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基于MMC-PCCF的HVDC系统直流阻抗建模与面向设计的谐波稳定性分析
DC Impedance Modeling and Design-Oriented Harmonic Stability Analysis of MMC-PCCF-Based HVDC System
Pengkun Li · Yue Wang · Xuan Li · Bo Yue 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对一种新型MMC-PCCF拓扑，建立了其直流阻抗模型，并首次对其HVDC系统的谐波稳定性进行了深入分析。该拓扑能有效抑制环流并降低调制指标损耗，但其谐波稳定性问题更为复杂。研究成果为高压直流输电系统的稳定性设计提供了理论支撑。
解读: 该研究涉及的高压直流输电（HVDC）及模块化多电平变换器（MMC）技术，与阳光电源在大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）的并网技术高度相关。随着光伏与储能电站规模化接入电网，谐波稳定性与弱电网适应性成为关键挑战。MMC-PCCF拓扑在抑制环流和提升效率方面的优势，可为阳光电源下一...
基于DR-MMC的混合拓扑在海上风电传输中的稳态分析
Steady-State Analysis of the DR-MMC Based Hybrid Topology for Offshore Wind Power Transmission
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
模块化多电平换流器与二极管整流器串联的混合拓扑（DR - MMC）已成为一种颇具前景的海上风力发电输电解决方案。准确的稳态分析对于DR - MMC的参数设计、设备选型和性能评估至关重要。然而，现有的该拓扑稳态分析方法由于对二极管整流器（DR）换相过程考虑不足，且忽略了DR与模块化多电平换流器（MMC）之间的相互耦合，存在较大误差。本文通过考虑直流电流纹波、交流侧等效串联电阻以及MMC的耦合作用，对DR - MMC中DR的换相过程进行了更详尽的描述。在此基础上，为DR - MMC建立了一种由双回路...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项DR-MMC混合拓扑稳态分析技术对我们在海上风电并网领域的战略拓展具有重要参考价值。该技术通过将模块化多电平换流器（MMC）与二极管整流器串联，为海上风电远距离传输提供了高效解决方案，这与我们在新能源发电侧变流器和柔性直流输电领域的技术积累高度契合。 论文提出的双环路...
基于全桥子模块的模块化多电平变换器直接脉宽调制技术
Direct Pulsewidth Modulation Technique for Modular Multilevel Converters Based on Full-Bridge Submodules
Jiapeng Yin · NingYi Dai · Sergio Vazquez · Marcelo A. Perez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
模块化多电平变换器（MMC）在学术界和工业界备受关注。相比半桥子模块（HB-SM），全桥子模块（FB-SM）具备直流故障穿越能力。本文提出了一种针对FB-MMC的直接脉宽调制技术，旨在优化其控制性能，提升变换器在复杂电网环境下的运行稳定性与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网变流器具有重要参考价值。全桥MMC拓扑因其直流故障穿越能力，在大型储能电站及高压直流输电场景中极具应用潜力。优化PWM控制策略能有效降低开关损耗并提升输出电能质量，有助于阳光电源进一步提升大容量储能变流器（PCS）的效率与系统安全...
一种基于DRU和FB-MMC的新型混合电压源换流器的构成与控制
Composition and Control of a New Type of Hybrid Voltage-Source Converter Based on DRUs and FB-MMC for Large-Scale Offshore Wind Power Integration and Transmission
Chengdong Wang · Asif Ali · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种结合二极管整流单元（DRU）与全桥模块化多电平换流器（FB-MMC）的新型混合电压源换流器，旨在减小海上风电场换流站的体积与重量。文中推导了FB-MMC直流电压比与调制指数的关系，以实现对有功功率的精确控制，为大规模海上风电并网提供了高效的解决方案。
解读: 该研究针对海上风电长距离输电场景，通过DRU与MMC的混合拓扑优化，有效降低了海上平台的建设成本与运维难度，这与阳光电源在大型海上风电变流器及柔性直流输电领域的技术布局高度契合。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提升功率密度方面的潜力，将其核心控制策略应用于阳光电源的海上风电变流器产品线中，以提...
