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面向并网无变压器多电平变换器的自训练智能预测控制
Self-Training Intelligent Predictive Control for Grid-Tied Transformerless Multilevel Converters
Mohammad Babaie · Kamal Al-Haddad · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文探讨了智能预测多目标控制（IPMOC）在提升并网无变压器多电平变换器性能方面的作用。研究重点在于优化IPMOC的训练机制、自主功率管理及实时谐波抑制能力，旨在提升系统的电能质量、辅助服务能力、效率及可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要意义。多电平拓扑是提升大功率逆变器效率和减小滤波体积的关键，而智能预测控制（IPMOC）能显著优化多目标（如谐波抑制与动态响应）的平衡。建议将该自训练算法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器DSP控制固件中，以提升设备在弱电网环境下的适应...
面向稳定性的电力变换器多目标控制设计：深度强化学习辅助方法
Stability-Oriented Multiobjective Control Design for Power Converters Assisted by Deep Reinforcement Learning
Shan Jiang · Yu Zeng · Ye Zhu · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
电力变换器的阻抗特性随运行工况变化，导致固定控制参数在复杂工况下可能引发系统失稳。本文提出一种深度强化学习辅助的控制框架，旨在实现多目标优化，以提升变换器在全工况下的稳定性与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要意义。随着电网环境日益复杂（弱电网、高比例可再生能源接入），传统基于固定参数的PI控制难以兼顾全工况稳定性。引入深度强化学习（DRL）可实现控制参数的自适应寻优，显著提升逆变器在电网阻抗波动下的鲁棒性。建...
一种基于脑情绪学习的构网型逆变器智能同步功率控制
An Intelligent Synchronous Power Control for Grid-Forming Inverters Based on Brain Emotional Learning
Arman Oshnoei · Hoda Sorouri · Remus Teodorescu · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对构网型逆变器（GFMI）在强电网连接下易出现小信号稳定性问题，本文提出了一种基于脑情绪学习（BEL）的智能同步功率控制（SPC）方案。该方案通过提升控制系统对短路比（SCR）变化的自适应能力，有效解决了GFMI在宽范围SCR下的稳定性挑战，增强了系统并网的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的构网型产品线（如PowerTitan系列储能PCS及大型组串式光伏逆变器）具有重要参考价值。随着全球电网弱电网特征日益明显，传统的虚拟同步机（VSG）控制在极端SCR条件下易失稳。引入脑情绪学习（BEL）等智能算法，可显著提升逆变器在弱电网下的动态响应与稳定性，减少对电网强度的依赖...
谐波序列滤波器/提取器的灵活时延设计：双采样方法的进一步推广
Flexible Time-Delay Designs for Harmonic Sequence Filter/Extraction: A Further Generalization of Two-Sample Methods
Hoach The Nguyen · Mohamed Shawky El Moursi · Khalifa Al Hosani · Ahmed Al Durra 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
时延是导致谐波序列（HS）滤波器/提取器动态响应缓慢的关键因素。本文提出了一种灵活时延设计概念，作为双采样方法（即延迟信号抵消法）的推广，旨在提升HS滤波器/提取器的动态响应速度与鲁棒性。
解读: 该研究针对并网逆变器及储能变流器（PCS）中核心的谐波提取与同步控制算法进行了优化。在弱电网环境下，逆变器对谐波抑制的动态响应直接影响电能质量与系统稳定性。该灵活时延设计可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack系列储能变流器的控制策略中，显著提升设备在复杂电网环...
基于损耗因子的Boost变换器输出电容健康监测
Health Monitoring of Output Capacitor in Boost Converters Based on Dissipation Factor
Moein Ghadrdan · Saeed Peyghami · Hossein Mokhtari · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于损耗因子测量Boost变换器输出电容健康状态的简单技术。相比以往主要通过测量等效串联电阻（ESR）或电容值来追踪健康状况的方法，该方法通过精确测量损耗因子，为电容老化监测提供了新思路，有助于提升电力电子变换器的可靠性。
解读: 电解电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中寿命最薄弱的环节之一。该技术提出的基于损耗因子的健康监测方法，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的DC-DC环节。通过在iSolarCloud智能运维平台集成此类算法，可实现电容老化状态的在线预警，从“...
