Haoxiang Xu · Zicheng Liu · Guangyu Wang · Dong Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文研究了深度学习模型在多相变换器功率开关器件故障诊断中的泛化能力。传统的故障诊断方法严重依赖真实世界的故障数据进行模型训练。然而，在工业环境中，多相变换器故障发生频率低，且故障实验成本高昂，导致实际故障数据极为匮乏。这一局限使得仅基于仿真数据训练的模型在实际应用中的可靠性降低。为克服这一挑战，本文提出了一种创新方法，无需依赖实验域样本即可提高跨域故障诊断效率。首先，该研究采用一种利用相电流重构的归一化预处理策略，以减小样本间的时间差异。然后，使用卷积自编码器从多相电流信号中提取深度特征。此外，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于纯仿真数据的多相变流器故障诊断技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率开关器件的开路故障是影响系统可靠性的关键因素。该技术通过深度学习实现跨域泛化诊断，有效解决了实际故障数据稀缺这一长期困扰行业的痛点。 该方法的核心价值在于仅依靠仿真数据...

Sijia Wang · Yin Xu · Xiangyu Wu · Jiaxuan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

近年来，在水电占比较高的电力系统中出现了超低频振荡（ULFO）现象，这严重威胁着系统的稳定性。随着光伏发电站在电网中占比的快速增加，利用光伏发电站的调节能力来抑制超低频振荡是可行的。首先，指出了传统菲利普斯 - 赫夫隆模型在分析超低频振荡时的不适应性。其次，建立了水 - 光一体化系统的频率响应模型，并在此模型的基础上提出了一种用于抑制超低频振荡的光伏附加阻尼控制方法。第三，将该频率响应模型扩展到多水电和多光伏系统，并协同设计多个光伏发电站的附加阻尼控制参数。最后，时域仿真和实验结果验证了所提方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所提出的水光互补系统超低频振荡（ULFO）抑制技术具有重要的战略价值。当前我国西南地区正在大力发展水光互补基地，但高比例水电系统固有的超低频振荡问题已成为制约新能源消纳和电网稳定的关键瓶颈。该研究突破了传统Phillips-Heffron模型的局限性，创新性地提出利用...

Gaurav Modi · Bhim Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本研究提出了一种基于二阶广义积分器（SOGI）-自适应复滤波器（ACF）的可变功率模式控制方法，以解决并网太阳能光伏电池储能系统中的同步和电压升高问题。SOGI - ACF方法是一种四阶滤波器，通过获取不平衡/畸变电网电压的正序分量（PSC）来解决同步和电能质量（PQ）问题。与其他基于四阶广义积分器的滤波器相比，它具有出色的动态响应，具备固有的直流偏移和负序抑制能力，且谐波抑制效果更好。该算法还用于获取负载电流的正序分量，使系统具备多功能能力。此外，根据IEEE标准1547的限制，当大量太阳能光...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的SOGI-ACF控制策略对我们的光储一体化系统具有重要的技术参考价值。该技术直击当前高比例光伏并网面临的两大核心痛点：电网同步稳定性和电压抬升问题，这与我们在分布式光伏和储能系统产品线中遇到的实际工程挑战高度契合。 从技术成熟度角度，SOGI-ACF作为四阶滤...

Neeraj Priyadarshi · Mahajan Sagar Bhaskar · Dhafer Almakhles · Farooque Azam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本研究展示了一种用于水泵应用的基于改进差分进化粒子群优化算法（IDEPSO）的光伏（PV）最大功率点跟踪器（MPPT）。采用了一种高增益升压 - <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">${\acute{C}uk}$</tex-math></inline-formula> ...

解读: 从阳光电源光伏水泵系统业务视角分析，该论文提出的技术方案在多个维度展现出应用价值。首先，高增益Boost-Ćuk混合拓扑结构突破了传统单级升压转换器的增益瓶颈，这对我司在偏远地区和高扬程水泵应用中具有重要意义。该拓扑能够以更低的占空比实现高电压增益，同时降低开关器件应力，这与我司一直追求的高效率、高...

