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基于改进ESO的永磁同步电机非级联结构等效滑模控制
Noncascade Structure Equivalent SMC for PMSM Driving Based on Improved ESO
Jinglin Liu · Mengqi Li · En Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种非级联结构的等效滑模控制方法，以提升永磁同步电机（PMSM）调速系统的响应速度与鲁棒性。通过设计二阶系统的等效滑模控制律，实现q轴电压的直接输出，从而简化了电流环设计，优化了电机驱动性能。
解读: 该研究提出的非级联滑模控制算法主要应用于高性能电机驱动领域。对于阳光电源而言，该技术可优化风电变流器中发电机侧的控制策略，提升风机在复杂工况下的动态响应能力和鲁棒性。此外，该算法对提升电动汽车充电桩内部功率模块的电机驱动控制精度具有参考价值。建议研发团队关注其在减少电流环级联带来的相位滞后方面的优势...
单级升压逆变器自适应模糊神经网络控制设计
Design of Adaptive Fuzzy-Neural-Network Control for a Single-Stage Boost Inverter
Rong-Jong Wai · Yeou-Fu Lin · Yao-Kai Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文研究了单级升压逆变器的自适应模糊神经网络控制（AFNNC）系统。首先建立了单级升压逆变器的动力学模型，随后开发了一种无需传统滑模控制到达阶段的全滑模控制（TSMC）框架，旨在显著增强系统的鲁棒性与控制性能。
解读: 该研究提出的自适应模糊神经网络控制（AFNNC）与全滑模控制（TSMC）技术，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。单级升压逆变器拓扑在提升功率密度和转换效率方面具有优势，但控制难度较大。引入该类智能控制算法，可有效提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性，减少对精确模型参数的依...
事件触发的智能控制方案用于多区域电网中数据完整性攻击的缓解
Event-Triggered Intelligent Control Scheme for Data Integrity Attack Mitigation in Multi-Area Power Grids
Vivek Kapil · Sheetla Prasad · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
随着物联网技术的广泛应用，电力系统日益智能化。大量传感器通过通信信道实时传输状态估计数据，易导致通信过载并面临网络攻击风险。虚假数据注入攻击可能篡改系统频率，破坏负荷频率控制性能，甚至引发电网崩溃。本文提出一种结合人工智能估计器与非线性滑模控制器的事件触发式智能控制方案，有效降低通信负担并抑制网络入侵影响。AI观测器利用反向传播误差算法预测系统状态并检测攻击，事件触发SMC则抑制攻击对系统轨迹的不利影响。MATLAB仿真验证了该策略在应对网络攻击及分布式可再生能源接入时的有效性。
解读: 该事件触发智能控制方案对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。针对大规模储能电站面临的通信过载和网络攻击风险，文章提出的AI观测器结合滑模控制的架构可直接应用于ST系列储能变流器的网络安全防护。事件触发机制能有效降低储能集群通信负担，AI估计器可增强iS...
用于高功率高频电力电子应用中的纳米晶粉末磁芯
Nanocrystalline Powder Cores for High-Power High-Frequency Power Electronics Applications
Chaoqiang Jiang · Xinru Li · Saikat S. Ghosh · Hui Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文探讨了基于软磁复合材料（SMC）的磁芯在高频电感设计中的应用。通过调节粉末粒径、绝缘材料及磷酸添加量和压制压力，可实现理想的磁导率，从而降低气隙损耗并简化电感设计。文中重点分析了Fe-Cu-Nb-Si-B纳米晶合金在电力电子中的应用潜力。
解读: 该技术对阳光电源的高频化功率变换器设计具有重要参考价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进，磁性元件的体积和损耗成为瓶颈。纳米晶粉末磁芯优异的高频特性有助于减小电感体积，提升整机效率。建议研发团队在下一代高频化PCS及户用逆变器磁性元件选型中，评估该材料在降低高频...
