Fubing Jin · Tianhao Qie · Yulin Liu · Yong Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文针对三电平简化中点钳位逆变器（3L - SNPCI）提出了一种自适应模型预测电流控制方法，该方法消除了传统模型预测电流控制（MPCC）的模型依赖问题。利用一种新型观测器高精度、快速收敛地估计系统参数。然后，无差拍MPCC利用所观测到的参数来精确计算参考电压矢量，实现了低计算量和恒定开关频率。此外，还提出了一种新型基于载波的空间矢量调制（CBSVM）方法，用于为3L - SNPCI合成参考电压矢量。与现有的3L - SNPCI空间矢量调制方案相比，所提出的CBSVM方法在确保中点电压平衡的同时...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平简化中点钳位逆变器的自适应模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术通过消除传统模型预测控制对精确系统参数的依赖性，显著提升了逆变器在实际工况下的鲁棒性和控制精度，这对我司光伏逆变器和储能变流器产品的性能优化具有直接意义。 技术核心价值体现在三个层面：首...

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...

Seongyeon Kim · Ki-Hyun Kim · Shenghui Cui · Jae-Jung Jung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种在电流限制条件下增强暂态稳定性和电网形成（GFM）能力的新方法。该方法采用具有反计算抗积分饱和策略的双环矢量电压控制，利用可调增益来调整等效虚拟阻抗的电抗与电阻之比。该方法确保了在电网正常和异常状态转换期间的无缝运行，同时显著提高了暂态稳定性和 GFM 能力。理论分析已通过 2 千伏安规模的实验得到验证，证明了所提方法的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的限流条件下虚拟阻抗自适应调节技术对我司构网型逆变器产品具有重要的工程应用价值。当前，随着新能源渗透率不断提高，电网对逆变器的构网能力提出了更高要求，特别是在故障穿越和弱电网接入场景下，如何在满足电流限幅保护的同时维持系统稳定性，是行业面临的核心技术挑战。 该技...

Oluleke Babayomi · Yu Li · Zhenbin Zhang · Ki-Bum Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

可持续微电网由可再生能源（如太阳能光伏和风能）供电，有助于提高电网的可靠性、恢复力并实现电网脱碳。近几十年来，先进的非线性控制技术越来越多地用于集成电力转换器，以满足电网要求。本研究对主要用于并网变流器的先进非线性控制技术进行了综述，即数据驱动控制、非线性模型预测控制、直接功率控制、滑模控制、干扰观测器方法和无源控制。重点介绍了这些控制策略的最新进展，并对各种设计和性能特点进行了比较。文中给出了电网同步稳定性、非理想和畸变电网条件、环流抑制、电能质量、谐波抑制和电网支撑等问题的解决方案，同时指出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所述的先进非线性控制技术与我司核心产品线高度契合，尤其在光伏逆变器和储能系统的并网控制领域具有重要战略价值。 论文系统梳理了数据驱动控制、非线性模型预测控制、直接功率控制、滑模控制等六大先进控制方法，这些技术能够显著提升我司产品在多目标、多时间尺度场景下的动态性能和...

Zhen Li · Xin Tang · Kaixuan Tang · Bei Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

弱电网中多并联并网变流器（MPGCC）之间的相互作用常常会带来稳定性挑战。本文提出一种变流器导纳重塑控制方法，旨在提高MPGCC系统的稳定性。首先，建立了包含变流器间相互作用的三相MPGCC系统的通用数学模型，并采用小信号模型进行分析。分析表明，在MPGCC系统中，$k_{dq1}(s)$和$k_{dq2}(s)$必须满足奈奎斯特准则，其中$k_{dq1}(s)$表示主电网与MPGCC系统之间的串联相互作用，$k_{dq2}(s)$表示变流器之间的相互作用。考虑到MPGCC系统稳定性分析的独特性...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项多并联并网变流器导纳重塑控制技术具有重要的应用价值。随着集中式光伏电站和大型储能系统规模不断扩大，多台逆变器并联接入弱电网已成为常态，特别是在西北高比例新能源接入地区，系统稳定性问题日益突出。 该技术的核心价值在于通过导纳重塑实现系统无源化设计，从理论上保证多并联系统...

