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五电平ANPC变换器的电容电压平衡控制
Capacitor Voltage Balancing of a Five-Level ANPC Converter Using Phase-Shifted PWM
Kui Wang · Lie Xu · Zedong Zheng · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
五电平有源中点钳位（5L-ANPC）变换器是高功率中压电机驱动的理想拓扑。本文提出了一种针对5L-ANPC变换器的电容电压平衡方法，涵盖了直流母线电容和飞跨电容的电压平衡控制，旨在确保变换器中串联或高压开关器件的安全运行。
解读: 该技术对于阳光电源在高功率、中压大功率光伏逆变器及储能变流器（PCS）领域的研发具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑能有效降低开关器件的电压应力并提升电能质量。5L-ANPC拓扑及其电容平衡控制策略可优化阳光电源大功率集中式逆变器或大型储能PCS的...
模块化多电平矩阵变换器分支故障下的分支电流优化控制
Optimized Branch Current Control of Modular Multilevel Matrix Converters Under Branch Fault Conditions
Boran Fan · Kui Wang · Zedong Zheng · Lie Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）在高压大功率应用中极具潜力，具备易扩展、波形质量高及高可用性等优点。本文旨在进一步提升M3C在发生分支故障时的可用性，通过建立通用的非线性多变量优化模型，对故障条件下的分支电流进行优化控制，以保障系统在部分分支失效后的稳定运行。
解读: M3C作为一种先进的多电平拓扑，其高压大功率特性与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进方向具有潜在关联。虽然当前阳光电源主流产品多采用组串式或常规多电平拓扑，但该研究提出的‘故障容错控制策略’对于提升大型电站及储能系统的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注...
针对中点钳位型与飞跨电容型四电平变换器的广义低开关频率调制
Generalized Low Switching Frequency Modulation for Neutral-Point-Clamped and Flying-Capacitor Four-Level Converters
Mingzhe Wu · Hao Tian · Kui Wang · Georgios Konstantinou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
四电平中点钳位（NPC）和飞跨电容（FC）变换器因其优异的输出性能和高功率密度，成为高压大功率应用的首选。本文主要解决这些变换器在缺乏冗余状态时，直流侧电容电压及飞跨电容电压不平衡的挑战，并提出了一种广义低开关频率调制策略。
解读: 该研究针对多电平拓扑的电压平衡与调制策略，对阳光电源的高压大功率产品线具有重要参考价值。在大型地面光伏电站的集中式逆变器及PowerTitan系列大功率储能变流器中，随着电压等级提升，多电平拓扑的应用日益广泛。该调制策略有助于降低开关损耗，提升整机效率，同时解决多电平拓扑中常见的电容电压平衡难题。建...
五电平矩阵变换器输出电压调制研究
Research on Output Voltage Modulation of a Five-Level Matrix Converter
Lin Qiu · Lie Xu · Kui Wang · Zedong Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
矩阵变换器（MC）作为一种无需中间直流环节的直接交流-交流变换器，具备高功率密度、四象限运行及双向功率流等优势。然而，其在高压大功率系统中的应用受限于器件耐压水平。本文研究了多电平技术在矩阵变换器中的应用，旨在提升输出电压等级并优化调制策略。
解读: 该研究探讨的多电平矩阵变换器拓扑，在提升功率密度和电压等级方面具有前瞻性。对于阳光电源而言，虽然目前主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用基于直流环节的拓扑，但该技术在未来高压直驱风电变流器或特定工业交流传动领域具有潜在应用价值。建议研发团队关注其在减少无源元件体积、提升系统...
一种用于平衡多电平二极管钳位变换器电容电压的广义简化虚拟矢量PWM
A Generalized Simplified Virtual Vector PWM to Balance the Capacitor Voltages of Multilevel Diode-Clamped Converters
Qamar Muhammad Attique · Kui Wang · Zedong Zheng · Hong Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种广义简化虚拟矢量脉宽调制（SVVPWM）方法，旨在解决多电平二极管钳位变换器（DCC）在所有运行条件下的电容电压平衡问题。该方法克服了传统空间矢量PWM和载波PWM在特定工况下无法实现电压平衡的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能PCS产品具有重要意义。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进，电容电压平衡是提升系统可靠性与效率的关键。该SVVPWM方法能有效解决多电平变换器在复杂工况下的中点电位漂移问题，有助于优化大功率逆变器的输出电能质量，降低滤波器体积，从而提升阳光电...
