Yiren Zhu · Xinyang Hao · Tao Yang · Zhenyu Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

在多电飞机(MEA)直流配电系统中,双有源桥(DAB)变换器用于管理不同直流母线间或储能设备(如电池)的功率传输。但因低压(LV)H桥电流变化率较高和电流幅值大,LV板与变压器间互联电感不可忽略,其在变压器次级侧引入明显电压降,可能导致功率控制不准确。为解决该问题,开发DAB变换器综合数学模型用于移动离散控制集模型预测控制(MDCS-MPC)方法以最小化稳态误差。该模型明确包含互联电感影响并进一步研究传输功率与LV侧电压降间关系。1000W DAB样机实验验证了模型和MDCS-MPC方法有效性,...

解读: 该考虑互联电感的DAB模型预测控制技术对阳光电源高变比变换器设计有重要参考价值。互联电感建模方法可应用于ST储能变流器的大功率DAB模块,提高功率控制精度。MDCS-MPC算法对阳光电源航空和特种电源领域的高可靠性要求有借鉴意义。该技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围DC-DC变换和动态响...

Yunlong Liu · Na Ding · Yonggui Kao · Chengcheng Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

针对T型三电平逆变器系统因内部参数扰动和外部干扰导致控制精度低的问题，本文提出一种基于Delta算子的滑模变结构控制（SMVSC）策略。Delta算子采样可统一连续与离散系统模型。首先建立系统在同步旋转坐标下的数学模型，并构造其Delta算子离散化模型；随后选取切换函数，分析到达条件，提出新型指数趋近律；进而设计两类Delta算子滑模控制器，分别适用于无不确定性和存在不确定性的情形。仿真与实验结果表明，相较于PID、模型预测及死区控制，所提策略具有更强的鲁棒性与适应性，输出电压稳态误差趋近于零，...

解读: 该Delta算子滑模变结构控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的T型三电平拓扑产品具有重要应用价值。所提出的统一连续-离散系统建模方法和新型指数趋近律，可显著提升PowerTitan大型储能系统在电网扰动和参数漂移工况下的鲁棒性，解决传统PID和MPC控制在高采样率下数值病态问题...

Felipe Rubio · Javier Pereda · Andrés Mora · Félix Rojas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种针对驱动各向异性永磁同步电机（PMSM）的两电平三端口变流器的模型预测电流控制策略，该策略采用了最优开关序列。这些变流器在包括燃料电池电动汽车和混合储能系统在内的混合能源系统中颇具吸引力。所提出的控制方法能在稳态和瞬态条件下（包括过调制期间，这一场景会带来重大的优化挑战）对开关矢量和占空比进行最优计算。该策略提出了一个简单的第二级控制来管理直流端口电流，利用无源矢量的冗余性，并且无需使用加权因子来平衡永磁同步电机和储能系统之间的控制目标，从而赋予永磁同步电机控制绝对优先级。实验室规...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项三端口变换器的优化开关序列模型预测控制技术具有显著的战略价值。该技术针对混合储能系统与永磁同步电机的协同控制，与我司在储能系统、电动汽车驱动及新能源集成领域的核心业务高度契合。 技术层面，该方案的核心优势在于通过优化开关序列和占空比计算，实现了对PMSM转矩控制与混合...

Zarren Firdous · Saad Mekhilef · Marif Daula Siddique · Marizan Mubin · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文为电动汽车（EV）快速充电设计了两种新型多端口变换器（MPC）拓扑结构，实现了电网、电池储能系统（BESS）与电动汽车充电的集成。所提出的设计采用全功率处理变换器（FPPC）和部分功率处理变换器（PPPC）两种配置，利用诸如用于电池储能系统的准 Z 源变换器（qZSC）和用于电动汽车充电的串联谐振变换器（SRC）等特性，减小了尺寸并降低了成本。准 Z 源变换器有助于提升电池储能系统的电压，实现电网与电池储能系统之间的双向能量流动，电池储能系统可在非高峰时段储存能量，并在高峰需求时向电网或电动...

