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基于改进FCS-MPC和P&O方法的无线电能传输系统动态性能提升与效率优化
Dynamic Improvement and Efficiency Optimization of Wireless Power Transfer Systems Using Improved FCS-MPC and P&O Methods
Shuo Chen · Wen Ding · Lujie Huo · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种结合有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）与扰动观察法（P&O）的控制方案，用于双侧LCL补偿无线电能传输系统。通过在次级侧整流器引入自适应步长FCS-MPC及改进代价函数，有效提升了系统的动态响应速度与能量传输效率。
解读: 该研究提出的改进型FCS-MPC算法在提升功率变换效率和动态响应方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术可延伸应用于电动汽车充电桩的无线充电模块研发，通过优化控制策略提升无线充电系统的传输效率。此外，FCS-MPC在快速动态响应方面的优势，也可借鉴至阳光电源的组串式逆变器或储能变流器（PCS）的控...
结合模型预测控制与负阻抗补偿并考虑参数不确定性的直流级联系统稳定性增强研究
Enhancing Stability of DC Cascaded Systems With CPLs Using MPC Combined With NI and Accounting for Parameter Uncertainties
Hongjian Lin · Henry Shu-Hung Chung · Ruihua Shen · Yangxiao Xiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对直流微电网中恒功率负载（CPL）与直流母线阻抗失配导致的系统不稳定问题，本文提出了一种结合模型预测控制（MPC）与负阻抗（NI）补偿的控制策略，并有效解决了系统参数不确定性带来的鲁棒性挑战。
解读: 该研究对于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。在直流耦合储能系统中，CPL特性常导致母线电压振荡，通过引入MPC与负阻抗补偿策略，可显著提升系统在弱网或复杂负载环境下的稳定性。建议研发团队在PCS控制算法中集成此类鲁棒性MPC策略，...
带LC滤波器的三相逆变器调制最优矢量模型预测控制
Model Predictive Control with Modulated Optimal Vector for a Three-Phase Inverter with an LC Filter
Hoach The Nguyen · Eun-Kyung Kim · Ik-Pyo Kim · Han Ho Choi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种针对带LC滤波器的三相逆变器的高效模型预测控制（MPC）方案，采用调制最优矢量（MOV）和有限控制选项。该方法利用连续控制集MPC的无约束最优矢量来限制控制选项，从而在保证控制性能的同时，优化了计算效率并改善了逆变器的输出质量。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和储能变流器（PCS）。在LC滤波器广泛应用的并网系统中，传统的MPC往往面临计算量大或开关频率不固定的挑战。MOV-MPC方案通过优化控制矢量，能在保证高性能动态响应的同时，有效降低开关损耗并减少输出谐波，这对提升阳光电源PowerTitan...
一种基于电压矢量跟踪算法的低计算量FCS-MPC，用于ANPC三相五电平变换器的共模电压抑制及电容电压平衡
A Low Computing FCS-MPC Based on Voltage Vector Tracking Algorithm With CMVs Suppression and Capacitor Charging Balance Algorithm Without Weight Factors for ANPC 3P-5L Converters
Shaomin Yan · Chengmin Li · Yue Cui · Hao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对ANPC三相五电平变换器在传统FCS-MPC算法下计算负担重、共模电压大、开关频率不固定及权重因子设计复杂等问题，本文提出了一种基于电压矢量跟踪的低计算量FCS-MPC策略，实现了共模电压抑制与电容电压平衡，且无需权重因子。
解读: 该研究针对多电平拓扑（ANPC）的控制优化，对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。多电平技术是提升大功率变换器效率和电能质量的关键。该算法通过降低MPC计算量并消除权重因子设计，有助于提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度和控制稳定性，同时抑制共...