基于桥接中点和耦合电感的3电平Buck-Boost变换器共模噪声抑制与电容电压自动平衡
Common-Mode Noise Reduction and Capacitor Voltage Auto-Balance Using Bridged Midpoints and Coupled Inductor in a 3-L Buck-Boost Converter
Yuliang Cao · Boran Fan · Yijie Bai · Vladimir Mitrovic 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于对称三电平Buck-Boost变换器的改进方案。通过桥接输入和输出侧中点并引入耦合电感，在有效抑制共模噪声的同时，实现了直流母线电容电压的自动平衡，提升了变换器的电磁兼容性与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及光伏逆变器产品线具有重要参考价值。三电平拓扑是公司PowerTitan及组串式逆变器的主流技术路线，该方案通过简单的硬件改进（桥接中点与耦合电感）即可实现电容电压自平衡，能有效降低对控制算法的依赖，提升系统可靠性。同时，该方案在共模噪声抑制方面的优势，有助于优...
一种不平衡与畸变电网条件下AC/DC变换器的改进无源直接功率控制策略
An Improved Passivity-Based Direct Power Control Strategy for AC/DC Converter Under Unbalanced and Distorted Grid Conditions
Qicai Ren · Alian Chen · Jingyang Fang · Xi Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文针对AC/DC变换器在电网电压不平衡及畸变工况下，直流母线电压波动及网侧电流畸变的问题，提出了一种改进的无源直接功率控制（IPBDPC）策略，旨在提升变换器在复杂电网环境下的稳定性和电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的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。在弱电网或复杂电网环境下，逆变器常面临电压不平衡导致的直流侧二次纹波及电流谐波问题。该IPBDPC策略通过无源控制增强系统鲁棒性，可有效提升PowerTitan等储能系统及大型光伏电站逆变器在恶劣电网下的并网性能，减...
通过电压幅值调节和无功功率注入提升构网型变流器的暂态稳定性
Transient Stability Improvement of Grid-Forming Converters Through Voltage Amplitude Regulation and Reactive Power Injection
Wenjia Si · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文深入分析了构网型变流器在大型扰动下的暂态稳定性问题。针对构网型变流器在弱电网或故障期间易失稳的挑战，提出了一种通过电压幅值调节和无功功率注入的控制策略，旨在增强系统在电网扰动下的同步能力与运行稳定性。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及地面光伏电站中的核心竞争力。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，GFM技术对于维持系统电压和频率稳定至关重要。本文提出的电压幅值调节与无功注入策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升其在故障穿越期间的暂态稳定性...
基于锯齿波载波PWM的降低开关损耗的多电平变换器共模电压消除技术
Common-Mode Voltage Elimination of Multilevel Converters With Reduced Switching Loss Using Sawtooth-Carrier-Based PWM
Minghao Chen · Decun Niu · Lei Zhang · Ximei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种非对称开关模式，通过重排开关序列减少电平跳变次数，在消除多电平变换器共模电压（CMV）的同时降低了开关损耗。该方法克服了传统对称开关模式在消除CMV时增加损耗的缺陷，为高效电力电子变换器设计提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要价值。多电平拓扑（如三电平、五电平）是提升逆变器功率密度和效率的核心，而共模电压（CMV）引起的漏电流问题是光伏系统安全与电磁兼容的关键挑战。通过采用该文提出的非对称PWM控制策略，可以在不牺牲效率的前提下有效抑制CMV，从而降低对滤波器体积的要求，...
客座社论：多电平变换器作为电网现代化赋能技术的专题
Guest Editorial: Special Section on Multilevel Converters as an Enabler for Grid Modernization
Jingyang Fang · Sanjib Kumar Panda · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文为IEEE TPEL关于多电平变换器赋能电网现代化的专题社论。文章重点探讨了多电平变换器在现代电网中的研发进展，特别是其在提供电网支撑服务及实现新型控制策略方面的应用，旨在推动电力电子技术在复杂电网环境下的高效集成与稳定运行。
解读: 多电平变换器技术是阳光电源实现高压、大功率电力转换的核心。对于PowerTitan系列储能系统及集中式光伏逆变器，多电平拓扑能有效降低输出谐波，提升效率并减小滤波器体积。随着电网对构网型（GFM）功能需求的提升，多电平技术结合虚拟同步机（VSG）控制策略，是阳光电源提升产品在弱电网下稳定运行能力的关...