解读: 该多端口变换器技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。谐振与准Z源混合拓扑可直接应用于阳光电源直流快充桩设计，通过部分功率处理模式降低变换器容量需求，提升系统效率与功率密度。该技术与阳光电源ST系列储能变流器的多端口架构高度契合，可实现电网-储能-充电桩的协调控制，优化光储充一体化场站的能...

Juan Wei · Yuxiang Li · Hanzhi Peng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

时变工况下快速的功率与转矩波动会加剧风电机组齿轮箱的疲劳载荷并提高故障率。本文提出一种面向风电场的最优功率控制方法，在跟踪输电系统运营商功率调度指令的同时，优化功率分配以抑制齿轮箱内部振动位移波动，降低疲劳载荷。通过分析行星架、行星轮、太阳轮和直齿轮等关键部件的传动机制，构建了描述齿轮箱内部振动与机械转矩及输出功率关系的动态模型。基于模型预测控制框架建立最优控制问题，并构建基于齿轮箱实时振动状态的疲劳评估系统，用于表征机组运行品质并指导风电场发电调度，为风电场优化调度提供安全边界，有效抑制潜在故...

解读: 该风电场最优功率控制技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要借鉴价值。其基于模型预测控制的功率分配优化思路可应用于ST系列储能变流器的多机组协调控制,有助于降低储能系统的机械应力和疲劳载荷。文中的振动状态实时监测和疲劳评估方法也可集成到iSolarCloud平台,用于SG系列逆变器的预测性维护。特别是...

Harish Karneddi · Deepak Ronanki · Jose Rodriguez · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

提出模块化可重构车外充电器,在宽输出电压范围内为现有和下一代电动汽车(EV)充电提供增强性能。充电器利用功率电子构建块(PEBB),根据电池电压配置为星形或三角形连接以优化不同输出电压范围性能。每个PEBB包含无桥宽电压范围前端变换器(FEC)和隔离DC-DC变换器。通过有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)实现的分布式控制架构促进固有平滑模式转换并保持模块间一致性能。通过MATLAB/Simulink中150kW模型综合仿真、3.3kW PEBB实验室样机实验研究和150kW充电器实时研究验...

解读: 该模块化可重构充电器技术对阳光电源电动汽车充电桩产品有重要创新价值。PEBB模块化设计可应用于大功率直流充电桩,实现宽电压范围适应并降低成本。FCS-MPC分布式控制策略对阳光电源充电桩的模式平滑转换和多模块协调有借鉴意义。120-900V宽电压范围对阳光电源充电桩产品兼容各类电动汽车有实用价值,可...

Zhaohui Wang · Shunfeng Yang · Ling Feng · Zhe Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

本文提出一种改进的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略，用于三电平Si/SiC混合有源中点钳位（3L-HANPC）变换器，旨在多目标下优化控制性能。该方法通过将电流约束转化为电压约束，降低计算复杂度，减少除法运算；并设计特定电压矢量序列，实现低频与高频开关单元的固定开关频率，有效抑制中点电压波动。所提策略提升了效率、计算简洁性及损耗分布均匀性，改善了热管理性能。基于4-SiC HANPC逆变平台的实验验证了其在稳态与动态性能上的优越性，并显著降低数字信号处理器的计算负担，具备良好的工程应...

解读: 该固定开关频率混合ANPC优化模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。通过Si/SiC混合拓扑实现损耗均衡与热管理优化，可直接应用于PowerTitan储能系统的功率单元设计，提升系统效率和可靠性。所提电流约束转化为电压约束的简化算法降低DSP计算负担...

