肖晃庆 · 甘慧辰 · 黄莹 · 张利东 等5人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

柔性直流输电技术是大规模远海风电并网的首选方案，但其换流平台体积大、重量重，导致建设成本高。本文从集电与输电两个层面综述了远海风电轻型化直流送出的关键技术。集电方面主要包括中频交流、直流汇集及无升压变压器交流汇集技术；输电方面涵盖紧凑型模块化多电平换流器、二极管整流单元及混合型整流器的高压直流技术。最后展望了未来发展方向与关键技术挑战，为降低工程成本提供参考。

解读: 该研究的轻型化直流送出技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。紧凑型模块化多电平换流器技术可应用于ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器,有助于提升功率密度并降低成本。中频交流和直流汇集技术对PowerTitan储能系统的高压直流母线设计提供创新思路。二极管整流单元的应用可优化车载OBC和充...

袁庆庆步凡谢晓彤夏鲲 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45

针对多电平多相电机驱动系统中电压矢量数量多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题，以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为对象，提出一种基于电压矢量三角区域分类的改进模型预测电压控制策略。通过基波子平面大投影幅值原则对729个电压矢量进行初筛，并结合三角区域分类法确定候选矢量及期望电压所在区域。设计兼顾定子电流谐波抑制与直流侧中点电位平衡的目标函数，研究多目标权重因子的理论选取方法。实验结果表明，该策略在不同工况下有效提升了控制性能并显著降低了计算负担。

解读: 该三电平多相电机驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的矢量分类与多目标优化MPC策略可应用于电机控制器开发，通过729个电压矢量的快速筛选算法显著降低计算负担，满足实时控制需求。中点电位平衡控制技术可借鉴至ST储能变流器的NPC三电平拓扑设计，提升直流母线电压稳定性。多目标权...

李朝东 · 叶满园 · 冉岩 · 宋蕙慧 · 中国电机工程学报 · 2025年4月 · Vol.45

级联H桥多电平逆变器因模块化特性在并网系统中广泛应用，但其强耦合非线性特性导致传统PI控制动态响应慢、参数整定困难。为此，提出一种能量成型控制策略。通过瞬时功率观测建立同步旋转坐标系下的端口受控哈密顿模型，并设计能量成型控制器。分析控制参数对系统性能的影响，给出参数整定方法。仿真与实验结果验证了该方法的有效性，表明所提策略相比PI控制参数更少、动态性能更优。

解读: 该能量成型控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的级联H桥拓扑具有直接应用价值。通过端口受控哈密顿建模可优化现有多电平逆变器的非线性控制问题，相比传统PI控制参数更少、整定更简便，可提升PowerTitan大型储能系统的动态响应速度和并网稳定性。该方法对阳光电源1500V高压系统的...

唐绪青马俊鹏肖先勇 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23

电压暂降是电能质量的主要问题之一，动态电压恢复器（DVR）是一种有效的治理手段。针对传统DVR难以适用于中高压场合的问题，提出一种基于级联H桥多电平变流器的高压直挂式DVR拓扑结构。为提升系统响应速度与补偿精度，设计了dq坐标系下的交流电压解耦控制策略，并结合基于电压补偿分量注入的载波相移脉宽调制方法，有效解决了直流侧电容电压均衡问题，增强了系统稳定性与安全性。通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提拓扑结构及控制策略的有效性与可行性。

解读: 该研究的级联H桥DVR拓扑及其控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。其中，dq坐标系解耦控制和载波相移PWM技术可直接应用于ST系列储能变流器的电网电压波动治理功能，提升系统动态响应性能。对于大型光伏电站的SG系列逆变器，该技术有助于增强低电压穿越(LVRT)能力，提高电网适应性。特...

