Sudipto Mondal · Shuvra Prokash Biswas · Md. Rabiul Islam · Rakibuzzaman Shah 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

在用于并网光伏系统的各类无变压器多电平逆变器（MLI）中，基于单相开关电容（SC）的多电平逆变器在近几十年受到了广泛关注，因为它们仅需一个电源，电容器具有固有的自电压平衡能力，且电磁干扰（EMI）较低。然而，这些变换器面临一些挑战，例如需使用多个开关电容才能实现仅五电平的输出电压、半导体元件数量众多以及总谐波失真（THD）较高。本文提出了一种适用于单相应用的更高效多电平无变压器逆变器（MLTI）设计，该设计采用单个开关电容、六个开关和一个二极管，可输出五电平电压。所提出的多电平无变压器逆变器具有...

解读: 该紧凑型开关电容多电平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。其电容自均衡特性可简化现有多电平拓扑的控制复杂度，改进的单载波PWM方案可直接集成到阳光电源现有DSP控制平台。共模漏电流抑制特性契合无变压器光伏并网的安全需求，可优化SG110CX等组串式逆变器设计。高电...

Li Zeng · Xiaoqiong He · Shuang Yang · Ercong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

柔性牵引变电站（FTSS）中变流器的使用为优化柔性牵引供电系统（FTPSS）的功率分配铺平了道路。本文提出了适用于FTPSS的有功和无功功率优化控制方法。所提出的有功功率优化控制方法可在FTPSS中无需与列车进行任何通信的情况下，通过控制FTSS输出电压的相角差来协调各FTSS的输出有功功率，并降低牵引网中的有功功率损耗。所提出的无功功率优化控制策略考虑了FTSS的容量和输出电压限制，自适应地协调各FTSS的输出无功功率，确保了FTPSS的安全性。建立了基于MATLAB/Simulink的仿真模...

解读: 该柔性牵引供电系统的有功无功协同优化控制技术对阳光电源储能及充电桩产品线具有重要借鉴价值。文中电力电子变换器的功率协同控制策略可直接应用于ST系列储能变流器，通过有功无功解耦控制实现电网电压支撑与功率因数优化，提升PowerTitan储能系统的电能质量调节能力。牵引网电压稳定控制方法可迁移至充电桩产...

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...

Anand Panchbhai · Ganesh Chilakalapudi · Amritesh Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

三有源桥（TAB）变换器的广泛应用归因于其磁耦合系统，以及它有助于不同电压等级直流电源的集成。尽管存在固有的优缺点，但TAB变换器在多电池充电系统中具有潜在的应用价值。本文着重对TAB变换器所面临的挑战进行数学分析。第一种方法是通过单移相（SPS）控制解决交叉耦合问题，并实施解耦策略。第二种方法侧重于应用双移相（DPS）控制，并分析其对解耦系统的影响。在本文中，为了在SPS控制中实现解耦，将初级电感设为零，但观察发现，当系统采用开环DPS控制时，交叉耦合仍会增加。尽管开环DPS控制下交叉耦合问题...

解读: 该TAB变换器功率解耦研究对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，需实现光伏、电网、电池多端口能量协调管理，DPS控制策略可有效解耦各端口功率流动，减少交互干扰，提升ST系列储能变流器的动态响应速度。该技术可应用于：1）光储一体机多端口功率独立控制；2）车载OBC...

Shiv Prakash · Rangoli Singh · Dhawal Dwivedi · Sandip Ghosh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

多源变换器（MSCs）有助于整合多种能源，如光伏系统和电池，能在优化能源利用的同时，实现向负载同时供电。然而，由于多源变换器具有多输入多输出的配置、动态的运行模式以及多变的负载条件，对其进行控制面临着巨大的复杂性。传统控制策略往往难以应对这些复杂情况，导致性能下降和效率降低。为应对这些挑战，采用了依赖模式的模型预测控制（MPC），利用其预测能力来预估系统行为，并在不同运行模式下优化控制动作。这种方法不仅提高了系统的响应速度和稳定性，还简化了电源与负载之间的功率流管理，最终提高了可再生能源整合的整...

解读: 该模式依赖MPC技术对阳光电源光储融合产品具有重要应用价值。在ST储能变流器中，可优化PV+Battery多源协同控制，根据充放电模式动态调整预测模型，提升模式切换时的暂态性能。对SG系列光伏逆变器，该方法可改进MPPT与并网功率控制的协调，增强弱电网适应性。在PowerTitan大型储能系统中，M...

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...

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...