基于Paris定律与裂纹长度解析计算的IGBT键合线脱落寿命预测
Lifetime Prediction for Lift-off of Bond Wires in IGBTs Using Paris Law With Analytical Calculation of Crack Length
Xin Yang · Junjie Ye · Xinlong Wu · Ke Heng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
铝键合线脱落是IGBT模块的主要失效机理之一。其根本原因是裂纹扩展导致键合界面接触面积减小。本文提出了一种基于经典Paris定律的寿命预测方法，通过解析计算裂纹长度，能够有效量化该失效过程，为功率模块的可靠性评估提供了理论支撑。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心功率器件。键合线脱落直接影响产品的长期运行可靠性。本文提出的基于Paris定律的寿命预测模型，可集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实现功率器件的健康状态（SOH）在线监测与剩余寿命（RUL）预...
锂电池健康状态预测的对抗性防御框架
Adversarial Defensive Framework for State-of-Health Prediction of Lithium Batteries
Anas Tiane · Chafik Okar · Hicham Chaoui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
神经网络易受恶意数据投毒攻击，导致预测准确性下降。本文提出一种对抗性防御框架，针对锂离子电池健康状态（SOH）预测模型，通过识别并防御微小噪声干扰，提升模型在复杂环境下的鲁棒性与决策边界稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等大型储能系统的智能化运维。随着储能电站规模扩大，BMS数据的安全性与预测模型的鲁棒性至关重要。该对抗性防御框架可集成至iSolarCloud平台，提升电池SOH预测的抗干扰能力，防止恶意数据导致误判，从而优化电池寿命管理，降低运维风...
基于全局状态观测器的混合能源系统中双向DC-DC变换器开路故障诊断
A Global State Observer-Based Open-Switch Fault Diagnosis for Bidirectional DC–DC Converters in Hybrid Energy Source System
Jun Hang · Chaoqiang Ge · Shichuan Ding · Wei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
开路故障是DC-DC变换器最常见的故障之一，若无法及时诊断将严重影响系统运行。本文提出了一种基于全局状态观测器的双向DC-DC变换器开路故障诊断方法，通过建立变换器的全局数学模型，实现对故障的快速准确识别。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有极高的应用价值。储能变流器中广泛应用双向DC-DC拓扑，开路故障诊断直接关系到系统的可靠性与安全性。通过引入全局状态观测器，可实现对功率模块故障的实时监测与快速定位，显著提升iSolarCloud智能运维...
非对称电网下并网逆变器的黑盒小信号建模
Blackbox Small-Signal Modeling of Grid-Connected Inverters in Asymmetrical Power Grids
Airan Frances · Dionisio Ramirez · Javier Uceda · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文探讨了现代电力系统中并网三相逆变器的建模方法。针对非对称电网环境，提出了一种黑盒小信号建模技术，旨在提升逆变器在智能电网和微电网中的控制灵活性与动态解耦能力，为可再生能源及储能系统的稳定并网提供理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在非对称电网（如弱电网或故障工况）下，逆变器的稳定性是组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）并网的核心挑战。通过黑盒建模技术，研发团队无需完全暴露内部控制逻辑即可精确评估逆变器在复杂电网下的动态响应，有助于优化iSolarCl...
基于NSGA-II算法的DAB变换器磁性元件帕累托最优设计
Pareto Optimum Design of the Magnetic Components in DAB Converters Based on Nondominated Sorting Genetic Algorithms-II
Zhiqiang Guo · Zi'ang Chen · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于非支配排序遗传算法（NSGA-II）的双有源桥（DAB）变换器磁性元件帕累托最优设计方法。研究探讨了开关频率与变压器体积之间的权衡关系，旨在通过优化设计在满足体积限制的前提下，实现开关损耗与磁性元件体积的最优平衡。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中实现DC-DC变换的核心拓扑。该研究提出的磁性元件多目标优化设计方法，直接契合阳光电源对储能产品高功率密度、高效率的极致追求。通过NSGA-II算法在设计阶段平衡变压器体积与开关损耗，可显著提升PCS产品...
