找到 20 条结果 · IEEE Transactions on Industry Applications
基于红外热成像图像和轻量级深度CNN的光伏组件故障诊断端到端原型
An End-to-End Prototype for Fault Diagnosis of Solar Photovoltaic Modules Using Infrared Thermographic Images and Lightweight Deep CNNs
A. Mellit · C. Moussaoui · S. Pastore · A. Massi Pavan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
随着太阳能在各领域的广泛应用，为确保太阳能光伏（PV）装置的安全性和效率，已开发出有效且可靠的故障检测与诊断技术。近年来，利用红外热成像（IRT）图像对光伏电站进行故障诊断受到了研究人员的广泛关注。基于IRT图像设计一个有效且经济实惠的端到端原型，以协助光伏电站的操作人员和维护团队进行故障诊断，这极为必要，也是光伏界关注的关键问题。在本研究中，首先，我们将基于轻量级深度卷积神经网络（DCNN）的模型与五种混合模型进行比较，利用采集到的IRT图像对光伏组件的缺陷严重程度进行分类。结果表明，DCNN...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于红外热成像和轻量级深度学习的光伏故障诊断技术具有显著的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源不仅提供硬件设备，更致力于构建全生命周期的智能运维解决方案，而该技术正好契合这一战略方向。 该研究的核心价值在于实现了从实验室到工业应用的关键跨越。通...
考虑多尺度储能需求的电氢储能系统优化配置：一种双层多步方法
Optimal Sizing of Electric-Hydrogen Energy Storage with Consideration of Multi-scale Energy Storage Requirements: A Two-layer Multi-step Approach
Zihan Sun · Jian Chen · Yang Chen · Wen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
与可再生能源集成的电氢耦合系统（EHCSs）在提供清洁能源方面具有显著优势，但在不同时间尺度上面临供需不平衡问题。本文提出了一种用于电氢储能的两层多步优化定容框架，以满足多尺度储能需求。第一步为优化定容层，通过遗传粒子群优化算法（GPSO）确定初始储能容量和聚类数量。第二步为运行层，在年度尺度上对长时储氢进行优化，以最小化不平衡风险并确定每日净氢能。将第二步得到的每日净氢能与原始可再生能源和负荷数据一起，采用基于优化的时间序列方法，并结合验证和补充技术，生成短时典型场景。最后一步是基于这些典型日...
解读: 该双层多步优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统和光储一体化解决方案具有重要应用价值。研究提出的多尺度储能需求分析框架，可直接应用于ST系列储能变流器与电解制氢系统的容量配置优化，通过上层经济性优化与下层时序运行验证的迭代机制，能够精准匹配不同时间尺度的功率波动需求。该方法可集成到iSola...
模拟控制器中固有时间延迟是不同类型电力电子系统不稳定性的预兆
Inherent Time Delay in Analog Controllers of Different Power Electronic Systems is a Harbinger of Different Types of Instabilities
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...
一种带重复和PI环节的线性机器学习模型预测控制方法在三相逆变器中的应用
A Linear Machine Learning-Based Model Predictive Control With Repetitive and PI Elements for a Three-Phase Inverter
Jianwu Zeng · Wei Qiao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
现有的基于机器学习（ML）的模型预测控制（MPC）方法要么不如采用二次规划（QP）的在线优化MPC，要么计算复杂度高，无法在资源受限的数字信号处理器（DSP）中实现。本文通过使用线性ML方法并添加额外的可解释特征来解决这两个问题。首先，从理论上证明了由QP - MPC生成的训练数据具有内在线性，因此可以使用线性ML方法，如线性神经网络（LNN）和线性支持向量回归（LSVR）来捕捉训练数据集的线性特征。线性运算将计算复杂度从 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org...
解读: 该线性ML-MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过线性化模型降低计算复杂度，可显著减轻控制器DSP/FPGA的运算负担，降低硬件成本；引入重复控制环节能有效抑制周期性谐波，提升并网电流THD性能，满足严格的电能质量标准；PI反馈增强的鲁棒性可应对电网阻抗波动...
