找到 251 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
一种用于微电网的主从模型预测控制方法
A Master-Slave Model Predictive Control Approach for Microgrids
Fernanda Carnielutti · Mokhtar Aly · Margarita Norambuena · Jiefeng Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于微电网的主从有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略。研究构建了一个包含主控NPC逆变器（连接储能系统）和两个从控NPC逆变器（连接光伏阵列）的微电网系统，并配备了LC/LCL滤波器及负载，旨在优化微电网在不同运行模式下的控制性能。
解读: 该研究采用的主从FCS-MPC控制策略与阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器业务高度契合。在微电网应用场景中，通过主从控制协调储能PCS与光伏逆变器，能显著提升系统动态响应速度和电能质量。建议研发团队关注该算法在多机并联运行下的计算负担优化，并将其应用于iSolarCloud智能...
电网故障下具有改进限流能力的构网型逆变器模型预测双环控制
Model-Predictive Dual-Control Loop With Improved Current-Limiting Capability for Grid-Forming Inverter Under Grid Faults
Han Zhang · Cheng Xue · Rui Liu · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对构网型（GFM）逆变器在电网故障下的限流难题，本文提出了一种模型预测双环控制策略。该方法克服了传统线性控制器在紧急故障状态下性能受限及级联结构带宽不足的问题，通过优化模型预测控制（MPC）算法，显著提升了逆变器在故障期间的限流能力与故障穿越性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（GFM）技术领域的战略布局。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器支撑能力要求提升，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器需具备极强的故障穿越与弱电网适应性。本文提出的MPC双环控制策略能有效解决故障期间的过流保护与电压支撑矛盾，建议研发团队将其引入下一...
基于最优开关序列的三端口变换器模型预测电流控制在变速永磁同步电机混合储能系统中的应用
Optimal Switching Sequence MPC of a Three-Port-Converter for Variable-Speed PMSM With Hybrid Energy Storage
Felipe Rubio · Javier Pereda · Andrés Mora · Félix Rojas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种针对驱动各向异性永磁同步电机（PMSM）的两电平三端口变流器的模型预测电流控制策略，该策略采用了最优开关序列。这些变流器在包括燃料电池电动汽车和混合储能系统在内的混合能源系统中颇具吸引力。所提出的控制方法能在稳态和瞬态条件下（包括过调制期间，这一场景会带来重大的优化挑战）对开关矢量和占空比进行最优计算。该策略提出了一个简单的第二级控制来管理直流端口电流，利用无源矢量的冗余性，并且无需使用加权因子来平衡永磁同步电机和储能系统之间的控制目标，从而赋予永磁同步电机控制绝对优先级。实验室规...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项三端口变换器的优化开关序列模型预测控制技术具有显著的战略价值。该技术针对混合储能系统与永磁同步电机的协同控制，与我司在储能系统、电动汽车驱动及新能源集成领域的核心业务高度契合。 技术层面，该方案的核心优势在于通过优化开关序列和占空比计算，实现了对PMSM转矩控制与混合...
三相NPC功率变换器的扩展周期控制方法FCS-MPC
Extended Period Control Approach FCS-MPC for Three Phase NPC Power Converters
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在固定采样周期内选择一个电压矢量状态，无需使用调制器。因此，传统的FCS - MPC实现方式呈现出可变的开关频率。用于两电平三相逆变器的周期控制方法（PCA - FCS - MPC）无需调制环节即可有效控制开关频率。然而，由于需要同步每相桥臂中所有功率半导体的换相，将其应用于三电平三相逆变器并不容易。本文提出了一种在三相三电平中性点钳位电压源逆变器（NPC - VSI）中实现该策略的新方法，称为直接分组法，该方法对PCA方法进行了改进，使其能够在NPC...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平NPC变流器的扩展周期控制FCS-MPC技术具有重要的应用价值。三电平中点钳位型（NPC）拓扑是我司大功率光伏逆变器和储能变流器的核心架构，该技术直接契合我们在1500V及以上系统、大型地面电站和工商业储能领域的产品需求。 该技术的核心突破在于解决了传统有限...
