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模块化多电平变换器中压电机驱动输出电流畸变谐波分析与抑制方法
Harmonic Analysis and Suppression Method of Output Current Distortion for Medium-Voltage Motor Drives With Modular Multilevel Converter
Fangzhou Zhao · Guochun Xiao · Tianhua Zhu · Tong Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）在中压电机驱动应用中面临的电容电压低频波动问题，分析了现有抑制方法引入高频环流导致的输出电流畸变。研究旨在通过优化控制策略，在解决电容电压波动的同时，有效抑制输出电流的谐波分量，提升系统电能质量。
解读: 该研究聚焦于MMC拓扑的控制优化，虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS多采用三电平或组串式拓扑，但随着大功率集中式光伏及高压储能（如PowerTitan系列）向更高电压等级和更大容量演进，MMC技术在超大功率并网变流器中具有潜在的应用前景。该文提出的谐波抑制方法可为阳光电源研发团队在处理复杂...
用于中压直流与高压直流电网互联的TLC-MMC混合DC-DC变换器控制与实验
Control and Experiment of a TLC-MMC Hybrid DC–DC Converter for the Interconnection of MVDC and HVDC Grids
Shenghui Cui · Jingxin Hu · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于中压直流（MVDC）与高压直流（HVDC）电网互联的隔离型双向DC-DC变换器。该拓扑在中压侧采用并联两电平变换器（TLC），在高压侧采用模块化多电平变换器（MMC）。研究重点在于其独特的控制策略，旨在解决直流电网互联中的功率传输与电压平衡问题。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统（尤其是PowerTitan等大型储能系统）及未来直流电网应用具有重要参考价值。随着光储电站向高压直流汇集方向发展，MMC技术在处理高压大功率变换方面优势显著。建议研发团队关注TLC-MMC混合拓扑在大型储能变流器（PCS）中的应用潜力，特别是在提升系统效率和降低高压侧...
交流/直流电网故障及谐波运行条件下模块化多电平变换器的改进综合控制
Improved Comprehensive Control of Modular Multilevel Converter under AC/DC Grid Faults and Harmonic Operation Conditions
Jinmu Lai · Xianggen Yin · Xin Yin · Zia Ullah 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）在交流/直流电网故障、不对称运行、电网电压谐波及交流环流等复杂工况下的性能退化问题，提出了一种改进的综合控制架构，旨在提升系统在极端工况下的稳定运行能力与可靠性。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）向高压、大容量方向发展的关键技术储备。该研究提出的综合控制策略，能够有效提升逆变器在弱电网、电网故障及谐波污染环境下的并网稳定性，对于优化阳光电源大型电站级储能系统的控制算法、增强系统故障穿越能力（LVRT/HVR...
基于插入指数修正的IGBT高功率MMC组件级半导体损耗平衡
Component-Level Semiconductor Loss Balancing for IGBT Based High Power MMC Through Insertion Index Modification
Bin Xu · Li Tu · Shaoyan Gong · Gaoyong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电领域的主流拓扑。功率半导体的运行损耗是影响器件老化和系统可靠性的关键因素。本文提出了一种通过修正插入指数来平衡MMC上下桥臂开关器件损耗的方法，旨在优化热分布，从而提升高功率变换器的整体寿命与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流侧并网应用具有重要参考价值。MMC拓扑在高压大容量储能领域应用广泛，通过优化插入指数实现损耗平衡，能够有效降低功率模块的局部热应力，延长IGBT模块寿命，从而提升产品在极端工况下的可靠性。建议研发团队关注该控制策略在降低散...
单向电流MMC在桥臂电流单向性被破坏时的穿越能力分析
Analysis of Ride-Through Capability of Unidirectional-Current MMC with Arm Current Unidirectionality Disrupted
Zhengxuan Li · Qiang Song · Biao Zhao · Zhanqing Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
基于单向电流全桥子模块（UC-FBSM）的模块化多电平变换器（UC-FB-MMC）具有高功率密度、直流故障清除能力及动态直流电压调节能力。本文分析了在桥臂电流单向性被破坏的极端工况下，UC-FB-MMC的穿越能力，为该拓扑在新型直流应用中的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究探讨的UC-FB-MMC拓扑具备直流故障清除能力，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统中的直流侧保护技术具有一定的技术关联性。虽然目前主流产品多采用常规MMC或组串式架构，但该拓扑在高压直流输电及大型储能直流侧的应用潜力值得关注。建议研发团队关注其在极端工况下的...
