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模块化多电平变换器
MMC）的故障检测与定位方法
Fujin Deng · Zhe Chen · Mohammad Rezwan Khan · Rongwu Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化、高可用性和高电能质量，在高中压电力应用中极具吸引力。然而，由于MMC由大量功率子模块（SM）组成，可靠性成为其核心挑战。本文提出了一种针对MMC的有效故障检测与定位方法。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中提升功率等级和电能质量的关键技术路径。随着储能系统向高压化、大容量化发展，子模块数量增加带来的可靠性风险日益凸显。本文提出的故障检测与定位方法，能够有效提升系统在复杂工况下的运维效率，降低故障停机时间。建议研发团队将...
模块化多电平变换器的动态电压平衡算法：一种独特的解决方案
Dynamic Voltage Balancing Algorithm for Modular Multilevel Converter: A Unique Solution
Apparao Dekka · Bin Wu · Navid R. Zargari · Ricardo Lizana Fuentes · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）中子模块电容电压控制问题，提出了一种通用的动态电压平衡算法及配套的简化脉宽调制（PWM）结构。该方法可与多种载波PWM技术兼容，有效提升了MMC系统电压控制的灵活性与实现效率。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该算法通过优化子模块电容电压平衡控制，能够显著降低系统对复杂控制逻辑的依赖，提升大功率变换器的动态响应速度和运行可靠性。建议研发团队评估该算法在实现高压直流接入及大型储能PCS系统中的工程可行...
分布式控制架构下通信中断时模块化多电平变换器
MMC）的弹性运行
Shunfeng Yang · Haiyu Chen · Pengfei Sun · Haiyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
高压直流应用中的模块化多电平变换器（MMC）通常采用分布式控制架构管理大量子模块。通信拥塞或网络中断会导致通信中断（CI），进而引发系统故障。本文提出了一种弹性运行策略，旨在解决通信中断问题，确保MMC在复杂通信环境下的稳定运行与可靠性。
解读: 该研究针对MMC分布式控制架构下的通信可靠性问题，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的集中式逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级和更复杂的子模块化架构演进，通信链路的鲁棒性直接影响系统安全性。建议研发团队借鉴该弹性控制策略，优化分布式控制架构...
基于共享电容的模块化多电平变换器及其电压波动抑制
Shared Capacitor Based Modular Multilevel Converter With Suppressed Capacitor Voltage Fluctuation
Yongqing Lv · Fujin Deng · Jianzhong Zhang · Sergio Vazquez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
电容电压波动抑制对模块化多电平变换器（MMC）的可靠运行至关重要。本文提出了一种基于共享电容（SC）的MMC拓扑，通过将每个子模块中的SC作为三相功率通道，并结合多变量排序电压平衡控制（MVS-VBC）策略，有效抑制了电容电压波动，提升了系统运行的安全性。
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。MMC拓扑在兆瓦级以上的大功率并网场景中应用广泛，通过共享电容方案优化子模块设计，不仅能降低电容电压波动带来的应力，还能减少元器件数量，提升功率密度并降低成本。建议研发团队关注该拓扑在大型储能变流器（PC...
一种无需内部测量的模块化多电平变换器子模块电容电压估计器
Submodule Capacitor Voltage Estimator for Modular Multilevel Converters Without Internal Measurements
Antonio Sánchez-Squella · Cristian Jiménez · Felipe Morales · Rolando Burgos · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种模块化多电平变换器（MMC）子模块电容电压估计器。通过测量总线电压、输出电压和电流，无需内部传感器即可确定电容状态。该方法通过基于状态观测器的设计，在仿真和实验中得到了验证，实现了MMC内部状态传感器配置的完全简化。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。该研究提出的无传感器电容电压估计技术，能够显著降低系统硬件成本，减少传感器故障点，从而提升大型电力电子设备的可靠性与维护便捷性。建议研发团队关注该观测器在动态工况下的鲁棒性，评估其在提升系统功...