Xuesong Wu · Cheng Xue · Bowei Li · Yunwei Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

并联双逆变器馈电驱动系统中降低直流母线电容均方根(RMS)电流极具挑战性,因直流母线电流受环流和工作点严重影响。提出改进的有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)方案,在估计直流母线纹波电流时在线考虑环流和功率分配,确保广泛工作条件下性能一致。在扩展预测时域内评估直流母线性能,更准确表示直流母线纹波电流围绕平均值的波动。引入多速率混合结构缓解大量开关状态的计算需求,在灵活子集内预测直流母线电流保持计算负担适度。相比先进方法直流母线RMS电流降低13.5%至41.3%。

解读: 该改进MPC直流母线电流优化技术对阳光电源并联驱动系统有重要应用价值。该方案可应用于新能源汽车双电机驱动系统的母线电容优化,延长电容寿命并提高系统可靠性。13.5%-41.3%的RMS电流降低对ST储能系统并联模块的电容设计优化有参考意义。多速率混合结构对阳光电源高性能电机控制器的实时MPC实现有借...

Qiaoling Peng · Simiao Zhou · Fujun Ma · Gelin Huang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

三级级联非反相升降压变换器（TL - CNIBBC）具有多种运行模式，尤其适用于储能的宽范围电压双向转换。如何选择合适的运行模式并实现平滑的模式切换是亟待解决的关键问题。本文分析了TL - CNIBBC的工作原理，并引入了基于传统工作模式的两种扩展模式，以消除输入电压接近输出电压时的死区。其次，提出了一种以电感电流为代价函数的模型预测控制（MPC）方法，采用滞环控制避免模式跳变，并定义了模式切换规则以实现多模式平滑过渡。最后，针对三级变换器中的电容电压不平衡问题，提出了一种占空比修正方法。实验结...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这篇论文提出的三电平级联非反相Buck-Boost变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对储能系统宽范围电压双向转换的核心需求，与我司ST系列储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。 论文的核心贡献在于解决了传统Buck-Boost变换器在输入输出电压接近时的"...

João Serra · Fernando Bento · Antonio J. Marques Ma · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

随着电动汽车和风力发电系统等应用对先进电驱动系统需求的增长，多相电机因其高效率与高可靠性优势备受关注。对称六相感应电机（S6PIM）因具备良好的容错能力和兼容三相变流器的特点而受到重视，但其广泛应用受限于先进电流控制策略的缺乏。模型预测控制（MPC）虽具有优良动态性能，但仍面临计算负担重、电流谐波及零序电流等问题。本文提出一种引入虚拟电压矢量（VVVs）的MPC新方法，专门抑制单星形与六边形绕组结构中的零序电流，并提升磁链与转矩性能。同时设计了一种新型对称脉宽调制（PWM）模式，以降低开关损耗并...

解读: 该虚拟电压矢量MPC技术对阳光电源新能源汽车电驱动产品线具有重要应用价值。文中提出的零序电流抑制方法可直接应用于电机控制器开发，提升驱动系统效率与可靠性。对称PWM模式实现的固定开关频率特性，可降低SiC功率模块的开关损耗，与阳光电源功率器件技术路线高度契合。该MPC算法框架可借鉴至ST系列储能变流...

Ning Ma · Feifei Bai · Tapan K. Saha · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

在系统发生故障时，基于逆变器的电源（IBRs）和同步发电机（SGs）的频率响应特性存在显著差异，资源间的相互作用往往会导致机电暂态过程延长。然而，目前对于不同类型发电机提供多种频率服务（特别是快速频率响应（FFR）和虚拟惯量）的协调控制策略关注有限。此外，暂态过程中输电线路功率容量的严格限制以及联络线潮流快速恢复的需求常常被忽视，这增加了系统解列的风险。本文提出了一种采用分层模型预测控制（HMPC）的协调频率控制方法。所提出的HMPC包括一个上层控制器和多个下层控制器，上层控制器用于管理多区域潮...

解读: 该分层MPC协调频率控制技术对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。针对高比例IBRs并网场景，可直接应用于PowerTitan储能系统的构网型GFM控制策略优化：上层MPC实现多储能站点间的频率调节指令协调分配，下层控制器结合虚拟同步机VSG技术实时调节各变流器输出。联络线功...

