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基于无源性的LCL滤波跟网型变换器最优状态反馈控制
Passivity-Based Optimal State-Feedback Control for LCL-Filtered Grid-Following Converter
Chao Gao · Shan He · Peiji Song · Pooya Davari 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
随着电网中电压源变换器（VSC）占比提升，VSC与电网交互引发的稳定性问题日益突出。无源性理论虽提供了解决方案，但现有设计多依赖启发式方法。本文提出一种最优状态反馈控制策略，旨在充分利用自由度，在保证无源性的同时优化系统动态性能，解决LCL滤波跟网型变换器在弱电网下的稳定性挑战。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性问题。通过引入最优状态反馈控制，能够有效提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性，减少因谐振导致的脱网风险。建议研发团队将该无源性控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台下的控制算法库中，特别是在针对高比例新能源接...
基于扩展选择性谐波补偿的LCL滤波电压源变换器虚拟RC阻尼
Virtual RC Damping of LCL-Filtered Voltage Source Converters With Extended Selective Harmonic Compensation
Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
针对LCL滤波电压源变换器面临的有源阻尼与谐波补偿挑战，本文提出了一种与无源滤波电容并联的虚拟RC阻尼器。通过反馈电容电流并结合高通滤波器，该方法在抑制谐振的同时，实现了对特定谐波的有效补偿，提升了变换器在复杂电网环境下的并网性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要应用价值。LCL滤波器是阳光电源主流逆变产品的标配，该虚拟RC阻尼方案能有效解决弱电网下的谐振稳定性问题，同时通过扩展谐波补偿提升输出电能质量。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智...
并网电压源变换器LCL谐振的电网电流反馈有源阻尼
Grid-Current-Feedback Active Damping for LCL Resonance in Grid-Connected Voltage-Source Converters
Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文研究了仅利用电网电流反馈控制来实现并网电压源变换器中LCL滤波器的有源阻尼。通过s域分析表明，在阻尼路径中引入负高通滤波器，等效于在电网侧电感上并联虚拟阻抗，从而有效抑制LCL谐振，提升系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。随着光伏电站向高功率密度发展，LCL滤波器已成为主流配置，但其谐振问题常导致控制系统不稳定。本文提出的仅基于电网电流反馈的有源阻尼方案，无需额外传感器，可显著降低硬件成本并提升系统鲁棒性。建议研发团队在iS...
基于电容电压有源阻尼的LCL滤波并网变换器高精度导数计算
Highly Accurate Derivatives for LCL-Filtered Grid Converter With Capacitor Voltage Active Damping
Zhen Xin · Poh Chiang Loh · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文研究了LCL滤波器中电容电压反馈在有源阻尼中的应用。为了避免额外增加电容电流传感器，通过对电容电压进行微分来实现阻尼控制。针对数字实现中微分项对噪声敏感的问题，文章提出了一种高精度导数计算方法，以优化并网变换器的控制性能与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器至关重要。LCL滤波器是光伏并网逆变器的核心组件，其谐振抑制直接影响并网电能质量。通过电容电压反馈实现有源阻尼，不仅能节省电流传感器成本，还能提升在弱电网环境下的稳定性。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台的基础上，将此高精度微分...
从传统螺旋式到微型化PCB罗氏线圈在电力电子应用中的综述
A Review of Traditional Helical to Recent Miniaturized Printed Circuit Board Rogowski Coils for Power-Electronic Applications
Yafei Shi · Zhen Xin · Poh Chiang Loh · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
随着宽禁带功率器件开关速度的提升，电流测量面临更高带宽与精度的挑战。本文综述了罗氏线圈的发展历程，重点分析了从传统螺旋式到微型化PCB罗氏线圈的技术演进，探讨了其在高带宽、小体积、低成本电流传感应用中的优势，为电力电子系统的控制与保护提供了关键测量方案。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体，高频开关带来的电流采样噪声与带宽限制成为技术瓶颈。微型化PCB罗氏线圈技术能够显著提升电流传感器的集成度与抗干扰能力，直接优化逆变器及PCS的控制环路带宽，提升系统瞬态响应速度。建议研发团队关注该技术在紧凑型功...