数据驱动与事件驱动相结合的电力变换器在线学习预测控制
Combining Data-Driven and Event-Driven for Online Learning Predictive Control in Power Converters
Xing Liu · Lin Qiu · Youtong Fang · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种结合数据驱动与事件驱动的在线学习预测控制策略，旨在解决电力变换器中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）面临的模型参数不确定性及开关损耗过高的问题。该方法通过在线学习优化控制性能，有效提升了变换器在复杂工况下的鲁棒性与效率。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能变流器）中广泛使用的模型预测控制（MPC）技术。通过引入数据驱动与事件驱动机制，可显著提升逆变器在电网参数波动下的动态响应能力，并降低开关频率以减少损耗，从而提升产品能效。建议研发团队将其应用于iSolarCloud平台的边缘计...
基于载波重叠PWM的五电平中点钳位逆变器中点电压平衡方法
Neutral-Point Voltage Balancing Method for Five-Level NPC Inverters Based on Carrier-Overlapped PWM
Kui Wang · Zedong Zheng · Lie Xu · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
针对五电平中点钳位（NPC）逆变器中点电压不平衡这一制约工业应用的核心难题，本文提出了一种基于载波重叠脉宽调制（COPWM）的闭环中点电压平衡控制策略。该方法通过三个步骤实现四个直流侧电容电压的平衡，有效提升了多电平逆变器的输出性能与系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展，五电平及以上的多电平拓扑能有效降低开关应力并提升电能质量。该研究提出的COPWM平衡策略可优化阳光电源现有大功率变流器的控制算法，降低对电容容量的冗余设计要求，...
具有五至八个输出电压电平的简化飞跨电容三单元逆变器的全范围运行
Full Range Operation of Simplified Flying-Capacitor Three-Cell Inverters With Five to Eight Output Voltage Levels
Mingzhe Wu · Kui Wang · Kehu Yang · Feng Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
相比传统飞跨电容（FC）多单元变换器，简化型FCMC系列显著减少了电容数量并提升了功率密度。然而，这种简化导致冗余开关状态减少，使得FC电压平衡变得极具挑战，限制了其有效运行范围。本文针对该问题提出了解决方案，实现了全范围运行。
解读: 该技术通过简化拓扑结构提升功率密度，对阳光电源的组串式逆变器和储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求更高功率密度和更小体积的趋势下，该拓扑有助于降低系统成本。但由于其电压平衡控制难度大，建议研发团队重点评估其在动态负载下的稳定性，并结合iSolarCloud平台进行实时监测。该技术可作为下一代...
用于中压大功率变换的五电平混合钳位变换器拓扑与控制
Topology and Control of a Five-Level Hybrid-Clamped Converter for Medium-Voltage High-Power Conversions
Kui Wang · Zedong Zheng · Lie Xu · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
五电平混合钳位（5L-HC）变换器是一种新型拓扑，适用于高性能中压大功率变换，无需开关管直接串联。该变换器的核心挑战在于各相两个飞跨电容电压及直流侧两个中点电位的平衡。本文提出了一种解耦电压平衡控制策略。
解读: 该拓扑通过多电平技术提升了功率密度并降低了开关应力，非常契合阳光电源在大型地面光伏电站及大型储能系统（如PowerTitan系列）中对高压、大功率变换的需求。由于该拓扑避免了开关管直接串联，有助于提升系统的可靠性与效率。建议研发团队关注其电压平衡控制策略，评估其在兆瓦级集中式逆变器或大型储能PCS中...
PWM电机系统中共模电流的时频特性研究
Time–Frequency Characteristics Research of Common Mode Current in PWM Motor System
Shiran Cao · Feng Niu · Xiaoyan Huang · Shaopo Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
随着PWM电机系统开关频率的提高，共模电流（CMC）严重影响系统运行可靠性。本文建立了CMC数学模型，对其时频特性进行了详细分析，并探讨了电机系统关键参数对CMC的影响，为抑制电磁干扰和提升系统可靠性提供了理论依据。
解读: 共模电流（CMC）是电力电子变换器设计中的核心电磁兼容（EMC）问题。虽然本文聚焦于电机驱动系统，但其对PWM开关频率与共模电流关系的建模方法，可直接迁移至阳光电源的组串式光伏逆变器及风电变流器设计中。随着阳光电源产品向高功率密度、高开关频率方向演进，CMC的抑制对于降低电磁干扰、提升功率模块及整机...
