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电力逆变器模型预测控制的死区补偿
Deadtime Compensation for Model Predictive Control of Power Inverters
Christopher D. Townsend · Galina Mirzaeva · Graham C. Goodwin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文探讨了模型预测控制（MPC）在电力逆变器中的应用，指出其与反馈量化器调制（FBQM）具有等效性。两者均能产生类随机开关模式，从而优化逆变器输出电压和电流的频谱特性，这对满足电磁兼容性要求及提升系统性能具有重要意义。
解读: 死区效应是影响逆变器输出电流谐波及电能质量的关键因素。对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，以及PowerTitan等储能变流器（PCS）产品，引入先进的MPC死区补偿策略，能够有效降低输出电流畸变，提升在弱电网环境下的并网稳定性。该技术方案有助于优化逆变器在全功率范围内的频谱特性，减少对滤波器体...
基于模块化电感滤波的低电容静止同步补偿器
Low-Capacitance StatCom With Modular Inductive Filter
Glen Farivar · Christopher Townsend · Josep Pou · Branislav Hredzak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种采用模块化电感滤波的级联H桥低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）。通过引入晶闸管投切电抗器替代固定电感，在满足电流质量标准的前提下，有效降低了系统的储能容量需求及电压等级，提升了功率变换器的经济性与紧凑度。
解读: 该技术通过优化滤波环节降低了对直流侧电容容量的依赖，这对阳光电源的ST系列PCS及PowerTitan等大容量储能变流器具有重要参考价值。在大型储能电站中，降低电容容量可显著提升系统功率密度并降低成本。此外，该拓扑在电网侧无功补偿与电压支撑方面的特性，与阳光电源正在推进的构网型（GFM）技术路线高度...
一种光伏电站多模式灵活功率点跟踪算法
A Multi-Mode Flexible Power Point Tracking Algorithm for Photovoltaic Power Plants
Hossein Dehghani Tafti · Christopher D. Townsend · Georgios Konstantinou · Josep Pou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于并网光伏电站的灵活功率点跟踪（FPPT）算法。该算法旨在通过控制光伏阵列的输出功率，实现电网支撑功能。特别是在电压跌落期间，该算法能有效调节光伏组串的输出功率，相比传统FPPT算法具有显著优势，提升了光伏系统在复杂电网环境下的运行灵活性与稳定性。
解读: 该算法直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心控制需求。在当前全球电网对光伏电站并网要求日益严格（如低电压穿越、有功功率调节）的背景下，该多模式FPPT算法能显著增强阳光电源逆变器在弱电网或故障工况下的电网支撑能力。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器控制固件中，以...
低电容级联H桥静止同步补偿器的工作极限
Operating Limits for Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Static Compensators
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen Farivar · Christopher Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文分析了低电容级联H桥静止同步补偿器（LC-StatCom）在平衡及不平衡工况下的运行极限。由于电容电压存在固有的大幅波动，该拓扑在感性区域的运行能力受限。文章详细探讨了考虑电容电压波动影响下的可行运行区域，为优化控制策略提供了理论依据。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在低电容配置下的运行特性分析，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网变流器具有重要参考价值。通过减小电容容量可降低系统体积与成本，但需精确控制以应对电压波动。建议研发团队结合文中提出的运行极限分析，优化PowerTitan系列PCS的控制算法，...
局部阴影条件下光伏系统的全局灵活功率点跟踪
Global Flexible Power Point Tracking in Photovoltaic Systems Under Partial Shading Conditions
Hossein Dehghani Tafti · Qijun Wang · Christopher D. Townsend · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文研究了局部阴影条件下光伏系统的灵活功率点跟踪（FPPT）控制。FPPT旨在将光伏输出功率调节至预设值，以支持虚拟惯量等电网辅助功能。针对现有文献仅局限于均匀光照条件的不足，本文提出了在复杂阴影环境下实现精确功率调节的控制策略，提升了光伏系统在弱电网或微电网中的支撑能力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及户用光伏系统具有重要价值。随着光伏渗透率提升，逆变器需具备更强的电网支撑能力（如虚拟惯量、调频）。在局部阴影环境下实现FPPT，能确保阳光电源的逆变器在复杂工况下仍能稳定提供预设功率，提升iSolarCloud智能运维平台的调度精度。建议将此算法集成至新一代组串式逆...