一种基于自适应积分滑模控制与鲁棒函数扩展多核BLS的光伏-电池直流微电网MPPT控制
An Adaptive Integral Backstepping SMC and Robust Functional Expanded Multikernel BLS Based MPPT Control in PV-Battery DC Microgrid System
Mrutyunjaya Sahani · Baladev Biswal · Eluri NVDV Prasad · Pradipta Kishore Dash 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种鲁棒函数扩展多核广泛学习系统（RFEMBLS），通过引入辐照度和温度数据，在不确定条件下更精确地计算光伏参考电压。同时，引入新型下垂控制机制以获取参考电流，降低了对不同可再生能源接入的依赖。
解读: 该研究提出的RFEMBLS算法在复杂环境下的MPPT精度优化，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及户用逆变器产品中，提升在阴影遮挡或极端天气下的发电效率。其引入的新型下垂控制机制与阳光电源的PowerTitan、PowerStack储能系统在微电网应用场景高度契合，有助于优化光储系统的...
基于电压-电流滑模控制的三相四桥臂有源变换器策略
Voltage–Current Sliding Mode Control Strategy for Three-Phase Four-Bridge-Arm Active Converters
Mou-Fa Guo · Chu-Fang Han · Qing-Xuan Ke · Jian-Zhang You 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14
本文提出一种三相四桥臂级联H桥拓扑及滑模控制策略，用于柔性消弧装置，可同时精确调节输出电流与中性点电压，有效抑制高/低阻接地故障下的故障电流与电压，解决PID/LADRC稳态误差及传统电压法在线路压降下失效问题。
解读: 该滑模控制策略对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统在配网侧故障穿越、主动谐波/不平衡补偿等场景具有重要参考价值。其电压-电流协同控制思想可增强PCS在弱电网或含高阻接地故障工况下的暂态响应与补偿精度，建议在新一代构网型PCS固件中集成SMC-ERL算法模块，并结合iSol...
一种具有单级集成动态电压升压功能的新型有源中点钳位五电平逆变器
A Novel Active Neutral Point-Clamped Five-Level Inverter With Single-Stage-Integrated Dynamic Voltage Boosting Feature
Reza Barzegarkhoo · Majid Farhangi · Sze Sing Lee · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种新型有源中点钳位（ANPC）五电平逆变器拓扑，通过单级集成方式实现了动态电压升压功能。该拓扑旨在解决传统多电平逆变器直流侧电压利用率低的问题，在保持双向功率流能力、降低共模电压和漏电流的同时，提升了电路设计的简洁性与系统整体效率。
解读: 该拓扑通过单级集成升压技术，有效提升了直流侧电压利用率，这对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和大型集中式逆变器具有重要参考价值。在光伏发电场景中，该技术可减少对前端DC-DC升压级的依赖，从而降低系统损耗并提升功率密度。对于PowerTitan等储能变流器（PCS）产品，该五电平拓扑能进一步优化...
基于灾害抗性的配电网飓风期间时空风险分析
Hazard Resistance-Based Spatiotemporal Risk Analysis for Distribution Network Outages During Hurricanes
Luo Xu · Ning Lin · Dazhi Xi · Kairui Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
近年来，极端天气事件导致的停电频发，精准评估电力系统最脆弱环节——配电网的时空停运风险对提升系统韧性至关重要。序列蒙特卡洛（SMC）方法虽广泛用于极端天气下的时空风险分析，但其在时序模拟中重复采样时不变脆弱性函数，易高估高频采样下演变灾害的损毁程度。为此，本文提出一种基于灾害抗性的时空风险分析方法（HRSRA），将元件失效概率转换为时不变的灾害抗性进行建模。该方法可自适应融合高时空分辨率气象模型，结合电力系统地理信息与物理风场模型，利用波多黎各真实时序停电数据（含2022年菲奥娜飓风）验证了其优...
解读: 该飓风期间配电网时空风险分析技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的韧性设计具有重要价值。基于灾害抗性的HRSRA方法可精准识别极端天气下配电网脆弱节点，为储能系统的选址部署、容量配置提供决策依据。结合iSolarCloud云平台的气象数据融合能力，可实现储能系统在飓风等...
