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一种集成直流故障电流阻断与能量耗散装置的新型MMC拓扑
A Novel MMC Topology Integrated DC Fault Current Blocking and Energy Dissipation Equipment for Offshore Wind VSC-HVDC System
Yiqi Liu · Laicheng Yin · Yucheng Wu · Zhenjie Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
基于高压直流输电的海上风电系统对可靠性要求极高。为提升系统稳定性并减少故障穿越装置数量、简化系统结构，本文提出一种兼具直流侧故障电流阻断与多余能量耗散功能的模块化多电平换流器子模块（SM）拓扑。通过分析直流侧双极短路及交流侧电压暂降故障，揭示了该结构的工作机理。在不改变正常运行策略的前提下，采用简单控制方法调节SM内IGBT开关状态，实现子模块电容反向投入与耗能电阻的自动接入。在相同子模块数量与6400 kV直流电压下，所提DBSSM将直流故障电流阻断时间缩短5 ms。相比其他耗能方式，该方案无...
解读: 该MMC拓扑创新对阳光电源的大功率储能变流器和海上风电并网产品具有重要参考价值。其直流故障电流阻断与能量耗散的集成设计思路,可应用于PowerTitan储能系统的DC侧保护优化,提升系统可靠性。该方案通过子模块拓扑创新实现故障穿越,无需增加额外硬件,这与阳光电源追求的高性价比理念相符。其电容电压无源...
含分布式光伏接入的配电网中交直流共传输系统的故障分析
Fault analysis for simultaneous AC-DC power transmission in distribution system integrated with distributed PV generation
Jiahao Zhang · Zitao Liaoa · Youzhuo Zheng · Xiao Zhong 等8人 · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302
摘要 交直流同时传输技术不仅能够提高线路的输电容量，还能缓解现有配电网供电能力不足的问题。此外，通过取消能量转换设备，可实现对可再生能源的高效利用。因此，在含分布式光伏发电的配电网中应用交直流同时传输技术具有广阔的应用前景。然而，由于交直流共传系统具有特殊的结构，其故障特性十分复杂，可能导致传统的保护策略失效，而目前针对此类系统的故障分析研究仍较为有限。与现有研究主要聚焦于独立交流或直流系统、或基于电压源换流器（VSC）的混合交直流系统的故障分析不同，本文开展了针对交直流共传系统的综合性故障分析...
解读: 该交直流混合输电技术对阳光电源分布式光伏系统具有重要价值。研究揭示的故障特性分析可直接应用于SG系列逆变器的保护策略优化,特别是单相接地故障下的直流侧过电压抑制方法,可提升1500V高压系统安全性。交直流协同传输架构与ST系列储能变流器的双向功率控制技术高度契合,有助于开发新型配电网柔性互联方案。建...
面向风电场接入的模块化多电平变换器新型控制方法
Novel Control Method for the MMC Connected to Wind Farms
Xiangyu Pei1Caoyang Jia2Feng Ji3Hui Pang4Guangfu Tang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
基于电压源换流器的高压直流输电是构建新型电力系统的重要方向。然而，可再生能源出力具有波动性、间歇性和随机性，易导致送端模块化多电平换流器（MMC）交直流侧有功功率失衡，引发宽频振荡和环流加剧等问题。为此，本文提出一种基于能量平衡的MMC新型控制方法，使其能够适应风电输出波动并自然抑制环流。首先揭示MMC拓扑分解与重构的演化机理，继而提出结合半桥MMC能量平衡与交流电压幅值支撑的交流内电压控制策略，定义直流内电压并基于系统总体能量平衡设计其控制方法，进而融合桥臂能量平衡与交直流内电压实现各桥臂独立...
解读: 该MMC能量平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和大型风光储一体化项目具有重要应用价值。文章提出的交直流内电压独立控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统的多电平拓扑优化，解决新能源波动导致的功率失衡问题。其自然抑制环流的方法能降低ST储能变流器的损耗和热应力，提升系统效率。基于能量平衡...
基于模型预测控制的光伏-混合储能系统并网微电网电能质量提升与功率管理
Power Quality Enhancement and Power Management of PV-HESS Based Grid-Tied Microgrid Using Model Predictive Control Approach
Chinmaya Jagdev Jena · Pravat Kumar Ray · Gayadhar Panda · Shobhit Nandkeolyar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
可再生能源依赖天气的特性给持续供电带来了挑战，而电力电子设备的使用会在电网交互系统的公共连接点（PCC）引入谐波，从而引发电能质量问题。本文提出了一种配备混合储能系统（HESS）的并网光伏（PV）系统，旨在解决这些问题。本文的主要目标是确保为负载提供持续、高质量的电力供应，同时实现发电、储能和用电之间的无缝电力传输。为实现这一目标，采用有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）算法对功率变换器进行控制，从而实现最优的功率管理。此外，将改进的泄漏最小均方（MLLMS）算法应用于三相电压源变换器（...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究对我们在光储一体化系统和微电网解决方案领域具有重要参考价值。论文针对的核心痛点——可再生能源波动性和并网电能质量问题，正是我们在实际工程项目中持续攻克的技术难题。 该研究提出的有限集模型预测控制（FCS-MPC）算法在功率管理方面展现出优势，这与我们在高端光伏逆变...
基于鲁棒广义改进型Blake-Zisserman与自适应向量滤波器的控制架构以提升并网光伏系统性能
Robust Generalized Modified Blake–Zisserman and Adaptive Vectorial Filter-Based Control Architecture for Enhanced Performance of a Grid-Tied PV System
Markala Karthik · Venkata Ramana Naik N · Anup Kumar Panda · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
为了在并网光伏系统（GTPVS）的非理想电网条件下提高电网电能质量（PQ），本文着重开发一种采用自适应矢量滤波器（AVF）和鲁棒广义修正布莱克 - 齐瑟曼自适应滤波器（GMBZAF）的控制架构。该架构通过赋予GTPVS多功能能力，解决非理想电网电压、电流谐波、不平衡负载和太阳辐照度变化等问题，以在电网侧提供具有单位功率因数的平衡正弦电流，并在捕获最大光伏功率的同时，实现光伏系统、公用电网和连接到公共耦合点（PCC）的本地负载之间的有效功率管理。AVF用于对电网畸变电压进行滤波，以提取电压的基频分...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应矢量滤波器（AVF）与改进型Blake-Zisserman自适应滤波器（GMBZAF）组合控制架构，对提升并网光伏系统在复杂电网环境下的性能具有重要参考价值。 该技术的核心优势在于多功能集成化设计。控制架构能同时应对电网电压畸变、电流谐波、负载不平衡及光...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
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