无需偏导数的谐振电流控制器无源性设计
Passivity-Based Design of Resonant Current Controllers Without Involving Partial Derivative
Chao Gao · Shan He · Pooya Davari · Ka Nang Leung 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对数字控制延迟问题，本文提出了一种电流控制器耗散性设计方法，以增强跟网型变换器与电网间的交互稳定性。核心原理是在奈奎斯特频率以下使变换器输出导纳实部保持非负。除基波电流控制外，通过引入相位超前补偿，实现了系统的无源性设计，有效提升了弱电网下的并网稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）。随着全球电网弱化，跟网型（GFL）变换器在弱电网下的谐振与失稳风险增加。本文提出的无源性设计方法，无需复杂的偏导数计算，易于在阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能变流器（如PowerTitan系列）的数字控制算法中工程...
阻抗源电力变换网络第一部分：拓扑综述
Impedance-Source Networks for Electric Power Conversion Part I: A Topological Review
Yam P. Siwakoti · Fang Zheng Peng · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文综述了阻抗源网络在直流、交流及交交变换中的应用。阻抗源拓扑旨在克服传统电压源和电流源逆变器在升降压能力、可靠性及死区时间等方面的局限性，为电力电子变换器提供了更灵活的拓扑选择。
解读: 阻抗源网络（如Z源、准Z源）在提升逆变器升降压灵活性和可靠性方面具有独特优势。对于阳光电源而言，该技术可探索应用于组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）的前级DC-DC环节，以实现更宽的直流电压输入范围，减少对多级变换的依赖，从而提升系统效率并降低成本。建议研发团队关注其在PowerTitan等储能...
一种具有功率解耦功能的单相PWM变换器双电压控制策略
A Dual Voltage Control Strategy for Single-Phase PWM Converters With Power Decoupling Function
Yi Tang · Zian Qin · Frede Blaabjerg · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
单相系统中固有的二倍频功率波动限制了变换器的性能，导致需使用大容量电解电容以保证寿命，且限制了电压控制带宽。本文提出了一种基于对称半桥电路的有源变换器拓扑，用于解耦纹波功率，从而提升系统性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单相系统中的二倍频功率波动是影响电解电容寿命和并网电流质量的关键瓶颈。通过引入有源功率解耦拓扑和双电压控制策略，可以在不增加大容量电解电容的前提下，显著提升逆变器的功率密度和使用寿命，有效降低户用机型的体积与成本。建议研发团队评...
具有隐藏LCL滤波器的差分升压逆变器电网电流控制
Grid-Current Control of a Differential Boost Inverter With Hidden LCL Filters
Songwei Huang · Fen Tang · Zhen Xin · Qi Xiao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文研究了由两个相同DC-DC升压变换器组成的单相差分升压逆变器。现有研究多集中于独立负载的电压调节，本文重点探讨其并网电流控制方案，并分析了其内部隐藏的LCL滤波器特性，为该拓扑在并网应用中的控制策略提供了理论支撑。
解读: 该研究涉及的差分升压逆变器拓扑具有高升压比和高效率潜力，对阳光电源的户用光伏逆变器产品线具有参考价值。通过对“隐藏LCL滤波器”的深入分析，可以优化逆变器的输出滤波设计，减小体积并降低成本。建议研发团队关注该拓扑在低压户用场景下的并网控制稳定性，特别是在弱电网环境下的电流跟踪性能，这有助于提升阳光电...
连续单相与在线三相功率解耦变换器的差异
Differences Between Continuous Single-Phase and Online Three-Phase Power-Decoupled Converters
Jiayu Zhou · Fen Tang · Zhen Xin · Songwei Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
单相变换器固有的二倍频功率波动需通过功率解耦电路处理。相比之下，三相变换器在电网电压平衡时无功率波动，但在电网不平衡工况下仍需解耦。本文对比分析了单相与三相变换器在功率解耦需求及实现方式上的本质差异。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。在户用光伏逆变器（单相）中，功率解耦电路的设计直接影响直流侧电容寿命与整机体积；而在PowerTitan等大型储能PCS及组串式逆变器中，针对弱电网或不平衡电网工况下的功率解耦控制策略，是提升系统并网稳定性的关键。建议研发团队参考该文的对比分析，优化PCS在不平衡电...