Yi Cheng · Yueshi Guan · Tingting Yao · Jiachao Zong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一类具有恒定交流电压输出和负载无关特性的 EF 类谐振逆变器。此外，总结了 EF 类谐振拓扑的设计原理及其负载无关特性。通过二阶谐振网络可实现开关上的低电压或电流应力。此外，还介绍了共地 E/F 类谐振逆变器及其负载无关的设计流程。所提出的逆变器可在较宽的负载范围内实现恒定交流电压输出和零电压开关。为验证理论分析，搭建了 1 MHz 的实验样机，峰值效率达到 93.4%。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项EF类谐振逆变器技术呈现出显著的应用潜力，特别是在高频化、高功率密度的新能源变换系统领域。 该技术的核心价值在于通过二阶谐振网络实现了恒定交流电压输出和负载独立特性，这与我司在光伏逆变器和储能系统中追求的宽负载范围适应性高度契合。在分布式光伏和户用储能场景中，负载波动...

Yayao Zhang · Meng Zhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

严重故障下可再生能源设备的暂态切换控制（TSC）使得新型电力系统的暂态特性变得更为复杂。尽管近期大多数研究聚焦于并网变流器低电压穿越期间的故障阶段或进行详细的电磁暂态仿真，但对于永磁同步发电机（PMSG）并网系统的整个暂态过程仍缺乏统一的认识。因此，本文基于PMSG的暂态切换控制方案，详细考虑了切换动态效应，将暂态过程划分为四个不同阶段：故障前、故障期间、故障后早期和故障后晚期，并针对每个阶段建立了相应的机理模型以及相关的机 - 网接口关系。此外，研究了主要参数对暂态稳定性的影响，包括故障期间无...

解读: 从阳光电源业务视角来看，这项关于永磁同步发电机（PMSG）并网系统暂态同步稳定性的研究具有重要的工程应用价值。该研究针对严重故障下瞬态切换控制（TSC）策略的完整过程建立了系统性分析框架，这与我司在风电变流器、储能变流器及光储一体化系统中面临的低电压穿越（LVRT）技术挑战高度契合。 该论文的核心...

Hanting Peng · Xiaoping Zhou · Lei Zhang · Lerong Hong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

在电网故障期间，构网型逆变器（GFMI）需要抑制过电流并提供电网支撑。然而，在设计限电流方法时，电网支撑能力通常被忽视。因此，本文提出一种基于两级自适应虚拟阻抗的限电流方法，以提高电网支撑能力。理论分析表明，通过设置较大的阻抗比（$n = ωL_v/R_v$）可以实现更好的无功功率响应性能，但这会增加故障电流的峰值。因此，在故障暂态阶段，所提方法利用故障电压跌落快速计算出较大的虚拟阻抗，以抑制故障电流的峰值。然而，在故障稳态阶段，较大的虚拟阻抗会限制容量利用率，因此利用故障电流幅值构建状态机，进...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于两阶段自适应虚拟阻抗的构网型逆变器限流技术具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域向构网型技术演进，该方法有效解决了电网故障时限流与电网支撑能力之间的矛盾，这正是当前大规模新能源并网面临的核心技术瓶颈。 该技术的创新在于分阶段处理故障响应：在故障暂态...

Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器，适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益，并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外，其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外，所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电，从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时，其固有的电路结构不...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络，实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡，这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术能...

Liwei Zhou · Noah Silverman · Matthias Preindl · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种基于模型预测控制的二次谐波注入（MPC - SHI）方法，用于抑制单相逆变器直流侧的二次脉动。将直接计算得到的二次谐波注入（SHI）分量设置为跟踪参考，并通过模型预测控制（MPC）进行调节，以改善动态性能。MPC与SHI相结合，可减少响应时间和振荡，增强瞬态性能。与传统方法相比，在控制过程中无需额外的陷波滤波器或带通滤波器来处理二次谐波。控制带宽得以增加，调谐灵活性更高，动态性能更优。无需额外的无源或有源元件来抑制直流侧二次脉动，从而大幅节省了成本。实验结果验证了所提方法的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模型预测控制的二次谐波注入技术具有重要的应用价值。该技术针对单相逆变器直流侧二次脉动问题提出了创新性解决方案，这与我司在户用光伏、小型储能系统等单相应用场景高度契合。 技术价值方面，该方法的核心优势在于无需额外的无源或有源器件即可抑制直流侧脉动，这意味着可以显著降...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

近年来，单一并网构网型逆变器（GFMI）系统的暂态稳定性已得到深入分析，但考虑无功功率控制的并联 GFMI 系统的定量暂态稳定性分析尚未得到研究。为填补这一空白，本文新建立了考虑逆变器间相互作用的并联 GFMI 系统的等效大信号模型。基于该模型，新构建了考虑无功功率控制动态、阻尼耗散和相互作用效应的与路径无关的李雅普诺夫函数（LF），用于定量暂态稳定性分析，该函数可获取最大吸引域以进行稳定性预测、估计临界清除时间并表征稳定裕度。与传统的李雅普诺夫函数相比，吸引域的保守性和估计临界清除时间的误差显...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项关于并联构网型逆变器暂态稳定性的量化分析研究具有重要的工程应用价值。随着我们在大型光伏电站、储能系统以及微电网解决方案中越来越多地采用构网型逆变器技术，多机并联运行已成为常态场景，该研究直接切中了当前技术痛点。 论文的核心贡献在于建立了考虑逆变器间交互作用的等效大信号...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

