Hoang Le · Apparao Dekka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

在多电平逆变器（MLI）的多级预测电流控制（MS - PCC）中使用基于前向欧拉法的采样数据模型，会随着采样时间的增加导致预测精度变差。这些模型还会导致多电平逆变器产生更高的谐波失真和电容电压纹波。为解决这些问题，本文为多级预测电流控制提出了基于修正欧拉法的模型，并将其应用于四电平多电平逆变器。此外，所提出的多级预测电流控制方法旨在间接降低共模电压，从而无需预先选择电压矢量和加权因子。在相同的运行场景下，在dSPACE控制的实验室样机上对采用所提出的修正欧拉法模型和现有基于欧拉法模型的多级预测电...

解读: 从阳光电源的业务角度分析，这项针对四电平逆变器的改进型多阶段预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术通过改进欧拉采样模型，有效提升了预测精度，降低了谐波畸变和电容电压纹波，这直接契合我司在大功率光伏逆变器和储能变流器产品线的核心技术需求。 从产品应用层面看，四电平及以上多电平拓扑是我司1500V...

Julius Zettelmeier · Raffael Schwanninger · Martin März · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）和硅金属氧化物半导体场效应晶体管功率器件在低温环境下的传导损耗大幅降低。因此，目前航空研究领域对低温冷却技术展开了广泛研究。然而，这样的低温环境会引发一种此前基本未被关注但对安全至关重要的“热失控”现象，且随着冷却液温度的降低，该现象会愈发严重。这种效应的产生是因为芯片产生的损耗随温度升高而增加的速度，比芯片能够传导出去的热量增加的速度更快。与室温下的常见情况不同，随意增大温度波动幅度并不能实现更高的电流密度。相反，当达到某个临界点后，系统将进入热自...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的低温功率半导体热失控现象具有重要的前瞻性意义，但也提示了潜在的技术风险。 GaN HEMT等功率器件在低温环境下导通损耗显著降低，这与我们在光伏逆变器和储能变流器中追求的高效率目标高度契合。特别是在大功率集中式逆变器和MW级储能系统中，若能通过低温冷却技术将...

Le Gao · Chaoming Liu · Yiping Xiao · Chunhua Qi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

准确预测碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的剩余使用寿命（RUL）对于确保电力电子系统的可靠性至关重要，特别是在辐射环境下。然而，大多数现有的深度学习方法依赖于密集采样的退化数据，使其不适用于退化观测数据有限的稀疏数据条件。为解决这一局限性，我们提出了一种用于稀疏RUL预测的物理信息深度学习（PIDL）方法。该方法通过定制的物理信息损失函数，将总电离剂量引起的退化机制（具体为界面和氧化物陷阱电荷积累）融入基于Transformer的神经网络架构中。这种损失函数明确惩罚与导通状态电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对碳化硅MOSFET剩余寿命预测的物理信息深度学习技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，碳化硅MOSFET的可靠性直接关系到我们产品在全生命周期内的性能表现和运维成本。 该技术的核心优势在于解决了稀疏数据条件下的寿命预测难题。在实际应用场景...

Qiangsong Zhao · Qifan Wang · Hongwei Zhang · Yuanqing Xia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

基于重复控制的扩张状态观测器（RC - ESO）提高了周期性谐波扰动的估计精度。然而，它存在扰动估计收敛速度慢、稳态估计精度有限以及缺乏系统设计等问题。本文提出了一种基于新型重复控制扩张状态观测器（NRC - ESO）的改进型自抗扰控制（ADRC）电流控制方案。采用理想补偿滤波器来设计NRC - ESO，实现了更快的扰动估计收敛速度。此外，在NRC - ESO中嵌入零相位低通滤波器，以减小电流稳态误差并减轻传感器高频噪声的影响。阐述了基于NRC - ESO的自抗扰控制（NRC - ESO - A...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于改进型重复控制扩张状态观测器的自抗扰控制技术（NRC-ESO-ADRC）具有重要的应用价值。在弱电网和畸变电网环境下，该技术能够显著提升并网逆变器的谐波抑制能力和鲁棒性，这直接契合了阳光电源在复杂电网环境中的产品性能优化需求。 对于光伏逆变器和储能变流器产品线，该...

Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

快速准确地诊断功率开关开路故障对于电压源逆变器的可靠运行至关重要。本文提出了一种适用于各种转速运行工况的逆变器功率开关开路故障诊断方法。首先，建立了正常和故障状态下三相电流的详细模型。然后，通过设计临界区域消除了故障特征对控制参数和加速度的依赖性。在此基础上，对不同故障后特征量的变化趋势进行了定量分析，为诊断阈值的设计提供了理论依据。最后，通过实验室搭建的硬件测试平台验证了所提方法的有效性。实验结果表明，所提方法能够识别各种开路故障，在恒速、变速以及不同控制参数下具有良好的泛化能力和鲁棒性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于半波电流临界特征的逆变器开路故障诊断技术具有重要的应用价值。作为全球领先的逆变器制造商，阳光电源在光伏逆变器、储能变流器等产品线中广泛采用电压源逆变器拓扑，功率开关器件的可靠性直接影响系统的可用率和运维成本。 该技术的核心创新在于通过设计临界区域消除了故障特征对控...

Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

由于具有强大的纹波衰减能力，LCL 滤波器被广泛应用于并网逆变器中，以有效滤除并网电流的开关频率谐波。然而，传统 LCL 滤波器的缺点是体积大且磁芯利用率低。尽管对 LCL 滤波器的两个分立电感进行磁集成是减小体积的有效解决方案，但现有的磁集成方案主要存在高频区域纹波衰减能力下降的问题。针对这一问题，本文提出了一种具有增强纹波衰减能力的磁集成 LCL 滤波器。此外，通过合理的磁芯结构和参数设计，实现了磁芯体积 - 效率 - 纹波衰减能力的联合优化方法，进一步提高了所提出的磁集成 LCL 滤波器的...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项磁集成LCL滤波器技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器产品中，LCL滤波器是抑制开关频率谐波、确保并网电流质量的核心部件，其性能直接影响系统的电能质量和并网合规性。 该技术的核心突破在于解决了传统磁集成方案中高频纹波抑制能力下降的固有矛盾。对于阳光电源而言...

Yun Zhang · Tong Li · Xiaodong Liu · Zhen Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

光伏、储能、直流与柔性（PEDF）系统需要对分布式光伏单元、分布式储能单元、直流配电单元和交流电网进行协调控制，以高效地为各类负载供电。本文基于双极直流母线架构设计了一种 PEDF 协同系统，同时考虑了端口特性、电压增益和控制复杂度等因素。此外，为防止传统协同控制在模式和控制回路转换过程中可能出现的潜在振荡，本文提出了一种具有平稳运行转换功能的多端口协同控制策略。最后，仿真和实验结果通过在各种工况下实现稳定的多端口运行和平稳的运行转换，验证了所提策略的可行性和有效性。

解读: 从阳光电源业务发展角度看，该论文提出的PEDF多端口协同控制策略与公司在光储一体化、微电网解决方案等核心业务方向高度契合。论文基于双极直流母线架构实现光伏、储能、直流配电与交流电网的协同控制，这与阳光电源正在推进的"光储充放"一体化系统具有显著的技术共性。 该技术的核心价值在于解决了传统多端口系统...

Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文提出了全端口未端接导纳无源准则，并针对交流端口采用 $dq$ 坐标系表示的交直流变换器，建立了一种与端接无关的、面向鲁棒稳定性的控制器设计框架。除了研究变换器直流端口和交流端口未端接自导纳的无源特性外，还考察了耦合无源特性，以考虑端口耦合可能产生的不稳定影响。本文阐述了为确保稳定性，应如何设计变换器的控制系统，使所有无源特性在对稳定性至关重要的频率范围内均为非负。以三相电流控制型电压源逆变器为例对所提出的方法进行了说明。作为稳定控制策略的示例，多采样脉宽调制和有源阻尼阻抗模拟被证明能够使所有...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这篇论文提出的全端口无端接导纳无源性准则对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有重要的技术价值。该研究针对AC-DC变流器在复杂电网环境下的稳定性问题，提出了一种独立于端接条件的鲁棒稳定性控制设计框架，这正是我们在弱电网并网和多变流器并联场景中面临的核心挑战。 论文的创新之...