一种用于T型三相四桥臂三电平电压源逆变器的无差拍滑模预测控制策略
A Novel Deadbeat Sliding Mode Predictive Control for T-Type Three-Phase Four-Leg Three-Level Voltage-Source Inverters
Zijian Zhao · Yong Yang · Rong Chen · Jiefeng Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对T型三相四桥臂三电平电压源逆变器的无差拍滑模预测控制（DB-SMPC）策略。该策略在αβγ坐标系下开发，结合了滑模控制（SMC）的鲁棒性与无差拍预测控制（DBPC）的快速动态响应优势，显著提升了逆变器在动态和稳态下的控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率逆变器的主流选择，而四桥臂结构在处理不平衡负载或微电网应用中表现优异。DB-SMPC策略通过融合滑模控制，能有效提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性，减少对模型参数的依赖，从而优化输出电流质量。建...
一种用于DC-DC变换器的固定开关频率快速终端滑模面新奇异性问题解法
A New Singularity Problem Solved Fast Terminal Sliding Surface With Fixed Switching Frequency for DC-DC Converters
Cagdas Hisar · Guven Balta · Ibrahim Sefa · Necmi Altin · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
与其他控制类型相比，滑模控制（SMC）除了具有高精度、简单性、鲁棒性、快速响应以及在给定范围内对干扰不敏感等优点外，还具有更大的无界设计潜力。本研究利用这种设计自由度特性，提出了一种新型快速终端滑模面，它属于滑模控制新一代滑模面。通过将这种新滑模面与文献中的同类滑模面进行比较，仿真数据表明，该滑模面在获得快速动态响应方面非常有效。此外，这种新型滑模流形解决了与快速终端滑模面相关的奇异性问题，理论分析对此进行了详细阐述。从实验角度来看，所提出的滑模面在降压型直流 - 直流转换器上进行了测试。为确保...
解读: 该固定开关频率快速终端滑模控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过解决传统滑模控制的奇异性问题，可显著提升DC-DC变换器在储能系统中的动态响应速度和稳态精度，特别适用于储能系统的双向DC-DC变换环节。固定开关频率特性有利于优化磁性元件设计、降低...
风力发电集成交流微电网中的最优频率调节方案
Optimal Frequency Regulation Scheme in a Wind Power Integrated AC Microgrid
Raushan Kumar · Sheetla Prasad · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
微电网具有同步电机等效与多个通过逆变器连接的分布式电源（DG）混合的结构。逆变器的存在体现为交流微电网惯性不足。因此，电网惯性不足表现为频率大幅变化。然而，由于设计过程简单、具有自适应特性且响应速度快，基于线性二次型调节器（LQR）的最优控制律旨在即使在高风电渗透率和电网不确定性的情况下，也能将电网标称频率维持在最低水平。为降低频率对惯性变化的敏感性，通过线性矩阵不等式（LMI）方法对LQR增益进行优化。与传统LQR相比，利用李雅普诺夫定理和奈奎斯特曲线，通过MATLAB仿真验证了LQR - L...
解读: 该研究的频率调节方案对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。所提出的虚拟同步发电机与自适应下垂控制的组合方案,可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制优化,提升系统惯量支撑能力。特别是在大规模新能源并网场景下,该方案有助于PowerTitan储能系统实现更精准的频率调节和功率分...
自适应事件触发滑模负荷频率控制在虚假数据注入攻击下的信息物理电力系统
Adaptive Event-Triggered Sliding Mode Load Frequency Control for Cyber-Physical Power Systems Under False Data Injection Attacks
Weiru Guo · Fang Liu · Yalin Wang · Denis Sidorov 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
作为新一代电力系统，随着通信网络的应用，信息物理电力系统（CPPS）变得更加智能和便捷。然而，时滞和网络攻击的存在给系统控制带来了挑战。本文研究了CPPS在虚假数据注入（FDI）攻击下的负荷频率控制（LFC）问题，并基于自适应事件触发机制应用滑模控制方案来解决LFC问题。首先，考虑时滞和FDI攻击，建立了具有自适应事件触发滑模控制（AET - SMC）方案的动态多区域LFC模型。然后，基于基于延迟乘积项的循环泛函构造了一种新颖的Lyapunov - Krasovskii泛函，用于分析系统的稳定性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自适应事件触发滑模控制的负荷频率控制技术具有重要的战略价值。随着公司在光储一体化、微电网及虚拟电厂等领域的深入布局，信息物理融合电力系统（CPPS）的安全稳定控制已成为核心技术挑战。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，针对虚假数据注入攻击的防护机制直接契合阳光...