一种低损耗且电压自平衡的准两电平中压SiC MOSFET功率模块
A Quasi-Two-Level Medium-Voltage SiC MOSFET Power Module With Low Loss and Voltage Self-Balance
Jiye Liu · Chi Li · Zedong Zheng · Kui Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
针对高压、高功率密度变换器对宽禁带器件的需求，本文提出了一种通过堆叠低压SiC MOSFET实现等效高压阻断能力的功率模块。该设计利用准两电平拓扑结构，在保持低导通电阻和高电流容量的同时，有效解决了串联器件的电压自平衡问题，相比单颗高压器件具有成本与性能优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流侧电压（如1500V及以上）演进，利用SiC器件堆叠技术可显著降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该模块的电压自平衡机制，将其应用于高压PCS拓扑设计中，以替代昂贵的高压...
一种具有共模电压消除能力的离散选择性谐波消除公式
A Discrete Selective Harmonic Elimination Formulation With Common-Mode Voltage Elimination Ability
Mingzhe Wu · Suna Pan · Kui Wang · Georgios Konstantinou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
共模电压（CMV）对高功率变流器驱动系统有害，完全消除CMV优于单纯的抑制。本文提出了一种具有CMV消除能力的离散选择性谐波消除（SHE）公式，通过优化输出电压波形，在实现谐波治理的同时彻底消除共模电压影响。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。在大型地面电站及工商业应用中，共模电压不仅影响系统电磁兼容性（EMC），还可能导致漏电流增加，加速光伏组件PID效应。通过将该离散SHE算法集成至逆变器控制策略中，可在不增加额外硬件滤波成本的前提下，提升系统电能质量并降低对电网的干扰。建议...
基于事件驱动的强化学习预测控制器设计用于三相NPC变换器
Event-Driven Based Reinforcement Learning Predictive Controller Design for Three-Phase NPC Converters Using Online Approximators
Xing Liu · Lin Qiu · Youtong Fang · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对三相NPC变换器提出了一种基于事件驱动的强化学习无模型预测控制策略。该方法利用在线逼近器解决系统不确定性，并通过事件触发机制有效降低开关损耗。核心创新在于引入评价神经网络学习性能函数，实现对复杂电力电子系统的优化控制。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如集中式逆变器、大功率储能PCS）具有极高的应用价值。NPC（中点钳位）三电平拓扑是阳光电源大功率光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器的关键技术路线。通过引入强化学习与事件驱动控制，可以在保证并网电能质量的前提下，显著降低开关频率带来的损耗，提升整机效率。建议...
树型有源中点钳位多电平拓扑的通用推导方法
A Generalized Derivation Method of Tree-Type Active Neutral-Point-Clamped Multilevel Topologies
Kui Wang · Mingzhe Wu · Zedong Zheng · Josep Pou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种树型有源中点钳位（TANPC）多电平拓扑的新型通用推导方法。该方法旨在通过最少的器件数量实现更多的电压电平，从而有效减小高功率应用中无源元件的体积，提升多电平变换器的功率密度。
解读: 该研究提出的TANPC拓扑通用推导方法对阳光电源的核心业务具有重要价值。在高功率光伏逆变器（如集中式及大功率组串式）和大型储能系统（PowerTitan系列）中，提升功率密度是降低系统成本和体积的关键。该拓扑通过优化器件数量实现多电平输出，有助于进一步减小滤波电感等无源器件的体积，提升整机效率。建议...
一种基于支路电流重分配的模块化多电平矩阵变换器等频运行能量平衡策略
A Branch Current Reallocation Based Energy Balancing Strategy for the Modular Multilevel Matrix Converter Operating Around Equal Frequency
Boran Fan · Kui Wang · Pat Wheeler · Chunyang Gu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）在高中压大功率应用中极具潜力。由于其模块化结构，M3C具有良好的可扩展性、高质量波形输出及容错能力。然而，当输出频率接近输入频率时，M3C存在电容电压低频波动问题，限制了其应用范围。本文提出了一种基于支路电流重分配的能量平衡策略，有效解决了该工况下的电压波动难题。
解读: M3C拓扑主要应用于高压大功率电机驱动及风电变流器领域。对于阳光电源而言，该研究中涉及的电容电压平衡控制策略，可为公司在风电变流器及未来兆瓦级高压储能变流器（PCS）的拓扑优化提供技术储备。虽然目前阳光电源主流产品以组串式和集中式逆变器为主，但随着电网对高压、大容量电力电子设备需求的增加，掌握多电平...