SolarFormer++：用于太阳能光伏剖面分析与遮挡定位以减缓退化的多尺度Transformer
SolarFormer++: Multi-scale Transformer for Solar PV Profiling and Obstruction Localization for Degradation Mitigation
Esteban Duran · Minh Tran · Malachi Massey · Adrian Gracia 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
随着气候变化的加速，全球向清洁和可持续能源转型的需求日益迫切。光伏（PV）能源因其可靠性和易于安装而成为首选。然而，对光伏系统进行有效管理需要（i）对太阳能光伏装置进行精确且实时的定位，以实现全球概况分析；（ii）准确评估实时输出电压和系统性能。为应对这些挑战，我们提出了一种双途径解决方案，利用卫星和无人机图像对太阳能电池板进行全面分析。我们的方法首先从卫星图像中分割并绘制太阳能电池板的地图，从而深入了解其地理分布和规模。同时，该方法分析无人机（UAV）图像，以防止因太阳能电池板表面的障碍物（如...
解读: 该多尺度Transformer光伏故障诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台，增强SG系列逆变器的智能诊断能力：通过像素级遮挡定位与退化模式识别，优化MPPT算法在局部阴影条件下的功率追踪策略；结合组串级监控数据，实现预测性维护，提前识别热斑、PID...
基于推挽结构的光伏并网微型逆变器
Push-Pull Based Grid-Tied Micro-Inverter for Photovoltaic Applications
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...
一种基于物理机理的SiC MOSFET与GaN HEMT变换器通用开关过程预测简易模型
A Simple and Physically Insightful Model for Generalized Switching Prediction of SiC MOSFET and GaN HEMT Based Converters
Christoph H. van der Broeck · Dennis Bura · Luis Camurca · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
本研究提出了一种用于预测电力电子半桥中碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）和氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）开关瞬态的简单且具有物理洞察力的模型。所提出的模型具有混合结构：它将基于人工神经网络（ANN）的器件电流和电容预测与代表开关单元和栅极驱动电路主要寄生参数的状态空间模型相结合。基于人工神经网络的器件模型有助于以简单的模型结构来表征不同的器件，这一点通过碳化硅MOSFET和氮化镓HEMT得到了验证。该状态空间模型是基于开关单元的最新模型方程推...
解读: 该开关建模技术对阳光电源的高频化产品设计具有重要指导意义。模型可直接应用于SG350HX等1500V大功率光伏逆变器和PowerTitan储能变流器的SiC器件优化设计，提升开关频率和功率密度。通过准确预测开关损耗和EMI特性，可优化驱动电路和散热设计，提高产品可靠性。对车载OBC等对功率密度要求高...
集成储能系统的全电船大信号稳定性分析
Large-Signal Stability Analysis of All-Electric Ships With Integrated Energy Storage Systems
Litao Zheng · Yingbing Luo · Sidun Fang · Tao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
配备高效直流（DC）船载微电网的全电动船舶（AESs）成为减少碳排放的重要手段。大规模储能系统（ESSs）可为船载微电网系统提供足够的运行灵活性，以缓解功率波动。然而，船载电池的供电能力在实际运行过程中会发生显著变化，可能导致船载微电网系统出现电压不稳定问题。本文针对船载微电网系统提出了一种考虑电池动态特性的大信号稳定性分析方法。首先，提出了一种新颖的全阶船载微电网系统模型，以全面捕捉系统的电动力学特性。然后，推导出考虑电池峰值电流约束的保守稳定性条件。基于这些条件，首次揭示了电池动态特性对系统...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对全电船舶直流微电网的大信号稳定性研究具有重要的技术迁移价值。论文提出的考虑电池动态特性的稳定性分析方法，与我司在大规模储能系统集成中面临的核心挑战高度契合。 该研究的关键创新在于建立了全阶微电网系统模型，并首次揭示了电池动态特性对系统吸引域的显著影响。这为我...
