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基于混合子模块拓扑的模块化多电平变换器可靠性分析与冗余配置
Reliability Analysis and Redundancy Configuration of MMC With Hybrid Submodule Topologies
Jianzhong Xu · Penghao Zhao · Chengyong Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电系统的核心技术。本文研究了具有直流故障穿越能力的混合子模块拓扑，旨在平衡直流故障处理能力与系统损耗，通过可靠性分析优化冗余配置，提升高压电力电子系统的运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVdc）领域的MMC拓扑优化，虽然阳光电源目前核心业务侧重于光伏逆变器、储能系统及中低压电网侧产品，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能系统的深入布局，MMC技术在超大规模储能变流器及高压并网接口的应用潜力日益显现。混合子模块拓扑的可靠性分析方法可为公司研发下一代高压大功...
交替臂换流器“扩展重叠”模式：交流故障
The Alternate Arm Converter “Extended-Overlap” Mode: AC Faults
Ewan M. Farr · Ralph Feldman · Jon C. Clare · Omar F. Jasim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对交替臂换流器（AAC）在“扩展重叠”运行模式下的交流故障穿越策略进行了研究。AAC作为一种模块化多电平电压源换流器，在HVDC输电应用中相比半桥MMC具有子模块数量少、电容需求小等优势。文章重点分析了其在交流故障期间的控制策略，以提升系统稳定性。
解读: 交替臂换流器（AAC）作为一种先进的多电平拓扑，在超高压直流输电（HVDC）领域具有应用潜力。虽然阳光电源目前的核心产品线集中在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列），但该拓扑的故障穿越控制逻辑与公司在大型电网侧储能及高压并网系统中的控制算法有共通之处。建议研发团队关注AAC在应对弱电网...
基于梯形调制MMC的高功率DC-DC变换器分析与设计
Analysis and Design of MMC-Based High-Power DC–DC Converter With Trapezoidal Modulation
Mohd Shadab Ansari · Anshuman Shukla · Himanshu J. Bahirat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文研究了基于模块化多电平变换器（MMC）的直流-直流变换器（MMDC）。梯形调制技术因能降低电容需求并提升功率密度，在HVDC系统中具有显著优势。文章针对现有短重叠（SO）梯形调制方案进行了深入分析与改进，旨在优化高压直流应用中的电压匹配与功率传输效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电配套设备具有重要参考价值。MMC拓扑在高压大功率场景下具有天然优势，梯形调制技术能有效降低储能变流器（PCS）内部电容的体积，从而提升系统整体功率密度，降低BOM成本。建议研发团队关注该调制策略在双向DC-DC环节的应用，以优化大...
多电压等级直流电网中臂共享直流变压器的直流故障建模
DC Fault Modeling of Arm-Shared DC Transformers for Multivoltage HVDC Grids
Yilin Wu · Zhiyuan He · Guangfu Tang · Chong Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
短路电流计算与故障特性分析对保护系统设计至关重要。本文针对多电压等级直流电网中连接的臂共享直流变压器（ASDCT），基于RLC电路与等效电流源建立了一种简化的直流故障模型，为直流电网的故障分析与保护策略提供了理论依据。
解读: 该研究关注直流电网中的直流变压器故障建模，对于阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及未来直流微电网、直流配电网业务具有参考价值。随着储能系统向高压化、直流耦合化发展，直流侧故障保护是提升系统可靠性的关键。虽然目前阳光电源产品线以PCS为主，但该故障建模方法可借鉴用于优化储能变流器在直...
直流配电系统中用于可靠负载供电的双极半桥变换器单极故障重构
Monopolar Fault Reconfiguration of Bipolar Half Bridge Converter for Reliable Load Supply in DC Distribution System
Jianjun Ma · Miao Zhu · Yunwei Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对双极性直流配电系统中双极半桥（BiHB）变换器的单极故障重构方案。该方案借鉴了高压直流输电（HVdc）的重构理念，旨在确保直流配电系统在发生单极故障时，仍能为关键负载提供不间断供电，提升系统的供电可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流配电和直流微电网应用的增加，提升PCS在故障工况下的容错能力是保障系统高可靠性的关键。该重构方案可优化阳光电源PCS的拓扑控制逻辑，特别是在多机并联或直流母线供电场景下，通过软件重构...
