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模块化多电平变换器启动过程中的闭环预充电控制
Closed-Loop Precharge Control of Modular Multilevel Converters During Start-Up Processes
Binbin Li · Dandan Xu · Yi Zhang · Rongfeng Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了两种闭环预充电控制方法，分别用于模块化多电平变换器（MMC）在直流侧和交流侧启动过程中对子模块（SM）电容进行充电。该方法旨在调节恒定充电电流，从而缩短启动时间并消除浪涌电流，同时实现了电容电压平衡控制。
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。该文提出的闭环预充电控制策略能有效解决大容量储能系统启动时的浪涌电流冲击问题，提升设备安全性与可靠性。建议研发团队关注该控制算法在提升系统黑启动能力及缩短并网响应时间方面的应用，优化PCS产品...
具有集成电压平衡能力的双极性低压直流系统DC/DC变换器
DC/DC Converter for Bipolar LVdc System With Integrated Voltage Balance Capability
Binbin Li · Qintian Fu · Shukai Mao · Xiaodong Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
双极性低压直流配电系统能有效整合可再生能源并提升效率，但面临极间电压不平衡挑战。本文提出一种基于双向CLLC DC/DC变换器的改进方案，通过简化电路结构，在实现功率变换的同时集成电压平衡功能，有效提升了系统的可靠性与灵活性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流系统在工商业及用户侧储能场景中应用潜力巨大，集成电压平衡功能的CLLC拓扑可优化PCS的硬件架构，减少元器件数量，提升功率密度与系统可靠性。建议研发团队评估该拓扑在直流耦合储能系...
基于统一MMC高频阻抗模型的高频谐振抑制
High-Frequency Resonance Suppression Based on Unified MMC High-Frequency Impedance Model
Zigao Xu · Binbin Li · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对模块化多电平变换器（MMC）中频发的高频谐振（HFR）问题，现有研究多局限于特定控制策略或电网条件。本文提出了一种统一MMC高频阻抗模型（UHFIM），旨在克服上述局限性，为不同电网环境下的谐振分析与抑制提供通用理论框架。
解读: 随着阳光电源大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）向高压、大功率方向发展，MMC拓扑在长距离输电及大型储能并网中的应用日益增多。高频谐振是影响系统并网稳定性的关键挑战。该文提出的UHFIM模型能够帮助研发团队在产品设计阶段更精准地预测复杂电网环境下的谐振风险，优化控制参数。对于阳光...
一种星型配置无变压器H桥级联STATCOM的新型控制方法
A Novel Control Method for Transformerless H-Bridge Cascaded STATCOM With Star Configuration
Rong Xu · Yong Yu · Rongfeng Yang · Gaolin Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种基于星型配置多电平H桥变换器的无变压器静止同步补偿器（STATCOM）系统。所提控制方法兼顾电流环控制与直流电容电压平衡控制。在电流环控制方面，采用基于无源性控制（PBC）理论的非线性控制器，有效提升了系统的动态响应与稳定性。
解读: 该研究涉及的多电平H桥级联拓扑与阳光电源的大型集中式逆变器及电网侧储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换架构高度相关。无变压器设计有助于提升系统功率密度并降低成本，而基于无源性控制（PBC）的算法可优化电网电压波动下的动态响应。建议研发团队关注该拓扑在电网侧大功率STATCOM应用中的电容...
带或不带估计磁链误差的自适应全阶观测器速度估计算法设计方法
Design Method of Adaptive Full Order Observer With or Without Estimated Flux Error in Speed Estimation Algorithm
Wei Sun · Yong Yu · Gaolin Wang · Binbin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文针对感应电机无传感器驱动中的自适应全阶观测器，提出了两种改进速度估计稳定性和鲁棒性的设计方法。重点探讨了在传统速度估计算法中忽略估计转子磁链误差的问题，并对其进行了优化改进。
解读: 该研究涉及电机无传感器控制算法，与阳光电源的风电变流器业务具有一定相关性。风电变流器在双馈或直驱风机控制中，对转子位置或速度的精确观测是实现高效变流的关键。文中提出的全阶观测器改进方法，可为公司提升风电变流器在复杂电网环境下的动态响应速度和鲁棒性提供理论参考。建议研发团队关注该算法在低速区及弱电网下...