一种带重复和PI环节的线性机器学习模型预测控制方法在三相逆变器中的应用
A Linear Machine Learning-Based Model Predictive Control With Repetitive and PI Elements for a Three-Phase Inverter
Jianwu Zeng · Wei Qiao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
现有的基于机器学习（ML）的模型预测控制（MPC）方法要么不如采用二次规划（QP）的在线优化MPC，要么计算复杂度高，无法在资源受限的数字信号处理器（DSP）中实现。本文通过使用线性ML方法并添加额外的可解释特征来解决这两个问题。首先，从理论上证明了由QP - MPC生成的训练数据具有内在线性，因此可以使用线性ML方法，如线性神经网络（LNN）和线性支持向量回归（LSVR）来捕捉训练数据集的线性特征。线性运算将计算复杂度从 O(2n) 显著降低至 O(1)，从而使其能够在DSP中实现。其次，将具...
解读: 该线性ML-MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过线性化模型降低计算复杂度，可显著减轻控制器DSP/FPGA的运算负担，降低硬件成本；引入重复控制环节能有效抑制周期性谐波，提升并网电流THD性能，满足严格的电能质量标准；PI反馈增强的鲁棒性可应对电网阻抗波动...
基于虚拟电容的连续控制集模型预测控制DC-DC变换器噪声容忍策略
Noise Tolerance Strategy Based on Virtual Capacitor for DC–DC Converters With Continuous Control Set Model Predictive Control
Zheng Dong · Qian Chen · Jiawang Qin · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）在DC-DC变换器应用中易受噪声干扰导致性能下降的问题，本文提出了一种基于虚拟电容的噪声容忍方法。该方法结构简单且有效，能够显著提升CCS-MPC在实际电力电子变换器中的鲁棒性与控制精度。
解读: 该研究直接针对DC-DC变换器的控制算法优化，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。CCS-MPC算法在高性能变换器中应用广泛，但噪声敏感性一直是工程落地的痛点。引入“虚拟电容”策略可有效提升系统在复杂电磁环境下...
基于离散空间矢量调制
DSVM）的T型三相三电平变换器低复杂度有限控制集模型预测控制
Yong Yang · Huiqing Wen · Mingdi Fan · Xinan Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种针对T型三相三电平变换器的低复杂度有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法基于离散空间矢量调制（DSVM），通过构建48个虚拟电压矢量，显著提升了T型变换器的控制性能，同时降低了计算复杂度，为高性能电力电子变换器的控制提供了新思路。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率逆变器的主流方案，通过引入基于DSVM的低复杂度FCS-MPC算法，可以在不增加硬件成本的前提下，有效提升逆变器的动态响应速度和输出电能质量，并降低开关损耗。建议研发团队评估该算法在Pow...
面向波浪能发电的混合储能系统实时能量管理：一种学习增强型模型预测控制策略
Real-Time Energy Management of Hybrid Energy Storage System With Application to Wave Energy Converters: A Learning-Augmented MPC Strategy
Xuanyi Zhu · Zechuan Lin · Xuanrui Huang · Kemeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文针对波浪能转换器（WEC）中混合储能系统（HESS）的能量管理难题，提出一种学习增强型MPC策略：结合模糊逻辑异步裁剪降低计算负担，采用暖启动Q学习在线优化权重因子，并引入神经网络电流预测器补偿功率转换非线性损耗。
解读: 该研究提出的MPC+强化学习协同能量管理框架，可直接迁移至阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的智能EMS升级中，尤其适用于风光储多源波动场景下的实时功率分配与寿命协同优化。建议在iSolarCloud平台中集成该算法模块，支撑光储/风储/海储多场景智能调度；同时适配组串式逆变器与P...