基于广义电路拓扑的多线混合高压直流断路器通用设计方法
Universal Design Methodology for Multiline Hybrid HVDC Circuit Breakers Based on Generalized Circuit Topology
Yushi Koyama · Shinnosuke Hamajima · Takahiro Ishiguro · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于广义电路拓扑的多线混合高压直流断路器（MHCB）通用设计方法。MHCB通过在多条直流输电线路间共享固态断路器，有效降低了系统成本。该研究解决了现有MHCB配置缺乏统一设计规律的问题，为直流输电系统的保护方案提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）领域的断路器拓扑优化，主要面向大型输电网保护。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及中低压并网技术，与超高压直流输电保护存在一定技术跨度，但其提出的“多线共享固态断路器”设计理念，对于未来大型光伏电站直...
通过注入二次谐波环流优化模块化多电平变换器
MMC）损耗
Limin Yang · Yaohua Li · Zixin Li · Ping Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
针对高压直流输电系统中的模块化多电平变换器（MMC），本文研究了桥臂电流中二次谐波环流（SHCC）对变换器损耗的影响。不同于传统的抑制SHCC方法，本文提出通过主动注入特定二次谐波环流来优化变换器整体损耗，从而提升高压大功率变换系统的运行效率。
解读: MMC技术主要应用于高压直流输电（HVDC）及大功率电网侧储能领域。虽然阳光电源目前的核心产品线以组串式/集中式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统为主，但随着公司在大型电网侧储能及高压并网技术领域的深入，MMC拓扑的损耗优化研究具有前瞻性价值。该研究提出的环流控制策略可为...
一种具有直流故障阻断能力的工频换相高压VSC嵌入式模块化多电平变换器
A Line-Frequency Commutated HV VSC Embedded Modular Multilevel Converter With DC Fault Blocking Capability
Jian Liu · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域，但存在电容体积大、导通损耗高及缺乏直流故障穿越能力等问题。本文提出了一种混合桥臂MMC（HL-MMC），通过拓扑改进有效解决了上述挑战，并具备直流故障阻断能力。
解读: 该研究提出的HL-MMC拓扑在直流故障阻断和损耗优化方面具有显著优势，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然阳光电源目前的主流产品（如PowerTitan、PowerStack系列储能变流器及大型集中式光伏逆变器）多采用成熟的NPC或传统MMC拓扑，但随着未来高压直流输电及大型储能电站对系统...
用于高压直流断路器验证的可重构大电流高压测试平台
Reconfigurable Large-Current and High-Voltage Test Bench for HVDC Circuit Breaker Verification
Nikola Krneta · Makoto Hagiwara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种基于改进型H桥模块化多电平级联变换器（MMCC）的高压直流断路器（HVdcCB）测试平台。该配置通过较少的H桥单元，可在运行中实现重构，从而输出大电流或高电压，以满足直流断路器的分断测试需求。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域的断路器测试，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异，但其核心的模块化多电平级联（MMCC）技术与公司大型集中式逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换架构具有底层技术同源性。该测试平台的可重构特性为公司研发高压大功率电力电子设备的...
一种用于高压直流应用模块化多电平变换器的增强型稳态模型及电容选型方法
An Enhanced Steady-State Model and Capacitor Sizing Method for Modular Multilevel Converters for HVdc Applications
Rafael Oliveira · Amirnaser Yazdani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种模块化多电平变换器（MMC）的增强型稳态模型，用于组件选型及评估参数对MMC性能的影响。该模型能够精确计算MMC桥臂电流、子模块电容电压及桥臂电压的谐波分量幅值，为高压直流输电应用中的设计优化提供了理论支撑。
解读: 该研究针对MMC拓扑的稳态建模与电容选型，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压化、大功率化发展，MMC拓扑在电网侧储能及高压直流接入场景的应用潜力巨大。该模型可优化子模块电容配置，降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队将其应...
面向中高压应用的一类单向混合多电平整流器：分析与比较评估
Unidirectional Hybrid Multilevel Rectifier Family for MV/HV Applications: Analysis and Comparative Evaluation
Jian Liu · Jayesh Kumar Motwani · Di Zhang · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文探讨了中高压（MV/HV）应用中单向整流器的优势，如低成本、体积小及具备反向功率保护功能。针对传统模块化多电平变换器（MMC）在单向AC/DC应用中存在的局限性，文章提出并分析了一系列混合多电平整流器拓扑，旨在优化系统效率与功率密度，适用于高压直流输电及船舶电力系统等领域。
解读: 该研究关注的中高压单向整流拓扑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）具有参考价值。虽然阳光电源目前产品多以双向变换为主，但在特定的大型光伏制氢或直流输电配套电源中，单向高压整流技术可有效降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在降低器件损耗及提升系统可靠性...