Yidi Shen · Arafat Hasnain · Daniel Zakzewski · Rakesh Resalayyan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

在单相功率转换系统中，直流侧的恒定功率与交流侧的振荡功率之间存在固有的差异，在诸如光伏（PV）逆变器等应用中尤其需要进行功率解耦。有源功率解耦（APD）变换器常用于平衡瞬时功率，同时减小直流母线电容的尺寸并提高系统可靠性。传统上，APD 变换器的控制仅用于解耦两倍电网频率的正弦功率。然而，当由于非线性电路元件、非线性负载或电网畸变而出现非正弦功率传输时，控制会变得更加复杂。本文提出了一种改进的前馈 APD 控制方案，该方案具备解耦非正弦功率的能力，适用于单相系统，特别是各类光伏微型逆变器。所提出...

解读: 从阳光电源微型逆变器和分布式光伏解决方案的业务视角来看，这项有源功率解耦技术具有显著的应用价值。该技术针对单相功率变换系统中固有的直流侧恒定功率与交流侧振荡功率之间的差异问题，提出了改进的前馈控制方案，特别适用于我司的微型逆变器产品线。 技术价值方面，该方案的核心优势在于能够处理非正弦功率解耦，这...

Yanchao Xiong · Dong Jiang · Yixuan Shuai · Junnan You 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

近年来，电流源逆变器（CSI）因其适用于驱动低电感电机且可靠性更高而受到越来越多的关注。众所周知，最大调制指数是评估电流源逆变器性能的最重要因素之一。更高的最大调制指数意味着在恒定的直流母线电流下，输出电流可以更高。然而，采用星形连接绕组的传统电流源逆变器的最大调制指数会随着相数的增加而逐渐降低，本文采用相量法对此进行了分析。三相并联绕组电流源逆变器（PWCSI）具有直接基于载波的脉宽调制方式和出色的容错性能。为了提高最大调制指数，本文提出了多相并联绕组电流源逆变器。通过使用相量法，可以分析多相...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于多相并联绕组电流源逆变器（PWCSI）的研究具有重要的战略参考价值。当前公司在光伏逆变器和储能系统领域已占据全球领先地位，但面对大功率应用场景和特殊工况需求，传统电压源逆变器（VSI）架构存在一定局限性。 该论文提出的PWCSI技术通过优化绕组连接序列，将最大调制...

Xuewen Li · Jia Liu · Xu Zhou · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文提出一种新型单级高频链分裂相微逆变器，采用双Buck-Boost交流斩波器构成副边交-交变换器，实现高电压增益与宽调压范围，降低高频变压器匝比，减小副边开关电压应力及器件损耗。所提先进调制策略可实现所有开关的软开关并有效抑制电压尖峰，无需额外钳位电路。该逆变器具备电压源特性与分裂相输出能力，适用于并网与孤岛运行模式，配合控制策略确保双模式下稳定运行。实验样机在600 W/50 Hz下峰值效率达97.12%，验证了拓扑有效性。

解读: 该高频链微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参考价值。其Buck-Boost交流斩波器拓扑实现的高电压增益（降低变压器匝比）和低电压应力特性，可直接应用于SG系列单相微逆变器的功率密度提升，降低器件成本。所提软开关调制策略无需额外钳位电路即可抑制电压尖峰，对阳光电源高频隔...

Jiayu Fang · Shuying Yang · Zhen Xie · Xing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

逆变器的阻抗同时受其控制算法和控制参数的影响。为逆变器获取合适的阻抗形态对于实现设计目标（如足够的稳定裕度和较强的滤波能力）至关重要。针对不同的恶劣电网条件，人们已提出了不同的控制方案及相应的参数整定方法来实现这些设计目标。然而，在实际应用中可能需要将这些控制方案结合起来，因为在现实世界中不同的电网条件可能相互耦合。在这种情况下，必须对所有控制参数进行重新整定以协调各控制方案。基于阻抗的分析方法为测试电网 - 逆变器系统的稳定裕度和谐波抑制能力提供了一个通用视角。然而，现有的基于阻抗的分析方法无...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项基于阻抗整形的通用参数调谐方法具有重要的工程应用价值。当前公司产品在全球复杂电网环境中面临的核心挑战，正是论文所针对的多重电网条件耦合问题——弱电网、谐波污染、不平衡等工况往往同时存在，传统针对单一工况设计的控制策略难以兼顾。 该技术的核心价值在于将稳定裕度提升、谐波...

