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考虑时空特征的自适应编解码模型用于分布式光伏电站短期功率预测
Adaptive Encoder-Decoder Model Considering Spatio-Temporal Features for Short-Term Power Prediction of Distributed Photovoltaic Station
Xun Dou · Yehang Deng · Shunjiang Wang · Tianfeng Chu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年1月
考虑到运维成本和技术的影响，分布式光伏电站群内部通常缺乏足够的气象观测设备。所采集气象数据的偏差以及软硬件限制导致的光伏功率数据误差，将直接导致模型预测精度降低。为解决这一问题，本文提出一种具有自适应时空编解码结构的分布式光伏功率短期预测方法，该方法能够适应不同数据输入和不同天气条件下的预测需求，提高预测精度。首先，利用随机森林算法（RF）和皮尔逊相关系数（PCC）对特征重要性进行排序，选取关键输入数据。其次，提出一种基于长短期记忆网络（LSTM）和时空注意力机制（STA）的时空特征编解码模型，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自适应时空编解码器的分布式光伏短期功率预测技术具有显著的战略应用价值。 **业务协同价值：**该技术直击分布式光伏电站运维痛点——气象观测设备不足导致的预测精度下降问题。对于阳光电源的智慧能源管理系统而言，精准的功率预测是实现光储协同优化的基础。通过LSTM与时空...
一种具有共享控制电路和单点传感的飞跨电容平衡双向三电平变换器控制
A Bidirectional Three-Level Converter Control With Shared Control Circuit and Single-Point Sensing for Flying Capacitor Balance
Yu-Yu Lin · Yi-Rong Huang · Ching-Jan Chen · Yuan-Chih Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种新型三电平（TL）变换器控制集成电路（IC），集成了飞跨电容控制环路、自适应恒定导通时间（ACOT）控制及双向运行下的共享控制电路，旨在解决电池充电系统中的飞跨电容平衡问题。通过单点传感（SPS）技术，有效优化了三电平变换器的控制复杂度和性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有重要参考价值。三电平拓扑在提升功率密度和效率方面优势显著，但飞跨电容平衡一直是控制难点。本文提出的单点传感（SPS）与共享控制电路方案，能够有效简化硬件设计、降低控制成本并提升系统可靠性。建议研发团队评估...
用于抑制双并联三电平逆变器漏电流的改进集成调制策略
Improved Integrated Modulation Strategy for Dual-Parallel Three-Level Inverters to Suppress Leakage Currents
Jun-Hyeok Park · Hye-Won Choi · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种改进的集成调制策略，旨在抑制双并联三电平逆变器的漏电流。双并联三电平逆变器广泛应用于光伏、风电及电机驱动系统以提升功率容量。该策略通过优化调制方式，有效解决了并联系统在负载侧电流纹波较大的问题，并显著降低了系统漏电流，提升了光伏并网系统的运行可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——大功率组串式及集中式光伏逆变器。随着光伏电站向高压、大功率方向发展，多机并联技术已成为提升单机功率密度的关键。漏电流抑制是提升光伏系统安全性和电磁兼容性的核心技术指标。该调制策略可直接应用于阳光电源SG系列大功率组串式逆变器，通过优化并联控制逻辑，在不增加硬件...
兆瓦级应用中降低滤波需求的变换器拓扑：由1000Hz运行的IGBT桥与并联部分额定高频SiC MOSFET桥构成
Converter Topology for Megawatt Scale Applications With Reduced Filtering Requirements, Formed of IGBT Bridge Operating in the 000 Hz Region With Parallel Part-Rated High-Frequency SiC MOSFET Bridge
Ning Li · Marlee Basurto Macavilca · Chenqi Wu · Stephen Finney 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文研究了一种并联混合变换器（PHC），由共直流母线的硅基IGBT桥和部分额定碳化硅（SiC）MOSFET桥并联组成。IGBT桥处理大部分功率并以低频开关以保证效率，而SiC MOSFET桥负责补偿谐波，从而在降低滤波需求的同时提升系统整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的兆瓦级储能系统（如PowerTitan系列）及大功率集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过IGBT与SiC的混合并联，可在不显著增加成本的前提下，利用SiC的高频特性优化输出电流质量，从而减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在大型储能PCS中的应用潜力，以应对未来...