模块化多电平变换器中单IGBT开路故障的故障诊断与容错控制
Fault Diagnosis and Tolerant Control of Single IGBT Open-Circuit Failure in Modular Multilevel Converters
Binbin Li · Shaolei Shi · Bo Wang · Gaolin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化特性而备受关注。为提高系统可靠性并减少非计划停机，本文提出了一种完整的故障诊断与容错控制方案，旨在确保MMC在部分子模块发生故障时仍能持续稳定运行。
解读: 该技术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。随着大功率电力电子设备向多电平拓扑演进，子模块的可靠性直接影响电站的运维成本。本文提出的故障诊断与容错控制策略，可优化阳光电源iSolarCloud平台的智能运维功能，实现对功率模块故障的精准定位与在线冗余切...
考虑电网阻抗耦合的MMC完整HSS阻抗模型
A Complete HSS-Based Impedance Model of MMC Considering Grid Impedance Coupling
Zigao Xu · Binbin Li · Linjie Han · Junlin Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
谐波状态空间（HSS）是表征模块化多电平变换器（MMC）内部谐波特性的有效建模方法。现有模型多假设电网理想，忽略了电网阻抗及双闭环控制与锁相环（PLL）的影响。本文提出了一种完整的MMC阻抗模型，准确刻画了考虑电网阻抗耦合下的系统谐波交互特性。
解读: 该研究对于阳光电源在大功率中高压并网应用（如大型地面光伏电站、储能电站及风电变流器）具有重要参考价值。随着电网弱电网特性日益显著，基于HSS的阻抗建模能有效预测MMC类变换器在复杂电网环境下的谐振风险。建议将此建模方法集成至iSolarCloud智能运维平台的仿真分析模块中，优化PowerTitan...
模块化多电平变换器的可变舍入电平控制方法
Variable Rounding Level Control Method for Modular Multilevel Converters
Jiapeng Yin · Jose I. Leon · Marcelo A. Perez · Leopoldo G. Franquelo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种改进的模块化多电平变换器（MMC）控制方法。该方法基于模型预测控制（MPC）技术对传统的最近电平控制（NLC）方案进行改进，在保持NLC方案控制简单性的同时，显著增强了对相电流和环流的控制能力。
解读: MMC拓扑在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）中具有重要应用潜力。该研究提出的基于MPC的改进型NLC控制策略，能够有效优化多电平变换器的环流抑制与电流质量，对于提升大型电站侧储能PCS的效率与电网适应性具有参考价值。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的计...
用于高功率大型光伏应用的中压直流-高压直流-交流三端口功率路由器
Isolated MVdc-HVdc-AC Three-Port Power Router for High-Power Large-Scale PV Applications
Zhixian Liao · Binbin Li · Yijia Yuan · Yingzong Jiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于大型光伏电站中压直流汇集及交流并网的三端口功率路由器（TP-PR）。该拓扑通过将模块化多电平变换器（MMC）与晶闸管阀通过集成变压器结合，有效降低了中压直流侧的半导体容量需求，并优化了中压侧的系统性能。
解读: 该技术方案针对大型地面光伏电站的直流汇集与并网，与阳光电源的集中式逆变器及大型电站解决方案高度契合。MMC与晶闸管结合的拓扑能够显著提升高压大功率场景下的效率与功率密度，对阳光电源未来开发更高电压等级（如1500V及以上）的集中式逆变器及中压直流接入方案具有重要的参考价值。建议研发团队关注该拓扑在降...