基于前馈纹波等效建模的级联变换器稳定性分析
Stability Analysis of Cascaded Converter via Equivalent Modeling of Feedforward Ripple
Xi Zhang · Dahui Lu · Han Bao · Xiaohui Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
在级联变换器系统中，负载侧变换器的输入电流纹波会前馈至源侧变换器，对系统稳定性产生显著影响。由于负载侧变换器引入了额外的阶数和复杂的开关序列，导致稳定性分析难度增加。本文提出了一种基于前馈纹波等效建模的方法，旨在简化分析过程并揭示级联系统的稳定性机理。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在多级功率变换架构中，级联带来的阻抗交互和纹波前馈是导致系统振荡或不稳定的关键因素。通过该等效建模方法，研发团队可更精准地优化PCS及逆变器的控制环路参数，提升系统在弱电网环境下的鲁棒性。建...
高频变压器利兹线绕组交流电阻半解析预测模型
Semi-Analytical AC Resistance Prediction Model for Litz Wire Winding in High-Frequency Transformer
Chenyi Peng · Guodong Chen · Borong Wang · Jinfeng Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
高频变压器是电力电子设备实现紧凑化设计的关键，但高频下的涡流效应显著增加了绕组损耗。本文提出了一种针对利兹线绕组的半解析交流电阻预测模型，旨在准确评估并优化高频变压器设计，以降低损耗并提升系统效率。
解读: 高频化是阳光电源光伏逆变器（如组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）实现高功率密度和小型化的核心趋势。该模型能精准预测利兹线在高频下的交流电阻，对于优化变压器设计、降低磁性元件温升至关重要。建议研发团队将此模型集成至磁性元件设计工具链中，以提升高频DC-DC变换器及隔离型...
一种用于三电平逆变器中点电压平衡的谐振开关电容变换器
A Resonant Switched-Capacitor Converter for Neutral-Point Voltage Balancing of Three-Level Inverters
Wenhu Guo · Jiatao Yang · Rui Li · Mingyi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
三电平逆变器中点电压不平衡是常见问题。传统Buck-Boost平衡电路因电感存在低频分量，限制了功率密度且难以实现软开关，导致效率较低。本文提出一种基于谐振开关电容的平衡电路，旨在提升三电平逆变器的功率密度与转换效率。
解读: 中点电压平衡是三电平拓扑（如NPC/ANPC）的核心技术难点，直接影响阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的输出电能质量与器件寿命。该谐振开关电容方案通过优化软开关特性，有望提升逆变器在高功率密度设计下的效率，特别适用于阳光电源大功率组串式逆变器（如SG320HX等）及大型集中式逆变器。建议研发团队评估...
交直流混合微电网在不同控制复杂度下的无缝切换策略
A Seamless Switching Strategy for Hybrid AC/DC Microgrids Under Varied Control Complexities
Huayu Zhang · Shan He · Zhi Yuan · Zhijiang Cheng 等6人 · IEEE Access · 2023年9月
本文针对对等控制的交直流混合微电网，提出基于下垂控制和PQ控制的复合控制策略，实现并网/孤岛模式的无缝切换。通过耦合两种控制方法的电流内环，开发双模组合控制器进行电流跟踪。同时提出补偿预同步控制策略应对频率、相位和幅值变化，电压偏差从19%改善至同步，功率交换为零，实现平滑切换。仿真验证了策略的有效性。
解读: 该无缝切换技术与阳光电源构网型储能系统高度契合。阳光ST系列储能变流器支持GFM/GFL双模运行，该控制策略可显著提升模式切换的平稳性。阳光电源在微电网解决方案中采用类似的预同步和电流跟踪技术，确保并离网瞬态过程中电压频率波动小于±2%，满足IEEE 1547标准，提升微电网供电可靠性。...
一种线性化并解耦光伏逆变器直流母线电压控制与源非线性的简单技术
A Simple Technique Linearizing and Decoupling DC-Link Voltage Control From Source Nonlinearity in Single-Stage Photovoltaic Inverters
Leonardo Callegaro · Foad Taghizadeh · Sara Deilami · Mihai Ciobotaru · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文研究了光伏源非线性对单级单相并网逆变器直流电压调节的影响。分析发现，光伏源特性会导致调节瞬态性能与源非线性之间产生强耦合，从而恶化逆变器控制性能。文章提出了一种简单的线性化与解耦控制技术，以提升直流母线电压的调节质量。
解读: 该研究直接针对单级式光伏逆变器的核心控制难题，对阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线具有极高的应用价值。通过线性化与解耦控制，可显著提升逆变器在光照剧烈波动下的直流母线电压稳定性，减少对电网的谐波注入，从而优化MPPT追踪效率。建议研发团队将此解耦算法集成至iSolarCloud智能运维平台的固...
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