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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...
含补偿直流母线纹波的PWM波形综合频谱分析
Comprehensive Spectral Analysis of PWM Waveforms With Compensated DC-Link Oscillations
Stefan Milovanović · Dražen Dujić · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对传统PWM频谱分析中假设直流母线电压恒定的局限性，研究了在直流母线存在电压纹波（如模块化多电平变换器等场景）下的PWM波形频谱特性。通过补偿直流母线振荡，改进了变换器输出电压的谐波分析方法，为电力电子变换器的精确建模与谐波抑制提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有重要价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，直流母线电压波动是影响输出电能质量的关键因素。特别是在高功率密度设计下，母线电容减小会导致纹波增大，该分析方法有助于优化PWM调制策略，进一步降低输出谐波，提升并网电流质量。建议...
用于固态变压器隔离直流环节的纳米晶磁芯电感集成利兹线高功率中频变压器设计方法
Design Methodology for Inductor-Integrated Litz-Wired High-Power Medium-Frequency Transformer With the Nanocrystalline Core Material for Isolated DC-Link Stage of Solid-State Transformer
Bin Chen · Xu Liang · Nina Wan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种中频变压器（MFT）的综合设计方法，旨在平衡功率容量、效率与功率密度。研究重点在于满足材料、绝缘、漏感及温度限制的前提下，推导了矩形利兹线在谐波电流下的最优导体尺寸解析表达式，为高功率密度变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统至关重要。储能变流器（PCS）中广泛采用隔离型DC-DC变换器（如DAB拓扑），中频变压器是实现高功率密度和高效率的核心磁性元件。本文提出的电感集成设计方法及利兹线优化策略，可直接应用于提升PCS的功率密度，减少体积与损耗...
并网电压源变换器的统一模块化状态空间建模
Unified Modular State-Space Modeling of Grid-Connected Voltage-Source Converters
Dongsheng Yang · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种并网电压源变换器的模块化状态空间建模框架。该方法将交流电流控制、锁相环、直流母线电压控制及交流电压幅值控制等不同控制环路作为独立模块进行建模，并推导了旋转坐标系（dq）下状态空间模型间的数学关系。
解读: 该建模方法对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。通过模块化建模，研发团队可更高效地分析复杂电网环境下的系统稳定性，特别是针对弱电网并网及构网型（GFM）控制策略的优化。该技术有助于提升iSolarCloud智能运维平台在电网交互分析中...
混合直流链路电容器组的基于模型的设计与优化
Model-Based Design and Optimization of Hybrid DC-Link Capacitor Banks
Haoran Wang · Cunzhong Li · Guorong Zhu · Yang Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对单电容器无法满足需求的应用场景，通常采用多电容器串并联组成电容器组。目前工业界多依赖经验进行选型与组合，导致体积、成本及可靠性难以达到最优。本文提出了一种基于模型的设计与优化方法，旨在通过科学的组合策略提升直流链路电容器组的性能。
解读: 直流链路电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中的关键薄弱环节，直接影响产品的寿命与功率密度。该研究提出的混合电容组优化设计方法，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）具有极高价值。通过精细化建模，可在保证可靠性的前提下，进一步优化电容选型，降低系统体积与成本...
具有解耦低频和高频单元的ANPC变换器混合模型预测控制
Hybrid Model Predictive Control of ANPC Converters With Decoupled Low-Frequency and High-Frequency Cells
Dehong Zhou · Zhongyi Quan · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
有源中点钳位（ANPC）变换器可分解为低频单元（LFC）和高频单元（HFC），其基频运行模式正受到关注。然而，在保持输出电流快速控制的同时，平衡直流母线电压和三个飞跨电容电压始终是一项挑战。
解读: 该研究针对ANPC拓扑的控制优化，与阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及大型储能PCS）高度相关。ANPC是实现高效率、高功率密度逆变器的关键拓扑。通过将LFC与HFC解耦并引入混合模型预测控制（MPC），可有效解决多电平拓扑中复杂的电容电压平衡问题，提升系统在弱电网下的动态响应速度...