通过降低平均电容电压减少混合模块化多电平变换器的电容
Capacitance Reduction of the Hybrid Modular Multilevel Converter by Decreasing Average Capacitor Voltage in Variable-Speed Drives
Shaoze Zhou · Binbin Li · Mingxu Guan · Xinyi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压领域应用广泛，但在中压变速驱动中面临低速下电容电压纹波大的挑战。混合MMC（HMMC）因其较低的电容电压纹波和优化的拓扑特性，在电机驱动领域展现出巨大潜力。
解读: 该研究探讨的混合MMC拓扑及电容电压优化策略，主要针对中高压电机驱动领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS，但该拓扑在降低电容容量、提升功率密度方面的思路，可为公司未来研发更高电压等级、更高功率密度的集中式光伏逆变器或大型储能变流器提供技术参考。特别是在应对极端工况下的...
模块化多电平变换器插入冷备用子模块时的无缝切换控制
Seamless Transition Control for Modular Multilevel Converters When Inserting a Cold-Reserve Redundant Submodule
Binbin Li · Yi Zhang · Rongfeng Yang · Rong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
模块化多电平变换器（MMC）通常需要冗余子模块以保障可靠性。本文提出了一种新型控制方法，实现了在旁路故障子模块并插入冗余子模块过程中的无缝切换。该方法允许冗余子模块处于冷备用模式，从而有效降低导通损耗，提升系统整体效率。
解读: 该技术对阳光电源的大功率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。MMC拓扑常用于高压大功率场景，通过冷备用冗余设计，不仅能提升系统可靠性，还能显著降低待机损耗，符合阳光电源追求高效率、高可靠性的产品设计理念。建议研发团队关注该无缝切换算法，以优化大型储能变流器在故障...
用于模块化多电平变换器
MMC）的降低直流侧电流纹波的先进2N+1子模块统一PWM策略
Qiang Yu · Fujin Deng · Chengkai Liu · Zheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
模块化多电平变换器（MMC）中，2N+1子模块统一脉宽调制（SUPWM）可实现2N+1电平输出，但会在桥臂电感上产生电压脉冲，导致直流侧出现较大的高频电流纹波，影响系统性能。本文提出了一种改进的SUPWM策略，旨在有效抑制MMC直流侧的高频电流纹波。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率并网变流器中具有重要应用潜力。该文章提出的优化调制策略能显著降低直流侧电流纹波，有助于减小直流侧滤波电感体积，提升系统功率密度，并降低电容器的应力，从而延长储能系统寿命。建议研发团队评估该算法在PowerTitan系列PCS...
基于三电平功率模块的MV与LV直流配电系统互联直流固态变压器
DC Solid State Transformer Based on Three-Level Power Module for Interconnecting MV and LV DC Distribution Systems
Xiaodong Zhao · Binbin Li · Qintian Fu · Shukai Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种用于中压直流（MVdc）与低压直流配电系统互联的三电平直流固态变压器（TL-DCSST）。该方案利用具有优异开关特性的低压IGBT构建中压功率模块，有效减少了中频变压器的数量，提升了系统功率密度与效率，为直流微电网及直流配电架构提供了高效的电压变换解决方案。
解读: 该技术在直流配电与微电网领域具有重要应用前景，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及工商业直流微电网解决方案高度契合。通过采用三电平拓扑和低压IGBT模块化设计，可显著提升直流变换器的功率密度并降低损耗，有助于优化阳光电源大功率储能变流器（PCS）的内部架构。建议研发...
采用混合Si和SiC半桥子模块的中压模块化多电平变换器运行控制
Operation of Medium-Voltage Modular Multilevel Converter With Hybrid Si and SiC Half-Bridge Sub-Modules
Linjie Han · Binbin Li · Huaiguang Gu · Dong Liu 等7人 · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
本文研究了一种基于混合硅（Si）和碳化硅（SiC）半桥子模块的中压模块化多电平变换器（MV-MMC），旨在降低开关损耗。与采用全桥子模块的传统混合型MMC不同，本文仅通过引入半桥型SiC子模块实现系统稳定运行，保留了MMC的模块化特性。核心贡献在于合理分配开关动作，综合协调三个目标：降低总开关损耗、保证各子模块电容电压均衡，并抑制Si子模块的电容电压纹波。
解读: 该混合Si/SiC半桥MMC技术对阳光电源中压储能变流器和电动汽车驱动产品具有重要应用价值。核心创新在于通过半桥拓扑实现混合器件配置，相比全桥方案降低成本的同时保留模块化优势。其开关损耗优化与电容电压均衡协调控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的功率模块设计，在保证Si器件安全运行的前提下，通过S...