多电平双有源桥DC-DC变换器的调制与软开关优化控制
Modulation and Soft-Switching Optimization Control of Multilevel Dual Active Bridge DC–DC Converters
Jupeng Pang · Kui Wang · Mingzhe Wu · Wei Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
双有源桥（DAB）变换器是极具前景的DC-DC拓扑。通过引入多电平结构，DAB变换器可应用于中压直流配电系统。此外，多电平DAB（ML-DAB）变换器在控制功率流和优化软开关性能方面具有更高的自由度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及中压直流接入方案具有重要价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，多电平DAB拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率。通过优化软开关控制，可进一步降低开关损耗，提升PCS在宽电压范围下的工作效率，助力阳光电源在大...
一种简单实用的永磁同步电机占空比调制直接转矩控制
A Simple and Practical Duty Cycle Modulated Direct Torque Control for Permanent Magnet Synchronous Motors
Feng Niu · Xiaoyan Huang · Leijiao Ge · Jian Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种用于永磁同步电机（PMSM）的简单实用占空比调制直接转矩控制（DDTC）方法。该方法通过占空比发生器根据转矩误差和电机转速直接获取有效矢量占空比，避免了传统DDTC中复杂的计算过程，并详细阐述了占空比发生器的设计细节。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的转矩控制优化，虽然阳光电源核心业务聚焦于光伏逆变器与储能系统，但该控制算法在风电变流器（风机侧电机控制）及电动汽车充电桩（内部冷却系统电机或潜在的电机驱动业务）中具有参考价值。其提出的简化占空比计算方法有助于降低控制器的算力需求，提升变流器在动态响应过程中的稳...
一种背靠背三电平NPC变换器的载波共模电压消除方法
A Carrier-Based Common-Mode Voltage Elimination Method for Back-to-Back Three-Level NPC Converters
Xiaona Xu · Zedong Zheng · Kui Wang · Bo Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
随着背靠背三电平中点钳位（NPC）变换器功率和电压等级的提升，高幅值、高频的共模电压（CMV）问题日益突出。本文提出了一种基于脉宽调制脉冲对齐的CMV消除方法，并在此基础上实现了中点电位平衡控制。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在大型地面光伏电站及风电变流器中，三电平NPC拓扑被广泛应用，高频共模电压不仅会引起电机轴承电流问题，还会增加电磁干扰（EMI），影响系统可靠性。该研究提出的CMV消除方法有助于优化阳光电源组串式及集中式逆变器的输出电能质量，减少对电网的干扰。同时，该方法在...
基于直流电流注入的多相驱动器开相/开关故障容错控制优化研究
Optimal Fault-Tolerant Control of Multiphase Drives Under Open-Phase/Open-Switch Faults Based on DC Current Injection
Jiawei Sun · Zedong Zheng · Chi Li · Kui Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文研究了多相驱动器在开相及开关故障下的容错控制策略。针对现有研究多集中于开相故障，本文重点探讨了仅单开关管失效而反并联二极管正常工作的开关故障场景，提出了一种基于直流电流注入的优化容错控制方法，旨在提升电力电子变换器在极端工况下的运行可靠性。
解读: 该研究提出的容错控制算法对提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能变流器）的可靠性具有重要参考价值。在大型光伏电站或储能电站中，功率模块的单管失效往往会导致整机停机，影响系统可用性。通过引入直流电流注入等容错控制技术，可以在硬件冗余有限的情况下，通过软件算法实现故障后的降额运行...
一种用于电力变换器有限控制集模型预测控制的简单无模型解决方案
A Simple Model-Free Solution for Finite Control-Set Predictive Control in Power Converters
Xing Liu · Lin Qiu · Youtong Fang · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对电力变换器系统中因动态不确定性导致的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）精度下降问题，提出了一种简单的无模型解决方案。核心思想是通过构造基于不变流形的未知系统动态估计器，有效补偿模型失配，提升控制鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。FCS-MPC在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中应用广泛，但传统方法高度依赖模型参数，在复杂电网环境下易受参数漂移影响。该“无模型”方案通过动态估计器补偿不确定性，可显著提升逆变器在弱电网下的并网稳定性及动态响应速度。建议研...
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