基于不连续调制技术的级联H桥静止同步补偿器最小电压运行
Minimum Voltage Operation of Cascaded H-Bridge StatComs Using Discontinuous Modulation
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Yu Zeng · Glen G. Farivar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文研究了级联H桥（CHB）静止同步补偿器（StatCom）在低直流母线电压下的运行特性。通过降低电容电压，可有效减轻子模块电容及功率器件的电压应力，从而提升系统可靠性并降低损耗。文章提出了确定峰值电容电压最小允许值的分析方法，对优化CHB StatCom的运行效率具有重要意义。
解读: 该技术对阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率并网设备具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大容量储能变流器，通过优化调制策略实现低电压运行，不仅能降低功率器件的电压应力，还能在一定程度上减少电容体积与成本，提升系统功率密度。建议研发团队关注该不连续调制技术在降低开关损耗方...
级联H桥低电容静止同步补偿器的不连续调制
Discontinuous Modulation of a Cascaded H-Bridge Low-Capacitance StatCom
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar · Salvador Ceballos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种针对星型级联H桥（CHB）变换器静止同步补偿器（StatCom）的不连续调制（DM）策略。该策略综合考虑了二倍基频下的电容电压波动及零序电压注入对电容电压的影响，旨在优化系统性能，特别是在低电容配置下的运行稳定性。
解读: 该研究针对级联H桥拓扑的调制优化，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。通过引入不连续调制（DM）策略，可以在降低开关损耗的同时，有效抑制低电容配置下的电压波动，从而提升系统效率并降低电容成本。建议研发团队评估该算法在多电平PCS架构中的适用性，特...
低电容静止同步补偿器
StatCom）的电容状态监测：一种在线方法
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen G. Farivar · Christopher D. Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
级联H桥低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）采用较小电容，易产生大电压波动。电容老化会导致电容值偏离标称值，进而影响StatCom的运行安全。本文提出了一种针对该类电容的在线状态监测方法，通过分析电容电压波动特征实现故障诊断。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率PCS产品具有重要参考价值。阳光电源的储能变流器常采用多电平拓扑，电容作为核心储能元件，其健康状态直接影响系统寿命与安全。引入该在线监测算法，可提升iSolarCloud智能运维平台对PCS内部关键器件的故障预警能力，...
低电容级联H桥多电平静止同步补偿器
Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Multilevel StatCom
Ghias Farivar · Christopher David Townsend · Branislav Hredzak · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种基于级联H桥多电平变换器（CHB-MC）的StatCom系统，该系统能够在极低的直流电容值下运行。文章计算了电容电压纹波的理论极限，从而确定了变换器可使用的最小直流电容值。该低电容StatCom（LC-StatCom）方案通过优化控制，实现了在大幅减小电容体积下的稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型并网设备具有重要参考价值。通过降低直流侧电容需求，不仅能显著减小PCS设备的体积与重量，降低物料成本，还能通过减少电解电容的使用提升系统整体可靠性与寿命。建议研发团队关注其电容电压纹波控制策略，探索将其应用于大功率储能变流器中，以实现更紧...
针对直流母线电压含有振荡分量的变换器解析频谱分析技术
Analytic Spectral Analysis Technique for Converters Operating With Oscillatory DC-Link Voltage Components
Christopher David Townsend · Hossein Dehghani Tafti · Glen Ghias Farivar · Josep Pou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
随着变换器在电网中的应用日益广泛，量化其谐波污染对电网稳定至关重要。本文提出了一种解析分析方法，用于描述直流母线电压包含振荡分量时，变换器调制波形的频谱特性，突破了传统假设直流母线电压仅为恒定直流的局限。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统）。在光储系统中，直流母线电压往往受电网波动或电池充放电影响存在低频纹波，该解析技术能更精确地预测逆变器输出谐波，有助于优化PWM调制策略，提升并网电能质量。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维...
