Wenrui Li · Wenjia Si · Mowei Lu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

构网型变换器（GFMC）因具备电压形成与频率调节能力而备受关注。相比多环控制，单电压环控制具有结构简单、动态响应快且无环路耦合等优势。本文针对单电压环控制在LCL滤波下的稳定性问题及谐波抑制能力进行了深入分析，并提出了相应的增强策略，为提升构网型设备的并网性能提供了理论支撑。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线，特别是针对PowerTitan系列液冷储能系统及大型地面光伏电站的并网控制。单电压环控制策略的简化有助于降低计算资源占用，提升系统动态响应速度，这对于阳光电源在弱电网环境下的电网支撑能力至关重要。建议研发团队参考文中的谐波滤波增强...

Ziyue Duan · Yongqing Meng · Peiqi Zhao · Shuhao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种新颖的模糊张量空间方法，用于分析模块化多电平矩阵变换器与电网形成/跟随（GFM/GFL）混合控制策略变换器的相互作用大信号稳定性。针对系统动态模型中存在的高阶、强非线性和多频耦合等难题，利用扇形非线性理论将复杂度从指数级降低到常数级。这是通过将原始隶属函数集优化为线性无关的模糊张量基来实现的。此外，利用模糊张量空间的物理意义缩小了求解李雅普诺夫泛函问题的映射区域，有效降低了保守性。与传统的TS模糊理论相比，该方法得到的稳定性分析结果在复杂度和准确性之间实现了更好的平衡。基于改进后的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的模糊张量空间方法为解决M3C（模块化多电平矩阵变换器）与GFM/GFL混合控制策略的大信号稳定性问题提供了创新性理论工具，这对我司在新能源并网系统领域具有重要战略价值。 随着公司光伏逆变器和储能系统大规模接入电网，特别是在弱电网环境下，多台变流器之间的交互稳定...

Chenwei Ma · Yunqiang Wu · Wensheng Song · Jiayao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

随着碳化硅（SiC）功率器件在永磁同步电机（PMSM）驱动系统中的应用，电机侧的电压过冲问题变得更加突出。在模型预测控制（MPC）框架内，一些策略已考虑降低共模电压（CMV）。然而，基于模型预测控制的碳化硅永磁同步电机驱动系统的差模电压（DMV）降低问题尚未得到充分研究。因此，本文提出一种改进的模型预测控制方法，用于同时降低基于碳化硅的永磁同步电机驱动系统的共模电压和差模电压。为避免额外的硬件配置，本研究从电压矢量脉冲模式优化的角度入手。在所提出的方法中，根据调制指数设计了两组脉冲模式，充分考虑...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对碳化硅（SiC）功率器件在永磁同步电机驱动系统中的模型预测控制（MPC）优化技术具有重要的应用价值和战略意义。 在技术层面，该研究同时解决共模电压（CMV）和差模电压（DMV）过冲问题，这与我司在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中面临的核心挑战高度契合。...

Zifan Lin · Qingle Sun · Qi Guan · Herbert Ho-Ching Iu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

近年来，人们对三电平简化中性点钳位（3L - SNPC）逆变器展开了研究，以挖掘其在电力驱动和智能电网领域的应用潜力。遗憾的是，几乎所有关于3L - SNPC逆变器的现有论文都聚焦于控制技术的开发，而基于载波的空间矢量调制方案实现方法以及不同运行条件下相关的变流器损耗分析却付诸阙如。实际上，这两点对于工业应用至关重要。为填补这一研究空白，本文提出了一种适用于3L - SNPC逆变器的基于载波的简单空间矢量调制策略实现方法，有助于降低实现成本和复杂度。此外，通过实验对比了3L - SNPC逆变器在...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于三电平简化中点钳位（3L-SNPC）逆变器的载波实现空间矢量调制策略研究具有重要的工程应用价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器和储能变流器产品线的核心需求。 **技术价值分析：** 3L-SNPC拓扑相比传统两电平逆变器具有更低的开关应力和更优的输出波形质量，这对...

Zhenbin Zhang · Guangze Chen · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：高功率（兆瓦级）能量转换系统的开关频率通常远低于低功率（千瓦至数百千瓦）系统。因此，对于前者而言，谐波问题是至关重要的问题，尤其需要先进的调制和控制技术。在本研究中，对一类谐波编程脉冲宽度调制（HPPWM）技术进行了全面综述，并提供了一种方便且可定制的快速构建解决方案。该综述涵盖了现有先进HPPWM策略的原理、求解算法和实现方面的内容。归纳出统一的构建方案，以帮助科学家/工程师根据自身需求定制合适的HPPWM解决方案。对其求解方法和提高实现性能的策略进行了基准测试和分析，这将为定制化设计提...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于谐波程控调制（HPPWM）技术的综述论文具有重要的战略参考价值。该技术专门针对兆瓦级中高压能量转换系统的低开关频率运行特性，这与我司1500V大型地面光伏逆变器、兆瓦级储能变流器（PCS）以及风电变流器等核心产品的应用场景高度契合。 在技术价值层面，HPPWM通过...

Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：在可再生能源高渗透率的情况下，虚拟同步发电机（VSG）控制策略已在用于支撑大电网惯量的构网型变流器中得到广泛研究与应用。传统VSG控制存在有功和无功功率回路之间的耦合问题，尤其是在低压阻性馈线条件下。这种功率耦合效应不仅会降低暂态过程中惯量支撑的有效性，还会影响系统稳定性。本文分析了有功和无功功率回路之间的耦合机制，并提出一种全状态反馈控制方法来解决传统VSG控制中的耦合问题。在所提出的控制方法中，设计了状态反馈矩阵以消除有功和无功功率控制回路之间的功率耦合，并充分保留有功和无功惯量响应能...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项全状态反馈功率解耦控制技术对我们的构网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切，而传统虚拟同步发电机（VSG）控制在低压阻性线路场景下存在的有功-无功功率耦合问题，恰恰是制约我们光伏逆变器和储能系统性能提升的关键瓶...

Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

针对高比例可再生能源接入下，虚拟同步机（VSG）在低压电阻性线路中存在的有功-无功功率耦合问题，本文提出一种全状态反馈功率解耦控制策略。该方法有效消除了功率耦合效应，显著提升了构网型变换器在弱电网下的稳定性及惯量响应能力。

解读: 该技术直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）产品战略。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力的诉求日益增强，VSG控制的稳定性与解耦性能至关重要。该全状态反馈解耦控制可优化阳光电源PCS的控制算法，提升在复杂电网环境下的有功/无功动态响应精度，增强系统在黑...

Shichuan Ding · Xiaobin Huang · Jun Hang · Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

为降低多电机系统中多个功率变换器占用的空间和成本，本文聚焦于单变换器双开关磁阻电机（SRM）系统。基于开关磁阻电机的数学模型以及双开关磁阻电机的电感特性关系，本文介绍了单变换器双开关磁阻电机系统中相电流自调节的内在特性，即双开关磁阻电机可自发调节其相电流以克服负载不平衡。然而，当负载不平衡程度进一步加剧时，双开关磁阻电机系统因位置差增大而容易崩溃。为此，基于相电流自调节特性，本文提出了几种同步控制策略。所提出的平均位置信号控制（APSC）策略采用SRM₁和SRM₂的平均位置作为反馈位置信号，有效...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单变换器双开关磁阻电机系统的同步控制技术具有重要的战略参考价值。该技术通过单个变换器同时驱动两台电机，有效降低了多电机系统的空间占用和成本，这与我们在储能系统和新能源装备领域追求高功率密度、低成本的目标高度契合。 在储能系统应用层面，该技术揭示的相电流自调节机制和位置...

Xuefeng Zhang · Qiwei Xu · Yiru Miao · Xuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

双三相永磁同步电机（DTP - PMSM）存在在逆变器非线性、非正弦反电动势和外部干扰等情况下易出现较大定子电流谐波的缺点。为解决该问题，本文提出了一种用于电流谐波抑制的改进广义扩展状态观测器（IGESO）。首先，探究了传统干扰观测器中低频和高频周期性干扰观测之间的关系。其次，采用陷波器对传统广义扩展状态观测器（GESO）结构进行优化，以避免在观测两种不同频率干扰时产生相互干扰。然后，提出了一种新的观测器极点设计原则，该原则可分别控制周期性干扰的抑制频率范围和衰减程度。此外，还给出了与其他策略的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型广义扩张状态观测器（IGESO）技术对我们在电机驱动和电能变换领域具有重要应用价值。双三相永磁同步电机在逆变器非线性、反电动势畸变和外部扰动下易产生定子电流谐波问题，这与我们光伏逆变器、储能变流器以及新能源汽车驱动系统面临的核心挑战高度契合。 该技术的创新点在于...

Wenrui Li · Wenjia Si · Mowei Lu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

由于具备交流电压形成和频率调节能力，电网形成型变流器（GFMCs）在电力电子领域保持着强劲的增长态势。与多环控制策略相比，单环电压控制具有传感器和控制器简单、动态响应迅速且无电压/电流控制相互作用等优点。然而，本文研究发现，采用单电压环比例 - 积分（PI）控制器的LCL滤波型GFMCs，为了在并网和孤岛场景下稳定运行，需要较高的谐振频率，而较小的滤波器尺寸会导致开关谐波滤波效果变差。因此，本文提出了一种针对GFMCs的开关谐波滤波增强策略，即采用LLCL滤波器，其LC陷波器在开关频率处形成串联...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于单电压环PI控制构网型逆变器的研究具有重要的工程应用价值。构网型变流器（GFMC）技术是我司光储一体化系统和微电网解决方案的核心技术方向，其电压源特性能够为弱电网和离网场景提供稳定的频率和电压支撑，这与我司在高比例新能源接入场景下的战略布局高度契合。 该论文揭示的...

Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

与构网型（GFM）控制相结合的单装置大容量优势，有效助力高压无变压器电池储能系统（BESS）支撑电网频率和电压稳定。然而，故障期间处于限流模式下的变流器的暂态稳定特性及其为电网提供有效支撑的能力，与传统同步电机存在显著差异。因此，本文首先通过理论推导考虑限流模式的虚拟功角曲线，研究了高压和低压故障穿越发生时的暂态同步稳定性问题。然后，提出了应对电网电压跌落和上升时增强暂态同步稳定性的策略，并通过仿真结果进行了验证。此后，提出在功率反馈回路中嵌入自适应增益系数，以提高故障发生时快速低压支撑能力。更...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文展示的高压直挂式储能系统构网型（GFM）控制技术具有重要战略价值。论文聚焦35kV/10MW/5MWh锂电储能工程项目的实际验证，这与我司PowerTitan等大型储能产品的技术路线高度契合，为高压直挂拓扑的工程化应用提供了关键理论支撑。 技术价值方面，构网型...

Li Qin · Thomas Xinzhang Wu · Yiting Xiao · Li Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

针对输入串联输出并联（ISOP）双有源桥（DAB）变换器，高频链路电感不一致会导致子模块间相互干扰，影响电压均衡。本文提出了一种通用的解耦输入电压均压控制策略，有效解决了传统控制策略在非理想参数下的性能劣化问题，提升了系统稳定性。

解读: 该研究直接针对高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中常用的ISOP-DAB拓扑。阳光电源的储能变流器（PCS）在多模块并联或串联应用中，电感参数差异导致的均压难题是提升系统可靠性的关键。该通用解耦控制策略能有效优化多模块协同运行的动态响应，减少因电压不平衡导致的器件应力过大，对提升Pow...

Haixi Zhao · Wu Chen · Jianxi Lan · Yubo Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

作为一种取代常规联络开关的电力电子装置，柔性联络开关（SOP）能够提高配电网的运行灵活性。现有的SOP项目大多采用背靠背模块化多电平换流器（BTB - MMC）拓扑。然而，BTB - MMC需要大量的子模块，成本高且体积大。本文提出了一种基于混合频率调制的SOP（MFSOP）拓扑。所提出的MFSOP由一个并联级联H桥（CHB）、多个串联CHB和多个LC谐振支路组成。每个端口都配备了一台Y - △变压器，用于将混合频率调制引入的中频零序电压与电网隔离。与传统的BTB - MMC相比，所提出的MFS...

解读: 从阳光电源配电网解决方案的角度看，这篇论文提出的混合频率调制柔性开关（MFSOP）技术具有重要的战略价值。传统配电网常开点的电力电子化改造是提升新能源消纳能力的关键路径，而该技术针对现有背靠背模块化多电平换流器（BTB-MMC）方案成本高、体积大的痛点，提出了创新性解决方案。 对于阳光电源的储能及...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文提出了一种由双三相电流源逆变器（DTP - CSI）供电的电机驱动新拓扑，旨在提高容错能力的同时降低共模电压（CMV）。在该提议的拓扑结构中，双三相 CSI 模块之间共享六个公共开关，而非传统结构中的六个内侧开关。更多的控制维度和冗余性使该拓扑结构具备提升运行性能和增强容错能力的潜力。针对所提出的电机驱动系统，分别设计了正常运行和容错运行的调制策略与控制方案。在正常运行时，通过对 DTP - CSI 的电流矢量进行优化选择和排序，提出了一种降低 CMV 的方法，有助于缓解共模电磁干扰问题。在...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双三相电流源逆变器（DTP-CSI）拓扑创新技术具有重要的应用价值和战略意义。该技术通过共享开关设计实现了容错能力提升和共模电压抑制的双重优化，与我司在光伏逆变器、储能变流器及电驱动系统领域的技术发展方向高度契合。 技术价值方面，该方案的共模电压抑制特性可直接应用于我...

Hao Yang · Lihui Yang · Shuo Chen · Jinzhu Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

对于连接到弱电网且无交流电压传感器的并网逆变器（GCI），频率变化的出现会降低电网电压估计的准确性，还会降低 GCI 的输出性能。为解决这些问题，基于虚拟磁链（VF）估计器，提出了一种基于改进牛顿 - 拉夫逊法的有限位置集锁相环（INR - FPS - PLL）以及一种带有准比例复数积分（QPCI）控制器的频率自适应控制策略。具体而言，为满足频率变化时快速获取电网频率信息的需求，开发了仅需六次迭代的 INR - FPS - PLL。该锁相环计算负担小且收敛速度快。然后，由于频率变化会降低电网电压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无交流电压传感器的并网逆变器频率自适应控制技术具有重要的应用价值和战略意义。 **技术价值分析**：该技术针对弱电网环境下的频率波动问题，提出了基于虚拟磁链估算器和改进型锁相环（INR-FPS-PLL）的控制策略。对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品线，这项技术能...