基于隐私保护的多分布式储能系统运行的分布式状态分解凸优化
Privacy-Preserving-Based Distributed State-Decomposition Convex Optimization for Multi-DESS Operations
Yajie Jiang · Noven Lee · Yici Wang · Xiangrong Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
分布式凸优化策略广泛用于分布式储能系统（DESSs）之间的电压调节和电流分配。同时，基于一致性的二次控制方法被普遍采用，但在显式交换信息时存在泄露初始状态信息的风险。为解决这一问题，本文提出了一种用于直流网络电流分配的分布式状态分解凸优化（DSDCO）方法，以确保保护 DESSs 的初始状态。在 DSDCO 中，实施了一种状态分解策略，即将每个 DESS 的状态变量分解为两个具有随机初始值的子状态变量。其中一个子变量用于外部一致性控制，以保护节点的真实初始状态，而另一个子变量则管理内部动态以实现...
解读: 该隐私保护分布式优化技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能集群具有重要应用价值。在多储能单元协同运行场景中，该方法可应用于：1）ST2236/2500储能变流器的并联运行，通过状态分解凸优化实现电压调节与电流均衡，避免传统集中式控制中的敏感参数暴露；2）PowerTitan储能...
新型电力系统中混合储能系统的轻量级数据驱动规划方法
Lightweight Data-Driven Planning Method of Hybrid Energy Storage Systems in the New Power System
Yanda Huo · Jiahui Yang · Jiahui Qu · Chao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
随着储能系统（ESS）的发展，在新型电力系统中集成混合储能系统（HESS）有助于缓解可再生能源（RES）高渗透率带来的不确定性和灵活性不足问题。然而，混合储能系统的多时间尺度耦合特性给传统规划方法的建模过程带来了挑战。为提高规划模型的适用性，本文提出一种运行与规划阶段解耦的轻量级数据驱动规划方法。首先，基于生产模拟对混合储能系统在新型电力系统中的需求函数进行量化。其次，建立图形化模型来描述混合储能系统的多时间尺度特性。然后，考虑投资成本，提出一种轻量级数据驱动规划模型，对包括能量型储能系统和功率...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的轻量化数据驱动混合储能系统规划方法具有重要的战略价值。该方法通过解耦运行与规划阶段，有效解决了多时间尺度耦合特性带来的建模难题，这与我们在储能系统集成方面的技术痛点高度契合。 论文核心价值在于将能量型储能与功率型储能进行协同优化配置。对于阳光电源而言，这意味...
基于非线性混沌哈里斯鹰优化整定广义幂指数趋近律终端滑模控制的旋转式风力机变桨控制
Rotary-Actuated Wind Turbine Pitch Control Using Nonlinear-Based Chaotic Harris Hawks Optimization Tuned Generalized Power Exponential Rate Reaching Law Terminal Sliding Mode Controller
Paladugu Venkaiah · Bikash Kumar Sarkar · Amitava Chatterjee · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本研究针对叶片变桨控制提出了一种先进的终端滑模控制（TSMC）策略，旨在减轻周期性气动载荷并稳定额定功率，研究对象为配备旋转电液驱动装置的63米叶片水平轴风力发电机（HAWT）。该TSMC采用广义幂指数速率趋近律进行设计，称为GPERRL - TSMC。研究运用叶素动量理论对系统动力学进行建模。最终证明，所提出的GPERRL - TSMC能够同时提升暂态性能，并减少抖振的不利影响。首先，利用哈里斯鹰优化算法（HHO）对该控制器的自由参数进行优化，进一步改进了该控制器设计，称为HHO - GPER...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于非线性混沌Harris Hawks优化算法的风电变桨控制技术具有重要的战略参考价值。虽然该研究聚焦于风电领域，但其核心控制理论与阳光电源在风电变流器和新能源综合解决方案中的技术需求高度契合。 该技术的核心价值在于通过广义幂指数趋近律终端滑模控制（GPERRL-TS...