基于Goertzel算法的直流母线电容状态监测及失效前兆参数与温度估计
Condition Monitoring of DC-Link Capacitors Using Goertzel Algorithm for Failure Precursor Parameter and Temperature Estimation
Prasanth Sundararajan · Mohamed Halick Mohamed Sathik · Firman Sasongko · Chuan Seng Tan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
铝电解电容是电力变换系统中的薄弱环节。本文针对前端整流三相逆变器中的直流母线电容，提出了一种基于Goertzel算法的状态监测方法。该方法通过提取电容失效前兆参数并进行温度估计，能够有效预防因电容故障导致的系统意外停机，提升电力电子系统的可靠性。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心易损件，其寿命直接决定了设备的运维成本与可靠性。该文提出的基于Goertzel算法的监测方案，无需额外传感器即可实现电容老化状态的在线评估与温度预测，具有极高的工程应用价值。建议研...
具有改进升压能力的新型有源中点钳位逆变器
Novel Active-Neutral-Point-Clamped Inverters With Improved Voltage-Boosting Capability
Sze Sing Lee · Chee Shen Lim · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
传统有源中点钳位（ANPC）逆变器电压增益较低，对直流母线电压要求较高。本文提出了一种改进的五电平ANPC逆变器，通过将直流母线电压需求降低两倍实现单位增益，从而省去了前端升压DC-DC变换器，实现了单级DC-AC功率转换。
解读: 该拓扑通过提升电压增益省去前端升压级，直接契合阳光电源组串式逆变器及集中式逆变器向高功率密度、高效率方向发展的需求。对于阳光电源的组串式逆变器产品线，该技术有助于简化电路结构、降低系统成本并提升转换效率。同时，五电平输出特性可显著降低输出谐波，减小滤波电感体积，对于提升大型地面电站及工商业光伏逆变器...
单相逆变器铝电解电容功率损耗简化模型
Simplified Power Loss Model for Aluminum Electrolytic Capacitors in Single-Phase Inverters
Yi Liu · Huai Wang · Meng Huang · Xiaoming Zha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种适用于单相逆变器直流母线电容的实用功率损耗简化模型。针对现有模型在处理低频和高频纹波电流时，要么因忽略高频效应而过于简化，要么因解析解过于复杂而难以应用的问题，该模型在保证计算精度的同时大幅简化了分析过程。
解读: 该研究直接关联阳光电源户用光伏逆变器及小型工商业逆变器的核心可靠性设计。铝电解电容是单相逆变器中寿命最薄弱的环节，其热失效直接影响产品质保成本。通过该简化模型，研发团队可在设计阶段更精准地评估电容在复杂工况下的热损耗，从而优化散热设计与寿命预测。建议将其集成至iSolarCloud的设备健康管理模块...
多相PWM电压源逆变器直流母线电压开关纹波评估
Evaluation of DC-Link Voltage Switching Ripple in Multiphase PWM Voltage Source Inverters
Marija Vujacic · Obrad Dordevic · Gabriele Grandi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种针对平衡负载下两电平多相PWM电压源逆变器直流母线电压开关纹波的通用分析方法。由于电压纹波是直流母线电容选型的重要依据，本文推导了一个简单实用的公式，用于基于峰峰值计算来设计直流母线电容。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心无源器件，其寿命和性能直接影响整机可靠性。本文提出的通用纹波分析方法及电容设计公式，有助于优化逆变器及PCS的硬件设计，在保证输出电能质量的同时，实现电容体积的精细化设计与成本控制...
电容式直流母线拓扑推导与可扩展性分析综述
An Overview of Capacitive DC-Links-Topology Derivation and Scalability Analysis
Haoran Wang · Huai Wang · Guorong Zhu · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
电容式直流母线在电压源变换器中用于功率平衡、电压纹波限制及短时储能。铝电解电容作为典型方案，常被视为电力电子系统中最薄弱的环节及寿命瓶颈。本文综述了各种无源及有源直流母线拓扑，分析了其推导过程及可扩展性，旨在提升电力电子系统的可靠性与性能。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的核心组件，直接决定了产品的寿命与可靠性。随着行业对高功率密度和长寿命要求的提升，铝电解电容的替代方案（如薄膜电容或混合储能拓扑）至关重要。本文提供的拓扑推导与可扩展性分析，可指导研发团队在设计大功率...
