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...

Shohei Funatsu · Hiroaki Matsumori · Takashi Kosaka · Nobuyuki Matsui 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文提出了一种基于氮化镓（GaN）的改进型非隔离式集成车载充电器（IOBC），适用于A、B级电动汽车（EV），具有双功率转换级，该充电器利用了牵引电机的低零序电感和逆变器。在改进的配置中，牵引电机和逆变器将作为后端直流 - 直流降压转换器的组件，而非像传统IOBC配置那样用于前端交流 - 直流升压转换器。改进后的IOBC配置满足了日本电力公司规定的总谐波失真（THD）允许限值，同时将电池输出电流的峰 - 峰纹波控制在规定范围内。此外，通过在提出的改进型IOBC配置中增加一个分裂式升压电感和一个浮...

解读: 该GaN基集成车载充电机技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。通过最小化附加元件设计思路，可优化阳光电源车载OBC产品的功率密度与成本结构。其利用电机零序电感的创新方案，启发我们在充电桩产品中探索类似的磁件复用技术。GaN器件的应用经验也可迁移到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的新一...

Xing Fan · Wei Li · Qiaoqiao Ke · Jiangfan Xue 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

脉冲宽度调制（PWM）技术常用于电压源逆变器驱动电机，但该技术的应用会使电机的电压和电流中引入大量谐波，导致铁损增加。本文基于软磁材料的磁滞特性，揭示了PWM谐波导致铁损增加的内在机制。提出了一种将先进磁滞模型与策略 - 电路 - 场仿真相结合的铁损计算方法。该方法考虑了电机与逆变器的相互作用，以获取PWM引起的电流谐波的畸变和分布情况。通过材料的磁滞性能，直接建立了谐波分量与铁损之间的直观关联。从电机铁芯的点、线到面，全面深入地探究并揭示了PWM谐波导致铁损增加的机制。此外，还综合分析了PWM...

解读: 该研究对阳光电源的电机驱动类产品具有重要参考价值。PWM谐波引起的铁损分析可直接应用于新能源汽车OBC及电机驱动系统的优化设计，特别是在高频PWM控制下的损耗控制方面。研究成果也可延伸到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的磁性元件设计，通过优化PWM调制策略和磁路结构降低高频损耗。这对提升产品效...

Meera Khalid · Nithin Raj · Binojkumar A.C. · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

与传统的空间矢量脉宽调制（PWM）相比，母线钳位PWM（BCPWM）方法可降低逆变器的开关损耗。传统的BCPWM技术应用于交流驱动时会导致频谱集中，进而引发振动和声学噪声。本文提出一种基于可变开关频率的不连续PWM（DPWM）技术，并结合改进的逆变器拓扑结构，以实现永磁同步电机驱动中谐波能量频谱的分散，同时降低定子电流畸变。为了制定开关逻辑，本文对传统母线钳位序列的电流纹波模式进行了全面分析。所提出的逻辑采用梯形变化的子周期采样周期来分散定子电流频谱。与传统的母线钳位PWM相比，该策略在低速运行...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的变频DPWM技术与改进型逆变器拓扑结合方案具有重要的借鉴价值。尽管研究聚焦于永磁同步电机驱动，但其核心技术理念可延伸至光伏逆变器和储能变流器领域。 该技术的核心价值在于通过梯形变化的子周期采样实现谐波能量频谱扩散，同时显著降低电流THD（32%）和主导谐波（4...

Pavan Prakash Gupta · Shailendra Kumar · Tanu Prasad · Ramesh Kumar Tripathi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文提出了一种并网太阳能光伏（PV）系统，该系统旨在在正常和不平衡电压骤降条件下管理有功和无功功率流动，同时满足非线性负载需求。在公共连接点（CPC）处于正常电压时，光伏系统通过满足有功和无功功率要求实现单位功率因数（UPF）运行，光伏阵列采用扰动观察（P&O）算法在最大功率点（MPP）运行。在不平衡和电压骤降期间，该系统采用一种基于反正切的新型改进最小均方（AM - LMS）算法来维持电网支撑并防止电压源变流器（VSC）过额定运行。这是通过使一个光伏阵列以非最大功率点运行来削减其有功功率，并按...

解读: 从阳光电源光伏逆变器及电网解决方案业务视角来看，该论文提出的低电压穿越（LVRT）技术与基于反正切函数的改进型LMS控制算法具有显著的工程应用价值。 **核心技术价值分析：** 论文针对电网不平衡及电压跌落工况，提出通过主动调节光伏阵列偏离最大功率点运行来释放无功容量的策略，这与阳光电源在大型地面...

Deokyong Woo · Sungmin Kim · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

由于 LCL 滤波器中逆变器侧电流与电网侧电流存在差异，采用逆变器侧电流反馈（ICF）配置的有源电力滤波器（APF）可能难以准确提供由非线性负载产生的谐波电流。在以低开关频率（5 kHz 及以下）运行的大容量 APF 中，LCL 滤波器的谐振频率通常设计为 2.5 kHz 及以下，这低于电网标准规定的满足谐波要求所推荐的最高 50 次（3 kHz）谐波电流次数。因此，采用 ICF 配置的大容量 APF 难以满足这些电网标准的推荐要求。为解决这一问题，本文提出了一种基于逆变器侧与电网侧电流差值传递...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对大容量LCL型有源电力滤波器的谐波电流控制技术具有重要的战略价值。在我们的光伏逆变器和储能系统产品线中，谐波抑制一直是影响电能质量和并网性能的核心技术挑战。 该论文提出的基于逆变器侧电流反馈配置的谐波参考电流修正方法，直接切中大容量电力电子设备的痛点。对于我们在工...