储能系统中并网型变流系统的解析模型预测电流控制
Analytic Model Predictive Current Control of Grid-Connected Power Conversion System in Battery Energy Storage System
Mingming Zhang · Mian Li · Jun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对电池储能系统（BESS）中的并网功率转换系统（PCS）提出了一种解析模型预测电流控制器。该控制器旨在提供快速且鲁棒的动态响应，同时保持适中的计算成本，使其适用于实时工业微控制器。推导了并网PCS的精确离散时间模型以实现闭式解，并将包含BESS直流母线电压变化的三维电流参考跟踪问题表述为多参数二次规划问题。对于该优化问题，有约束最优控制律被证明是无约束解在相应有效电压约束上的精确正交投影。随后，开发了一种高效的几何方法来在一般情况下获得解析最优控制，从而使具有长预测时域的模型预测控制（MP...
解读: 从阳光电源储能系统业务角度来看，该论文提出的解析式模型预测电流控制技术具有显著的工程应用价值。该技术针对电池储能系统并网变流器的核心控制问题，通过闭式解法将三维电流跟踪问题转化为多参数二次规划，实现了快速动态响应与适度计算负荷的平衡，这与我司在大规模储能PCS产品中追求的高性能、低成本目标高度契合。...
基于字典序优化方法的T型三相三电平逆变器容错序列模型预测控制
Tolerant Sequential Model Predictive Control Based on Lexicographic Optimization Method for T-Type Three-Phase Three-Level Inverters
Shengwei Chen · Yong Yang · Rong Chen · Jiefeng Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
由于中性点（NP）电压的存在，三电平逆变器的控制本质上已成为一个多目标优化问题（MOOP），该问题需要为负载提供稳定的输出电压，同时维持中性点电压。传统上，这个多目标优化问题通过加权因子转化为单目标优化问题。然而，由于两个控制目标的物理量纲通常不同，根据特定理论选择合适的加权因子以获得令人满意的性能颇具挑战。为解决这一问题，本文提出了一种采用字典序优化方法的容错顺序模型预测控制（TSMPC）。该方法针对输出电压和中性点电压建立了两个不同的层次，根据控制目标的重要性对其进行排序，以评估所有电压矢量...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于词典优化方法的容错序贯模型预测控制技术对我们的三电平逆变器产品具有重要应用价值。T型三电平拓扑是我们光伏逆变器和储能变流器的核心技术架构，而中点电位平衡控制一直是制约系统性能和可靠性的关键技术瓶颈。 该技术的核心创新在于摒弃了传统加权因子方法，采用分层优先级策略处...
一种基于连续控制集电流的模型预测控制方法在带LCL滤波器的三相两电平AC/DC变换器中的应用
A Novel Continuous Control Set Current-Based Model Predictive Control for a Three-Phase, Two-Level AC/DC Converter With the LCL Filter
Krzysztof Dmitruk · Andrzej Sikorski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对通过 LCL 滤波器接入电网的交直流电网变流器，提出了一种新型的基于连续控制集电流的模型预测控制（CCS C - BMPC）方法。大多数连续控制集模型预测控制（CCS MPC）算法在最终控制阶段通过调节由预测算法得出的参考电压来控制变流器电流。所提出的算法通过调节变流器电流和滤波电容上的电压，实现对电网电流的直接控制。该算法采用优化预测来补偿电网电流矢量误差，在相对较低的开关频率下使总谐波畸变率（THD）最小化。它对电网干扰具有较高的鲁棒性，避免了过零期间的电流畸变，特别是在低电流幅值时...
解读: 从阳光电源核心业务视角来看，这项基于连续控制集的电流模型预测控制（CCS C-BMPC）技术对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有重要的技术价值。该算法针对带LCL滤波器的三相AC/DC变换器，通过直接控制并网电流而非传统的间接电压控制方式，实现了在较低开关频率下的低THD性能，这直接契合我们产品...