基于非线性混沌哈里斯鹰优化整定广义幂指数趋近律终端滑模控制的旋转式风力机变桨控制
Rotary-Actuated Wind Turbine Pitch Control Using Nonlinear-Based Chaotic Harris Hawks Optimization Tuned Generalized Power Exponential Rate Reaching Law Terminal Sliding Mode Controller
Paladugu Venkaiah · Bikash Kumar Sarkar · Amitava Chatterjee · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本研究针对叶片变桨控制提出了一种先进的终端滑模控制（TSMC）策略，旨在减轻周期性气动载荷并稳定额定功率，研究对象为配备旋转电液驱动装置的63米叶片水平轴风力发电机（HAWT）。该TSMC采用广义幂指数速率趋近律进行设计，称为GPERRL - TSMC。研究运用叶素动量理论对系统动力学进行建模。最终证明，所提出的GPERRL - TSMC能够同时提升暂态性能，并减少抖振的不利影响。首先，利用哈里斯鹰优化算法（HHO）对该控制器的自由参数进行优化，进一步改进了该控制器设计，称为HHO - GPER...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于非线性混沌Harris Hawks优化算法的风电变桨控制技术具有重要的战略参考价值。虽然该研究聚焦于风电领域，但其核心控制理论与阳光电源在风电变流器和新能源综合解决方案中的技术需求高度契合。 该技术的核心价值在于通过广义幂指数趋近律终端滑模控制（GPERRL-TS...
利用新型PID滑模结构实现含水电机组多区域电力系统的分散频率调节
Decentralized Frequency Regulation by Using Novel PID Sliding Mode Structure in Multi-Area Power Systems With Hydropower Turbines
Dao Trong Tran · Anh-Tuan Tran · van van Huynh · Ton Duc do · IEEE Access · 2025年1月
本文提出利用PID滑模面的新型滑模控制SMC设计,用于含水电机组多区域电力系统EPS的频率调节,考虑随机负荷条件、参数变化和匹配不确定性。采用Lyapunov理论和新型线性矩阵不等式LMI技术数学分析全局系统稳定性。通过趋近律方法采用鲁棒策略确保即使在负荷需求变化下频率偏差收敛至零。尽管存在参数变化和随机负荷条件,控制目标仍可实现,突显所提方法鲁棒性。该策略相比包括PI、双PI和PD滑模面的传统SMC实现更低超调、更快响应时间和降低抖振效应。三区域EPS仿真验证所提方案在匹配不确定性下实现稳定鲁...
解读: 该频率调节技术对阳光电源储能系统调频应用有重要参考价值。阳光PowerTitan储能系统参与电网一次调频和二次调频,需要快速准确的频率响应控制。PID滑模控制的低超调和快响应特性与阳光储能调频性能指标一致。LMI稳定性分析方法可应用于阳光构网型控制器的参数设计和稳定性验证。该研究验证的抖振降低技术对...
基于管状模型的线性参数变化风能转换系统预测控制
Tube-Based Linear Parameter-Varying Model Predictive Control for Wind Energy Conversion Systems
Isah A. Jimoh · Taimur Zaman · Mazheruddin Syed · Hong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
风能转换系统的最大功率提取与并网传输依赖于高性能控制系统。本文提出一种鲁棒的管状线性参数变化模型预测控制器（TLPVMPC），用于双馈感应发电机（DFIG）系统的转速及定子有功与无功功率控制。将风机与DFIG建模为单一LPV系统，并转化为等效线性时不变（LTI）系统，避免预测矩阵的在线更新。基于LTI表示，设计包含约束收紧的跟踪型名义MPC与扰动补偿控制器的TLPVMPC，结合卡尔曼滤波估计扰动上界以降低保守性。仿真对比滑模控制、LPVMPC与NMPC方法，在模型不确定性及DFIG电压部分故障下...
解读: 该文提出的TLPVMPC控制方法对阳光电源的储能变流与风电并网产品具有重要参考价值。其鲁棒控制策略可优化ST系列储能变流器的并网性能,特别是在电网扰动工况下的功率调节能力。LPV建模与扰动补偿技术可用于改进PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能,提升系统在弱电网条件下的稳定性。文中提出的约束...