基于PCB线圈和电子特性整形器的扩展宽带罗氏电流传感器
Extended Wide-Bandwidth Rogowski Current Sensor With PCB Coil and Electronic Characteristic Shaper
He Li · Zhen Xin · Xue Li · Jianliang Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对宽禁带（WBG）器件高速开关带来的电流测量挑战，本文提出了一种基于PCB线圈的罗氏电流传感器。该传感器具备非侵入式、体积小及超宽带宽的特点，通过优化寄生参数和电子特性整形技术，有效解决了高频电流测量中的带宽限制问题，适用于电力电子系统的精确监测。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带功率器件，开关频率的提升对电流采样精度和带宽提出了更高要求。该PCB罗氏线圈技术方案体积小、集成度高，非常适合嵌入到高功率密度的逆变器及PCS功率模块中。建议研发团队关注该技术在高速瞬态电流监测中的应用，以提升iS...
具有高直流母线电压利用率的单级有源分裂源逆变器
Single-Stage Active Split-Source Inverter With High DC-Link Voltage Utilization
Changqing Yin · Wenlong Ding · Lei Ming · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
分裂源逆变器（SSI）因其结构紧凑、输入电压电流连续等优点，成为极具吸引力的单级DC/AC变换器。然而，由于升压级与逆变级的耦合，SSI存在直流母线电压利用率低的问题，导致系统成本增加且开关损耗上升。本文提出一种改进型拓扑以突破这一固有局限。
解读: 该研究针对单级逆变器拓扑的电压利用率瓶颈，对阳光电源的组串式逆变器产品线具有重要的参考价值。通过提升直流母线利用率，可以有效降低开关器件的电压应力，从而在不牺牲效率的前提下，进一步优化逆变器的功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业组串式逆变器中的应用潜力，特别是在应对宽电压范...
基于数字陷波滤波器的LCL滤波器鲁棒有源阻尼设计与分析
Design and Analysis of Robust Active Damping for LCL Filters Using Digital Notch Filters
Wenli Yao · Yongheng Yang · Xiaobin Zhang · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
LCL滤波器的谐振极点对数字控制PWM逆变器的系统稳定性构成挑战。本文提出利用数字陷波滤波器实现有源阻尼，通过将陷波频率精确对准LCL滤波器的谐振频率，有效抑制谐振，提升系统在数字控制下的稳定性与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。在弱电网环境下，LCL滤波器的谐振抑制是提升并网稳定性的关键。采用数字陷波滤波器实现有源阻尼，相比传统的电阻阻尼方案，不仅能降低损耗、提高系统效率，还能减少硬件成本。建议研发团队在iSolarCloud平台...
具有降低直流母线电压尖峰的高升压Y源逆变器
High Step-Up Y-Source Inverter With Reduced DC-Link Voltage Spikes
Hongpeng Liu · Zichao Zhou · Kuan Liu · Poh Chiang Loh 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了利用耦合电感实现高升压比的阻抗源逆变器。针对耦合电感漏感导致的直流母线电压尖峰问题，提出了一种新型Y源逆变器拓扑。该方案在提升电压增益的同时，有效抑制了开关器件的电压应力，从而提升了逆变器的功率密度与可靠性。
解读: 该拓扑通过优化耦合电感结构解决了高升压应用中的电压尖峰问题，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）具有重要的参考价值。在高压光伏组件应用场景下，该技术能有效降低开关器件的电压等级要求，从而允许使用更具性价比的功率器件，或在相同器件选型下提升系统的功率密度。建议研发团队评估该拓扑在应对未来高压光伏阵列...
用于单相对称五电平变换器的带共模中点平衡加速器的差模滤波器
Differential-Mode Filters With Common-Mode Neutral-Point-Balancing Accelerators for Single-Phase Symmetrical Five-Level Converters
Wenlong Ding · Lei Ming · Changqing Yin · Manxin Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
单相对称五电平变换器具有低谐波特性，但直流侧电压不平衡问题限制了其应用。当自然平衡速度无法满足要求时，通常需要额外的平衡电路。本文提出了一种在变换器与滤波器之间增加并联RLC支路的方法，在实现差模滤波的同时加速中点电压平衡，优化了系统性能。
解读: 该研究针对多电平变换器的直流侧电压平衡与滤波优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及工商业储能PCS产品具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电平数发展以提升效率和降低谐波，直流侧电压平衡是提升系统可靠性的关键。该文提出的并联RLC支路方案，可为阳光电源研发团队在优化单相多电平拓扑的控制策略、减少被动元件...