一种两阶段方法实现光伏逆变器参与功率因数校正与电压调节
A Two-Stage Approach for PV Inverter Engagement in Power Factor Correction and Voltage Regulation
Shiva Poudel · Tylor E. Slay · Monish Mukherjee · Alexander A. Anderson 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：太阳能光伏（PV）等分布式能源资源的快速整合，可能会因反向潮流和变电站接口处的低功率因数，给配电馈线带来过电压挑战。尽管现有文献广泛探讨了利用智能逆变器的能力，通过电压 - 无功曲线（VVC）实现无功功率的灵活性，但由于计算需求和通信要求，实时获取此类曲线的时变运行点颇具挑战。同样，由于问题的复杂性以及有效调动用户自有资源的困难，在大规模配电馈线中采用基于优化的方法进行无功功率控制和主动电压调节也存在难度。本文提出了一种利用智能逆变器提供无功功率支持的两阶段策略。第一阶段通过根据预测的系统...
解读: 从阳光电源智能逆变器业务视角来看，这篇论文提出的两阶段无功功率控制策略具有重要的技术参考价值和应用前景。该方案有效解决了大规模分布式光伏并网带来的过电压和功率因数问题，这与我司在全球市场面临的电网适应性挑战高度契合。 论文的核心创新在于将传统的实时优化控制分解为"离线规划+实时交易"两个层次。第一...
可再生能源、转换、储能与需求协同的综合能源系统双层优化设计
Bi-Level Optimal Design of Integrated Energy System With Synergy of Renewables, Conversion, Storage, and Demand
Lizhi Zhang · Hui Zhang · Fan Li · Bo Sun · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
将沼气、太阳能和风能结合的综合能源系统（IESs）在有效利用可再生能源方面显示出巨大潜力，这对实现碳中和至关重要。其能源和经济性能的提升依赖于优化设计方法，该方法需要考虑容量与运行的联合优化，以及沼气生产、能源转换、存储和需求之间的协同作用。因此，本研究提出了一种沼气 - 太阳能 - 风能综合能源系统的双层优化设计方法。首先，建立了㶲枢纽模型，以准确描述能源转换过程中能量数量和质量的变化。然后，将综合能源系统的容量与运行联合优化问题构建为一个双层迭代模型，并采用基于多属性加权的全时间序列聚类方法...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的双层优化设计方法对我们在综合能源系统领域的战略布局具有重要参考价值。该研究通过建立火用枢纽模型，不仅关注能量数量的平衡，更深入到能量品质的分析层面，这与我们在多能互补系统中追求的高效转换目标高度契合。 论文的核心价值在于其系统性的优化框架：上层优化确定光伏、...
抗拒DoS攻击与通信延迟的混合电力系统虚拟惯性辅助频率调节
Resilient Ratio Control Assisted Virtual Inertia for Frequency Regulation of Hybrid Power System Under DoS Attack and Communication Delay
Pawan Kumar Pathak · Anil Kumar Yadav · Innocent Kamwa · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
由于存在拒绝服务（DoS）攻击和通信时延（CTD），基于火电厂与风电场的混合电力系统（HPS）在面临风电波动和负荷变化时，其频率调节可能无法得到保障，在最糟糕的情况下，整个系统可能会失稳。本文提出了一种鲁棒比例 - 积分（PI）控制器，以补偿通信时延的影响，并且首次采用了基于智能模糊逻辑辅助比例控制的虚拟惯量（VI）来应对拒绝服务攻击。该控制器的设计采用了受物理启发的优化方法——菲克定律优化（FLO），并利用哈里托诺夫定理来确定控制器的最大和最小边界。通过考虑各种实际场景来评估所提出控制设计的有...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所提出的虚拟惯量技术与网络安全防护机制对我们在新能源并网控制领域具有重要的参考价值。随着光伏、风电等新能源在电网中的渗透率不断提升，系统惯量不足导致的频率稳定问题日益凸显，而论文提出的模糊逻辑辅助的虚拟惯量控制策略，恰好契合了我们储能变流器和光伏逆变器产品在电网支撑...