基于强化学习的电力电子变换器预测控制
Reinforcement Learning-Based Predictive Control for Power Electronic Converters
Yihao Wan · Qianwen Xu · Tomislav Dragičević · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
有限集模型预测控制（FS - MPC）似乎是一种很有前景且有效的电力电子变换器控制方法。传统的有限集模型预测控制存在权重因子选择耗时的问题，这会显著影响控制性能。有限集模型预测控制面临的另一个持续挑战是，要获得理想的控制性能，它依赖于预测模型。为克服上述问题，我们提议将强化学习（RL）应用于电力变换器的有限集模型预测控制。首先，采用强化学习算法对有限集模型预测控制进行自动权重因子设计，旨在最小化总谐波失真（THD）或降低平均开关频率。此外，通过用预测算法的成本函数为强化学习智能体制定激励机制，该...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习的预测控制技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术针对有限集模型预测控制（FS-MPC）的两大痛点提出了创新解决方案，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求高效率、高可靠性的目标高度契合。 在实际应用层面，该技术的自动权重因子设计功能可显著缩短我们...
基于学习增强型模型预测控制的混合储能系统实时能量管理策略及其在波浪能转换器中的应用
Real-Time Energy Management of Hybrid Energy Storage System with Application to Wave Energy Converters: A Learning-Augmented MPC Strategy
Xuanyi Zhu · Zechuan Lin · Xuanrui Huang · Kemeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
将混合储能系统（HESS）集成到波浪能转换器（WEC）中可有效抑制多时间尺度下的功率波动，但需依赖高效的能量管理策略（EMS）。模型预测控制（MPC）虽能逼近全局最优并满足约束，但非线性优化问题带来高计算负担，且多目标权衡下的代价函数权重因子（WF）整定困难。为此，本文提出一种学习增强型MPC策略。该方法结合模糊逻辑非对称动作裁剪技术以降低计算耗时，并引入高效暖启动Q学习框架实现WF的在线自整定。为缩小仿真与实际间的差距，设计了基于神经网络的电流预测器以感知功率转换中的非线性损耗。仿真与实验结果...
解读: 该学习增强型MPC策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其模糊逻辑动作裁剪技术可显著降低MPC实时计算负担，适配储能变流器DSP/FPGA控制平台；Q学习框架实现的权重因子在线自整定能优化多目标权衡（功率平滑、电池寿命、效率），提升ESS集成方案的全生命...
具有改进电流限制能力的模型预测双环控制用于构网型逆变器在电网故障下的运行
Model-Predictive Dual-Control Loop With Improved Current-Limiting Capability for Grid-Forming Inverter Under Grid Faults
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
限流能力对于并网电压源型（GFM）逆变器的故障穿越至关重要。大多数用于GFM逆变器的限流方案是在经典线性控制器内实现的，在发生故障等紧急情况时无法保证最佳性能。此外，固有的级联结构限制了带宽。得益于对非线性目标和约束的处理能力，先进的模型预测控制（MPC）已被应用于电力变换器。一种著名的MPC，即有限控制集MPC（FCS - MPC）已被用于防止过电流，其大致是在代价函数中对电流幅值违规进行非线性惩罚。在这种情况下，FCS - MPC的代价函数在故障期间会趋于无穷大，这是以牺牲电压和电流参考跟踪...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模型预测双控制回路的构网型逆变器限流技术具有重要的战略价值。随着我国"双碳"目标推进和新型电力系统建设，构网型逆变器作为提升电网支撑能力的关键技术，正成为光伏、储能系统的核心发展方向。 该技术的核心突破在于解决了构网型逆变器在电网故障时的限流与电能质量平衡难题。传...
用于六相电驱动的混合多矢量有限控制集模型预测控制
Hybrid Multivector FCS–MPC for Six-Phase Electric Drives
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
针对多相驱动系统中标准有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）电流质量较差的问题，本文提出了一种混合多矢量控制策略。通过引入虚拟电压矢量概念，限制x-y平面电压注入，有效降低了电流谐波，并对最优矢量组合进行了深入研究。
解读: 该研究提出的多矢量模型预测控制（FCS-MPC）在优化多相电机驱动性能方面具有显著优势。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及风电变流器，但该算法在降低谐波、提升控制精度方面的思路，可借鉴应用于大功率风电变流器或未来高功率密度储能变流器（PCS）的复杂控制策略中。建议研发团队关注其在...