一种具有确定直流电压增益调节能力的串联谐振DC/DC变换器用于可再生能源中压直流汇集
A Series Resonant DC/DC Converter with Certain DC Voltage Gain Adjustment Capability for Renewable Energy MVDC Collection
Yingzong Jiao · Minghui Wang · Binbin Li · Zhiyuan Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
中压直流（MVDC）汇集是大规模可再生能源集成的 promising 方案。本文提出一种具备一定直流电压增益调节能力的串联谐振DC/DC变换器。通过在传统结构基础上增加一个辅助半桥及低绝缘等级辅助变压器，实现灵活的电压增益调节。系统内所有半导体器件在全电压与功率范围内均可实现软开关，确保高效率运行。分析涵盖平面轨迹、器件应力、电压增益及谐振参数设计方法。仿真与降尺度实验验证了该方案的有效性。
解读: 该串联谐振DC/DC变换器技术对阳光电源中压直流产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现多组电池簇的中压直流汇集，通过辅助半桥结构灵活调节电压增益，适配不同SOC状态的电池组并网。全范围软开关特性可显著提升ST系列储能变流器在宽电压工况下的效率，降低SiC器件开关损耗。该...
一种支持宽电压范围运行的高功率MVAC-LVDC整流器
A High-Power MVAC-LVDC Rectifier Empowering Wide Voltage Range Operation
Ning Wang · Binbin Li · Yulong Wang · Yingzong Jiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在铁路系统、数据中心、电动汽车充电站和氢电解槽等各类应用中，对直流电力负载的需求不断增加，这就需要高效的整流器，能够将中压交流（MVac）转换为低压直流（LVdc），同时适应较宽的直流电压范围。本文提出了一种新型大功率中压交流 - 低压直流整流器，该整流器集成了子模块（SM）臂、晶闸管、单片式中频变压器（MMFT）和二极管桥。子模块臂能够精确控制晶闸管换相、中压交流电流和直流电流，同时在中压交流侧和低压直流侧都保持较高的波形质量。通过调节臂电压，该整流器可实现从零到额定值的宽直流电压范围。与传统...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项MVac-LVdc整流技术与公司在储能系统、电动汽车充电和氢能业务的战略方向高度契合。该技术通过创新性地整合子模块臂、晶闸管、单体中频变压器和二极管桥，实现了中压交流到低压直流的高效转换，特别是其宽电压范围调节能力（从零到额定值），这对我们的多场景应用具有重要价值。 ...
用于大功率大规模光伏应用的隔离型MVdc-HVdc-AC三端口电力路由器
Isolated MVdc-HVdc-AC Three-Port Power Router for High-Power Large-Scale PV Applications
Zhixian Liao · Binbin Li · Yijia Yuan · Yingzong Jiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种适用于大规模光伏应用中压（MV）直流汇集并可实现部分交流电源整合的隔离型三端口功率路由器（TP - PR）。通过集成变压器将模块化多电平变换器（MMC）与晶闸管阀相结合，不仅降低了中压直流侧安装的半导体容量，还消除了对中压侧子模块（SM）电容的需求。特别地，MMC利用高频电流进行中压直流功率传输，有效降低了对子模块电容的要求。此外，晶闸管的低导通压降以及零电压开关和零电流开关技术，确保了TP - PR具有较低的转换损耗。与传统的隔离型三端口拓扑相比，TP - PR可使半导体成本降低...
解读: 从阳光电源大型地面光伏电站和集中式逆变器业务角度看，这项隔离型三端口功率路由器技术具有重要的战略价值。该技术针对中压直流汇集的大规模光伏应用场景，与阳光电源正在布局的1500V+系统乃至更高电压等级的技术路线高度契合。 技术优势方面，通过将模块化多电平换流器（MMC）与晶闸管阀结合，该方案在半导体...
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