一种用于宽电压增益范围应用的固定频率移相调制混合LLC与半桥变换器
Phase-Shift Modulated Hybrid LLC and Half-Bridge Converter With Fixed Frequency for Wide Voltage Gain Range Application
Haiming Yu · Xiaogao Xie · Hanjing Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种用于宽电压增益应用的新型混合LLC与半桥（HB）变换器。该拓扑由传统的LLC谐振变换器和HB变换器并联组成，通过将LLC变压器的辅助绕组插入HB变换器的主功率回路，实现了宽增益范围下的高效功率转换。
解读: 该拓扑针对宽电压增益范围的优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏储能产品具有极高参考价值。储能系统在电池电压波动大、电网电压要求宽的场景下，对DC-DC变换器的效率和增益范围要求极高。该方案采用固定频率移相控制，有助于简化EMI滤波器设计并提升系统功率密...
一种在宽功率因数下运行五电平混合钳位逆变器并增强中点电压平衡能力的调制策略
A Modulation Strategy to Operate Five-Level HC Inverter at Wide Power Factors With Enhanced Neutral Point Voltage Balancing Capability
Handi Yang · Zhijiang Cheng · Xinyan Zhang · Tianxiang Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
钳位型多电平逆变器在低功率因数应用中常面临中点（NP）电压不平衡问题，导致器件过压并影响输出性能。本文提出一种针对五电平混合钳位（HC）逆变器的调制策略，利用其冗余开关状态，有效抑制中点低频电压波动，提升系统运行稳定性。
解读: 该研究针对五电平混合钳位拓扑的调制优化，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏电站对电网支撑能力要求的提高，特别是在弱电网或复杂功率因数工况下，该调制策略能有效解决中点电压偏移带来的器件可靠性风险。建议研发团队评估该策略在PowerTitan储能变流器或大功率...
基于FMLF技术的并网变换器解耦LCL滤波器电磁集成研究
Electromagnetic Integration of Decoupled LCL-Filter for Grid-Tied Converters With FMLF Technique
Panbao Wang · Shiqi Jiang · Wei Wei · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对LCL滤波器因分立元件导致的系统体积大、集成度低的问题，本文提出了一种基于FMLF技术的电磁集成方法。该方法通过优化磁性元件设计，有效减小了并网变换器的整体尺寸与重量，提升了功率密度，解决了高频谐波抑制与紧凑化设计之间的矛盾。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式光伏逆变器及储能PCS）。随着光伏系统向高功率密度演进，LCL滤波器的体积与电磁干扰（EMI）成为限制整机小型化的瓶颈。FMLF（Flux-Modulated Magnetic Filter）集成技术能有效降低磁性元件的体积与损耗，对于提升阳光电源组串式逆...
多芯片IGBT功率模块强迫振荡分析与抑制的精确多端口网络模型
Accurate Multiport Network Model for Forced Oscillations Analysis and Suppression of Multichip IGBT Power Modules
Ankang Zhu · Hongyi Gao · Shuoyu Ye · Yuanye Xia 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种多端口网络方法，用于分析多芯片功率模块中的强迫振荡问题。实验表明，多芯片模块在开关过程中由于寄生参数分布复杂，会产生多个谐振点。该模型能有效解析这些振荡现象，为优化模块设计、抑制高频振荡及提升功率模块的开关性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中使用的IGBT功率模块。随着阳光电源产品向高功率密度和更高开关频率演进，多芯片并联带来的寄生参数引起的强迫振荡是导致EMI问题及器件失效的关键因素。通过引入该多端口网络建模方法，研发团队可...
具有可控误差边界的SiC MOSFET功率模块低阶热模型自动提取
Automated Extraction of Low-Order Thermal Model With Controllable Error Bounds for SiC MOSFET Power Modules
Cameron Entzminger · Wei Qiao · Liyan Qu · Jerry L. Hudgins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文探讨了通过基于有限元分析（FEA）的全阶热模型（FOM）对SiC MOSFET功率模块进行热过程建模，并利用混合模型降阶（MOR）方法降低FEA热模型阶数。该方法结合了Krylov子空间投影技术，在保证误差可控的前提下，实现了功率模块热特性的高效精确模拟。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件，热管理已成为提升功率密度和可靠性的核心挑战。该研究提出的低阶热模型提取方法，能够显著提升系统级仿真效率，助力研发团队在设计阶段更精准地预测SiC模块在极端工况下的结温波动。建议将此降阶建模技术集...