Yiqi Liu · Laicheng Yin · Yucheng Wu · Zhenjie Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

基于高压直流输电的海上风电系统对可靠性要求极高。为提升系统稳定性并减少故障穿越装置数量、简化系统结构，本文提出一种兼具直流侧故障电流阻断与多余能量耗散功能的模块化多电平换流器子模块（SM）拓扑。通过分析直流侧双极短路及交流侧电压暂降故障，揭示了该结构的工作机理。在不改变正常运行策略的前提下，采用简单控制方法调节SM内IGBT开关状态，实现子模块电容反向投入与耗能电阻的自动接入。在相同子模块数量与6400 kV直流电压下，所提DBSSM将直流故障电流阻断时间缩短5 ms。相比其他耗能方式，该方案无...

解读: 该MMC拓扑创新对阳光电源的大功率储能变流器和海上风电并网产品具有重要参考价值。其直流故障电流阻断与能量耗散的集成设计思路,可应用于PowerTitan储能系统的DC侧保护优化,提升系统可靠性。该方案通过子模块拓扑创新实现故障穿越,无需增加额外硬件,这与阳光电源追求的高性价比理念相符。其电容电压无源...

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...

José M. Guerrero · Jon Anzola · Carlos A. Platero · Iosu Aizpuru 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

摘要：部分功率变换器（PPC）已被证明是降低电气应力的高效、高功率密度解决方案。然而，由于其技术尚不成熟，仍需对其可靠性进行广泛分析。尽管PPC与电力变压器类似，能够改变其端子间的电压水平，但它无法在两侧提供电气隔离。因此，一旦发生接地故障，整个系统将面临高风险。为此，本文提出了一种基于PPC解决方案的接地故障检测方法。该方法借助一个接地电阻，通过三个不同的开关依次连接到直流系统的正、负和中点端子。本文详细阐述了该诊断方法的原理及所需组件。给出了在MATLAB - Simulink中进行的仿真设...

解读: 该接地故障诊断方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。部分功率变换器（PPC）拓扑与阳光电源储能系统中的DC-DC变换环节技术路线相似，其无需额外传感器的故障诊断机制可直接集成至现有PCS控制系统。该方法基于电压电流特征的残差生成技术，可增强iSolarC...

Feng Guo · Yuan Gao · Tao Yang · Serhiy Bozhko 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

三电平中性点箝位（3L - NPC）逆变器是一种成熟的拓扑结构，在电动汽车（EV）等大功率牵引应用中往往是不错的选择。然而，越野场景下较宽的运行范围不可避免地会导致高调制指数和较小的负载角，这会影响3L - NPC逆变器的中性点（NP）电压不平衡。为解决这一缺点，由于在所有负载条件范围内中性点电流平均值为零，现有技术中的虚拟空间矢量脉宽调制（VSVPWM）策略得到了研究。然而，由于复杂的子扇区划分和作用时间确定，该解决方案增加了执行成本。为此，本文利用六分仪坐标系提出了一种新型的人工神经网络（A...

解读: 该ANN辅助VSVPWM策略对阳光电源三电平产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动系统**中，可直接应用于电机控制器的PWM优化，降低谐波畸变并提升扭矩响应；在**ST系列储能变流器**和**SG大功率光伏逆变器**中，三电平NPC拓扑的中点电位平衡问题一直是技术难点，该策略通过坐标映射简化矢...

Yibo Li · Qiuwei Wu · Yafeng Jiang · Jian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

模块化多电平矩阵变换器（M³C）是低频输电技术的核心组件，该技术可使海上风电系统与陆上交流（AC）系统解耦。这使得海上风电场（OWF）无法直接响应陆上系统的频率变化。因此，本文利用M³C的子模块电容电压（SM - CV）来传递电网频率变化信息，并提出一种M³C与OWF协同向陆上交流系统提供惯性响应的控制策略。建立了M³C的SM - CV与电网频率之间的关系，赋予了M³C惯性响应能力。利用M³C的SM - CV变化获取所需的低频变化信息，然后利用信号通道将低频频率变化信息传递给OWF。对OWF采用...

解读: 该研究的M3C虚拟惯性控制策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。首先，虚拟惯性控制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，提升其电网支撑能力。其次，协调控制思路可用于优化阳光电源风电变流器的VSG控制算法，特别是在大型海上风电项目中。此外，频率解耦与惯性响应的创新方...

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...

Parthkumar Bhuvela · Hooman Taghavi · Adel Nasiri · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

在并网光伏系统中，通常使用逆变器与中压低频变压器（MV LFT）连接到电网。然而，在某些单级设计中，高频变压器（HFT）与展开式逆变器配对使用，取代了低频变压器。由于初级侧存在显著的开关损耗，这些设计在高功率中压电网中通常不太常见。本文提出了一种单级隔离式直接谐振交流中压（MV）并网太阳能光伏逆变器。该逆变器在整流器输出端产生整流后的正弦交流电流，然后由工频展开式逆变器进行展开。采用开关频率和移相调制相结合的方式来降低损耗。对每个阶段的损耗进行了分析，并提出了实现最优效率的移相角和开关频率组合。...