面向并网三电平NPC变换器的计算高效级联最优开关序列模型预测控制
Computationally Efficient Cascaded Optimal Switching Sequence MPC for Grid-Connected Three-Level NPC Converters
Andres Mora · Roberto Cardenas-Dobson · Ricardo P. Aguilera · Alejandro Angulo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文针对并网三电平中点钳位（NPC）变换器，提出了一种基于最优开关序列（OSS）的模型预测控制（MPC）策略。该级联OSS-MPC策略无需权重因子即可平衡直流侧电容电压，并在扰动情况下实现对电网电流和电容电压的最优控制，显著提升了计算效率与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。三电平NPC拓扑广泛应用于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）。传统的MPC算法因权重因子整定困难及计算量大，在工程应用中受限。本文提出的级联OSS-MPC策略通过消除权重因子并优化计算效率，能够显著提升大功率变流器在弱电网...
基于LC谐振的电压源逆变器直流母线电容高精度监测
High-Accuracy Capacitance Monitoring of DC-Link Capacitor in VSI Systems by LC Resonance
Hao Li · Dawei Xiang · Xu Han · Xiang Zhong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
直流母线电容的健康状态监测对电压源逆变器（VSI）系统的可靠性至关重要。针对金属化聚丙烯薄膜（MPPF）电容因等效串联电阻极小及寿命末期判定标准严苛而带来的监测挑战，本文提出了一种基于LC谐振的高精度电容监测方法，旨在提升电力电子系统的运行可靠性。
解读: 直流母线电容是阳光电源光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）中的核心薄弱环节。该研究提出的LC谐振监测技术，无需额外传感器即可实现电容老化的高精度在线评估，能够显著提升iSolarCloud智能运维平台对设备故障的预判能力。建议研发团队将此算法集成...
基于单谐振控制器的环路整形以实现正弦参考信号的规定跟踪
Loop Shaping by Single-Resonant Controllers for Prescribed Tracking of Sinusoidal References
Moria Elkayam · Sergei Kolesnik · Yeshialeka Basha · Alon Kuperman · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
在交流并网变换器中，电流控制直接决定了功率交换质量。本文探讨了在扰动（如电网电压或直流母线电压波动）可被测量或抵消的前提下，如何通过单谐振控制器进行环路整形，从而优化电流跟踪性能，简化了交流系统的控制设计挑战。
解读: 该研究提出的单谐振控制器环路整形方法，对阳光电源的核心产品线具有直接的工程指导意义。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，电流环的动态响应和稳态精度是保证并网电能质量的关键。该控制策略能有效提升系统在弱电网环境下的抗扰动能力，并优化谐波抑制性能。建议研...
改进型H6拓扑中抑制谐振的单相无变压器光伏逆变器
Single-Phase Transformerless Photovoltaic Inverter With Suppressing Resonance in Improved H6
Eyup Akpinar · Abdul Balikci · Enes Durbaba · Buket Turan Azizoglu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文针对低功率光伏系统，提出了一种改进型H6单相无变压器并网逆变器拓扑。该方案通过单直流母线电容设计，有效提升了系统效率，减小了体积与成本，并重点解决了无变压器结构中常见的谐振抑制问题，优化了并网性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源户用光伏逆变器（Residential PV Inverter）产品线。无变压器H6拓扑是提升户用机型效率、降低体积重量的核心技术路径。文中提出的谐振抑制策略对于提升阳光电源单相组串式逆变器在复杂电网环境下的电能质量及EMI表现具有重要参考价值。建议研发团队评估该改进型拓扑在降...