Zheran Zeng · Jiayu Fan · Yin Sun · Songda Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

在静止 $\boldsymbol{\upalpha\upbeta}$ 坐标系中对可调度虚拟振荡器控制（dVOC）进行经典实现，会导致并网变流器的稳态和动态功率参考跟踪性能欠佳。这是因为控制变量为交流分量，且在 $\boldsymbol{\upalpha\upbeta}$ 坐标系中无法直接控制变流器的相角。为提高功率参考跟踪能力，本文通过将 dVOC 控制的电压矢量的瞬时角频率和电压幅值动态特性转换到变流器的本地同步旋转坐标系中，提出了一种在 dq 坐标系中实现的新型 dVOC 控制器。dq 坐标...

解读: 从阳光电源的业务角度看，这项基于dq坐标系的可调度虚拟振荡器控制技术对我们的构网型（Grid-Forming）逆变器产品线具有重要战略价值。随着高比例新能源接入电网，构网型控制已成为光伏储能系统的核心技术方向，该论文提出的改进方案直接解决了传统dVOC在αβ坐标系下功率跟踪性能不足的痛点。 技术价...

Nie Hou · Xuesong Wu · Zhengqin Huang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

由于具有高功率密度和高效率的特点，隔离型直流 - 交流转换器在需要电气隔离和双向功率流的应用中，已成为基于工频变压器的直流 - 交流转换器的有力替代方案。本文对单相隔离型直流 - 交流转换器进行了研究，并提出了一种改进的拓扑重构最小电流应力（MCS）调制方法，以实现高效率和卓越的电能质量。该方法探讨了直流 - 交流转换器的拓扑重构，并将其视为两个双有源桥（DAB）直流 - 直流转换器，使直流 - 交流转换器能够借鉴 DAB 转换器的效率优化方法。然后，结合高效 DAB 转换器的 MCS 调制，针...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单相隔离型DC-AC变换器的拓扑重构最小电流应力调制技术具有显著的应用价值。该技术通过将DC-AC变换器重构为两个双有源桥（DAB）DC-DC变换器的组合形式，创新性地将成熟的DAB效率优化方法引入到隔离型逆变器设计中，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求高功率密度...

Zejun Huang · Qi Guo · Zekun Xiao · Chunming Tu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

混合式消弧装置（HASD）是一种先进的装置，可用于消弧、无功补偿和故障调节。然而，HASD 在模式切换时的暂态问题较为突出。此外，HASD 在单相接地（SLG）故障期间会消耗有功功率，且通常需要额外的直流供电装置。为大幅降低 HASD 的成本，本文提出了一种基于附加回路的直流母线电压控制策略。与传统策略相比，所提出的控制策略无需添加额外的直流供电装置，即可从电网吸收有功功率。其次，提出了一种暂态优化方法，以实现 HASD 不同功能之间的灵活转换。在灵活切换过程中，消弧电流的指令值从 0 增加到最...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项混合多功能消弧逆变器技术与我们在光伏并网逆变器和储能系统领域的核心能力高度契合，具有显著的战略价值。 该技术的核心创新在于通过改进的直流母线电压控制策略，实现了消弧装置在单相接地故障时从电网吸收有功功率，从而省去了传统方案中必需的独立直流电源设备。这一突破对阳光电源而...

Fan Yuan · Ruixiang Hao · Jingqi Song · Xiaojie You · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文提出了一种适用于高电压增益和大功率应用的非隔离式可扩展软开关双向直流 - 直流变换器。所提出的变换器采用低压侧（LVS）交错并联、高压侧（HVS）串联的结构，具有开关和电容电压应力低以及均流的特点。此外，通过将耦合电感与谐振槽路相结合，该变换器能够在宽电压范围内的轻载和满载条件下实现所有开关的软开关，并且可以控制漏感能量。详细讨论了其工作原理、器件电压应力、软开关条件以及对比分析。此外，还给出了所提出变换器的参数设计。最后，搭建了一台低压侧电压为 40 - 90 V、高压侧电压为 400 V...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高增益软开关双向DC-DC变换器技术与我们在储能系统和光伏发电领域的核心需求高度契合。该技术采用低压侧交错并联、高压侧串联的拓扑结构，实现了40-90V到400V的宽范围电压转换，这正是我们储能变流器（PCS）和光储融合系统中连接电池组与直流母线的关键技术环节。 该技...