解读: 该谐振变换器中压单级逆变器的损耗分析技术对阳光电源SG系列大功率光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中的精确损耗建模方法可直接应用于1500V高压系统的SiC/GaN功率器件优化设计，通过量化开关损耗、磁性元件损耗及寄生参数影响，指导三电平拓扑的工作频率与调制策略优化。单级...

Prince Kumar · Kunal Kumar · Aashish Kumar Bohre · Nabanita Adhikary · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

在全球能源需求持续增长的背景下，将绿色能源纳入传统电网的趋势愈发明显，这也加剧了电网系统的复杂性。本研究深入探讨了混合电力网络中发电控制面临的复杂挑战，特别强调了风电场作为绿色能源的关键贡献者。在具有随机负载模式的含风电场混合电力网络的动态环境中，本研究提出了一种创新的控制策略。该策略包括精确估计最优桨距角，并使用萤火虫优化（FFO）方法对分数阶控制器进行微调，以提高整体发电控制性能，推动建立更具可持续性的电力基础设施。风力发电机产生的电能与叶片的桨距角密切相关。该角度在决定作用于叶片的气动力以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于风电变桨角智能控制的研究对我司混合能源系统集成能力具有重要参考价值。该论文聚焦于随机负载条件下的风电场发电控制优化，这与阳光电源在"光伏+储能+风电"多能互补解决方案中面临的核心挑战高度契合。 技术价值方面，论文提出的萤火虫优化算法结合分数阶控制器的策略，为我司能...

Ankita Sharma · Rajasekharareddy Chilipi · Kunisetti V. Praveen Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文聚焦于基于模块化多电平变换器（MMC）的中压微电网模型预测控制（MPC）的开发。所开发的模型预测控制旨在有效控制基于 MMC 的微电网在并网（GC）和孤岛（IS）两种模式下的运行，并实现两种模式间的无缝切换。该模型预测控制能够预测状态变量的行为，并利用成本函数确定最优开关序列。因此，与传统的矢量控制方法不同，所开发的模型预测控制无需脉冲宽度调制方案、比例 - 积分控制器，也无需进行大量的参数整定工作。所开发的模型预测控制通过融入电能质量改善和交流故障穿越能力来提升系统性能。此外，该模型预测控...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于模块化多电平换流器（MMC）的模型预测控制（MPC）技术具有重要的战略价值。该技术直接契合公司在中压微电网、储能系统和分布式能源管理领域的核心业务需求。 MMC拓扑结构本身具有模块化、可扩展性强的特点，这与阳光电源在大型地面电站和工商业储能系统中追求的高...

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...

Karan Singh Joshal · Neeraj Gupta · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文对一个7母线孤岛微电网系统的设计、控制和性能评估进行了详细分析。该微电网系统有两个分布式能源（DER）单元，由配备电池储能系统（BESS）的太阳能光伏组成，同时还有一台柴油发电机（DIG）作为第三种能源。一辆电动汽车（EV）接入其中一条母线，可在电网到车辆（G2V）和车辆到电网（V2G）两种模式下运行。微电网的控制框架围绕连接到DER单元和DIG的三个形成电网的三相半桥逆变器展开。一种带有虚拟阻抗和前馈微分的改进下垂控制方法可减轻畸变、减少环流并改善暂态响应，从而提高稳定性和动态性能。逆变器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型逆变器控制策略与我司在光储一体化及微电网解决方案方面的技术路线高度契合，具有重要的参考价值和应用潜力。 **核心技术价值方面**，论文采用的增强型下垂控制结合虚拟阻抗和前馈导数机制，能够有效抑制谐波畸变和环流问题，这直接呼应了我司PowerStack储...

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...

Khalid Raza Khan · Suryakant Kumar · Vedantham Lakshmi Srinivas · Ram Khelawan Saket 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

可再生能源发电、储能装置、直流电子负载和电动汽车的迅速发展，促使当前微电网结构从交流向直流进行技术演变。直流微电网（DCMG）仍可与交流系统协同运行，但能减少变换环节，提高可靠性和效率。一台连接到市电的交直流转换器可为直流母线供电，支持多个直流发电单元为交流和直流负载供电。这减轻了电网负担，使发电系统更加环保。本文详细阐述了一个工作在600V直流电压下的直流微电网的控制策略，并搭建了硬件装置。所考虑的电源包括太阳能光伏系统（SPVS）、基于永磁同步发电机（PMSG）的风力发电系统、电池和市电电网...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所探讨的混合可再生能源直流微网电压稳定控制技术，与公司在光储一体化和智慧能源管理领域的战略布局高度契合。 该研究提出的600V直流母线架构，通过单级AC-DC转换实现多源协同控制，有效减少了传统AC微网中的多级变换损耗。这与阳光电源在光伏逆变器领域追求高效率转换的...