适用于高压直流应用的新型混合级联DC-DC变换器
The Hybrid-Cascaded DC–DC Converters Suitable for HVdc Applications
Jie Yang · Zhiyuan He · Hui Pang · Guangfu Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种新型混合级联DC-DC变换器（HCDC），由半导体开关和子模块堆叠组成，旨在解决不同电压等级高压直流（HVdc）网络的互联问题。该拓扑结构在资本成本和功率损耗方面表现出显著优势，具有良好的工程应用前景。
解读: 该研究提出的混合级联DC-DC变换器（HCDC）在高压直流输电及大规模储能互联领域具有重要参考价值。对于阳光电源而言，该技术可优化PowerTitan等大型储能系统在更高电压等级直流侧的接入方案，降低系统损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在模块化设计中的可扩展性，评估其在大型地面光伏电站直流...
考虑子模块电压传感器噪声的模块化多电平变换器
MMC）建模
Shiqi Ji · Xingxuan Huang · James Palmer · Fred Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域。随着功率半导体开关速度的提升及子模块设计的紧凑化，子模块电压传感器噪声（SVSN）的影响日益显著，但传统模型尚未充分考虑该因素。本文旨在建立考虑SVSN影响的MMC精确模型，以提升变换器在复杂电磁环境下的控制精度与稳定性。
解读: MMC拓扑是阳光电源在大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网变流器中的核心技术方向。随着系统功率密度的提升，子模块内部的电磁干扰对电压采样精度的影响成为制约控制性能的关键。该研究提出的噪声建模方法，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）的采样滤波算法与闭环控制策略，提升系统在复杂电网...
基于同步旋转坐标系能量纹波控制器的模块化多电平变换器电容电压纹波优化
Capacitor Voltage Ripple Optimization in Modular Multilevel Converter Using Synchronous Reference Frame Energy Ripple Controller
Debdeep Samajdar · Tanmoy Bhattacharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
模块化多电平变换器（MMC）的主要缺点是子模块（SM）电容成本高。通过注入环流来降低电容电压纹波是常用手段，旨在减小电容体积。本文提出一种基于同步旋转坐标系的能量纹波控制器，通过精确控制桥臂能量偏差，有效抑制子模块电容电压波动，从而优化系统成本与性能。
解读: MMC拓扑在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）中具有潜在应用价值。该文献提出的能量纹波控制策略，能够有效降低子模块电容的电压应力，从而减小电容容量需求，直接降低系统硬件成本并提升功率密度。建议研发团队关注该控制算法在宽电压范围下的鲁棒性，并探索其在大型储...
低成本紧凑型非对称单向电流模块化多电平变换器
Low-Cost and Compact Asymmetrical Unidirectional-Current Modular Multilevel Converters
Zhengxuan Li · Bojin Tang · Qiang Song · Lifeng Gou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
尽管具备负电压能力的模块化多电平变换器（MMC）优势明显，但其半导体器件需求量远超传统半桥MMC。本文提出了一种单向电流钳位双子模块（UC-CDSM），通过共享组件结合两个单向电流全桥子模块，旨在降低成本并实现更紧凑的系统设计。
解读: 该拓扑研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过优化子模块设计减少半导体器件数量，可显著降低大功率变流器的硬件成本并提升功率密度。建议研发团队评估该UC-CDSM拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用潜力，特别是在追求高...
极快瞬态过电压条件下晶闸管的失效机理
Failure Mechanism of the Thyristor Under Very Fast Transient Overvoltage Conditions
Jiayi Shao · Zhonghao Dongye · Jiayu Fan · Jiacheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文研究了模块化多电平变换器（MMC）子模块在隔离开关操作时产生的极快瞬态过电压（VFTO）对功率器件的影响。文章搭建了实验平台模拟VFTO侵入过程，深入分析了晶闸管在正向VFTO冲击下的失效机理，为提升电力电子设备的可靠性提供了理论依据。
解读: 该研究关注高压电力电子设备在极端瞬态电压下的可靠性，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。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，系统内部开关操作产生的瞬态过电压可能威胁功率器件寿命。建议研发团队借鉴文中的实验平台搭建方法，对核心功...