未知恒功率负载升压变换器的自适应滑模控制
Adaptive Sliding Mode Control of a Boost Converter With Unknown Constant Power Load
David A. Zambrano-Prada · Abdelali El Aroudi · Oswaldo López-Santos · Luis Vázquez-Seisdedos 等5人 · IEEE Access · 2025年2月
本文采用滑模控制及输出功率估计环路实现带恒功率负载的升压变换器输出电压调节。估计过程基于输出电压误差奇对称函数的积分,赋予开关调节器自适应特性。分析了有理、三角、sigmoid和符号型奇对称函数以选择最佳输出功率估计候选。推导了滑模存在条件和包括估计动态的平衡点稳定性条件。该控制器可采用运算放大器电路加除法器实现模拟实现。500W原型实验结果与理论预测和数值仿真完全一致。
解读: 该自适应滑模控制技术可应用于阳光电源储能变流器的DC-DC变换器控制。通过自适应功率估计和滑模控制,提升变换器在恒功率负载条件下的稳定性和动态响应,降低电压波动,提高储能系统的可靠性,为工商业储能和电网侧储能提供高性能变换器控制方案。...
基于自适应障碍函数分数阶滑模控制的风浪干扰下漂浮式海上风力机有限时间稳定化
Finite-Time Stabilization of Floating Offshore Wind Turbines Under Wind and Wave Disturbances by Adaptive Barrier-Function Fractional-Order Sliding Mode Control
Matin Jozeslami · Mohammadreza Askari Sepestanaki · Maedeh Nafisifar · Abolfazl Jalilvand 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
漂浮式海上风力机可利用更强劲稳定的风资源，具有广阔清洁能源应用前景。然而海浪与突变风易导致系统失稳，降低发电效率。本文提出一种分数阶自适应滑模控制策略，用于张力腿平台风力机的有限时间稳定控制。通过建立分数阶模型精确表征系统动态，结合障碍函数自适应控制机制，实现快速有限时间收敛、有效抑制抖振并实时估计外部扰动。仿真结果表明，该方法在抗干扰能力与收敛速度方面优于传统方案，且经Speedgoat硬件在环实验验证了其实时性与鲁棒性，显著提升了复杂环境下的运行稳定性与能量捕获效率。
解读: 该研究提出的分数阶自适应滑模控制策略对阳光电源的储能与风电产品具有重要参考价值。首先，其快速有限时间收敛特性可优化ST系列储能变流器的动态响应性能，提升PowerTitan系统在复杂电网环境下的稳定性。其次，障碍函数自适应机制可应用于风电变流器的GFM控制，增强系统抗干扰能力。该技术的实时扰动估计方...
基于动态面滑模控制的高比例可再生能源电力系统LFC设计及大规模虚拟储能支持
Dynamic Surface Sliding Mode Control-Based LFC Design for RES-Dominated Power Systems With a Provision of Grid-Scale Virtual Energy Storage
Dip Kumar Biswas · Sanjoy Debbarma · Piyush Pratap Singh · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
可再生能源（RES）的大规模接入导致系统整体惯量下降，使系统在面对不可预见的情况时更加脆弱。尽管储能是解决低惯量电网问题的可行方案，但成本高昂。为解决这一问题，本文采用了电网级虚拟储能（VES）概念，该概念从多区域电网调节的固有特性中收集“免费”储能，从而在不影响系统频率稳定性的前提下，实现可再生能源的更大规模接入。虚拟储能作为一种虚拟储能系统，利用各区域控制误差（ACE）的现有差异，实施有效的频率调节策略。为了最小化区域控制误差，本文在时滞电力系统的二次负荷频率控制回路中引入了一种新型动态滑模...
解读: 该动态面滑模控制结合虚拟储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的LFC控制策略可直接应用于储能系统的一次调频功能，通过动态面设计有效抑制传统滑模控制的抖振问题，提升ST变流器在高比例新能源场景下的频率响应速度和控制精度。虚拟储能概念可与阳光电...
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