考虑次/超同步振荡稳定约束的风电并网容量分析
Wind Power Integration Capacity Analysis Considering Sub/Super-Synchronous Oscillation Stability Constraint
Ying Zhan · Linguang Wang · Xiaorong Xie · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
风力发电并网电力系统中新兴的次/超同步振荡（SSO）问题对系统稳定性构成了巨大威胁。为了从源头上避免SSO问题，在系统规划阶段确定最大允许的风电并网容量具有重要意义。为此，本文首先提出一种模型 - 数据混合驱动的方法来构建SSO安全域（SR），该方法精度高且适用于大规模系统。然后，基于该安全域，开发了SSO概率稳定指标，以评估系统运行条件变化下的SSO风险。接着，以SSO概率指标作为稳定约束，建立机会约束规划模型以获取最大风电并网容量，并提出改进的粒子群优化算法来求解该模型。最后，将所提方法应用...
解读: 该研究对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。研究提出的SSO稳定性分析方法可直接应用于我司ST系列储能变流器和风电变流器的控制策略优化，特别是在大规模风电场并网场景中。通过将阻抗建模和频域扫描法集成到变流器控制系统中，可提升产品在复杂电网环境下的稳定性表现。这对完善我司构网型(G...
考虑电热耦合与风储协调的综合能源系统分布式机会约束优化调度
Distributed Chance-Constrained Optimal Dispatch for Integrated Energy System With Electro-Thermal Couple and Wind-Storage Coordination
Zhenwei Zhang · Yan Wang · Chengfu Wang · Ya Su 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
跨区远距离输电是利用地理分布不均衡的可再生能源的一种有效途径。然而，可再生能源的随机波动会传递至受端能源网络，且跨区输电线路复杂的运行条件会进一步影响能源输送。本文提出了一种考虑远距离风电场不确定注入的综合能源系统协调优化模型。首先，考虑电热耦合特性和实时环境条件，建立了架空输电线路动态容量计算模型。其次，构建了包含电力和天然气配网的综合能源系统模型，并采用麦考密克方法将其转化为二阶锥规划问题。第三，提出了一种分布式机会约束优化框架，用于协调风储系统和综合能源系统。基于随机场景采样，将概率约束转...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对综合能源系统的分布式机会约束优化调度技术具有重要的战略价值。该研究聚焦于风储协调和电-热耦合的跨区域能源传输优化，与我司在储能系统集成、新能源并网解决方案等核心业务高度契合。 技术价值方面，论文提出的风储协调优化框架可直接应用于我司PowerStack储能系统和1...
电力转换器功率器件的通用短路与开路故障保护及检测
Universal Short-Circuit and Open-Circuit Fault Protection and Detection for a Power Converter's Power Device
Buck F. Brown · Zheyu Zhang · Johan H. Enslin · Cheng Wan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
摘要：如果变换器功率器件的短路和开路故障不能在亚微秒时间内被检测到并采取相应措施，往往会导致整个系统发生灾难性故障，对于新兴的宽禁带（WBG）功率半导体而言更是如此。虽然在短路故障的快速准确保护与检测方面已经开展了大量研究，但在开路故障方面的研究成果相对较少。常见的问题包括保护和检测方法过于特定于应用场景、耗时超过几微秒且成本效益不高。本文提出了一种新的开路故障保护与检测系统，该系统与现有的名为去饱和保护的短路系统相结合。首先，进行文献综述以确认新的保护与检测方案的必要性。其次，讨论新提出的保护...
解读: 该通用型功率器件故障保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可实现IGBT/SiC模块的亚毫秒级短路开路故障检测，提升系统安全性并降低灾难性失效风险。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，无需额外传感器即可基于现有电流电压信号实现...