基于IGCT的MMC极端故障综合分析与实验
Comprehensive Analysis and Experiment of Extreme Faults in MMC Based on IGCT
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Ruihang Bai · Yantao Lou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
高压直流输电（HVDC-VSC）是大规模可再生能源并网的关键技术，模块化多电平换流器（MMC）是其中的主流拓扑。极端故障严重威胁MMC的安全可靠性。本文针对基于IGCT（集成门极换流晶闸管）的MMC系统，对其极端故障的成因及特性进行了深入的理论分析与实验验证。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT/SiC器件，但该研究针对MMC拓扑及极端故障的分析方法，对公司未来布局高压大功率直流输电及大型储能系统具有重要的参考价值。IGCT在高压大容量场景下的应用特性分析，有助于研发团队在极端工况下提升系统保护策略的鲁...
用于高压直流输电的基于IGCT和高浪涌电流能力快恢复二极管的MMC电流振荡现象研究
Current Oscillation Phenomenon of MMC Based on IGCT and Fast Recovery Diode With High Surge Current Capability for HVDC Application
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Yantao Lou · Xiaoping Sun 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
集成门极换流晶闸管（IGCT）在模块化多电平变换器（MMC）中具有低损耗、低成本和高可靠性优势。然而，由于IGCT特殊的关断过程，其换流瞬态与传统器件不同。本文揭示了基于IGCT和快恢复二极管（FRD）的MMC中存在的电流振荡现象，并分析了该现象对系统运行的影响。
解读: 阳光电源在大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）中主要采用IGBT/SiC技术，但随着高压大功率应用场景的拓展，IGCT作为一种高压大功率器件，其在超高压直流输电或大型构网型储能系统中的应用潜力值得关注。该研究揭示的电流振荡现象对高压功率模块的驱动设计和保护策略具有重要的参考价值。...
飞跨电容模块化多电平变换器的电流应力降低研究
Current Stress Reduction for Flying-Capacitor Modular Multilevel Converter
Sixing Du · Bin Wu · Navid R. Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
飞跨电容模块化多电平变换器（FC-MMC）解决了传统MMC在零/低频运行下的问题，且无需注入共模电压。然而，FC-MMC因内部高频电流幅值较大而承受高电流应力。本文探讨了通过方波设计优化内部高频分量，以有效降低电流应力的方法。
解读: FC-MMC拓扑在大型光伏电站及高压大功率储能系统中具有应用潜力。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）对功率密度和效率要求极高。该研究提出的电流应力优化方案，有助于提升功率模块的可靠性，降低开关损耗，从而优化散热设计并提升整机效率。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流...
考虑实际工况的新能源经柔性直流送出系统强度评估
Strength Assessment of Renewable Energy Integrated via MMC-HVDC Considering Practical Operating Conditions
王祥宇 · 辛焕海 · 傅闯 · 马富艺龙 等5人 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40
基于广义短路比的电压支撑强度常用于评估新能源经两电平直流系统的稳定性，但难以适用于模块化多电平变流器柔性直流（MMC-HVDC）系统。由于MMC-HVDC内部控制复杂且运行工况多变，传统额定工况下的短路比指标适用性受限。为此，本文从灵敏度角度提出基于广义运行短路比的系统强度评估方法。通过建立频域闭环传递函数矩阵模型，利用灵敏度方程描述系统电压对电流扰动的响应特性；结合阻抗矩阵最大奇异值等效表征MMC-HVDC宽频电压支撑能力，并提出其等效建模方法；将广义运行短路比拓展应用于MMC-HVDC送出系...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和集中式光伏系统具有重要参考价值。文中提出的基于广义运行短路比的系统强度评估方法,可直接应用于ST2000储能变流器和SG350HX光伏逆变器的并网稳定性评估。特别是在大规模新能源基地送出场景中,该方法有助于优化PowerTitan储能系统的电压支撑控制策略,提升系统在复杂...