Yongpeng Shen · Zhiwei Chen · Hongyuan Huang · Qiancheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

摘要：直流母线单电流传感器技术（SCST）因能降低成本和体积，在电机驱动系统中受到了广泛关注。然而，当直流母线单电流传感器技术与传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略结合使用时，扇区边界和低调制区域不可观测区域的电流重构会降低采样数据的准确性。本文针对三相两电平电压源逆变器提出了一种新型不对称空间矢量脉宽调制（ASVPWM）方法，该方法具有计算开销低、电流重构准确和采样频率恒定的特点。通过在不可观测区域随机移动逆变器的开关状态脉冲，应用该不对称空间矢量脉宽调制方法实现了完整的电流重构。此外，该方...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项非对称空间矢量脉宽调制（ASVPWM）技术在直流母线单电流传感器相电流重构方面的创新，对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有显著的降本增效价值。 该技术通过单电流传感器替代传统三相电流传感器方案，可直接降低硬件成本约15-20%，同时减小系统体积，这对我们追求高功率...

Jiewen Lang · Chengde Tong · Yuhong Zheng · Jingang Bai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文提出了一种用于永磁同步电机（PMSM）驱动中电压源逆变器的解耦死区时间补偿方法。在基于比例 - 积分 - 谐振（PIR）的补偿方案中，电流控制环的性能与死区时间补偿相互耦合。因此，在有效补偿死区时间效应的同时，会牺牲电流阶跃响应的质量，引入显著的过冲和振荡。此外，基于扩展状态观测器（ESO）的方案由于跟踪带宽有限，补偿能力较差。为了提高跟踪带宽，有人提出了基于准谐振控制器（QRC）的干扰观测器。然而，这种观测器存在系统不稳定的问题。为解决上述问题，本文提出了一种基于修正谐振控制的干扰观测器，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的解耦死区补偿方法具有重要的技术借鉴价值。死区效应是电压源逆变器固有的非线性问题，会导致输出电压畸变、电流谐波增加和转矩脉动，直接影响我司光伏逆变器和储能变流器的效率与可靠性。 该技术的核心创新在于通过改进型谐振控制扰动观测器实现了电流控制与死区补偿的完全解耦...

Peng Wang · Junpeng Ma · Rui Zhang · Shunliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文引入了一种简化的稳定性判据，以系统地研究构网型风力发电机（GFM - WTG）之间，尤其是同一风电场内的相互作用机制。为了阐明在相同条件和控制器参数下运行的多个GFM - WTG之间的相互作用机制，本文提出了共模和差模电流、电压及阻抗的概念，这极大地简化了稳定性判据。由于忽略了基于GFM的永磁同步发电机机侧变流器的内部动态特性，因此可将GFM - WTG简化为基于GFM的电压源逆变器（GFM - VSI），且不失一般性。该稳定性判据揭示了共模和差模电流的特性，从而能够识别导致系统不稳定的主要...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型变流器稳定性判据具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏、储能及风电领域的深度布局，构网型（Grid-Forming）技术已成为弱电网环境下保障系统稳定运行的核心解决方案。 该研究的核心贡献在于通过共模-差模分解方法，将多台构网型设备间复杂的交互机理简化...

Juan Dolado Fernández · Joaquín Eloy-García · Eduardo Rausell Navarro · Santiago Arnaltes Gómez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

近年来，可再生能源日益融入电力系统，导致电网运行发生了重大变化。电力电子变流器主要用于将这些发电厂接入电力系统，作为现代电力系统中的关键组件，电网形成（GFM）变流器应运而生，它能够在无需同步发电机（SG）的情况下自主建立并维持系统稳定。故障期间的电流贡献是同步发电机与电力变流器的主要区别之一，这可能会影响保护系统。最新的电网规范要求在发生故障时快速注入电流。本文根据欧盟委员会法规（EU）2016/631和西班牙技术监督标准的要求，提出了一种基于虚拟磁链定向的电网形成变流器低电压穿越控制策略。为...

解读: 从阳光电源的业务角度看，这篇论文所提出的构网型变流器低电压穿越技术具有重要的战略价值。随着全球新能源渗透率不断提升，电网对并网设备的主动支撑能力提出了更高要求，构网型（GFM）技术正是我司逆变器产品从跟网型向主动支撑型演进的关键方向。 该技术的核心价值在于解决了构网型变流器在故障工况下的快速电流响...