一种用于低频运行模块化多电平变换器的复合互感充电通道电容电压波动抑制方法
A Capacitor Voltage Fluctuation Suppression Method Employing Compound Mutual Inductance Charge Channel for Modular Multilevel Converter Operating at Low Frequency
Fei Yao · Enze Chen · Quntao An · Lizhi Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对模块化多电平变换器（MMC）在低频运行阶段子模块电容电压波动严重，影响电机驱动系统低速及启动性能的问题，本文提出了一种基于复合互感充电通道的电容电压波动抑制方法，有效提升了系统在低频工况下的稳定性和性能。
解读: 该技术主要针对MMC拓扑在低频运行下的电容电压波动问题。阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率变流器中，对变换器的效率与稳定性有极高要求。虽然目前主流储能PCS多采用两电平或三电平拓扑，但随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）和更大功率密度发展，MMC拓扑在长距离...
超级电容储能型MMC多工况电磁暂态等值建模方法
Electromagnetic Transient Equivalent Modeling of Super Capacitor Energy Storage Based MMC under Multiple Operating Conditions
付乐融 · 冯谟可 · 许建中 · 电力系统自动化 · 2025年4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...
通过冗余电压电平控制模块化多电平变换器中的环流
Control of Circulating Currents in Modular Multilevel Converters Through Redundant Voltage Levels
Georgios Konstantinou · Josep Pou · Salvador Ceballos · Ricard Picas 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
模块化多电平变换器（MMC）的核心控制目标之一是抑制相内环流。本文提出了一种利用2N+1调制下MMC多电平波形冗余度来调节环流的控制器，旨在实现环流的精确跟踪与控制，并提升变换器整体性能。
解读: MMC拓扑在高压大功率光伏发电及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该研究提出的环流抑制策略能有效降低MMC内部损耗，提升变换效率及电能质量。对于阳光电源而言，该技术可优化大型储能变流器（PCS）的控制算法，通过利用冗余电平实现更精细的电流调节，有助于提升高压直流接入场景下...
基于谐波状态空间的模块化多电平变换器小信号阻抗建模及内部谐波动力学分析
Harmonic State-Space Based Small-Signal Impedance Modeling of a Modular Multilevel Converter With Consideration of Internal Harmonic Dynamics
Jing Lyu · Xin Zhang · Xu Cai · Marta Molinas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）的小信号阻抗建模问题，提出了一种基于谐波状态空间的方法。考虑到MMC桥臂电流和电容电压中显著的稳态谐波分量，该模型深入分析了内部谐波动力学对变换器终端阻抗特性的影响，为分析基于MMC的电力电子系统谐振与稳定性提供了关键理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着电网环境日益复杂，弱电网下的系统稳定性成为关键挑战。MMC技术在超高压直流输电及大型储能并网中应用广泛，通过引入谐波状态空间建模，能够更精确地预测系统在宽频带下的阻抗特性，从而优化逆变器及PCS的...
用于模块化多电平变换器的降低计算负载的改进型增加电平模型预测控制方法
Modified Increased-Level Model Predictive Control Methods With Reduced Computation Load for Modular Multilevel Converter
Xingxing Chen · Jinjun Liu · Shuguang Song · Shaodi Ouyang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）的模型预测控制（MPC），在保证总谐波失真（THD）性能的前提下，旨在降低计算负载。文中推导了MMC的离散时间数学模型，详细分析了级联子模块（SM）的输出电压纹波，并据此提出了一种改进的增加电平MPC方法，有效提升了控制效率。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压大容量储能系统（如PowerTitan系列）中具有应用潜力。MPC控制虽性能优越，但计算量大是制约其工程化的瓶颈。本文提出的降低计算负载的改进型MPC方法，能够显著降低对控制芯片算力的要求，有助于提升阳光电源大功率PCS产品的动态响应速度和电能质量，同时降...
用于中压直流与高压直流电网互联的TLC-MMC混合DC-DC变换器的容错运行
Fault-Tolerant Operation of a TLC-MMC Hybrid DC-DC Converter for Interconnection of MVDC and HVdc Grids
Shenghui Cui · Jingxin Hu · Rik De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种用于中压直流（MVdc）与高压直流（HVdc）电网互联的隔离型双向DC-DC变换器，该拓扑在低压侧采用多台两电平变换器（TLC）并联，高压侧采用模块化多电平变换器（MMC）。针对电力应用中对变换器高可用性的需求，研究了该混合拓扑的容错运行策略，以提升系统在故障状态下的可靠性。
解读: 该研究涉及的高压直流互联技术与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的直流汇集方案高度相关。随着电网电压等级的提升，MMC技术在大型储能电站直流侧的应用潜力巨大。该文提出的容错运行策略对于提升阳光电源大型储能PCS的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系统...
