DC - DC 变换器的控制通过实现最大功率点跟踪（MPPT）算法与单周期控制（OCC）相结合的方式来实现。第二级采用带有 LCL 滤波器的 H...

解读: 该推挽式微型逆变器技术对阳光电源SG系列组件级逆变器产品具有重要参考价值。推挽拓扑的高升压比特性可优化低压光伏组件的直流侧设计，减少MPPT级数，降低系统成本；其固有的电气隔离特性符合分布式光伏安全标准要求。双闭环控制策略与阳光电源现有GFL跟网控制技术兼容，可直接移植到微型逆变器产品线。该拓扑的低...

Tuure Nurminen · Rayane Mourouvin · Marko Hinkkanen · Jarno Kukkola · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

针对配备 LCL 滤波器的构网型变流器，提出了一种控制方法。所提控制方法的设计采用了输入 - 输出反馈线性化，可直接控制有功功率和电压幅值。该控制方法设有一个提供积分作用的干扰观测器。为实现故障穿越，还加入了透明电流控制。所提控制方法能以简单方式自由配置闭环极点。通过灵敏度分析研究参数误差对该控制方法的影响。利用一台 12.5 千伏安的变流器对分析结果进行了实验验证，结果表明，在存在电网电感估计误差的情况下，该方法在强电网和弱电网中均具有出色的动态性能。

解读: 该扰动观测器增强型构网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。通过输入-输出反馈线性化结合扰动观测器，可显著提升构网型变流器在弱电网和孤岛模式下的抗扰能力，有效抑制LCL滤波器参数漂移、电网阻抗波动等不确定性影响。灵敏度分析方法可指导ST系列产品的参数...

Lenon Schmitz · Francisco José Viglus · Jessika Melo de Andrade · Matheus Schramm Dall Asta 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

本文评估了将海上风力发电系统（WECS）集成到浮式生产储卸油装置（FPSO）中的技术可行性。该风力发电系统位于离巴西大陆较近的位置，需要一条150公里长的海底脐带电缆来实现与浮式生产储卸油装置的集成。由于水深较大，必须采用高压交流（HVAC）输电，这带来了如功率损耗以及电缆产生大量容性无功电流等挑战。本文提出了一种全面应对这些挑战的方法。首先，根据载流量和短路情况下的最大电流来确定脐带电缆段的规格。然后采用潮流优化方法来确定使功率损耗最小的最佳输电电压。优化结果根据有功功率确定了风力发电系统背靠...

解读: 该长距离深水HVAC输电优化技术对阳光电源海上储能系统集成具有重要应用价值。文中多目标优化模型与无功补偿策略可直接应用于ST系列储能变流器的海上场景配置，优化PowerTitan系统在FPSO等海洋平台的并网性能。长距离传输的稳定性控制经验可增强构网型GFM控制算法在弱电网环境下的鲁棒性，提升海上风...

Abdullahi Bamigbade · Ahmed Amr Saafan · Adeola Balogun · Abdullateef Bamigbade 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

本文提出了一种基于 $H_{\infty}$ 控制理论的新型设计框架，用于综合锁相环（PLL）的环路滤波器（LF）。以固定频率和频率自适应的二阶广义积分器（SOGI）锁相环为典型案例，在考虑 SOGI 模块对锁相环动态特性影响的情况下，从锁相环的压控振荡器角度对控制问题进行了建模。通过在 $H_{\infty}$ 控制问题中将加权函数指定为锁相环 settling 时间的函数，获得了最优的环路滤波器，以实现锁相环跟踪性能的鲁棒性。此外，借助 Hankel 奇异值近似，在不损失性能的前提下，降低了...

解读: 从阳光电源单相逆变器及储能系统的并网控制需求来看，这篇论文提出的H∞鲁棒二阶广义积分锁相环技术具有重要的应用价值。 **技术价值分析：** 锁相环是逆变器并网同步的核心技术，直接影响系统的电能质量和稳定性。该论文基于H∞控制理论优化环路滤波器设计，相比传统PI控制的锁相环，能在电网电压畸变、频率波...