Haoquan Zhang · Alexander S. Jurkov · Vladimir Kozitsky · Ky Luu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

摘要：工业射频（RF）功率应用，如用于半导体加工的等离子体产生，需要在较宽的动态功率范围和可变负载阻抗条件下传输射频功率。理想情况下，射频功率系统应在整个工作功率范围内保持高效率、连续功率控制和快速动态响应。本文介绍了一种适用于此类应用的可扩展开关模式功率放大器（PA）架构和控制方法。我们将这种方法称为多逆变器离散回退（MIDB），它以无损方式组合开关模式功率放大器的输出，并对有源功率放大器的数量进行调制，以实现射频输出的离散步进。此外，该方法还采用离散电源调制和功率放大器组间的正交移相技术，以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的多逆变器离散功率回退（MIDB）架构虽然聚焦于射频功率应用，但其核心技术理念与我们在光伏逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合，具有重要的借鉴价值。 该技术的核心价值在于通过多模块协同控制实现宽范围高效功率输出。论文采用的GaN基零电压开关D类功率放大器...

Rongbin Liu · Ronghuan Xie · Xiaoying Chen · Xingkui Mao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文提出了一种用于多相无线电能传输（WPT）系统的新型无源均流方法。对于一个 N 相逆变器，在电感 - 电容 - 电容串联（LCC - S）补偿的 WPT 系统中会有 N 个补偿电感。所提出的方案引入了 N 个与这 N 个补偿电感相耦合的外部并联谐振支路。通过这种方式，在每个环流回路中引入了极大的阻抗，从而实现相电流的平衡。该方法无需在电能传输通道中添加额外的额定功率等级的无源元件。所提方法采用了两个耦合电感，易于实现。文中还介绍了两种新型的耦合电感集成结构。详细分析了所提方法的数学模型和均流原...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于耦合外部并联谐振支路的多相逆变器均流技术在无线电能传输领域具有重要的参考价值，特别是对我们在电动汽车充电和储能系统的技术延伸具有启发意义。 该技术的核心创新在于通过无源均流方法解决多相逆变器的电流不平衡问题。对于阳光电源而言，这一技术路线与我们在大功率光伏逆变器和...

Wei Jiang · Nima Tashakor · Pouyan Pourhadi Abkenar · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文提出了一种新颖的混合可重构电池与光伏（PV）系统，旨在满足对高效可再生能源日益增长的需求。该系统采用模块化可重构架构，配备紧凑的耦合电感和独特的调制策略，提高了灵活性和能源利用率。该系统确保每个光伏组件在其最大功率点（MPP）运行，以实现发电最大化，同时解决了硬线连接带来的局部最优和可扩展性等问题。电池模块能无缝适应光伏输出功率和负载需求的波动，同时确保稳定的直流母线电压输出。通过耦合电感在并联和串联连接之间创建中间状态，以管理并联模块之间的电压差。这些电感占用空间小，磁性材料使用量少。它们...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏-储能混合可重构系统技术具有显著的战略价值。该技术通过模块级最大功率点跟踪（MPPT）和可重构架构，有效解决了传统固定串联系统中的局部遮蔽、失配损失和扩展性受限等痛点，这与我们在组串式逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合。 该技术的核心创新在于紧凑型耦合电感...

Hanghang He · Yanghong Xia · Limin Li · Qifan Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

电解制氢已成为一种颇具前景的消纳风电的方式。然而，风力发电机与电解槽之间的协调面临着巨大挑战。为填补这一空白，本文提出了一种适用于风氢耦合系统的自适应功率协调控制方法。首先，为风力发电机设计了一种动态电压 - 转速下垂控制方法，使其能够根据直流母线电压在最大功率模式或功率限制模式下对输出功率进行无缝调节。其次，为电解槽采用了一种自适应电流控制方案，该方案利用直流母线电压信号并考虑了允许的电流限制值。通过将直流母线电压水平作为信息载体，可利用上述两种控制策略实现风氢自适应功率协调控制方法。最后，所...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项风电制氢自适应功率协调控制技术具有重要的战略参考价值。该研究提出的动态电压-速度下垂控制方法和自适应电流控制方案，本质上解决了波动性可再生能源与电解槽负载之间的功率匹配难题，这与我司在光伏制氢领域面临的核心技术挑战高度一致。 该技术的创新之处在于将直流母线电压作为信息...

