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一种用于三电平中点钳位逆变器驱动感应电机的固定开关频率直接模型预测控制
A Fixed Switching Frequency Direct Model Predictive Control for Neutral-Point-Clamped Three-Level Inverters With Induction Machines
Qifan Yang · Petros Karamanakos · Eyke Liegmann · Wei Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种针对三相三电平中点钳位（NPC）逆变器驱动感应电机的直接模型预测控制（MPC）方案。该算法在保持直接控制策略优势的同时，实现了固定开关频率运行，并使定子电流的谐波频谱呈现离散分布，有效改善了系统的输出性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，以及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。目前阳光电源的高功率密度产品广泛采用三电平拓扑，传统的MPC算法虽动态响应快，但开关频率不固定导致滤波器设计困难。本文提出的固定开关频率MPC方案，能有效优化输出谐波特性，降低滤波器体积与损耗，提升系统并网电...
基于混合隔离模块化多电平变换器的固态变压器拓扑及其简化功率转换与不均匀电压比
Hybrid Isolated Modular Multilevel Converter Based Solid-State Transformer Topology With Simplified Power Conversion Process and Uneven Voltage Ratio
Zhongchen Pei · Dehao Kong · Chao Liu · Chuang Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于混合隔离模块化多电平变换器（MMC）的新型三端口固态变压器（SST）拓扑。该拓扑通过在MMC结构中集成高频链路并应用多种隔离子模块（ISM），克服了传统MMC型SST在电压比方面的限制，实现了高效的降压整流与功率转换。
解读: 该研究提出的新型SST拓扑在多电平变换与高频隔离方面具有显著优势，与阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器技术路线高度契合。随着光储电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，该拓扑在简化功率转换级数、提升系统功率密度及电网适应性方面具有潜在应用价值。建议研发团队关注其...
基于隔离式模块化多电平矩阵变换器
I-M3C）的新型固态变压器
Di Zhu · Zhongchen Pei · Chuang Liu · Jingyue Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种具有低频中压交流（LF-MVac）端口的新型固态变压器（SST）。该SST具备工频中压交流、低频中压交流、低压直流和低压交流四个端口，是基于低频中压交流互联的智能配电网的关键设备。
解读: 该研究提出的I-M3C拓扑在多端口能量转换和中压接入方面具有前瞻性。对于阳光电源而言，该技术可作为未来智能配电网及大型储能系统（如PowerTitan系列）接入中压电网的潜在技术储备。其多端口架构与阳光电源的‘光储直柔’及微电网解决方案有一定契合度，特别是针对复杂电网环境下的多能互补应用。建议关注其...
基于故障诱导状态方程建模的三电平T型变换器容错模型预测控制
Fault-Tolerant Model Predictive Control for Three-Level T-Type Converters Based on Fault-Induced State Equation Modeling
Tianxu Cao · Dehao Kong · Chaohui Zhang · Bo Long 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种面向三电平T型变换器的容错模型预测控制方法，构建统一的故障诱导状态空间模型，融合电网侧电流与中点电压成本函数，并采用双环结构提升故障下系统可靠性与电能质量。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统的高可靠性运行需求。三电平T型拓扑广泛应用于其1500V高压PCS产品，而开路故障容错能力对电站级储能系统长期免维护运行至关重要。建议将该MPC容错算法集成至iSolarCloud智能运维平台的实时控制层，优先在Po...
长距离深水交流输电系统在海上风电集成与浮式生产储油卸油装置中的优化设计与运行
Optimal Design and Operation of Long-Distance Deep-Water HVAC Transmission for Offshore WECS Integration With FPSO Unit
Lenon Schmitz · Francisco José Viglus · Jessika Melo de Andrade · Matheus Schramm Dall Asta 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
本文评估了将海上风力发电系统（WECS）集成到浮式生产储卸油装置（FPSO）中的技术可行性。该风力发电系统位于离巴西大陆较近的位置，需要一条150公里长的海底脐带电缆来实现与浮式生产储卸油装置的集成。由于水深较大，必须采用高压交流（HVAC）输电，这带来了如功率损耗以及电缆产生大量容性无功电流等挑战。本文提出了一种全面应对这些挑战的方法。首先，根据载流量和短路情况下的最大电流来确定脐带电缆段的规格。然后采用潮流优化方法来确定使功率损耗最小的最佳输电电压。优化结果根据有功功率确定了风力发电系统背靠...
解读: 该长距离深水HVAC输电优化技术对阳光电源海上储能系统集成具有重要应用价值。文中多目标优化模型与无功补偿策略可直接应用于ST系列储能变流器的海上场景配置，优化PowerTitan系统在FPSO等海洋平台的并网性能。长距离传输的稳定性控制经验可增强构网型GFM控制算法在弱电网环境下的鲁棒性，提升海上风...
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