一种用于交流电力电子电力系统的具有电网扰动抑制功能的串联LC滤波有源阻尼器
A Series-LC-Filtered Active Damper With Grid Disturbance Rejection for AC Power-Electronics-Based Power Systems
Xiongfei Wang · Ying Pang · Poh Chiang Loh · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种带串联LC滤波器的有源阻尼器，用于抑制交流电力电子系统中的谐振。串联滤波电容承担了大部分系统电压，从而允许使用低额定功率的变流器来实现有源阻尼功能。与用于消除低频谐波的有源电力滤波器不同，该阻尼器专注于系统谐振抑制。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着光储电站接入弱电网场景增多，谐振问题频发，该方案通过串联LC滤波降低了有源阻尼器的电压应力，有助于降低硬件成本并提升系统稳定性。建议研发团队评估该拓扑在构网型（GFM）逆变器中的应用潜力，特别是在...
基于LC陷波器电压或电流反馈的LLCL滤波器有源阻尼控制
Active Damping of LLCL-Filter Resonance Based on LC-Trap Voltage or Current Feedback
Min Huang · Xiongfei Wang · Poh Chiang Loh · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
LLCL滤波器作为LCL滤波器的改进型，具有更小的无源元件体积，但存在谐振问题。本文研究了通过反馈LC陷波器电压或电流来实现有源阻尼的方法，旨在解决LLCL滤波器在并网变换器中的谐振难题，提升系统稳定性。
解读: LLCL滤波器是提升组串式逆变器功率密度和降低成本的关键技术。阳光电源的组串式逆变器产品线（如SG系列）正向高功率密度方向演进，LLCL滤波器相比传统LCL能显著减小磁性元件体积。本文提出的有源阻尼策略，能够有效抑制LLCL带来的谐振，提升逆变器在弱电网环境下的并网稳定性。建议研发团队在下一代高功率...
用于单相AC-DC-AC减开关变换器的增强型开关热分布调制策略
Modulation Schemes With Enhanced Switch Thermal Distribution for Single-Phase AC–DC–AC Reduced-Switch Converters
Zian Qin · Poh Chiang Loh · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文研究了单相AC-DC-AC减开关变换器的调制策略。针对单相系统研究相对较少的问题，文章提出了两种改进的调制方案，旨在优化变换器稳态运行时的开关热分布，从而提升系统的可靠性与功率密度。
解读: 该研究关注单相AC-DC-AC变换器的调制优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有直接参考价值。通过优化开关热分布，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低功率器件的结温波动，从而提升户用设备在严苛环境下的可靠性与使用寿命。建议研发团队在户用逆变器及小型储能产品的控制算法中引入此...
一种用于单相变换器的鲁棒直流分压电容功率解耦方案
A Robust DC-Split-Capacitor Power Decoupling Scheme for Single-Phase Converter
Wenli Yao · Poh Chiang Loh · Yi Tang · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文提出了一种用于单相变换器的有源功率解耦电路，通过半桥电路和两个串联电容组成的直流分压结构，替代传统大容量电解电容，有效抑制直流侧的二倍频纹波。该方案旨在提高功率密度并延长变换器寿命。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单相系统常受二倍频纹波困扰，传统方案依赖大容量电解电容，限制了功率密度并影响可靠性。通过采用直流分压电容解耦方案，可有效减小电容体积，提升整机功率密度，并降低对寿命较短的电解电容的依赖，从而提升户用产品的长期可靠性。建议研发团队...
一种三相三电平并网逆变器磁芯损耗实用估算方法
A Practical Core Loss Estimation Method for Three-Phase Three-Level Grid-Connected Inverters
Rende Zhao · Cun Wang · Poh Chiang Loh · Qingzeng Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
在三相三电平并网逆变器中，交流输出电流纹波在每个开关周期内实际波动四次，每次波动都会产生磁芯损耗。现有方法通常仅考虑两次较大波动，导致损耗评估偏小。本文提出了一种改进的估算方法，能更准确地计算磁芯损耗。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器中的三电平拓扑。磁芯损耗的精确计算对于优化逆变器电感设计、提升整机效率及热管理至关重要。通过采用文中提出的更精准损耗估算模型，研发团队可在产品设计阶段更准确地评估磁性元件的温升与效率，从而优化散热结构设计，提升产品功率密度。建议在后续的高效...
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