基于电容电压前馈的构网型模块化多电平变换器电压环控制
Capacitor Voltage Feedforward-Based Voltage Loop Control for Grid-Forming Modular Multilevel Converters Under Wide Range of Grid Strength
Wentao Liu · Rui Wang · Tamas Kerekes · Tomislav Dragicevic 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对构网型模块化多电平变换器（MMC），提出了一种高效的闭环电压跟踪控制策略。研究深入分析了MMC内部动态耦合特性，弥补了传统电压-电流双闭环控制在弱电网环境下性能不足的问题，实现了在宽范围电网强度下的精确电压调节。
解读: 该研究针对构网型（GFM）控制技术，对于阳光电源在大型地面光伏电站及电网侧储能系统（如PowerTitan系列）的并网性能提升具有重要参考价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度波动加剧，MMC拓扑在超大功率储能及高压直流输电领域应用前景广阔。该文提出的电容电压前馈控制策略，有助于优化阳光电源大功率...
基于多目标雾凇优化算法的模块化多电平变换器功率损耗多目标优化控制
Multiobjective Power Loss Optimization Control for Modular Multilevel Converters Based on Multiobjective Rime Optimization Algorithm
Jifeng Zhao · Peidong Xu · Chenbo Wu · Jun Hang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其高容错性和灵活的输出电压调节能力，在大规模电力传输中得到广泛应用。MMC的寿命和运行成本很大程度上取决于子模块中的最大功率损耗和总功率损耗。本文提出了一种基于多目标雾凇优化算法的MMC功率损耗优化控制策略，旨在平衡损耗分布并提升系统运行效率。
解读: 该研究聚焦于MMC拓扑的损耗优化与寿命管理，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着阳光电源在大型电网侧储能和高压直流输电领域的拓展，MMC拓扑的损耗控制直接影响系统的热设计与长期可靠性。建议研发团队关注该优化算法在降低子模块热应力方面的应用，以进一步提...
一种用于降低电容电压纹波的改进型MMC拓扑子模块间接功率解耦控制策略
Indirect Power Decoupling Control Strategy for Submodules of a Modified MMC Topology to Reduce Capacitor Voltage Ripple
Guanlong Jia · Shanlong Bi · Binhao Shi · Yuanyuan Chai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）子模块的间接功率解耦控制策略。通过改进带有有源功率解耦（APD）电路的全桥子模块，旨在抑制子模块电容电压纹波，同时保留故障处理能力。研究解决了传统APD电路电感利用率低及瞬态响应性能不足的问题，优化了系统运行效率与稳定性。
解读: 该技术主要针对高压大功率变换场景，与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进高度相关。MMC拓扑在大型光伏电站及高压储能并网中具有应用潜力。通过优化子模块的功率解耦控制，可有效降低电容电压纹波，从而减小电容体积、提升系统功率密度并延长关键器件寿命。建议研发团队关注...
考虑死区影响的模块化多电平变换器环流谐波分析与抑制
Analysis and Suppression of Circulating Harmonic Currents in a Modular Multilevel Converter Considering the Impact of Dead Time
Baichao Chen · Yaojun Chen · Cuihua Tian · Jiaxin Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文针对中压应用场景下的模块化多电平变换器（MMC），研究了死区效应对环流谐波的影响。通过建立包含两个理想变压器模型的MMC连续等效模型，分析了直流侧谐波电压的产生机理，并提出了相应的环流抑制策略，旨在提升变换器的电能质量与运行稳定性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。死区效应引起的环流谐波会增加功率器件损耗并降低系统效率，本文提出的建模与抑制方法可直接优化阳光电源高压变流器的控制算法，提升系统在复杂工况下的电能质量。建议研发团队将其应用于大功率PCS的控制...