一种高效计算的模型预测控制方法用于混合储能系统独立微电网的一次级管理增强
Computationally Efficient Model Predictive Control for Enhanced Primary-Level Management of Standalone Microgrids With Hybrid Storage Systems
Imran Pervez · Charalampos Antoniadis · Hakim Ghazzai · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
本文提出了一种高效的闭式主动集模型预测控制（MPC）方法，用于含可再生能源的混合储能系统微电网一次级控制。传统主动集MPC计算复杂度高，难以在采样周期内完成决策，影响系统鲁棒性，且需高性能控制器，增加成本与能耗；而简化控制策略如监督控制则降低系统稳定性与储能寿命。所提方法兼具主动集MPC与监督控制的优势，显著降低计算复杂度，同时提升系统稳定性、可靠性及电池寿命，并具有更强鲁棒性。与改进主动集MPC、Hildreth二次规划及序列二次规划MPC相比，该方法在计算效率、鲁棒性、稳定性和储能寿命方面表...
解读: 该高效MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前微电网场景中，传统MPC因计算复杂度高需配置高性能控制器，增加系统成本与功耗。该闭式主动集算法可直接应用于ST储能PCS的一次级控制层，在保证电池-超级电容混合储能系统协调控制精度的同时，显著降低DS...
基于优化脉冲模式的多步有限控制集模型预测控制及其实时验证
Optimized-Pulse-Pattern Multistep Finite-Control-Set MPC With Real-Time Validation
Cristóbal González · Alejandro Angulo · Fernando Mancilla-David · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对多步有限控制集模型预测控制（MFCS-MPC）在中压大功率并网变流器中应用受限的问题，提出了一种优化脉冲模式（OPP）与MFCS-MPC结合的方法。该方法解决了传统MFCS-MPC在稳态下产生非周期性电压、谐波频谱不可预测及开关频率可变的问题，提升了系统的电能质量与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的中压大功率集中式逆变器及PowerTitan系列储能变流器具有重要参考价值。传统MPC在大功率应用中常受限于开关频率波动及谐波控制难题，该研究通过引入优化脉冲模式，能有效改善大功率并网系统的谐波性能，降低滤波器设计难度。建议研发团队在集中式逆变器及大型储能PCS的控制算法中引入该多...
降低计算负担的模型预测控制
MPC）控制模块化多电平变换器
Bryan Gutierrez · Sang-Shin Kwak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
模型预测控制（MPC）因其实现简单、多目标控制能力及优异的动态响应，在模块化多电平变换器（MMC）中备受关注。然而，随着子模块数量增加，MPC面临计算复杂度过高的挑战。本文提出了一种降低计算负担的MPC策略，以提升其在MMC系统中的工程应用可行性。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）向更高电压等级和更高效率演进的关键方向。MPC算法虽具备卓越的动态性能，但计算负载一直是其在大规模多电平系统应用中的瓶颈。该研究提出的降算力MPC策略，有助于优化阳光电源在大功率变流器中的控制逻辑，减少对高性能DS...
结合MPC与深度强化学习的燃料电池/电池混合能源系统新型能量管理策略
Novel energy management strategy for fuel cell/battery hybrid energy systems combining MPC and deep reinforcement learning
Shengnan Liu · Hangyu Cheng · Seunghun Jung · Young-Bae Kim · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.341
摘要 本文提出了一种新型的能量管理策略（EMS），用于燃料电池/电池混合能源系统，该策略通过将模型预测控制（MPC）与深度强化学习（DRL）相结合实现。所提出的EMS充分利用了MPC与DRL各自的优势，有效缓解了由于模型不确定性导致的MPC性能下降问题，同时加速了DRL的收敛过程，并增强了其对未预见工况的适应能力。具体而言，本研究首先建立了包含各部件退化特性的燃料电池/电池混合能源系统的动态模型，在此基础上构建相应的MPC模型。MPC作为基础控制器，利用线性化模型确保系统的稳定性及约束条件的满足...