李小龙 · 樊艳芳 · 侯俊杰 · 卢俊龙 等5人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

相较于交流汇集方式，直流汇集通过高变比大容量直流变换器对直流输出型风电机组进行升压汇流，可降低损耗并利于远距离直流输电。针对系统中电力电子设备密集带来的振荡风险，本文建立了输入并联输出串联Boost全桥隔离变换器的二端口阻抗模型，进而构建串并联汇集结构下风电场送出端口阻抗模型，并采用多谐波线性化法建立模块化多电平换流器（MMC）直流侧输入阻抗模型。基于小信号频域特性开展小干扰稳定性分析，并通过MATLAB/Simulink时域仿真验证了所提模型及稳定性结论的准确性。

解读: 该研究对阳光电源的大功率DC-DC变换器和MMC产品线具有重要参考价值。文中提出的输入并联输出串联Boost全桥隔离变换器的建模方法,可应用于ST系列储能变流器的DC-DC级设计和PowerTitan储能系统的功率模块优化。阻抗建模和小干扰稳定性分析方法对提升SG系列光伏逆变器的系统稳定性具有指导意...

杨煜 · 吕敬 · 王潇 · 王干尧 等5人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51

为揭示双馈风电场经柔直送出系统的近工频振荡机理并提出有效抑制策略，基于谐波状态空间法建立了计及负序控制的双馈风机与送端模块化多电平换流器（MMC）的阻抗模型，并通过扫频验证模型准确性。采用阻抗分析法揭示了正、负序近工频振荡的产生机理及关键影响因素，发现锁相环与电流内环是主导环节。据此，在风电机组锁相环中引入附加阻尼控制实现振荡抑制。时域仿真复现实际工程振荡场景，验证了所提方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏产品线具有重要参考价值。文中提出的基于阻抗分析的近工频振荡抑制方法，可直接应用于PowerTitan储能系统和大型光伏电站的MMC变流器设计。特别是锁相环附加阻尼控制策略，有助于提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网条件下的并网稳定性。这些技术创新可优化阳...

李哲锴杨仁炘方梓熙于浩天蔡旭 · 中国电机工程学报 · 2025年10月 · Vol.45

通过将小功率全控换流器与二极管不控整流单元（DRU）并联替代大容量模块化多电平换流器，可有效降低海上风电直流送出成本。现有研究多集中于系统拓扑与暂稳态控制，对谐波与无功特性的分析尚不充分。本文建立包含海上风场、DRU及辅助全控换流器的三端直流系统，构建简化与详细等值模型，分析开关导通过程与换相机理，揭示系统主导谐波为公共耦合点电压谐波而非电流谐波；进一步探讨交直流侧电感参数对谐波幅值的影响，验证模型合理性并指导参数设计；提出适用于该混合拓扑的谐波电压抑制策略，并通过仿真与硬件在环实验验证换相机理...

解读: 该研究的混合换流拓扑与谐波抑制技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。DRU-VSC混合方案可应用于ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器,通过小功率全控单元与不控整流单元并联,可显著降低成本。其换相机理分析和谐波抑制策略可优化PowerTitan等大型储能系统的电能质量控制。特别是文中提出...

肖晃庆 · 朱琼海 · 黄莹 · 张利东 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

针对大规模新能源经远距离架空线路外送场景，提出一种具备平抑功率波动、阻断直流故障及主动支撑电网能力的储能型柔性直流输电系统。该系统为两端混合拓扑，送端采用具直流故障阻断能力的储能型模块化多电平换流器（MMC），受端为半桥MMC，接地极配置二极管阀以抑制故障电流。分析了系统工作原理与储能型MMC双极短路故障电流发展机理，提出了主动功率支撑与故障穿越控制策略。仿真验证了系统拓扑与控制方案的可行性及有效性，结果表明系统可实现波动功率的平稳传输，并具备主动支撑与自主清除直流故障能力。

解读: 该储能型柔性直流输电技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的储能型MMC拓扑与直流故障阻断技术，可直接应用于阳光电源大规模储能变流器的功率模块设计，提升系统故障穿越能力。其主动功率支撑控制策略与阳光电源构网型GFM控制技术高度契合，可增强新能源场站...