基于MMC和双有源桥
DAB）的多电平高频链与多电平直流链直流变压器在中压直流应用中的对比分析
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Xiaopeng Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文对用于中压直流（MVDC）应用的多电平高频链直流变压器（MDCT）与多电平直流链直流变压器（ADCT）进行了全面对比。研究涵盖了基于模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）拓扑的电路结构、运行机理、高频链电压电流特性、有功与环流功率分配及特征电流等关键性能指标。
解读: 该研究探讨的MMC与DAB级联拓扑是实现高压大功率直流变换的核心技术，与阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统在直流耦合架构下的技术演进高度相关。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在降低器件应力、提升系统效率及功率密度方面具有显著优势。建议研发...
用于中压开口绕组电机驱动的子模块间具有高频磁链路的双模块化多电平变换器
A Dual Modular Multilevel Converter With High-Frequency Magnetic Links Between Submodules for MV Open-End Stator Winding Machine Drives
Mohamed S. Diab · Ahmed M. Massoud · Shehab Ahmed · Barry W. Williams · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种双模块化多电平变换器（MMC）拓扑，利用相邻桥臂子模块（SM）之间的能量交换，并采用异相调制。该配置适用于采用开口绕组电机的高压大功率变速驱动系统，并提出了一种相邻桥臂SM间的功率解耦新概念。
解读: 该研究提出的双MMC拓扑及高频磁链路技术，主要针对中压大功率电机驱动领域。对于阳光电源而言，该技术在风电变流器（尤其是海上风电大功率变流器）以及大型工业驱动应用中具有参考价值。通过子模块间的能量交换与功率解耦，可优化变流器的功率密度与效率。建议研发团队关注其在高频磁集成方面的设计方法，这有助于提升阳...
一种基于高浪涌IGCT和故障自清除策略的直流电网新型断路器集成电压源换流器
A Novel Converter-Breaker Integrated Voltage Source Converter Based on High-Surge IGCT and Fault Self-Clearing Strategy for DC Grid
Chaoqun Xu · Biao Zhao · Zhengyu Chen · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对现有直流电网中MMC与直流断路器（DCB）独立配置导致的复杂性与可靠性问题，本文提出了一种集成断路器功能的电压源换流器。该拓扑利用高浪涌IGCT器件，实现了换流器与直流故障清除功能的深度融合，有效简化了系统架构并提升了直流电网的故障穿越能力。
解读: 该研究提出的换流器与断路器集成技术，主要面向高压直流输电（HVDC）领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏逆变器和中低压储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着电网侧储能向更高电压等级和直流组网方向发展，该拓扑中关于故障自清除和高浪涌器件的应用思路，可为未来大功率...
单相MMC电池储能系统可变直流母线电压调节以减少额外充电吞吐量
Variable DC-Link Voltage Regulation of Single-Phase MMC Battery Energy-Storage System for Reducing Additional Charge Throughput
Zhan Ma · Feng Gao · Chenghui Zhang · Wei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
基于模块化多电平变换器（MMC）的电池储能系统可灵活管理集成在子模块中的电池组。该方案允许电池组直接或通过小电容连接至后端半桥电路，从而省去额外的DC-DC变换器以降低成本和体积。然而，交流纹波会导致显著的额外充电吞吐量，本文提出一种可变直流母线电压调节策略以缓解该问题。
解读: 该研究针对MMC架构在储能系统中的应用，通过优化直流母线电压控制来减少电池的额外充放电循环，这对提升储能系统（如PowerTitan系列）的电池寿命和系统效率具有重要参考价值。阳光电源的储能PCS产品线目前正向更高功率密度和更优成本控制方向演进，MMC拓扑在大型储能系统中的应用潜力巨大。建议研发团队...
多端口模块化固态变压器中用于子模块电容优化的功率波动传递设计与控制
Design and Control of Power Fluctuation Delivery for Cell Capacitance Optimization in Multiport Modular Solid-State Transformers
Jianqiao Zhou · Jianwen Zhang · Jiacheng Wang · Jiajie Zang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文研究了基于模块化多电平变换器（MMC）的固态变压器（SST）。通过将MMC子模块与双有源桥（DAB）模块耦合，构建多端口SST以实现交直流混合配电。文章重点探讨了功率波动传递策略，旨在优化子模块电容设计，提升系统功率密度与效率。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及DAB模块化技术，与阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器的高压化趋势高度相关。通过优化功率波动传递来降低子模块电容需求，有助于进一步提升产品功率密度并降低成本。建议研发团队关注该控制策略在多端口电力电子变压器中的应用，这对于未来构建高压直流接入的光...
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