具有改进电流限制能力的模型预测双环控制用于构网型逆变器在电网故障下的运行
Model-Predictive Dual-Control Loop With Improved Current-Limiting Capability for Grid-Forming Inverter Under Grid Faults
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
限流能力对于并网电压源型（GFM）逆变器的故障穿越至关重要。大多数用于GFM逆变器的限流方案是在经典线性控制器内实现的，在发生故障等紧急情况时无法保证最佳性能。此外，固有的级联结构限制了带宽。得益于对非线性目标和约束的处理能力，先进的模型预测控制（MPC）已被应用于电力变换器。一种著名的MPC，即有限控制集MPC（FCS - MPC）已被用于防止过电流，其大致是在代价函数中对电流幅值违规进行非线性惩罚。在这种情况下，FCS - MPC的代价函数在故障期间会趋于无穷大，这是以牺牲电压和电流参考跟踪...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模型预测双控制回路的构网型逆变器限流技术具有重要的战略价值。随着我国"双碳"目标推进和新型电力系统建设，构网型逆变器作为提升电网支撑能力的关键技术，正成为光伏、储能系统的核心发展方向。 该技术的核心突破在于解决了构网型逆变器在电网故障时的限流与电能质量平衡难题。传...
不平衡电网条件下模块化多电平矩阵变换器的无差拍模型预测控制
Deadbeat Model Predictive Control for Modular Multilevel Matrix Converter Under Unbalanced Grid Conditions
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）是一种用于直接连接两个三相交流系统的功率变换器，具有模块化、可扩展性和高冗余性等优点。传统有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在M3C控制中表现出快速的动态响应。然而，其不规则的脉冲模式会导致开关频率不固定且纹波较大。本文提出了一种用于M3C的无差拍模型预测控制（DB - MPC）算法，在保留FCS - MPC快速性的同时，实现固定的开关频率、降低电流谐波含量并减轻计算负担。基于所提出的DB - MPC，提出了一种M3C在电网不平衡条件下的控制策略。该策略...
解读: 从阳光电源的业务角度分析，模块化多电平矩阵变换器（M3C）技术及其无差拍模型预测控制策略具有重要的战略价值。该技术能够直接连接两个三相交流系统，这与我们在大规模储能系统、风光储一体化项目以及柔性输电领域的应用场景高度契合。 论文提出的DB-MPC算法解决了传统有限集模型预测控制开关频率不固定、电流...
基于学习的电力变换器执行器FDI攻击下弹性FCS-MPC控制
Learning-Based Resilient FCS-MPC for Power Converters Under Actuator FDI Attacks
Xing Liu · Lin Qiu · José Rodríguez · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于学习的弹性预测控制框架，结合变步长事件触发机制，旨在应对执行器虚假数据注入（FDI）攻击，减少不必要的触发事件并提升系统鲁棒性。该方法通过优化控制策略，有效改善了系统在遭受攻击及参数扰动下的动态性能。
解读: 该研究针对电力电子变换器的网络安全与鲁棒控制，对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统在电网中渗透率提升，系统面临的网络安全威胁（如FDI攻击）日益严峻。该基于学习的弹性FCS-MPC控制策略，能够显著提升设备在复杂电网环境下的抗干扰能力...
具有保证最优性的并联并网变流器有限控制集模型预测控制
Finite Control Set Model Predictive Control for Grid-Connected Parallel Power Converters With Guaranteed Optimality
Yu Li · Jianbo Gao · Qiwu Wang · Zhenzhen Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对并联并网变流器的电流跟踪与零序环流抑制问题，研究了有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）。针对现有简化方法可能导致次优解的问题，提出了一种保证最优性的控制策略，在降低计算复杂度的同时提升了系统控制性能，为实时实现提供了更优的理论框架。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。在多机并联运行场景下，零序环流抑制是提升系统可靠性和效率的关键。该文提出的保证最优性的FCS-MPC算法，能够有效优化多模块并联时的电流分配与环流控制，有助于提升阳光电源逆变器及PCS...