Jianwen Zhang · Xilian Huang · Jianqiao Zhou · Xinming Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

在集中式风电和光伏发电的大规模开发中，解决其随机性、波动性和间歇性问题对电网至关重要。部署大容量储能系统是一种有效解决方案。当前的大容量功率变换系统（PCS）包括低压并联和中压串联扩展两种方式。低压并联方法虽简单，但在大型应用的多机并联运行方面面临挑战。此外，它还需要使用工频变压器进行电压变换，导致成本高、占地面积大且效率较低。相比之下，中压串联扩展方式主要采用级联 H 桥储能系统（CHB - ESS），具有诸多优势。在该系统中，电池并联连接到子模块的直流母线。H 桥子模块的串联形成中压接口，可...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于叠层功率模块的级联多电平储能技术具有重要的战略价值。该技术针对大规模集中式风光发电并网的核心痛点，提出了容量可扩展的CHB-ESS改进方案，与我司在大容量储能PCS领域的技术路线高度契合。 该技术的核心创新在于通过叠层功率模块实现单机容量翻倍，这直接解决了当...

Ye Xu · Xinbo Ruan · Lingxuan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

有源相控阵雷达系统中的发射/接收模块由脉冲电源（PPS）供电。本文采用基于有源电容变换器（ACC）的脉冲电源以适应较宽的脉冲重复频率（PRF）范围，并提出了使输出电容和储能电容最小化的设计方法。由于储能电容的需求与脉冲重复频率成反比，在高脉冲重复频率下有源电容变换器是多余的，因此，提出了一种有源电容变换器智能禁用控制方法，在高脉冲重复频率时关闭有源电容变换器，以提高脉冲电源的效率。为抑制输入电流中的脉冲重复频率纹波，脉冲电源电压环的带宽设计得非常小，这导致动态响应较差。为解决这一问题，提出了动态...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的宽脉冲重复频率脉冲电源技术具有重要的借鉴价值。虽然该技术原本面向相控阵雷达应用，但其核心创新点与我司储能系统和光伏逆变器所面临的动态响应挑战高度契合。 论文采用的主动电容变换器（ACC）架构及其智能禁用控制策略，为解决宽频率范围下的效率优化问题提供了新思路。...

Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Changdong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

随着工业4.0的发展和可持续能源需求的增长，电力电子在众多领域中的应用日益关键。然而，电磁干扰（EMI）问题严重影响系统可靠性与性能。EMI滤波电感作为抑制传导干扰的核心元件，其精确表征与建模至关重要。本文综述了EMI滤波电感的高频建模方法、材料特性、寄生参数提取及其在实际电路中的行为表征，比较了现有模型的适用性与局限性，并探讨了面向宽禁带器件应用的建模挑战与未来发展方向，为高性能EMI滤波器设计提供理论支持。

解读: 该EMI滤波电感建模技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，精确的高频建模可优化EMI滤波器设计，降低传导干扰，提升系统电磁兼容性。针对SiC/GaN宽禁带器件应用，该综述提出的寄生参数提取方法可支撑三电平拓扑的高频开关优化。在SG系列1500...

Vaishnavvignesh G. Iyer · Ravindranath Adda · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

独立逆变器必须保持其输出电压为正弦波，以确保所连接负载的有效运行。电压特性受滤波器、调制技术和控制策略的影响。在线性负载下，滤波器受开关频率的限制，而在非线性负载下则无效。这些局限性为利用新型控制方案实现目标提供了机会。与传统的级联控制器相比，单环控制实现起来更简单，响应速度更快。本文重点开发并研究一种基于新型线性控制理论的单环直交（dq）控制方法，该方法执行时间最短、开关频率固定，且适用于独立逆变器系统的实现算法简单。该控制器在不同的负载和运行条件下进行了测试。此外，所提出的控制器还进行了扩展...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项单环dq控制技术对我们的离网逆变器产品线和储能系统具有重要的应用价值。当前我们在偏远地区光伏系统、微电网解决方案以及工商业储能系统中，面临着非线性负载（如电机启动、整流设备）带来的输出电压畸变问题，这直接影响用户侧设备的可靠运行和系统效率。 该技术的核心优势在于简化了...