考虑零序环流的并联三电平逆变器中点电位全范围高动态控制方法
A Full-Range and High-Dynamic Control Method of Neutral Point Potential for Parallel Three Level Inverters Considering Zero-Sequence Circulating Current
Zhongrui Li · Ziling Nie · Sheng Ai · Jie Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
并联三电平逆变器（PTLI）广泛应用于高功率场景，但中点电位（NPP）不平衡问题不可避免。本文提出了一种考虑零序环流（ZSCC）影响的NPP控制方法，解决了现有控制策略在处理PTLI系统时失效的问题，实现了全范围、高动态的中点电位平衡控制。
解读: 该研究直接服务于阳光电源大功率组串式及集中式逆变器产品线。在大型地面光伏电站及高压储能系统中，多机并联是提升系统容量的主流方案。三电平拓扑（如NPC）在这些产品中应用广泛，但中点电位平衡与零序环流抑制一直是提升系统可靠性与电能质量的难点。该论文提出的控制方法能有效优化逆变器在复杂工况下的动态响应，建...
面向弱电网下快速锁相环同步逆变器的增强型q轴电压积分阻尼控制
Enhanced Q-Axis Voltage-Integral Damping Control for Fast PLL-Synchronized Inverters in Weak Grids
Feifan Chen · Liang Zhao · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
锁相环（PLL）是并网逆变器常用的同步控制方法。在弱电网互联条件下，特别是当PLL设计为高控制带宽时，逆变器的稳定性较差。为解决此挑战，本文提出了一种增强型q轴电压积分阻尼控制策略，在提升系统稳定性的同时，优化了逆变器在弱电网下的动态响应性能。
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）具有极高的应用价值。随着全球光伏电站向弱电网区域（如偏远地区、长距离输电网）延伸，高带宽PLL带来的振荡风险是行业痛点。该阻尼控制策略可直接集成至阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层控制算法中，显著提升产品在弱电网环境下的并...
基于最近邻搜索的功率逆变器预测控制实时实现
Real-Time Implementation of Predictive Control in Power Inverters Based on Nearest Neighbor Searching
Joaquin G. Ordonez · Pablo Montero-Robina · Daniel Limon · Francisco Gordillo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
模型预测控制（MPC）在多电平逆变器控制中具有处理多变量目标的优势，但存在计算负担重及控制输入在采样周期内保持恒定的局限。本文提出基于最近邻搜索的实时实现方法，旨在降低计算复杂度，提升多电平逆变器在动态响应和稳态性能方面的控制效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，尤其是大功率多电平拓扑（如三电平/五电平逆变器）具有重要意义。MPC算法能显著提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度和多目标优化能力。通过引入最近邻搜索优化计算效率，可降低对主控芯片（DSP/FPGA）的算力要求，从而降低硬件成本或提升控制精度。建议研发...
基于端口哈密顿框架的构网型逆变器无源控制设计
Control Design of Passive Grid-Forming Inverters in Port-Hamiltonian Framework
Le Kong · Yaosuo Xue · Liang Qiao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种改进的可调度虚拟振荡器控制方法，旨在实现构网型逆变器（GFM）的无源性，且无需假设电压和频率恒定。该控制框架利用端口哈密顿（PH）结构模拟耦合谐振器的行为，结合能量“泵送或阻尼”模块，有效提升了逆变器在弱电网下的稳定性与控制性能。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏逆变器在弱电网环境下实现稳定并网的核心竞争力。该文提出的基于端口哈密顿框架的无源控制设计，为解决高比例可再生能源接入下的电网稳定性问题提供了理论支撑。建议研发团队关注该控制策略在复杂电网工况下的鲁棒性表现，将...
分析负阻尼引起的持续振荡的新视角与系统性方法
New Perspectives and Systematic Approaches for Analyzing Negative Damping-Induced Sustained Oscillation
Chongbin Zhao · Qirong Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文针对电力电子变换器主导系统中常见的持续振荡（SOs）问题，指出传统线性分析中利用描述函数计算谐波幅值和频率的局限性，特别是在处理硬限幅非线性特性时的不足。文章提出了一种系统性分析方法，旨在更准确地预测和抑制由负阻尼引起的振荡现象，提升电力电子系统的并网稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在复杂电网环境下的稳定性至关重要。随着新能源渗透率提升，弱电网下的振荡问题日益突出，该方法有助于优化逆变器及PCS的控制环路设计，特别是针对跟网型（GFL）向构网型（GFM）技术演进过程中的阻尼特性优化。建议研发团队...
CLLC变换器中无传感器同步整流的开关延迟策略
A Switching Delay Strategy for Sensorless Synchronous Rectification in CLLC Converters
Huan Chen · Leheng Wang · Kai Sun · Languang Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文针对CLLC变换器中无传感器同步整流（SR）技术进行研究。传统方法因输出电容Coss的存在，导致二次侧开关在硬开关条件下导通，影响效率。本文提出一种开关延迟策略，旨在优化同步整流控制，提升变换器整体效率，降低系统成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。CLLC拓扑是实现双向DC-DC变换的核心，广泛应用于储能系统和直流快充模块。通过优化无传感器同步整流策略，可有效降低开关损耗，提升系统在宽电压范围下的转换效率，并减少对电流传感器的依赖...