电力变换器长预测时域有限控制集模型预测控制问题的计算分析
Computational Analysis of the Long Horizon FCS-MPC Problem for Power Converters
Eduardo Zafra · Sergio Vazquez · Tobias Geyer · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对电力变换器的长预测时域有限控制集模型预测控制（LPH-FCS-MPC）问题，本文提出将其重构为盒约束整数最小二乘（ILS）问题。通过球形译码方法求解，无需穷举搜索，从而有效降低了计算复杂度，为高性能电力电子控制提供了新思路。
解读: 该研究直接优化了FCS-MPC算法的计算效率，对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，采用长预测时域MPC可显著提升动态响应性能和电能质量。通过引入球形译码等高效算法，可以在不增加硬件算力成本的前提下，实现更复杂的控制...
基于Delta型级联H桥变换器的梯次利用电池储能系统SOC平衡双阶段MPC
Dual-Stage MPC for SoC Balancing in Second-Life Battery Energy Storage Systems Based on Delta-Connected Cascaded H-Bridge Converters
Pablo Poblete · Rodrigo H. Cuzmar · Ricardo P. Aguilera · Javier Pereda 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
利用退役电池（SLBs）构建电池储能系统（BESSs）可产生显著的环境和经济效益。级联 H 桥（CHB）变流器已成为将退役电池集成到电网中的理想选择，它能够高效且低成本地实现其子模块（SMs）间的不平衡功率分配。然而，退役电池之间的容量差异给控制系统带来了进一步的挑战，即既要满足电池储能系统的功率约束，又要平衡退役电池的荷电状态（SoC）。本文提出了一种双级模型预测控制（DS - MPC）策略，用于通过三角形连接的级联 H 桥（DCHB）变流器来平衡退役电池的荷电状态。所提出的双级模型预测控制策...
解读: 从阳光电源储能系统业务角度分析，该论文提出的基于三角形连接级联H桥变换器的双阶段模型预测控制技术，为退役电池梯次利用储能系统提供了创新性解决方案，与公司"储能+光伏"战略高度契合。 该技术的核心价值在于通过双阶段MPC算法实现不同容量退役电池的SoC精确平衡，这直接解决了梯次利用储能系统面临的关键...
面向弱电网谐波交互的逆变器虚拟模型预测控制及灵活输出阻抗整形
Virtual Model Predictive Control for Inverters to Achieve Flexible Output Impedance Shaping in Harmonic Interactions With Weak Grids
Zhenwei Li · Haoyu Li · Shaohua Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
基于阻抗的方法是研究弱电网谐波交互的有效手段。针对有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）逆变器因非线性动态导致输出阻抗建模困难的问题，本文提出了一种虚拟模型预测控制策略，实现了逆变器输出阻抗的灵活整形，从而提升了弱电网下的并网稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品（如组串式逆变器和大型地面电站逆变器）在弱电网环境下的并网稳定性挑战。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，谐波交互引发的振荡问题日益突出。本文提出的阻抗整形技术可有效优化逆变器在弱电网下的动态响应，建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的仿真模型...
基于虚拟电容的连续控制集模型预测控制DC-DC变换器噪声容忍策略
Noise Tolerance Strategy Based on Virtual Capacitor for DC–DC Converters With Continuous Control Set Model Predictive Control
Zheng Dong · Qian Chen · Jiawang Qin · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）在DC-DC变换器应用中易受噪声干扰导致性能下降的问题，本文提出了一种基于虚拟电容的噪声容忍方法。该方法结构简单且有效，能够显著提升CCS-MPC在实际电力电子变换器中的鲁棒性与控制精度。
解读: 该研究直接针对DC-DC变换器的控制算法优化，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。CCS-MPC算法在高性能变换器中应用广泛，但噪声敏感性一直是工程落地的痛点。引入“虚拟电容”策略可有效提升系统在复杂电磁环境下...
应用于直流储能系统的解耦模型预测控制三电平非反相Buck-Boost变换器
Decoupling Model Predictive Controlled Three-Level Noninverting Buck–Boost Converter Applied in DC Energy Storage System
Kaitao Bi · Cheng Xu · Jian Ai · Jianfei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对直流储能系统中直流母线与电池侧电压宽范围变化带来的双向功率控制难题，本文提出了一种用于三电平非反相Buck-Boost变换器（TLNBC）的多目标解耦模型预测控制（MOD-MPC）策略。该策略基于电压差建立数学模型，有效提升了宽电压范围下的动态响应速度与控制精度。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）的核心技术演进。TLNBC拓扑在处理高压直流母线与电池组宽电压波动时具有显著优势，能有效提升系统效率与功率密度。引入多目标解耦MPC策略，可进一步优化PCS在复杂电网工况下的动态响应性能，减少对无源器件的依赖。建...