基于新型混合交叉连接子模块的中压应用模块化多电平变换器
Novel Hybrid Cross-Connected Submodule-Based MMC for MV Applications
Rajat Shahane · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对中压直流应用中模块化多电平变换器（MMC）存在的子模块数量少、输出电平低以及硅基IGBT限制开关频率导致THD较高的问题，本文提出了一种新型混合交叉连接子模块拓扑，旨在提升输出电压质量并优化系统体积与成本。
解读: 该研究针对中压应用场景，通过改进MMC拓扑结构优化输出性能，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更高电压等级（如1500V及以上）演进，该拓扑有助于在不增加额外滤波成本的前提下提升电能质量。建议研发团队关注该混合交叉连接技术在大型...
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...
MMC VSC-HVDC桥臂电流分布意义下的最优性
Optimality in the Sense of Arm Current Distribution of MMC VSC-HVDC
Pablo Briff · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文研究了模块化多电平换流器（MMC）在高压直流输电（VSC-HVDC）中的最优性。当子模块数量足够多时，MMC可视为线性时不变（LTI）系统。文章通过数学证明，阐述了MMC拓扑在桥臂电流分布方面的最优性，为高压大功率变换器的设计提供了理论支撑。
解读: MMC技术是高压大功率并网及直流输电的核心，与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）在功率变换架构上有技术同源性。该研究关于桥臂电流分布最优性的数学证明，有助于优化阳光电源大功率变换器的损耗模型与控制策略，提升系统效率。建议研发团队关注该理论在提升大容量储能变流器（PCS...
具有直流故障阻断能力的增强型模块化多电平变换器
The Enhanced Modular Multilevel Converter With DC Fault Blocking Capability
Govind Avinash Reddy · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对模块化多电平变换器（MMC）能量存储需求大及缺乏直流故障耐受能力的缺陷，本文提出了一种新型子模块（SM）结构。该结构在保持MMC高功率应用优势的同时，实现了直流故障阻断功能，为高压大功率电力电子变换器提供了更可靠的拓扑方案。
解读: 该研究针对MMC拓扑的直流故障处理能力进行了优化，这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、大容量并网场景下，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心技术。建议研发团队关注该新型子模块结构在降低系统冗余度与提升故障穿越能力方面的潜力，探索其在未...
应用于中低压交直流混合接口的三端口MMC型固态变压器子模块纹波功率感应滤波策略
An Inductive-Filtering Strategy of Submodule Ripple-Power in Triple-Port MMC-Based SST Applied to Hybrid Medium and Low Voltage AC/DC Interface
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Yuzhuo Pan · Xuemin Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文针对基于模块化多电平变换器（MMC）的固态变压器（SST），提出了一种子模块纹波功率感应滤波策略。MMC-SST通常由MMC级和隔离双向DC/DC级组成，是实现中低压交直流混合组网的关键方案。该研究旨在解决子模块电容体积过大限制系统功率密度的问题，通过优化控制策略降低电容需求，提升系统集成度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。MMC拓扑在更高电压等级的储能接入中展现出优势，而子模块电容体积是限制功率密度的核心瓶颈。本文提出的感应滤波策略能有效减小电容体积，从而提升PCS的功率密度，降低系统成本。建议研发团队关注该策略在兆瓦级储能变流器中的应用...
基于信号流图的MMC导纳模型简化
MMC Admittance Model Simplification Based on Signal-Flow Graph
Zigao Xu · Binbin Li · Shengyuan Li · Xiongfei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）内部谐波建模问题，提出了基于信号流图（SFG）的简化方法。通过推导解析传递函数，定量评估了模型中所需包含的谐波阶数，有效解决了MMC复杂阻抗/导纳模型在工程应用中计算量过大的难题，为高压大功率并网系统提供了更高效的稳定性分析工具。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压直流输电领域的重要技术储备。该文章提出的信号流图简化建模方法，能显著降低MMC在弱电网环境下阻抗建模的计算复杂度，有助于提升阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）在复杂电网环境下的稳定性分析效率。建议研发团队将此简化模型集成至iS...