解读: 该MPC与深度强化学习融合的能源管理策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过MPC保障系统稳定性与约束遵循,DRL优化长期决策,可显著降低燃料电池衰减51.43%并减少系统运行成本4.45%。该混合控制架构可应用于阳光电源多能互补储能系统,特别是氢储能与电池储...
基于正交发射线圈与自适应MPC-MPPT的三维无线电能传输系统
3-D Wireless Power Transfer With Orthogonal Transmitters and Adaptive MPC-MPPT
Zhenxing Ye · Ka Wai Eric Cheng · Ka Wing Chan · Siu Wing Or · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种利用三个正交方向发射线圈的三维无线电能传输系统，并引入了结合最大功率点跟踪（MPPT）的自适应模型预测控制（MPC）策略。该框架通过MPC的预测优化与MPPT的寻优特性，实现了功率跟踪精度与系统效率的同步优化。
解读: 该技术主要针对无线电能传输领域，目前与阳光电源核心的光伏逆变器及储能系统业务关联度较低。然而，其核心的‘自适应MPC-MPPT’控制策略在提升复杂工况下的功率转换效率方面具有借鉴意义。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，若未来涉及无线充电技术布局，该正交线圈设计与MPC控制算法可作为技术储备；同时，M...
一种基于通用多矢量的感应电机驱动模型预测控制
A Universal Multiple-Vector-Based Model Predictive Control of Induction Motor Drives
Yongchang Zhang · Yuning Bai · Haitao Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在每个控制周期仅应用单个电压矢量，导致稳态纹波较大且对采样频率要求高。为解决计算复杂度和稳态性能问题，本文提出了一种基于通用多矢量的模型预测控制方案，旨在优化矢量选择并提升驱动系统的稳态性能。
解读: 该研究提出的多矢量模型预测控制算法主要针对电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该算法在提升电力电子变换器稳态性能和降低开关频率方面的思路，可借鉴应用于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器控制策略中。通过优化矢量选择，有助于进一步降低逆变器输出电流谐波，提升电能...
基于无源性的三电平逆变器驱动感应电机模型预测控制
Passivity-Based Model Predictive Control of Three-Level Inverter-Fed Induction Motor
Fengxiang Wang · Guiying Lin · Yingjie He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文针对三电平中点钳位（NPC）逆变器驱动的感应电机，研究了有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）。该方法具备开关频率低、动态响应快的优势，但其性能高度依赖于参数准确性和反馈回路设计。文章提出了一种基于无源性的控制策略，旨在解决传统MPC在参数敏感性和计算负担方面的局限性。
解读: 该研究涉及的三电平NPC拓扑与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）的核心拓扑高度契合。FCS-MPC算法在提升逆变器动态响应和降低开关损耗方面具有显著潜力，有助于提升阳光电源产品的电网适应性和效率。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的鲁棒性优化，并探索其在大型...
基于观测器-预测器的感应电机预测转矩控制鲁棒性改进
Observer-Predictor-Based Predictive Torque Control of Induction Machine for Robustness Improvement
Liming Yan · Fengxiang Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
在感应电机的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）中，电机参数失配会导致预测误差，从而降低控制性能。本文研究了由参数失配引起的预测误差评估方法，并提出了改进鲁棒性的控制策略，以提升感应电机在参数波动下的运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于电机驱动控制算法的鲁棒性优化，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器，但其风电变流器产品线涉及双馈或直驱风力发电机控制，电机控制算法与风电变流技术具有底层逻辑的共通性。该文提出的观测器-预测器架构可为阳光电源风电变流器在复杂电网环境下的参数自适应控制提供参考，有助于提升风电机...
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