汪凤翔 · 陈彦涛 · 何英杰 · 柯栋梁 · 中国电机工程学报 · 2025年6月 · Vol.45

高速开关磁阻电机运行时，因反电动势较高导致绕组电流响应迟缓，影响系统效率与输出能力。为此，提出一种新型五电平功率变换电路及集中功率控制方法，构建由三电平有源前端与五电平变换器组成的AC-DC-DC结构，通过速度闭环直接调节电网至电机侧的功率流，省去直流电压环，实现系统集中控制。利用有源前端的Boost特性与多电平驱动优势，提升电感增大区利用率，加快励磁与退磁过程。实验结果验证了该方法在效率、输出能力及动态响应方面的显著提升。

解读: 该五电平拓扑与集中功率控制技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车领域，可直接应用于电机驱动系统，通过多电平拓扑降低dv/dt、提升高速工况下的电流响应速度，优化OBC与驱动器效率。在储能系统方面，AC-DC-DC级联架构与省去直流电压环的集中控制思路，可借鉴至ST系列储能变流器的功率...

王书扬 · 周泽昕 · 杨国生 · 曹虹 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年17月 · Vol.45

针对模块化多电平矩阵变换器（M3C）海上风电低频输电系统中双端弱馈与频率降低导致差动保护灵敏性与速动性不足的问题，分析M3C及风机变流器控制特性下故障序电流耦合关系，发现区内故障时线路两侧负序短路电流幅值存在差异。据此提出基于负序控制特性差异的采样值电流积聚量保护原理，通过积聚运算快速放大该差异特征，显著提升动作速度，且区外故障可靠不动作。PSCAD电磁暂态仿真结合现场录波验证表明，该保护可于3 ms内识别区内金属性短路，耐受过渡电阻达200 Ω。

解读: 该研究针对低频输电系统保护问题的创新解决方案对阳光电源的大型储能和海上风电产品线具有重要参考价值。负序控制特性差异的保护原理可应用于PowerTitan储能系统的故障检测,提升系统安全性。其3ms快速响应和200Ω高阻抗故障识别能力,可优化ST系列储能变流器的保护策略。该技术对构建更可靠的储能及风电...

玄东旭 · 樊艳芳 · 侯俊杰 · 卢俊龙 等6人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51

直流汇集型风电场为“沙戈荒”地区新能源外送提供了可行方案，但其核心设备直流变换器面临功率密度低、电压等级受限等技术瓶颈。为实现伪双极直流汇集系统与真双极直流送出系统的高效互联，本文提出一种具备短路电流限制能力的双极DC/DC变换器。分析了该变换器的拓扑运行机理与关键参数设计方法，提出了相应的控制与调制策略，并研究了其故障电流阻断特性。基于MATLAB/Simulink平台的仿真结果验证了所提逆阻自均压型模块化多电平DC/DC变换器拓扑及控制方案的可行性。研究表明，该变换器可有效匹配两端系统运行模...

解读: 该双极DC/DC变换器技术对阳光电源的大功率储能和风光储一体化产品具有重要参考价值。其逆阻自均压型模块化多电平设计思路可应用于ST2000储能变流器和PowerTitan系统的功率模块优化,有助于提升功率密度和电压等级。短路限流特性对提升储能系统安全性具有启发,可用于完善ST系列产品的故障保护机制。...

郑涛章若竹吕文轩刘森 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

海上风电通过电缆与模块化多电平换流器（MMC）构成交流汇集系统，其双端电力电子接口导致传统差动与工频距离保护可靠性下降。为此，提出一种计及分布电容的时域距离保护方案。设计降压限流控制避免MMC误闭锁，并利用其故障主动控制能力，通过锁相环注入特定频率负序分量，增强故障特征并消除风机侧电流干扰。基于π型线路模型建立微分方程，结合最小二乘法求解故障距离。PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法的可行性与有效性。

解读: 该研究的故障主动控制和时域距离保护技术对阳光电源的MMC产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的保护控制优化,可借鉴其降压限流控制和特定频率注入方案,提升系统可靠性。研究中的π型线路建模和最小二乘法故障定位算法,可用于完善iSolarCloud平台的故障...