DC-DC升压变换器的无模型预测控制：基于混合扩张状态观测器的传感器噪声抑制
Model-Free Predictive Control of DC–DC Boost Converters: Sensor Noise Suppression With Hybrid Extended State Observers
Oluleke Babayomi · Zhenbin Zhang · Zhen Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
DC-DC升压变换器广泛应用于光伏、风电及储能系统。模型预测控制（MPC）虽具备优异的多变量约束控制性能，但易受传感器噪声干扰。本文提出一种混合扩张状态观测器（HESO）方法，在实现无模型预测控制的同时，有效抑制了传感器噪声，提升了变换器在可再生能源接口中的控制鲁棒性与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度价值。在光伏组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，DC-DC升压环节是实现最大功率点跟踪（MPPT）和直流侧电压调节的关键。传统的MPC算法对传感器噪声敏感，在复杂电网环境下易导致控制抖动。本文提出的混合扩张状态观...
基于时频域深度卷积神经网络的锂离子电池SoC估计
Time–Frequency Domain Deep Convolutional Neural Network for Li-Ion Battery SoC Estimation
Ki-Hyeon Kim · Koog-Hwan Oh · Hyo-Sung Ahn · Hyun-Duck Choi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对电动汽车、无人机及不间断电源等应用，SoC估计至关重要。本文提出一种基于时频域的深度神经网络用于电池SoC估计。与仅在时域操作或使用一维卷积提取特征的传统研究不同，该方法通过时频分析提升了估计精度与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。目前BMS算法多依赖于传统的安时积分或卡尔曼滤波，在复杂工况下精度受限。引入时频域深度学习算法，可显著提升储能系统在全生命周期内的SoC估计精度，从而优化电池均衡策略，延长系统寿命，并提升iSola...
考虑时变扰动的高阶广义积分器ESO锁相环
High-Order Generalized Integrator ESO-Based PLL Considering Time-Varying Disturbances
Qi Liu · Li Zhang · Wei Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
锁相环（PLL）是并网应用的核心。基于广义积分器（GI）的扩展状态观测器（ESO）锁相环（GIESO-PLL）因其优异的周期性扰动抑制能力而备受关注，但GI单元的使用会削弱系统动态响应。为此，本文提出了一种高阶GIESO-PLL，以有效处理各种时变扰动并优化动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要价值。在弱电网或谐波干扰严重的复杂电网环境下，传统的PLL往往面临锁相失稳或动态响应慢的问题。该高阶GIESO-PLL方案通过增强对时变扰动的抑制能力，能显著提升阳光电源逆变设备在复杂工况下的并网稳定...
多采样电力电子控制系统中的开关噪声传播与抑制
Switching Noise Propagation and Suppression in Multisampled Power Electronics Control Systems
Ruzica Cvetanovic · Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文研究了多采样脉宽调制（MS-PWM）系统中的开关噪声传播及其抑制方法。MS-PWM通过降低数字延迟实现了极高的控制带宽，但当采样时刻接近开关切换时刻时，系统性能易受开关噪声干扰。文章分析了噪声传播机制，并提出了相应的抑制策略，以提升高频控制下的系统稳定性与性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式逆变器和PowerTitan储能变流器）的控制性能优化。随着功率密度提升和开关频率提高，数字控制延迟成为制约控制带宽的关键因素，MS-PWM是提升动态响应的重要手段。本文提出的噪声抑制策略可有效解决高频采样下的电磁干扰问题，提升逆变器在弱电网或复杂工况下的...
具有全直流母线利用率的五电平ANPC逆变器
Five-Level ANPC Inverter With Full DC-Bus Utilization
Prasada Rao Surapu · N. Sandeep · Arun Kumar Verma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种改进型混合有源中点钳位（IHANPC）五电平逆变器，作为传统5L ANPC逆变器的升级方案。该拓扑通过将开关电容（SC）充电至输入电压的一半，实现了直流母线电压利用率翻倍，从而无需额外的升压级，有效提升了功率密度并降低了系统复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站逆变器具有重要参考价值。通过提升直流母线利用率并省去升压级，该拓扑有望显著减小逆变器体积、降低损耗并提升功率密度，符合阳光电源追求高效率、高功率密度的产品迭代方向。建议研发团队评估该拓扑在下一代高压组串式逆变器中的应用潜力，特别是在降低系统成本和提升轻载效...
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