一种具有直流母线电压整形方法的增强型静止同步补偿器
An Enhanced Static Compensator With DC-Link Voltage Shaping Method
Young-Tae Jeon · Christopher David Townsend · Hossein Dehghani Tafti · Ezequiel Rodriguez Ramos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于级联H桥（CHB）静止同步补偿器（STATCOM）的直流母线电压整形方法。该系统通过在直流电容上产生大电压纹波来提升谐波性能，但存在额定负载以下纹波减小的问题。本文提出的整形方法有效解决了这一局限，优化了STATCOM的运行性能。
解读: 该技术对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。STATCOM技术与大功率储能变流器（PCS）在无功补偿和电网支撑功能上高度重合。通过直流母线电压整形技术，可以在降低直流侧电容容量（即减小体积与成本）的同时，保持优异的谐波抑制能力，这对于提升Power...
电网电压骤升下低电容级联H桥静止同步补偿器的运行
Operation of the Low-Capacitance Cascaded H-Bridge StatCom Under Grid Voltage Swells
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen G. Farivar · Christopher D. Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
电网电压暂态，特别是电压骤升，对静止同步补偿器（StatCom）的控制提出了挑战。本文提出了一种高效的控制策略，通过调节电容电压参考值，使低电容级联H桥StatCom（LC-StatCom）能够在电网电压骤升期间稳定运行，有效解决了电容电压波动带来的控制难题。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在电网电压骤升（HVRT）工况下的控制优化，对阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着电网对电力电子设备支撑能力要求提高，低电容设计有助于降低系统成本和体积，但对控制算法提出了更高要求。建议研发团队借鉴该文...
并网光伏电站的动态备用功率点跟踪
Dynamic Reserve Power Point Tracking in Grid-Connected Photovoltaic Power Plants
Aditi Narang · Glen G. Farivar · Hossein Dehghani Tafti · Salvador Ceballos 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种名为备用功率点跟踪（RPPT）的动态功率储备控制方法。该方法旨在确保并网光伏电站提供必要的功率储备，以支撑电网运行，从而促进光伏发电在高比例可再生能源电网中的渗透。该控制策略无需额外硬件即可实现功率调节。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度战略价值。随着全球光伏渗透率提升，电网对光伏电站参与调频、调峰及提供辅助服务的要求日益严格。RPPT技术可直接集成于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器中，通过软件算法实现功率动态调节，无需增加硬件成本，显著增强了产品在电力辅助服务市场的竞争力。建议将此算法集成至iS...
嵌入相间簇电压控制的级联H桥静止同步补偿器预测不连续调制策略
Predictive Discontinuous Modulation Strategy With Embedded Inter-Phase Cluster Voltage Control for Cascaded H-Bridge StatComs
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar · Christopher D. Townsend 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对级联H桥（CHB）静止同步补偿器（StatCom），提出了一种嵌入相间簇电压控制的预测不连续脉宽调制（DPWM）策略。该方法通过引入共模电压，同时实现了相间簇电压平衡控制与转换器电压钳位，优化了传统调制方式下的开关损耗与控制性能。
解读: 该研究针对级联H桥拓扑的调制与控制优化，与阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型电网侧StatCom解决方案高度相关。级联H桥技术在电网侧储能和无功补偿领域具有高电压、模块化的优势。通过引入预测不连续调制策略，可有效降低开关损耗，提升系统效率，并改善多模块间的电压均衡控制。...
多电平级联H桥变换器中的增量无源控制
Incremental Passivity Control in Multilevel Cascaded H-Bridge Converters
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen G. Farivar · Hossein Dehghani Tafti 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
基于级联H桥（CHB）多电平变换器的低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）是电网无功补偿的高效低成本方案。然而，电容容量的减小导致电容电压动态响应加快，给控制系统带来了挑战。本文提出了一种增量无源控制策略，以解决传统级联控制方案在带宽限制下的稳定性问题。
解读: 该研究针对CHB多电平拓扑的快速动态控制问题，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan系列）及大功率并网设备具有重要参考价值。随着储能系统向高压、大功率及低成本方向演进，减小直流侧电容以提升功率密度成为趋势，但随之带来的电压波动控制难题可通过此文的增量无源控制策略优化。建议研发团队评估该算法在...