Vipin Kumar Singh · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

电能质量（PQ）问题在采用传统二极管桥式整流器（DBR）构建直流母线电压的并网型低功率开关磁阻电机（SRM）驱动系统的设计初期就已存在。其主要原因是供电电流存在低功率因数（LPF）和过高总谐波畸变率（THD）的问题。本文的主要重点是应对与低功率因数和高总谐波畸变率的供电电流相关的挑战。这是通过集成前端高功率因数变换器（HPFC）来实现的。此外，本文探索了一种适用于低功率驱动系统的经济高效的解决方案，即采用一台四相开关磁阻电机（SRM），并借助中点变换器（MPC）。这种方法需要双输出平衡的直流母线...

解读: 该无桥整流技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文章提出的无桥整流拓扑可减少导通损耗、提升功率因数并降低THD，这与阳光电源车载OBC充电机和电机驱动系统的技术需求高度契合。在小功率SRM驱动场景中，省去传统整流桥可降低成本并提升效率，该方案可借鉴应用于充电桩AC-DC整流级设计，优化ST...

Chinmaya Jagdev Jena · Pravat Kumar Ray · Gayadhar Panda · Shobhit Nandkeolyar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

可再生能源依赖天气的特性给持续供电带来了挑战，而电力电子设备的使用会在电网交互系统的公共连接点（PCC）引入谐波，从而引发电能质量问题。本文提出了一种配备混合储能系统（HESS）的并网光伏（PV）系统，旨在解决这些问题。本文的主要目标是确保为负载提供持续、高质量的电力供应，同时实现发电、储能和用电之间的无缝电力传输。为实现这一目标，采用有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）算法对功率变换器进行控制，从而实现最优的功率管理。此外，将改进的泄漏最小均方（MLLMS）算法应用于三相电压源变换器（...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究对我们在光储一体化系统和微电网解决方案领域具有重要参考价值。论文针对的核心痛点——可再生能源波动性和并网电能质量问题，正是我们在实际工程项目中持续攻克的技术难题。 该研究提出的有限集模型预测控制（FCS-MPC）算法在功率管理方面展现出优势，这与我们在高端光伏逆变...

Shyamal S. Chand · Branislav Hredzak · Majid Farhangi · Ravneel Prasad 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

基于逆变器的电源的稳定性和动态响应在很大程度上受电网参数不确定性的影响。电网短路比（SCR）是评估电力网络内任意位置电网强度的标准指标。高短路比表明电网强劲，而低短路比则意味着电网脆弱，更易受干扰，且可能影响并网逆变器的稳定性。弱电网可能导致公共连接点注入电流的振荡周期延长，并损害直流母线电压的完整性。本研究提出了一种前馈自适应控制方案，该方案与电流环比例 - 积分控制器协同工作，产生补偿电压，以确保电压定向控制的逆变器在极弱电网场景下可靠运行。自适应补偿器基于无差拍控制原理设计，并利用电网阻抗...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应前馈控制技术对我们在弱电网环境下的逆变器产品具有重要应用价值。随着全球光伏和储能系统的大规模部署，特别是在电网末端、偏远地区及新兴市场，低短路比（SCR）弱电网场景日益普遍，这正是制约我们并网逆变器稳定运行的关键技术瓶颈。 该研究基于无差拍控制原理，通过...

Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

由于所连接交流电源的高阻抗，在孤岛系统中维持电压和电流质量颇具挑战。波动的本地负载在公共连接点（PCC）处汲取畸变电流，从而引发谐波反射和严重的电压质量问题。这些异常情况，包括电压骤降/骤升、谐波、相角突变和频率波动，会导致整个系统电能质量下降，进而造成额外损耗、功率因数不佳，以及作为交流发电机运行的旋转机械的磨损。为应对这些电能质量挑战，本文提出一种集成到太阳能逆变器控制中的改进控制方法。因此，本文针对连接到同步磁阻柴油发电机（SRDG）的无电池远程太阳能光伏系统（SPVS），开发了一种采用I...

解读: 该抗干扰控制技术对阳光电源离网及微网产品具有重要应用价值。针对柴油发电机-光伏混合系统的扰动免疫控制策略，可直接应用于ST系列储能变流器的离网模式和PowerTitan微网解决方案，提升系统在负载突变时的电压稳定性。其应对波动性负载的畸变电流抑制方法，可优化SG系列离网逆变器的THD性能。同步磁阻电...

Meisam Mahdavi · Amir Bagheri · Francisco Jurado · Augustine Awaafo 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

摘要：分布式电源（DG）的最优选址和配电线路的合理开关操作被认为是降低配电网损耗最有效的手段。配电网的功率损耗削减在电力系统运行和管理中至关重要，因为它在电力系统总功率损耗中占比最大。电力系统中的损耗会导致高昂的网络运行成本，还会使系统电压分布发生畸变。在传统的分布式电源选址和网络开关操作（重构）机制中，会对分布式电源的最优位置、数量以及开关状态进行优化确定，以确保将损耗降至最低，从而满足用户的电力需求。与恒定负荷相比，配电母线处的负荷变化会导致不同的损耗结果。然而，大多数针对分布式电源配置和网...

解读: 该温变模型对阳光电源分布式能源系统规划具有重要价值。在ST储能系统部署中，可结合环境温度对变流器效率和电池性能的影响，优化储能容量配置与选址策略；在SG光伏逆变器并网规划中，通过考虑温度对线路阻抗和负荷特性的动态影响，提升MPPT算法在不同气候条件下的适应性。该概率模型与网络拓扑协同优化的思路，可应...