Bo Zhang · Kaibo Kong · Lu Zhang · Qiming Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

高比例光伏发电（PV）的接入给低压配电网（LVDN）带来了诸多挑战，包括过电压、欠电压、高功率损耗和反向潮流等问题。由于灵活设备和直流互联技术具有传输容量大、功率调节灵活等优势，利用它们来解决这些问题已成为一种趋势。本文针对直流互联低压配电网中的光伏逆变器（PVI）和电压源换流器（VSC）提出了一种协调控制策略和参数设计方法。文中引入了一种改进的VSC功率控制策略，该策略借助弱通信信号实现互联VSC之间控制模式的切换，并通过本地下垂控制确定调节功率。此外，还开发了一种针对PVI和VSC的系统参数...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所提出的光伏逆变器与电压源变换器协调控制策略具有重要的技术参考价值和商业应用前景。 **技术价值分析**：论文针对高比例光伏接入低压配电网带来的过电压、欠电压和功率倒送等问题，提出了基于直流互联技术的协调控制方案。这与阳光电源在分布式光伏逆变器和储能变流器领域的核...

Ali Moghassemi · Laxman Timilsina · S M Imrat Rahman · Ali Arsalan 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

电力电子积木（PEBB）概念是将基本组件集成到可堆叠的功能模块中，从而扩展全电力船舶（AES）的变流器功率等级。这种模块化方法可降低成本、减小尺寸和重量、简化设计并降低维护难度。PEBB 可实现为模块化多电平变流器（MMC），其具有模块化、开关损耗低、电压/电流量化误差小、可靠性高和效率高等优点。然而，有效的开关控制方法对于平衡电容电压和抑制环流至关重要。本文提出了一种改进的最近电平控制（NLC）方法，该方法采用平滑梯形参考信号而非正弦参考信号，旨在增强电容电压平衡能力、抑制环流并提高 AES ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对全电船舶电力系统中功率电子积木（PEBB）的改进最近电平控制技术具有显著的技术迁移价值。该研究提出的平滑梯形参考信号控制方法，本质上是对模块化多电平变换器（MMC）控制策略的优化，这与我司在大功率光伏逆变器和储能变流器领域的核心技术高度契合。 技术价值方面，该方法...

Hyung-Woo Lee · Gi-Jung Nam · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

本文提出了一种单逆变器双并联永磁同步电机驱动系统中主动阻尼控制器的增益优化方法。在该系统中，两台电机并联连接到单个逆变器，其中一台电机作为主电机采用矢量控制运行，另一台作为从电机以开环配置运行。两台电机之间的固有耦合会在负载转矩存在差异或转子位置出现偏差时，导致从电机产生转矩振荡，从而使系统不稳定。为此，本文提出了一种主动阻尼控制器来抑制转矩振荡，稳定从电机的运行。然而，该控制器的增益需要通过实验进行调整，这增加了该方法实施的复杂性。本文基于稳定性分析和最小二乘法，提出了一种系统的控制器增益设计...

解读: 该主动阻尼增益优化技术对阳光电源新能源汽车驱动产品线具有直接应用价值。单逆变器双电机并联架构常见于电动汽车双电机驱动系统，文中提出的小信号建模与频域增益设计方法可有效解决电流不平衡与谐振问题，可应用于阳光电源电机控制器产品的稳定性优化。该技术对ST储能变流器的多模块并联控制也有借鉴意义，通过优化阻尼...

Massiagbe Fatoumata Diabate · Harish Sarma Krishnamoorthy · Jian Shi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文提出了一种适用于直流微电网的混合储能系统（ESS），强调了其在高可再生能源（RESs）渗透率下支持未来电网功能的潜力。氢储能系统虽能提供长期的能源稳定性，但其响应时间通常比电池长。将氢储能与电池储能相结合，既能持续供电，又能有效管理微电网的需求与盈余。主要挑战包括将电力电子技术与燃料电池技术集成，以实现高效的可再生能源转换。本文介绍了一种直流母线电压为1kV的混合储能系统。利用MATLAB Simulink对氢储能系统和电池储能系统及其转换器和控制进行建模。在CVX - MATLAB中采用混...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的电池-氢能混合储能系统方案与公司在储能和氢能领域的战略布局高度契合，具有重要的技术参考价值。 该研究针对直流微网场景，通过MILP优化算法实现了运维成本最小化和售电收益最大化的平衡，这与阳光电源PowerTitan系列储能系统追求全生命周期经济性的设计理念一...