Zhendong Yin · Shuang Peng · Chunyu Xiao · Li Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

串联电弧故障（SAFs）是光伏系统火灾事故的主要原因。在电力电子设备干扰下准确、快速地检测串联电弧故障仍是一项重大挑战。本文提出了一种基于时频马尔可夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测方法。首先，利用变分模态分解将电流信号分解为包含不同频率成分的模态，以防止不同频带信息之间的干扰。然后，使用时频马尔可夫排列转移场将这些模态转换为二维矩阵。创新性地提出了时频马尔可夫排列转移场中的时频排列模式状态转移分析概念，通过该概念可以有效描绘电流信号的独特结构信息。随后，采用奇异值分解从矩阵中提取故...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于时频马尔科夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测技术具有重要的战略价值。光伏系统的串联电弧故障是导致火灾事故的主要原因，而该技术在电力电子设备干扰环境下实现了98.97%的检测准确率，这对提升我司光伏逆变器和储能系统的安全性能具有直接意义。 该方法的核心优...

Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

为了利用太阳能等可再生能源，分布式发电系统得到了广泛应用。在这类系统中，多个组串式逆变器并联接入电网，并且通常采用锁相环（PLL）实现电网同步。然而，在电网故障导致的严重电压骤降情况下，采用锁相环同步的逆变器系统易出现暂态失稳，表现为失去同步。尽管现有研究已对逆变器与电网相互作用引起的暂态失稳问题进行了深入探讨，但不同逆变器之间相互作用导致的失稳问题尚未得到充分考虑。因此，为研究这一问题，本文建立了考虑参数差异的 n 个并联锁相环同步逆变器系统模型，用于暂态稳定性分析。研究发现，即使每个并网逆变...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于多逆变器并联系统暂态稳定性的研究具有重要的工程应用价值。在大型光伏电站和储能系统中，多台组串式逆变器并联运行是标准配置，而该论文揭示的逆变器间交互导致的暂态失稳风险，正是当前行业面临的实际痛点。 该研究的核心价值在于突破了传统分析框架的局限性。以往研究主要关注单台...

Yiming Yao · Zhuoran Zhang · Yankun Wang · Yiwei Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

随着电动机和电力电子变流器在多电飞机（MEA）的电力系统（EPS）中集成度的不断提高，恒功率负载（CPL）的占比持续上升。这给机载电力系统的稳定性带来了重大挑战。本文针对采用绕线转子同步发电机的高压直流供电系统提出了一种有源阻尼控制策略。首先，利用小信号建模推导了系统的输出阻抗。基于阻抗准则，分析了恒功率负载功率和控制参数对系统稳定性的影响。随后，对各种有源阻尼位置和配置的效果进行了分析和比较，最终选择虚拟电阻 - 电容串联作为最优有源阻尼方案。最后，推导并完善了有源阻尼控制策略的实现方法。实验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的主动阻尼控制策略具有重要的技术参考价值。虽然研究聚焦于航空领域的高压直流供电系统，但其核心问题——恒功率负载（CPL）导致的系统稳定性挑战，与我们在光伏储能系统中面临的技术难题高度相似。 在我们的储能变流器和微电网解决方案中，大量功率电子设备呈现恒功率特性，...

Kavitha Murugan · Praneeth Kumar Pedapati · Hema Chander Allamsetty · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文介绍了一种采用三个开关的高降压比双向多端口变换器。所提出的变换器有一个单一电源、一个储能装置和一个负载，构成了多端口结构。该结构有三种不同的工作模式，并对每种模式进行了稳态分析。此外，借助小信号建模开发了一个控制器来调节负载电压。所提出的变换器在一个 600 瓦的实验室样机上进行了实验验证，输入电压为 270 伏，输出电压转换为 28 伏，开关频率为 25 千赫。对变换器在各种特性方面的性能进行了评估并给出了结果。此外，还将所提出的变换器与已报道的类似变换器进行了比较。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高降压比双向多端口变换器技术具有显著的应用价值。该技术实现了270V到28V的高降压比转换，这与我们在光储系统中面临的典型电压等级匹配需求高度契合，特别是在直流母线与低压储能单元或辅助电源系统的接口场景中。 该变换器的核心优势在于仅使用三个开关实现多端口功能，集成了电...