Mutian Zhao · Qiongxuan Ge · Jinquan Zhu · Ke Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

大功率三电平有源中点钳位（3L - ANPC）牵引逆变器被应用于磁悬浮列车中。在高速运行时，载波比（$C_r$）相对较低。为优化输出电压的谐波性能，本文提出一种适用于多采样率控制系统的改进型同步空间矢量脉宽调制（ISSVM）方法，该方法可在载波比为 3 的整数倍时实现任意相电压半周期脉冲数。通过所提出的基于 3L - ISSVM 的频谱分析方法，从根本上分析了相电压的谐波特性。介绍了一种通过相位补偿并在特定角度区间进行切换的宽带多模式 ISSVM 平滑切换策略。实验结果表明，与现有的同步脉宽调制...

解读: 本文针对三电平有源中点钳位（3L-ANPC）牵引逆变器提出的改进型同步空间矢量调制（ISSVM）策略，对阳光电源在高功率逆变器领域的技术升级具有重要参考价值。该技术虽源于磁悬浮列车牵引系统，但其核心解决的低载波比工况下谐波优化问题，与我司大功率光伏逆变器和储能变流器在高功率密度、宽频率范围运行时面临...

Siying Xu · Han Wang · Dangsheng Zhou · Chen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

提高变流器的短路电流能力可直接提升基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组（WTS）的低电压穿越（LVRT）性能。此前，这一方法受限于功率半导体模块和成本。材料和调制策略的最新进展极大地提升了它们的短期过流能力（在 3 秒内可达 3.0 标幺值），而风力发电机组的总成本仅增加约 3.3%。这一进展使得有必要评估其在基于电网支撑型风力发电机组的低电压穿越实际应用中的潜力和挑战。首先，提出了基于双馈感应发电机的风力发电机组在对称电网故障下的电网支撑型控制策略，并建立了暂态模型。其次，从可控区域、...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于新型功率模块增强短路电流能力的研究对我们在风电变流器和电网支撑技术领域具有重要参考价值。虽然研究聚焦于双馈风电系统，但其核心技术理念与我们的光伏逆变器、储能变流器产品在构网型控制和低电压穿越能力提升方面存在显著的技术共性。 该研究最具价值的突破在于，通过新型功率半...

Kibok Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文针对采用共直流母线双逆变器供电的开放式绕组永磁同步电机（PMSM）发生单相电流传感器故障的情况，提出了一种容错控制（FTC）策略。虽然目前已有很多针对定子绕组和逆变器桥臂故障的容错控制策略被研究，但尚未有针对单相电流传感器故障的容错控制策略被提出。与单逆变器不同，由于存在零序电流（ZSC），采用共直流母线的双逆变器需要测量三相电流。单相电流传感器故障可能导致系统立即停机或控制性能严重下降。本研究提出了一种利用另外两相电流来估算单相电流的方法。在发生单相电流传感器故障时，容错控制和零序电流控制...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双逆变器开放式绕组永磁同步电机的单相电流传感器容错控制技术具有重要的应用价值。该技术直接关联我们在储能系统、电动汽车驱动以及新能源并网等领域的核心产品可靠性提升。 在技术价值层面，该研究填补了双逆变器共母线拓扑结构中电流传感器故障容错控制的空白。对于阳光电源的大功...

Xiaoling Xiong · Bochen Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

基于锁相环（PLL）的矢量电流控制方案在并网电压源变流器（VSC）中得到了广泛应用。然而，VSC的功率传输能力首先会受到动态功率限制（DPL）的约束，然后受到静态功率限制（SPL）的约束。SPL由系统的稳态运行情况决定，如稳态代数方程。同时，DPL主要取决于控制策略和控制器参数，它也被称为小信号稳定边界，且不会超过SPL。本文研究了具有不同外环控制回路（即有功功率和无功功率（PQ）外环控制回路，或有功功率和交流电压（PV）外环控制回路）的VSC的SPL和DPL。研究发现，向电网注入额外的无功功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于补偿锁相环动态的阻抗重塑技术对提升弱电网下的并网性能具有重要战略价值。随着全球光伏和储能系统向电网薄弱地区渗透，系统功率传输能力受限已成为制约业务拓展的关键瓶颈。 该研究深入剖析了电压源型变流器（VSC）的静态功率极限（SPL）和动态功率极限（DPL）机理，这与阳...

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...