基于VMSS的变输入电压扰动下组合逆变器波形感知故障诊断算法
A Waveform-Informed Fault Diagnosis Algorithm for Combined Inverters Under Variable Input Voltage Disturbances Based on VMSS
Zhanjun Huang · Jun Xie · Qiang Yang · Maning Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对更多电飞机机载逆变器在HVDC母线电压扰动下的故障诊断难题，本文提出了一种基于VMSS的波形感知故障诊断算法。该算法有效解决了输入电压波动导致的故障特征模糊问题，提高了逆变器在复杂工况下的开路故障诊断准确性与鲁棒性。
解读: 该研究提出的波形感知故障诊断技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在光伏电站或储能系统中，直流侧电压受光照强度、电池SOC及电网波动影响较大，传统的固定阈值诊断方法易产生误报。引入该算法可提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台在复杂电网环境下的故障预警精度，降低运维成...
双端口构网型互联电力变换器在交直流混合电网中的小信号稳定性及硬件验证
Small-Signal Stability and Hardware Validation of Dual-Port Grid-Forming Interconnecting Power Converters in Hybrid AC/DC Grids
Josep Arévalo-Soler · Mehrdad Nahalparvari · Dominic Groß · Eduardo Prieto-Araujo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月
互联电力变换器（IPCs）是实现高压交流（HVac）与高压直流（HVdc）子网互联的关键设备。为确保交直流混合系统稳定运行，传统控制需根据网络结构在各IPC端口分别配置跟网型（GFL）或构网型（GFM）控制。而双端口GFM控制可在所有IPC上统一应用，主动稳定交流与直流端口电压。本文基于交直流混合导纳模型、特征值灵敏度及算例分析，系统比较了交流GFM、交流GFL与双端口GFM的动态特性。结果表明，双端口GFM控制在更宽频率与工况范围内呈现耗散性，对运行点变化的小信号敏感性显著降低，且在严重故障下...
解读: 该双端口构网型控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究验证的双端口GFM控制可统一应用于交直流混合场景，相比传统GFL/GFM混合配置，在宽频域呈现更优耗散特性，对运行点变化的小信号敏感性显著降低。这为阳光电源在交直流混合微网、直流耦合储能系统中的...
一种用于直流配电网MMC的最近电平PWM方法
A Nearest Level PWM Method for the MMC in DC Distribution Grids
Yi Wang · Can Hu · Ruoyu Ding · Lie Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对中压直流配电网中的模块化多电平变换器（MMC），传统的最近电平调制（NLM）在模块数量较少时会导致严重的电流畸变。本文提出了一种结合NLM和PWM的混合调制方法，通过仅使每个桥臂的一个模块工作在PWM模式下，有效改善了输出波形质量。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着储能系统向中高压直流侧并网趋势发展，MMC拓扑的应用日益广泛。该混合调制方法通过优化PWM策略，在模块数量受限的情况下提升了电流质量，有助于降低滤波成本并提高系统效率。建议研发团队关注该技术在大型储能电...
基于IGBT串联技术的电压源变换器
VSC）样机实用研究
Kai Hou · Yuping Zheng · Xiaohong Wang · Weibang LI 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
随着IGBT及PWM控制策略的发展，电压源变换器（VSC）在HVDC、FACTS及高压变频器等领域应用广泛。针对高压大功率应用场景，本文探讨了IGBT串联技术，旨在突破单管电压等级限制，实现更高电压等级的功率变换。
解读: 该技术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。在超高压光伏并网及大型储能PCS应用中，通过IGBT串联技术可有效提升系统电压等级，降低输出电流，从而减少损耗并优化系统成本。建议研发团队关注该技术在提升大功率变流器耐压能力及均压控制方面的应用，以增强阳...