面向恒功率负载驱动的T型三相四桥臂三电平逆变器解耦连续控制集模型预测控制
Decoupled Continuous Control Set Model Predictive Control for T-Type Three-Phase Four-Leg Three-Level Inverters Driving Constant Power Loads
Yi Zhu · Huiqing Wen · Yong Yang · Jianliang Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对光伏系统在恒功率负载（CPL）下存在的控制耦合与稳定性难题，本文提出了一种新型解耦连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）策略。该方法有效解决了传统控制在处理多目标约束时的局限性，提升了系统的动态性能与稳定性。
解读: 该研究针对T型三电平拓扑及恒功率负载下的控制稳定性问题，与阳光电源的核心产品线高度契合。T型三电平技术广泛应用于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器中，以提升转换效率。引入解耦CCS-MPC算法可显著优化逆变器在复杂电网环境下的动态响应，特别是在应对弱电网或带载非线性负载（如数据中心、工业微网）时，能...
基于PLPR的LCL滤波电压源逆变器预测控制
PLPR-Based Predictive Control for LCL-Filtered Voltage Source Inverters
Zheng Yin · Fujin Deng · Abdelhady Ghanem · Sahar S. Kaddah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对LCL滤波电压源逆变器中模型预测控制（MPC）对参数变化敏感的问题，本文提出了一种基于参数无关预测和参考值的预测控制（PLPR-PC）策略。该方法通过实时测量和更新电流电压信息，实现了无需精确模型参数的预测，显著增强了系统的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。LCL滤波器是逆变器并网的核心，而参数摄动（如电感饱和、电网阻抗变化）常导致传统MPC性能下降。PLPR-PC策略通过消除对精确参数的依赖，能有效提升逆变器在弱电网环境下的并网稳定性与动态响应速度。建议研发团队在下一代高性能组串式逆变器中...
两电平电压源逆变器应用中FCS-MPC的预测窗口选择
Prediction Window Selection in FCS-MPC for Two-Level VSI Applications
Eduardo Zafra · Sergio Vazquez · Tomislav Dragičević · Abraham M. Alcaide 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文探讨了电力电子变换器中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的预测窗口选择问题。在给定采样频率下，数字控制器需平衡电流/电压调节精度与谐波失真。研究旨在通过优化预测窗口长度，提升开关频率下的控制性能与系统动态响应。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——光伏组串式逆变器及储能变流器（PCS）。FCS-MPC作为一种高性能控制策略，在提升逆变器动态响应和降低谐波方面具有显著优势。通过优化预测窗口，可进一步提升阳光电源ST系列PCS及组串式逆变器在弱电网环境下的并网稳定性与电能质量。建议研发团队在下一代高频化电力电...
DC-DC升压变换器的无模型预测控制：基于混合扩张状态观测器的传感器噪声抑制
Model-Free Predictive Control of DC–DC Boost Converters: Sensor Noise Suppression With Hybrid Extended State Observers
Oluleke Babayomi · Zhenbin Zhang · Zhen Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
DC-DC升压变换器广泛应用于光伏、风电及储能系统。模型预测控制（MPC）虽具备优异的多变量约束控制性能，但易受传感器噪声干扰。本文提出一种混合扩张状态观测器（HESO）方法，在实现无模型预测控制的同时，有效抑制了传感器噪声，提升了变换器在可再生能源接口中的控制鲁棒性与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度价值。在光伏组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，DC-DC升压环节是实现最大功率点跟踪（MPPT）和直流侧电压调节的关键。传统的MPC算法对传感器噪声敏感，在复杂电网环境下易导致控制抖动。本文提出的混合扩张状态观...
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