混合模块化多电平变换器中IGBT开路故障的双视角分析：统一特性与诊断
A Dual-Perspective Analysis of IGBT Open-Circuit Faults in Hybrid Modular Multilevel Converters: Unified Characteristics and Diagnoses
Hong Wu · Yue Wang · Yi Liu · Yufei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
混合模块化多电平变换器（HMMC）结合了全桥与半桥子模块，具备成本效益高的直流故障穿越能力。然而，IGBT开路故障诊断是实现故障隔离与重构的前提，对提升HMMC系统的可靠性至关重要。
解读: 该研究针对混合模块化多电平变换器（HMMC）的IGBT故障诊断，对阳光电源的高压大功率应用场景具有重要参考价值。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）正向更高电压等级和多电平拓扑演进，以提升效率和功率密度。文中提出的双视角故障诊断方法，可优化系统在复杂工况下的故障识别速度...
一种用于模块化多电平变换器
MMC）的简化最近电平控制
Prafullachandra M. Meshram · Vijay B. Borghate · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种用于模块化多电平变换器（MMC）的简化最近电平控制（NLC）电压平衡方法。该方法无需对子模块电压进行单独排序，也无需冗余开关状态。通过基于待导通子模块数量进行排序，即可识别出需要切换的子模块。
解读: 该技术对阳光电源的大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在兆瓦级储能及高压并网场景中应用广泛，但其子模块电容电压平衡控制复杂度高。该简化NLC方法通过降低计算开销，有助于提升控制系统的实时响应速度，并减少处理器负载。建议研发团队评估该算法在P...
一种基于串联模块的无变压器双极性多组串DC-DC变换器
A Transformerless Bipolar Multistring DC–DC Converter Based on Series-Connected Modules
Sixing Du · Bin Wu · David Xu · Navid R. Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种基于串联子模块的无变压器双极性多组串DC-DC变换器，旨在用于中压大功率直流电网的电压转换与功率流管理。该变换器结构灵活，由多个组串构成，每个组串包含四个阀，并通过两个经济型直流电容进行交叉连接。
解读: 该拓扑结构在多组串直流变换及中压直流接入方面具有显著优势，与阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统在直流侧耦合技术上有潜在协同效应。其无变压器设计有助于提升系统功率密度并降低成本，特别适用于大型地面光伏电站或工商业储能系统中的直流汇流环节。建议研发团队关注该拓扑在高压直流侧的效...
具有改进谐波性能的模块化多电平变换器电压平衡方法
Voltage-Balancing Approach With Improved Harmonic Performance for Modular Multilevel Converters
Apparao Dekka · Bin Wu · Ricardo Lizana Fuentes · Marcelo Perez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
在模块化多电平变换器（MMC）中，子模块间的电压平衡对于生成多电平阶梯波形及确保功率器件电压应力均衡至关重要。本文提出了一种改进的电压平衡方法，旨在优化输出电能质量（电压和电流波形），并提升变换器的整体可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的电压平衡与谐波优化策略，有助于提升大容量变换器的输出电能质量，降低滤波器设计难度，从而减小系统体积与成本。对于阳光电源而言，该技术可进一步优化高压大功率并网设备的控制算法，提升在弱电...
模块化多电平变换器子模块IGBT通态电压计算方案
An ON-State Voltage Calculation Scheme of MMC Submodule IGBT
Shiying Chen · Shengchang Ji · Liang Pan · Chenshuo Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
模块化多电平变换器（MMC）中子模块IGBT的退化可通过通态电压监测。本文提出了一种在额定电流和正常结温下计算IGBT通态电压的方案，基于MMC桥臂的基尔霍夫电压定律（KVL）建立了通态电阻方程，为功率器件的健康状态评估提供了理论基础。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子变换器（MMC）中核心功率器件IGBT的健康状态监测，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。随着阳光电源产品向更高电压等级和更大功率密度发展，基于通态电压的在线监测技术可有效提升系统的可靠性与运维效率，通过iSolar...