碳化硅半导体器件在高压直流输电电压源换流器中的对比评估
Comparative Evaluation of Voltage Source Converters With Silicon Carbide Semiconductor Devices for High-Voltage Direct Current Transmission
Keijo Jacobs · Stefanie Heinig · Daniel Johannesson · Staffan Norrga 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文探讨了碳化硅（SiC）功率半导体技术在高压直流（HVDC）输电领域的应用前景。相比传统的硅（Si）基器件，SiC器件结合新型模块化多电平换流器（MMC）拓扑，能显著提升高功率转换系统的效率与功率密度，是未来电力电子技术升级的重要方向。
解读: 该研究对于阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及未来大功率电力电子设备具有重要参考价值。SiC器件在高压、高频场景下的低损耗特性，能够显著提升PCS的转换效率，减小散热系统体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注SiC在高压模块化多电平拓扑中的应用，这不仅有助于优化大型储能电站的...
用于全直流海上风电场的单极对称DC-DC变换器
Monopolar Symmetrical DC–DC Converter for All DC Offshore Wind Farms
Lei Li · Binbin Li · Zhiyuan Wang · Ming Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
针对长距离、大功率海上风电直流并网需求，本文提出一种单极对称DC-DC变换器。该拓扑具备部分功率处理能力，能够实现中压直流汇集系统与高压直流输电系统之间的高升压比转换，有效提升海上风电能量转换效率与系统集成度。
解读: 该技术对阳光电源的海上风电变流器及直流汇集方案具有重要参考价值。随着海上风电向深远海发展，直流汇集技术是未来的关键趋势。该变换器提出的部分功率处理架构可显著降低变换器损耗，提升系统功率密度，这与阳光电源在风电变流器领域追求高效率、高可靠性的研发方向高度契合。建议研发团队关注该拓扑在海上风电直流升压系...
基于二极管整流器高压直流输电连接的构网型海上风力发电机启动控制
Startup Control of Grid-Forming Offshore Wind Turbines Connected to the Diode-Rectifier-Based HVDC Link
Zuan Zhang · Xiaowei Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
基于二极管整流器（DR）的高压直流输电被视为连接偏远海上风力发电机（WTs）与陆上电网的经济方案。然而，DR为无源器件，无法支持风机启动。本文研究利用风能实现DR连接风机的自主启动，避免额外电网支撑或储能系统，降低整体成本。启动过程中风机有功输出极低，易导致转子超速，且同步时可能产生功率冲击。为此，本文创新性地设计了变桨控制策略，并提出无需锁相环的平滑同步控制方法，有效提升启动过程的稳定性与可靠性。通过全面仿真验证了所提控制策略的可行性。
解读: 该研究的构网型控制与无源整流器启动技术对阳光电源ST系列储能变流器及海上风电解决方案具有重要价值。文中提出的无锁相环平滑同步控制方法可直接应用于PowerTitan储能系统的GFM控制策略优化，提升弱电网或孤岛模式下的自启动能力。变桨协同控制思路可借鉴至光储混合系统的功率协调管理，解决启动过程中的功...
基于三次谐波电压注入的全桥模块化多电平变换器储能需求优化
Energy Storage Requirements Optimization of Full-Bridge MMC With Third-Order Harmonic Voltage Injection
Cong Zhao · Yujie Hu · Kedong Luan · Fei Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文研究了基于全桥子模块（FBSM）的模块化多电平变换器（FB-MMC）。通过注入三次谐波电压（THVI），可在提升交流电压的同时显著降低子模块电容需求。该技术在基于电压源变换器的高压直流输电（VSC-HVDC）场景中，对于降低成本及提升直流短路故障穿越能力具有重要应用潜力。
解读: 该研究针对FB-MMC拓扑的电容优化，对阳光电源在大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电领域的应用具有重要参考价值。通过三次谐波注入技术降低子模块电容需求，可直接优化PCS系统的体积与成本，提升系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑在大型电网侧储能项目中的应用可行性，特别是其在提升...
不同控制模式下电压源变换器直流侧阻抗建模与分析
Modeling and Analysis of DC Terminal Impedance of Voltage-Source Converters With Different Control Modes
Danhong Xue · Jinjun Liu · Zeng Liu · Yiming Tu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文针对多端高压直流系统稳定性分析，提出了常规三相两电平电压源变换器（VSC）在不同控制模式下的直流侧阻抗模型。研究涵盖了内环解耦电流控制及包含直流电压控制在内的外环控制策略，为分析变换器与直流电网的交互稳定性提供了理论基础。
解读: 该研究对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高价值。随着电网环境日益复杂，逆变器与直流侧/交流侧的阻抗匹配直接影响系统稳定性。本文提出的阻抗建模方法可用于优化阳光电源产品的控制环路设计，特别是在弱电网接入场景下，能有效提升系统对电网...
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