叶柏贤 · 王学梅 · 刘航 · 廖芳群 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

当海上风电柔性直流与常规直流输电工程受端落点相近时，将形成混合多馈入系统，其谐振特性尚不明确。本文基于广义平均理论建立电网换相换流器与模块化多电平换流器的传递函数模型，结合频变特性的长距离直流线路谐波阻抗模型，构建系统的线性化频域模型。通过推导等效交流导纳，分析系统谐振风险及控制器交互影响，研究关键参数对稳定性的作用，并提出基于交流电流反馈的阻抗重塑策略，经PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏产品线具有重要参考价值。文中提出的基于交流电流反馈的阻抗重塑策略，可直接应用于PowerTitan储能系统和大型光伏电站的并网稳定性优化。特别是对于多个ST系列储能变流器并联运行时的谐振抑制,以及SG系列逆变器在弱电网条件下的稳定控制具有指导意义。研究成果可用于优化阳...

王祥宇 · 辛焕海 · 傅闯 · 马富艺龙 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

基于广义短路比的电压支撑强度常用于评估新能源经两电平直流系统的稳定性，但难以适用于模块化多电平变流器柔性直流（MMC-HVDC）系统。由于MMC-HVDC内部控制复杂且运行工况多变，传统额定工况下的短路比指标适用性受限。为此，本文从灵敏度角度提出基于广义运行短路比的系统强度评估方法。通过建立频域闭环传递函数矩阵模型，利用灵敏度方程描述系统电压对电流扰动的响应特性；结合阻抗矩阵最大奇异值等效表征MMC-HVDC宽频电压支撑能力，并提出其等效建模方法；将广义运行短路比拓展应用于MMC-HVDC送出系...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和集中式光伏系统具有重要参考价值。文中提出的基于广义运行短路比的系统强度评估方法,可直接应用于ST2000储能变流器和SG350HX光伏逆变器的并网稳定性评估。特别是在大规模新能源基地送出场景中,该方法有助于优化PowerTitan储能系统的电压支撑控制策略,提升系统在复杂...

付乐融 · 冯谟可 · 许建中 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

超级电容储能型模块化多电平换流器（SESS-MMC）融合了MMC与超级电容的优势，适用于大规模新能源外送。针对其子模块结构复杂、运行工况多样导致的仿真效率低问题，提出一种适用于稳态、闭锁启动及直流故障闭锁等多种工况的电磁暂态等值模型。通过分析子模块拓扑与运行模态，结合开关组二值电阻模型与梯形积分离散化方法建立伴随电路；基于EMTDC平台解算逻辑，提出戴维南等值流程，实现子模块与桥臂的等效简化；进一步构建闭锁工况等值电路并集成至整体模型。PSCAD/EMTDC仿真结果表明，所提等值模型在保证精度的...

解读: 该SESS-MMC电磁暂态等值建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。超级电容与MMC的融合方案可为阳光电源储能产品提供快速功率响应能力，适用于新能源并网场景的电压支撑和频率调节。所提多工况等值模型能显著提升直流故障闭锁等复杂工况的仿真效率，可直接应用...

杨明睿向往文劲宇 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

海上风电经二极管整流器-模块化多电平换流器（DR-MMC）串联直流送出系统在远海大规模并网中具有应用潜力。由于DR单向导电性及海上/陆上MMC直流电压不匹配，系统难以直接启动。为此提出不控充电、半控充电与全控启动三阶段启动策略。分析了不控充电阶段子模块的充电特性与限流电阻设计方法，提出了考虑能量均衡的半控充电策略以解决部分子模块能量不足问题，并基于MMC功率双向传输能力与风电场低电压穿越特性，构建了交流风电场、海上MMC与陆上MMC协同控制的全控启动策略。PSCAD/EMTDC仿真验证了该策略的...