在本文中，提出了一种新颖的参数设计方法，以实现具有准恒定电压（CV）输出的 E 类逆变器的全范围软开关。通过提出一种更精确的建模方法，分析了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）体二极管的提前导通以及开关关断期间并联电容的再充电现象。通过优化谐振参数，可以避免由于 MOSFET 并联电容再充电而导致的硬开关。因此，与负载无关的零电压开关可扩展至整个负载范围。此外，利用所提出的参数设计方法，可在一定范围内获得适应负载变化的准 CV 输出。搭建了一个工作频率为 1 MHz 的实验平台，实验结果...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项E类逆变器全范围软开关技术具有显著的应用潜力，尤其在高频化、小型化的新能源转换系统中价值突出。 该技术的核心创新在于通过优化谐振参数设计，解决了传统E类逆变器在宽负载范围内难以保持软开关的技术瓶颈。论文提出的精确建模方法有效分析了MOSFET体二极管提前导通和并联电容...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

为了更好地指导碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在变流器中的优化运行，准确估算功率回路杂散电感至关重要，这可避免开关暂态过程中出现不可接受的过电压和电磁干扰噪声。本文提出一种基于目标杂散电感与直流母线解耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法，该谐振可通过在直流母线中设置一个开关巧妙触发。通过选用I类陶瓷电容器作为稳定的解耦电容，可构建理想的谐振回路，从而实现精确计算。实验验证了该方法的提取精度，与使用专业阻抗分析仪E4990A的测量结果相比，相对误差为2.9%。此外，与现有依赖快速...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于强制谐振的SiC MOSFET功率环路杂散电感精确提取技术具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏逆变器和储能变流器产品中大规模采用SiC器件以提升功率密度和效率，精确掌握功率回路杂散电感参数已成为优化产品性能的关键环节。 该技术的核心价值在于解决了传统高频谐振测量...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

电池均衡是电池管理系统的关键要素，用于确保电池单体的电压差处于合适范围内。本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）的有源电池均衡器，并配备了具有成本效益的栅极驱动电路。该均衡器可使所有电池在任何时候同时进行均衡，与传统的基于半桥的多绕组变压器均衡器相比，均衡速度更快。此外，该均衡器中使用的所有金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）均由基于脉冲变压器隔离或电容隔离的多端口电路驱动，从而降低了成本并减小了尺寸。这些特性使得所提出的电池均衡器更适用于需要快速电池均衡的电池储能系统和电...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度看，这项基于多绕组变压器的电池均衡技术具有显著的应用价值。当前我司储能产品线涵盖工商业储能和大型电网侧储能系统，电池管理系统（BMS）的均衡性能直接影响系统效率、寿命和安全性。 该技术的核心优势在于两点：首先，同步均衡能力突破了传统半桥架构的串行限制，可实现所有电芯的并行...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

模块级电力电子设备能够克服局部阴影影响，实现每个光伏（PV）面板的最大发电量。然而，这增加了光伏面板与转换器之间出现直流串联电弧故障的可能性。电流调制技术可利用电弧电阻特性检测并消除直流串联电弧故障。但该方法会因故障检测不准确而降低发电量。本文提出一种结合电流调制和机器学习方法的直流串联电弧故障检测与消除策略，通过双重筛选提高故障检测的准确性。合适的机器学习算法可最大程度减少电流调制的误触发，从而提高正常情况下的光伏发电量。所提方法能够在不考虑阻抗和外部变化的情况下，区分电弧故障和正常状态。本文...