Mason Parker · Sebastián Neira · Edward L. Horsley · Stephen Finney 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

与功率转换器中的硅绝缘栅双极型晶体管（IGBT）相比，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）具有更高的开关速度、更小的滤波元件尺寸和更低的开关损耗。然而，可用的模块电流额定值、加剧的振荡开关行为、较大的漏源电压过冲以及较高的输出电压 $dV/dt$ 水平，都是其在中高功率应用中推广的限制因素。此前已证明，采用具有开关沿偏斜特性的器件间电感是一种在模块并联时限制电流不平衡的方法。本文表明，通过精确控制此类配置中各模块之间施加的时序偏斜，可以显著降低过冲、振荡以及输...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于并联SiC MOSFET模块的优化控制技术具有重要的应用价值。当前我们在大功率光伏逆变器和储能变流器产品中正面临功率等级提升与开关性能优化的双重挑战，该技术提供了一个切实可行的解决方案。 该研究通过精确控制并联模块间的时序偏移和器件间电感，在实现1600A大电流应...

Kirshan Kumar Gautam · Amitabh Chatterjee · Subhendu Bikash Santra · Dinkar Prasad · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

在这篇论文中，提出了一种基于 LLC 谐振隔离式直流 - 直流转换器的新型电路结构，以实现无线充电系统（WCS）的恒流 - 恒压（CC - CV）特性。基于复杂可重构网络的 LLC 谐振直流 - 直流转换器能够在恒定开关频率下实现 CC - CV。这项工作是基于固定隔离式 LLC 谐振直流 - 直流电路的一种替代方案，其中采用额外的电容开关配置，以在恒定开关频率下实现具有无缝过渡特性的 CC - CV 特性。在整个 CC - CV 运行过程中，所有逆变器开关均实现软开关。此外，采用千伏安/千瓦优...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于LLC谐振隔离DC-DC转换器的恒频CC-CV控制技术，对我们在储能系统和电动汽车充电领域具有重要的应用价值。 该技术的核心创新在于通过开关电容网络实现恒定频率下的恒流-恒压无缝切换，这与我们储能变流器（PCS）和充电桩产品的技术需求高度契合。传统LLC转换器需要...

Mingkai Cui · Lei Chen · Yulong Pei · Feng Chai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

基于开尔文源极连接的碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在基于桥式配置电路的功率变换器中得到了广泛应用，但串扰会显著影响其可靠性并限制其应用潜力。针对这一问题，本文提出了一种基于硬件闭环控制的有源栅极驱动器（AGD）。设计了一种简单的硬件闭环控制器来调节碳化硅MOSFET的栅源电压。一方面，闭环结构可以在线降低串扰峰值电压。另一方面，由于闭环结构能够确保栅源电压收敛，因此可以采用更高的驱动电压来缩短开关时间和降低功率损耗。与传统方法相比，所提出的有源栅极驱动器能够在不增加...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硬件闭环控制的SiC MOSFET有源栅极驱动技术具有重要的战略价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，SiC器件已成为提升功率密度和效率的核心器件，但桥式拓扑中的串扰问题一直是制约系统可靠性和性能优化的瓶颈。 该技术的核心价值在于通过硬件闭环控制实现了串扰抑...

Pengbo Shan · Yuanyuan Sun · Yuanzong Song · Fan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

抑制电流谐波是光伏（PV）系统的一个关键问题。等效阻抗或导纳可用于描述光伏变流器（PVC）与电网背景谐波之间的相互作用，其中控制策略和参数在这一过程中起着至关重要的作用。目前，多频率耦合特性在谐波分析中变得愈发重要，而传统的选择性谐波抑制方法效果欠佳。解决该问题的关键在于根据电网条件构建用于耦合谐波抑制的自适应控制器。因此，本文首先构建了光伏变流器的谐波耦合矩阵模型（HCMM），以描述谐波耦合特性，该模型能够同时体现拓扑结构和控制参数的影响。其次，分析了关键控制器参数和虚拟阻抗法对谐波耦合矩阵模...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于谐波耦合矩阵模型的自适应控制技术具有重要的战略价值。随着全球光伏装机容量持续增长，电网背景谐波污染日益严重，传统选择性谐波抑制方法在多频耦合场景下表现不足，已成为制约光伏逆变器并网性能的关键瓶颈。 该技术的核心创新在于构建了能够同时表征拓扑结构和控制参数影响的谐波...