解读: 该研究的DR-MMC串联直流送出系统启动策略对阳光电源的大型储能和高压输电产品具有重要参考价值。三阶段启动策略可应用于PowerTitan储能系统的软启动控制,优化ST系列储能变流器的启动性能。其中半控充电策略解决子模块能量均衡问题的方法,可用于改进SG系列三电平光伏逆变器的预充电控制。全控启动阶段...

肖晃庆甘慧辰 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51

在深远海风电直流送出技术中，二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）并联系统因控制灵活、支持黑启动等优势备受关注。本文提出一种由二极管不控桥臂与子模块级联桥臂并联构成的桥臂级混合型换流器拓扑，建立其数学模型，分析工作原理及谐波电流传递特性。基于此，提出有功功率协调与谐波抑制控制策略，实现有功全由二极管桥臂传输，MMC桥臂承担无功与谐波补偿。通过PSCAD/EMTDC搭建1000MW仿真模型，验证了所提方案的有效性。结果表明，相比站级并联方案，该方案可省去一台DRU侧变压器，降低谐波...

解读: 该桥臂并联混合型换流器技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。其混合拓扑结构可应用于ST系列MW级储能变流器和SG系列集中式逆变器,通过二极管桥臂与MMC桥臂的协同控制实现高效率传输与电能质量优化。特别是在谐波抑制和无功补偿方面的创新,可优化阳光电源产品的电网友好性能。该方案省去变压器、降低谐...

Mohammad Zaid · Adil Sarwar · Atif Iqbal · Saniya Khan 等6人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18

本文中，作者设计并提出了一种新型多电平逆变器。该逆变器结构采用较少的开关器件，降低了元件电压应力，同时具备共地特性，适用于独立运行和并网应用场合。通过优化拓扑结构，系统在减少硬件成本的同时提升了效率与可靠性。仿真与实验结果验证了所提拓扑的可行性与有效性。

解读: 该九电平共地型拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。共地特性可有效抑制漏电流，提升系统安全性，特别适用于分布式光伏和户用储能场景。减少开关器件数量可降低PowerTitan大型储能系统的硬件成本，降低元件电压应力有助于提高功率模块可靠性。该拓扑的独立/并网双模式运行特...

Paul Sathiyan Sam · Benin Pratap Chandran · Albert Alexander Stonier · Geno Peter 等6人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

本文对采用优化技术提升并网型多电平逆变器性能的研究进行了系统性综述。通过分析各类智能优化算法在总谐波失真抑制、效率提升、动态响应改善及功率质量优化中的应用，比较了不同拓扑结构与控制策略的优劣。研究重点涵盖粒子群优化、遗传算法、蚁狮优化等方法在调制策略与参数整定中的实际效果，并探讨了其在可再生能源集成中的适用性与挑战，为未来高效并网逆变系统的开发提供了理论支持与技术路径。

解读: 该综述系统梳理的多电平逆变器优化技术对阳光电源多条产品线具有直接应用价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，粒子群优化、遗传算法等智能算法可优化三电平拓扑的调制策略，降低THD并提升效率，与公司现有MPPT算法形成协同。针对PowerTitan大型储能系统，优化技术可改善并网动态响应，增强GFM/...

程启明杜婷伟渠博岗 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

九边形模块化多电平变换器（N-MMC）作为一种多端口直接AC/AC变换器，具备低频运行、高可靠性等优势，在海上风电分频输电中具有应用前景。现有研究多未对内部电气量解耦，且常用单一控制策略存在动态响应与抗干扰能力不足的问题。为此，本文建立N-MMC的解耦模型，提出结合无源控制与滑模控制的PBC-SMC复合控制策略。通过Matlab仿真对比PI、PBC与PBC-SMC的控制性能，并在RT-LAB平台验证所提方法。结果表明，PBC-SMC具有更快响应速度与更高电能质量。

解读: 该研究的九边形MMC拓扑及其PBC-SMC控制策略对阳光电源的大功率变换产品具有重要参考价值。特别是其解耦控制和抗干扰能力的提升,可应用于ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统的多电平拓扑优化。该技术能够提升系统的电能质量和动态响应性能,对提高储能变流器的并网稳定性和功率控制精度具有积极意...