解读: 从阳光电源组串式逆变器和模块级电力电子（MLPE）产品线角度来看，这项结合机器学习与电流调制的直流串联电弧故障检测技术具有重要战略价值。随着光伏系统向分布式、模块级方向发展，我们的微型逆变器和优化器产品面临更复杂的电弧故障风险，这项技术提供了一个系统性解决方案。 该技术的核心价值在于通过双重筛选机...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

零电压开关（ZVS）对于降低双有源桥（DAB）变换器的开关损耗至关重要。传统的 DAB 移相控制受开关结电容的影响，存在固有的非 ZVS 区域。本文提出一种量子功率脉冲组合调制方法来填补非 ZVS 间隙，该方法通过一系列具有整数周期的功率或无功率脉冲来调节功率。在无功率期间，一个桥臂产生零电平电压，因此通过调节另一个桥臂的占空比，电感电流可以表现为可控的励磁电流，从而实现两个相邻周期之间的无缝过渡。所提出的方法使 DAB 工作在断续连续电流模式下，并在轻载和宽电压增益区域（尤其是接近单位增益时）...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项量子功率脉冲组合调制技术对我们的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要的应用价值。双有源桥（DAB）变换器是我们储能系统中DC-DC变换的核心拓扑，该技术针对传统移相控制在轻载和宽电压增益范围内难以实现全范围零电压开关（ZVS）的痛点，提出了创新性解决方案。 该技术的核...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文研究了一种统一方法，用于实现串联 - 串联宇称 - 时间（PT）对称无线电能传输系统在破缺和精确PT 相位下的鲁棒最大功率点跟踪（MPPT）。在破缺相位中，通过负载电阻跟踪实现最大功率点跟踪，同时将工作频率固定在自然谐振频率。在精确相位中，通过分叉频率跟踪实现最大功率点跟踪，同时保持负载电阻不做调整。理论和实验分析均表明，在两种 PT 相位下，均可在较宽的耦合系数范围内轻松实现并稳健维持最大功率点跟踪。这些研究结果尤其适用于同时要求高功率和抗偏移鲁棒性的无线充电场景。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于宇称-时间对称（PT-symmetric）的无线电力传输最大功率点跟踪（MPPT）技术呈现出重要的战略价值，特别是在储能系统和电动汽车充电领域的应用潜力值得关注。 该技术的核心创新在于统一解决了PT对称系统在不同相态下的MPPT问题：在破缺相通过负载电阻跟踪实现，...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

脉宽调制（PWM）是现代电力电子技术中的一个基础概念，通常通过对功率半导体器件（如金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）或绝缘栅双极型晶体管（IGBT））进行高频开关操作并控制占空比来实现。本文介绍了一种全新的PWM开关概念：变换器PWM开关（CPS）。与传统的PWM开关不同，CPS利用变换器的一个端口来实现PWM开关的功能，而其额外的端口则用于提供或吸收功率，从而催生了一类新的变换器拓扑结构，即基于CPS的变换器。本文详细讨论了所提出的CPS的定义和推导过程。为了展示这一概念...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，转换器PWM开关（CPS）概念代表了功率变换技术的重要创新方向。该技术突破了传统PWM开关仅依赖单一功率器件高频开关的局限，通过将变换器的一个端口作为PWM开关使用，而其他端口用于功率传输，为新型拓扑结构的开发提供了理论基础。 对于阳光电源的核心业务，CPS技术具有显著的...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

在中大容量电力应用中，电力电子变换器通常采用多个开关进行串并联连接，以处理高电压和大电流。为具有高绝缘要求的驱动电路和辅助单元供电颇具挑战。本文提出一种具有恒流（CC）输出特性的模块化多输出无线电能传输系统，用于辅助电源供电。与传统解决方案相比，该系统无需复杂的控制电路和大量磁性材料。通过运用用于推导恒压（CV）输出双频拓扑的解析方法，得出了具有恒流输出的双频拓扑。讨论了系统在不同频率下保持零相角的条件。经验证，该系统的输出波动低于单频多输出系统和双频恒压输出系统。设计了一种集成补偿电感的磁耦合...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项模块化多输出无线电能传输技术具有显著的应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，功率模块通常采用多开关串并联拓扑以处理高电压大电流，其驱动电路和辅助单元的供电一直是技术难点，特别是在高压隔离和可靠性方面面临挑战。 该论文提出的恒流输出无线供电方案具有三个关键优势...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文研究了含构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器系统中的一种新型振荡现象。与以往主要关注小信号稳定性的研究不同，本文探讨了强迫振荡（FO），其中跟网型逆变器作为激励源，在构网型逆变器中引发振荡。具体而言，最大功率点跟踪（MPPT）控制产生的间谐波触发了构网型逆变器的低频振荡模式。为分析这一现象，本文首先研究了最大功率点跟踪注入的间谐波的功率特性，并在此基础上建立了含构网型和跟网型逆变器连接系统的 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/M...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的强迫振荡现象对我们的光储混合系统具有重要的工程指导意义。当前我们的产品组合中，光伏逆变器多采用跟网型（GFL）控制，而储能系统则越来越多地配置构网型（GFM）控制以提升电网支撑能力。论文指出的MPPT控制产生的间谐波诱发GFM逆变器低频振荡问题，正是我们在大型...