储能集成配电网在双向功率流动模式下的协调电压调节策略
Coordinated Voltage Regulation Strategy for an Energy Storage Integrated Distribution Network in Bidirectional Power Flow Mode
Xinjie Huang · Sidun Fang · Tao Niu · Guanhong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月
可再生能源（RESs）在配电网（DNs）中的高渗透率导致输电网（TNs）与配电网之间频繁进行功率交换，使电压控制变得更加困难。为解决这一问题，本文提出了一种针对不同可再生能源渗透率水平的协调电压调节策略。首先，建立了双向变压器模型，用于量化在面对双向潮流时的电压控制特性。其次，开发了一种考虑环境温度对电池影响的储能系统（ESS）管理模型，该模型作为电压特性的关键调节手段。最后，根据可再生能源渗透率水平提出了多级协调调节策略，以缓解双向潮流模式下的电压波动。基于IEEE - 33系统的仿真分析表明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双向潮流下配电网协调电压调控策略具有重要的技术参考价值和应用前景。 **业务契合度分析**：论文聚焦的核心问题——高比例新能源接入导致的双向潮流和电压波动，正是阳光电源储能系统和光伏逆变器产品面临的实际应用场景。研究提出的储能系统（ESS）作为关键调控手段，与...
基于时序卷积网络的电容电压预测与降低开关频率的MMC电压平衡控制
Temporal Convolutional Network-Based Capacitor Voltage Prediction With Reduced Switching Frequency for Voltage Balancing in MMC
Jyoti Ranjan Dash · Prasanta Kumar Mohanty · Pramod Agarwal · Premalata Jena 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化、可扩展性和容错性，在高、中功率应用中得到了广泛应用。子模块（SM）电容电压的准确估计和控制对于确保电压平衡至关重要，但直接测量会增加复杂度和成本，而高开关频率会导致过多的损耗。本文提出了一种两阶段方法：首先，基于多层时间卷积网络（TCN）的模型预测子模块电容电压，无需直接测量；其次，一种电压平衡策略利用预测的电压来最小化开关频率。脉宽调制（PWM）以载波频率而非采样频率运行，减少了不必要的开关事件，降低了损耗。仿真和硬件实验在各种场景下验证了该方法的有效性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于时序卷积网络（TCN）的模块化多电平换流器（MMC）电容电压预测技术具有重要的战略价值。MMC拓扑结构在我司大功率光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及中压传动系统中已有广泛应用，该技术针对子模块电容电压平衡这一核心痛点提供了创新解决方案。 技术价值方面，该方法通过...
用于左心室辅助装置的耦合双轴向磁通永磁电机设计与性能分析
Design and Performance Analysis of Coupled Dual Axial Flux PM Machines for Left Ventricular Assist Devices
Yiğit Karabulut · Erkan Meşe · Murat Ayaz · Serkan Aktaş · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本研究旨在为左心室辅助装置（LVAD）泵设计一款小型嵌入式轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）。AFPMSM 结构的单位体积功率密度远高于传统径向磁通永磁电机，因此它更适合泵结构的几何形状。为进一步提高转矩密度和可靠性，双电机已成功集成到泵结构中。首先对 AFPMSM 进行解析分析以缩小设计空间，然后采用有限元分析（FEA）方法确定电机的最终形状。通过测量原型 AFPMSM 的反电动势、转矩、效率和损耗值进行了实验验证。测得的转矩常数为 9.58 mNm/Arms，这确保了当两台电机同时运行时，...
解读: 该LVAD用轴向磁通永磁电机的高功率密度设计理念对阳光电源新能源汽车驱动系统具有借鉴价值。其优化的磁路结构和有限元仿真方法可应用于电机驱动产品的小型化设计，提升功率密度与效率。轴向磁通拓扑的高转矩密度特性可启发SG系列光伏逆变器中冷却风扇电机的优化，降低系统体积与能耗。此外，该研究对热稳定性与连续运...