用于高压直流输电的非单位功率因数下混合模块化多电平整流器分析
Analysis of Hybrid Modular Multilevel Rectifier Operated at Nonunity Power Factor for HVDC Applications
Jian Liu · Di Zhang · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文研究了用于高压直流（HVDC）输电的混合模块化多电平整流器（HMMR）。该拓扑通过引入工频二极管堆栈替代部分子模块和电容，在单位功率因数下可显著降低成本。文章进一步分析了其在非单位功率因数运行下的性能表现，为高压大功率变换器设计提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的高压直流输电（HVDC）拓扑与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进方向相关。HMMR通过二极管堆栈替代部分有源子模块的思路，对降低高压大功率变换器的成本和复杂度具有参考价值。虽然目前阳光电源产品线以中低压侧为主，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（...
模块化多电平矩阵变换器的新型分布式控制平台与算法
Novel Distributed Control Platform and Algorithm for a Modular Multilevel Matrix Converter
Jonas Kienast · Andreas Hoffmann · Martin Höer · Steffen Bernet · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）在低速驱动和双馈感应发电机应用中极具潜力。其模块化和可扩展性使其成为高功率中压系统的理想选择。然而，M3C的设计与实现面临巨大挑战，主要在于控制平台需处理海量的子模块及复杂的测量数据。
解读: M3C拓扑在高功率中压系统中的应用潜力，对阳光电源的风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的未来技术演进具有参考价值。该文提出的分布式控制平台架构，有助于解决高功率密度下多模块协同控制的算力瓶颈。建议研发团队关注其在复杂多电平拓扑下的模块化控制策略，这对于提升阳光电源中压变流器产品的...
一种用于模块化多电平变换器中电容器并联连接的子模块实现方案
A Submodule Implementation for Parallel Connection of Capacitors in Modular Multilevel Converters
Kalle Ilves · Franz Taffner · Staffan Norrga · Antonios Antonopoulos 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
在模块化多电平变换器（MMC）中，开关频率与子模块电容电压纹波之间存在权衡。当开关频率降低时，平衡电容电压变得困难。本文提出了一种新型子模块电路，旨在改善低开关频率下的电容电压平衡性能。
解读: 该技术对阳光电源的大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及高压集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在大功率、高压并网场景中应用广泛，通过优化子模块电路实现低频下的电压平衡，有助于降低开关损耗，提升系统整体效率，并减小滤波元件体积。建议研发团队评估该拓扑在提升大功率PCS系统功率密度及...
一种改进的模块化多电平变换器电压平衡算法：阶梯波与相移PWM的评估
A Modified Voltage Balancing Algorithm for the Modular Multilevel Converter: Evaluation for Staircase and Phase-Disposition PWM
Rosheila Darus · Josep Pou · Georgios Konstantinou · Salvador Ceballos 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种低复杂度的模块化多电平变换器（MMC）电压平衡算法，旨在降低功率器件的开关频率。该算法实现简单，无需条件执行逻辑，且易于扩展，适用于任意数量的子模块（SM）。文中对阶梯波调制和相移PWM技术进行了评估。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及高压储能变流器（PCS）领域具有重要应用潜力。该文提出的低复杂度电压平衡算法，能够有效降低开关损耗并简化控制逻辑，对于提升大功率变换器的效率及系统可靠性具有直接参考价值。建议研发团队关注该算法在PowerTitan等大型储能系统高压直流侧的应用，通过优化...
一种基于基波排序频率的模块化多电平变换器电容电压平衡方法
A Capacitor Voltage Balancing Method With Fundamental Sorting Frequency for Modular Multilevel Converters Under Staircase Modulation
Hao Peng · Rui Xie · Kun Wang · Yan Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种用于模块化多电平变换器（MMC）的基波频率排序算法，配合阶梯波调制技术以平衡浮动电容电压。该方法根据子模块电容的充电能力，在每个基波周期内分配驱动脉冲。通过对电容电压增量进行排序，有效评估了驱动脉冲的充电能力，从而实现电压平衡。
解读: 该技术主要应用于高压大功率变换领域，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。MMC拓扑在超高压并网场景中具有显著优势，通过优化阶梯波调制下的电容电压平衡算法，可以有效降低开关频率，减少开关损耗，并提升系统效率。建议研发团队关注该算法在降低控制复杂度和...
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