用于中点钳位变换器电容电压平衡的带限三电平调制
Band-Limited Three-Level Modulation for Balancing Capacitor Voltages in Neutral-Point-Clamped Converters
Neha Beniwal · Christopher David Townsend · Glen Ghias Farivar · Josep Pou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种用于三相中点钳位（NPC）变换器的带限三电平调制方案，旨在各种运行条件下平衡平均电容电压。在传统载波PWM调制下，中点电压纹波在不平衡工况下易增大，该方案通过带限调制有效抑制了中点电压偏移，提升了变换器运行的稳定性。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线，特别是大型集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中广泛使用的三电平NPC拓扑。中点电压平衡是提升三电平变换器可靠性与输出电能质量的关键。该带限调制方案能有效降低中点电压波动，减少对电容寿命的影响，并提升系统在弱电网或不平...
具有灵活功率点跟踪的光伏系统扩展功能：最新进展
Extended Functionalities of Photovoltaic Systems With Flexible Power Point Tracking: Recent Advances
Hossein Dehghani Tafti · Georgios Konstantinou · Christopher D. Townsend · Glen G. Farivar 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
随着光伏电站渗透率提升，电网运营商对电能质量和可靠性提出了更高要求。本文综述了灵活功率点跟踪（FPPT）算法的最新进展，旨在通过优化光伏系统的功率输出特性，增强其在电网调节、辅助服务及稳定性支撑方面的功能，以应对现代电力系统的复杂挑战。
解读: 该文献探讨的FPPT技术是阳光电源提升光伏逆变器（组串式及集中式）电网适应性的关键。随着全球电网对光伏电站参与调频、调压等辅助服务的要求日益严格，FPPT算法可助力阳光电源iSolarCloud平台实现更精细的功率调度。此外，该技术与阳光电源构网型（Grid-forming）逆变器技术路线高度契合，...
利用最优三次谐波环流增强低电容级联H桥静止同步补偿器的感性运行能力
Enhancing Inductive Operation of Low-Capacitance Cascaded H-Bridge StatComs Using Optimal Third-Harmonic Circulating Current
Ezequiel Rodriguez · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Christopher Townsend 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
级联H桥（CHB）低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）因电容电压波动大，在感性运行区受到限制。本文提出了一种无需额外硬件的解决方案，通过注入最优三次谐波环流，有效扩展了CHB LC-StatCom的感性运行范围，解决了其在电网补偿应用中的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型并网逆变器具有重要参考价值。CHB拓扑在大型储能PCS中常用于实现高压直接并网，而低电容设计可显著降低系统体积与成本。通过优化三次谐波环流控制，阳光电源可在不增加硬件成本的前提下，提升PCS在弱电网或复杂电网环境下的...
低电容Delta型级联H桥静止同步补偿器的约束控制：一种模型预测控制方法
Constrained Control of Low-Capacitance Delta Cascaded H-Bridge StatComs: A Model Predictive Control Approach
Ezequiel Rodriguez · Ramon Leyva · Christopher D. Townsend · Glen G. Farivar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种针对三相低电容Delta型静止同步补偿器（LC-StatCom）的约束模型预测控制（MPC）策略。该控制器包含外环以提供有功电网电流分量和环流的动态参考值，内环预测控制器则在满足约束条件下最小化状态变量的二次误差。
解读: 该研究提出的低电容级联H桥MPC控制策略，对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大功率STATCOM产品具有重要参考价值。通过降低电容容量，可有效提升设备功率密度并降低成本，而MPC算法在处理多约束条件下的动态响应优势，有助于提升阳光电源产品在弱电网环境下的电能质量治理能力及并网稳定性...
用于缓解相间功率不平衡和降低二次谐波电压纹波的级联H桥多电平光伏拓扑
Cascaded H-Bridge Multilevel PV Topology for Alleviation of Per-Phase Power Imbalances and Reduction of Second Harmonic Voltage Ripple
Christopher D. Townsend · Yifan Yu · Georgios Konstantinou · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
级联H桥（CHB）拓扑在大型光伏系统中具有显著优势，包括高质量输出波形、无变压器高效率运行及多路MPPT实现能力。然而，该拓扑面临相间功率不平衡及二次谐波电压纹波挑战。本文针对上述问题提出改进方案，旨在提升系统稳定性与电能质量。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑的优化，对阳光电源的大型地面光伏电站解决方案具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大功率集中式逆变器，解决相间功率不平衡和二次谐波问题可显著提升电能质量，降低对直流侧电容的容量要求，从而优化系统成本与体积。建议研发团队关注该拓扑在大型组串式逆变器或高压光伏接入场景下的...
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