一种混合模块化多电平变换器的设计与运行
Design and Operation of a Hybrid Modular Multilevel Converter
Rong Zeng · Lie Xu · Liangzhong Yao · Barry W. Williams · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种结合全桥子模块（FBSM）和半桥子模块（HBSM）的混合模块化多电平变换器（MMC）。与纯FBSM结构的MMC相比，该拓扑在保持直流故障阻断能力的同时，减少了功率器件使用量，从而降低了功率损耗。此外，通过利用负电压状态，进一步提升了该混合MMC的功率传输能力。
解读: 该混合MMC拓扑在直流故障阻断能力与功率损耗之间取得了极佳的平衡，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。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流侧故障保护需求日益迫切。该技术方案可优化大功率变流器的效率，降低散热成本，建议研...
面向低压应用且优化电容容量的三相模块化多电平变换器
Three-Phase Modular Multilevel Converter With Optimized Capacitor Sizing for Low-Voltage Applications
Tarek Younis · Paolo Mattavelli · Igino Toigo · Michele Corradin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
模块化多电平变换器（MMC）在中低压系统应用中面临电容需求过大的挑战。本文提出了一种改进的MMC拓扑设计方案，通过结构优化显著降低了电容容量需求，提升了系统在低压场景下的功率密度与经济性。
解读: 该研究针对MMC拓扑在低压场景下的电容选型优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。MMC技术在大型储能PCS中可有效提升输出电能质量并降低滤波器体积。通过优化电容容量，不仅能降低硬件成本，还能提升系统功率密度，助力阳光电源在工商业及电网侧储能产品...
高压直流应用中模块化多电平变换器的热分析与平衡
Thermal Analysis and Balancing for Modular Multilevel Converters in HVDC Applications
Frederik Hahn · Markus Andresen · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
模块化多电平变换器（MMC）是高压混合网络互联的理想方案，具备高扩展性、全控能力及高效率。本文重点研究了MMC在最近电平调制（NLM）下的热特性，分析了功率模块的热分布不均问题，并提出了相应的热平衡策略，以提升系统在高压应用中的可靠性。
解读: MMC技术主要应用于高压直流输电（HVDC）领域，虽然目前阳光电源的核心产品线集中在组串式/集中式光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列），但随着大型地面电站及光储电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，MMC的拓扑结构和热管理技术对未来大功率集中式逆变器及电网侧储能系统的架构升级...
考虑子模块异步干扰的MMC分布式控制系统同步研究
Synchronization for an MMC Distributed Control System Considering Disturbances Introduced by Submodule Asynchrony
Haiyu Wang · Shunfeng Yang · Haiyu Chen · Xiaoyun Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
模块化多电平变换器（MMC）在HVDC应用中具有广阔前景，通常采用分布式控制架构管理大量子模块。本文针对制造公差导致的本地控制器时钟偏差和异步问题，提出了一种MMC分布式控制系统的同步方案，以提升系统运行的稳定性和精度。
解读: 该研究聚焦于MMC拓扑的分布式控制与同步技术，对阳光电源的高压直流输电（HVDC）及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，MMC拓扑的应用日益广泛，子模块间的精确同步直接影响系统的谐波性能与控制稳定性。建议研发团队关注该同步机制在多机并联及复...
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...
双极性中压直流配电系统中之字形MMC的容错独立极控制方案
Fault-Tolerant Independent Pole Control Scheme of Zigzag MMC for Bipolar MVDC Distribution Systems
Dong-Joon Kim · Jaeyeon Park · Yeonjoo Hong · Shenghui Cui · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对双极性中压直流（MVDC）配电系统的之字形模块化多电平变换器（MMC）的容错独立极控制方案。该变换器采用之字形变压器作为交流侧接口，具备在直流侧正负极负载不平衡情况下的固有双极运行能力，并能有效提升系统的可靠性与故障应对能力。
解读: 该研究涉及的中压直流配电及MMC拓扑技术，与阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及未来中压并网技术具有潜在的技术关联。虽然目前阳光电源产品以低压/高压储能为主，但随着电力电子技术向中压直流配电领域渗透，该容错控制方案对于提升大容量储能系统在复杂电网环境下的可靠性具有参考价值。建议研发团队关...
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