双T型七电平升压有源中点钳位逆变器
Dual-T-Type Seven-Level Boost Active-Neutral-Point-Clamped Inverter
Sze Sing Lee · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
传统三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器要求直流母线电压至少为交流输出峰值的两倍。为降低直流母线电压需求，本文提出了一种基于双T型逆变器的新型ANPC拓扑，通过引入两个自平衡浮动电容，实现了电压增益从0.5到1的提升，有效降低了对功率器件耐压等级的要求。
解读: 该拓扑通过提升电压增益，能够显著降低光伏逆变器对直流侧电压的要求，从而降低功率器件的电压应力，有助于提升阳光电源组串式及集中式逆变器的功率密度与效率。在光伏发电系统中，该技术可减少对高压器件的依赖，降低BOM成本。建议研发团队评估该七电平拓扑在大型地面光伏电站及工商业场景中的应用潜力，重点关注其在复...
基于空间矢量PWM的宽功率因数范围三相电压源逆变器直流侧电容电流谐波抑制
Current Harmonic Reduction Based on Space Vector PWM for DC-Link Capacitors in Three-Phase VSIs Operating Over a Wide Range of Power Factor
Koroku Nishizawa · Jun-Ichi Itoh · Akihiro Odaka · Akio Toba 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种新型空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略，旨在降低两电平三相电压源逆变器在宽功率因数范围运行下的开关频率级输入电流谐波。通过优化电压空间矢量的利用，最小化了逆变器输入电流相对于平均值的波动，从而有效改善了直流侧电容的电流应力。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。直流侧电容是逆变器寿命的关键瓶颈，通过优化SVPWM策略降低电容电流纹波，可直接提升直流支撑电容的使用寿命与可靠性，降低温升，从而优化整机热设计。在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中，可结合此类算法实现更精准的电...
基于阻抗的电压源变换器直流母线电压动态分析
Impedance-Based Analysis of DC-Link Voltage Dynamics in Voltage-Source Converters
Dapeng Lu · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文研究了并网电压源变换器中直流母线电压控制引起的稳定性问题。通过建立解析阻抗模型，捕捉直流母线电压控制与交流电流控制之间的相互作用，揭示了直流母线电压控制在整流与逆变模式下对系统稳定性的不同影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的并网控制策略。在弱电网环境下，直流母线电压控制与交流并网控制的耦合是导致系统振荡的关键因素。通过该阻抗分析方法，研发团队可优化逆变器及PCS的控制环路参数，提升产品在复杂电网环境下的...
局部阴影条件下大型光伏电站集中式逆变器最大功率点跟踪控制器
Maximum Power Point Controller for Large-Scale Photovoltaic Power Plants Using Central Inverters Under Partial Shading Conditions
Baburaj Karanayil · Salvador Ceballos · Josep Pou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
基于三电平变换器的集中式逆变器因其结构简单、可靠性高及高效率，被广泛应用于大型光伏电站。然而，当两个光伏阵列串联以提高直流母线电压时，在局部阴影条件下，传统的单MPPT控制策略无法实现全局最大功率跟踪，导致发电效率下降。本文针对该问题提出了一种改进的MPPT控制方案。
解读: 该研究直接契合阳光电源集中式逆变器产品线（如SG系列）。在大型地面电站中，面对复杂的地理环境和局部阴影，传统的MPPT算法往往难以兼顾多组串输入。该文献提出的控制策略有助于优化阳光电源集中式逆变器在非均匀光照下的能量捕获能力，提升系统发电量。建议研发团队参考该多阵列协同控制逻辑，优化现有集中式逆变器...
直流电力系统负载阻抗规范以实现理想直流母线动态并降低保守性
A Load Impedance Specification of DC Power Systems for Desired DC-Link Dynamics and Reduced Conservativeness
Syam Kumar Pidaparthy · Byungcho Choi · Yeonjung Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种针对多级直流电力系统的新型负载阻抗规范。该规范克服了现有方法中缺乏与直流母线动态直接关联及保守性过高等缺陷，能够对中间直流母线的频域和时域动态进行直接的指令与监督。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。在多级变换架构中，直流母线电压的稳定性直接影响系统效率与可靠性。该规范提出的阻抗分析方法可优化逆变器与储能变流器（PCS）的控制环路设计，在保证系统并网稳定性的前提下，降低对电容等无源元件的冗余设计要求，从...
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