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...

Zishuo Huang · Wenchuan Wu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

风电场被鼓励提供自动发电控制（AGC）服务，但风机间的复杂气动相互作用增加了AGC控制难度。本文提出一种基于推力系数（主要通过变桨角调节）和偏航角控制动作的显式风速预测模型，并基于Navier-Stokes方程的数值实验验证其准确性。鉴于推力系数与偏航角调节涉及显著不同的时间尺度，设计了一种双阶段模型预测控制（MPC）策略。该策略以所提风速预测模型作为各风机风速的代理模型，第一阶段根据预测时刻风电场可用功率是否充足优化偏航角参考值；第二阶段协调控制各风机的推力系数与偏航角，以跟踪AGC功率指令并...

解读: 该双阶段MPC控制策略对阳光电源的风电储能系统具有重要参考价值。首先，文中提出的风速预测模型可优化ST系列储能变流器的功率调度算法，提升风储联合运行效率。其次，基于时间尺度分离的双阶段控制思路可应用于PowerTitan大型储能系统的多时间尺度功率控制，协调电池荷电状态管理(慢)与功率快速响应(快)...

Yihao Wan · Yang Zhang · Qianwen Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

长预测时域有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在闭环稳定性、谐波失真和开关频率方面表现出卓越的性能。然而，对于传统的穷举法，实际实施时的计算负担会随着预测时域的增加呈指数级增长。传统方法包括将其重新表述为整数最小二乘（ILS）问题，以及采用基于人工神经网络（ANN）的有监督模仿学习技术，以减轻长预测时域带来的计算负担问题。在本文中，通过将强化学习（RL）框架与长预测时域相结合，开发了一种新型自主控制器用于变流器控制。通过这种方式，RL智能体通过与变流器系统进行交互，自主学习最优开关策略。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习的长预测时域模型预测控制技术具有重要的战略价值。该技术针对功率变换器控制中的核心痛点——长预测时域带来的计算复杂度问题，提出了创新性解决方案，这与我们在光伏逆变器和储能变流器产品中追求高性能控制的需求高度契合。 技术价值方面，长预测时域控制能够显著改善闭环...

Shuo Han · Yongjun Zhang · Xiong Xiao · Qiang Guo · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

电推进技术已成为飞机动力系统电气化的重要方向。然而，电机驱动运行中产生的谐波易引发振动、部件老化等问题，影响飞行姿态甚至导致螺旋桨损伤。本文提出一种结合自适应谐波消除（AHE）策略的模型预测电流控制（MPCC）方法，通过调节自适应滤波器权重，依据代价函数剔除输入信号中的有害频率成分，生成理想的逆变器参考电压。实验结果表明，该方法在保持系统响应速度的同时有效抑制了死区效应引起的谐波，相较于死区补偿和谐波提取算法，总谐波失真率分别降低约47.36%和15.64%，显著提升了电推进系统的稳定性。

解读: 该自适应谐波消除模型预测控制技术对阳光电源电机驱动产品线具有重要借鉴价值。其核心的AHE-MPCC算法可直接应用于新能源汽车电机控制器和充电桩功率模块，通过自适应滤波器实时抑制死区效应谐波，相比传统死区补偿方案THD降低47.36%，可显著提升电机驱动系统的转矩平稳性和效率。该方法与阳光电源现有MP...

Lu Zhou · Yihan Gao · Minghan Dong · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月

本文提出了一种无变压器、无漏电流的软开关多端口集成变换器（SSIMPC），用于家庭光伏、储能、直流母线及交流电网端口的集成。光伏端口工作于连续电流模式，实现低输入电流纹波与可再生能源高效利用；储能端口作为能量缓冲并支持软开关灵活控制。采用间接占空比解耦调制策略，无需额外无源器件即可实现多路零电压开关与电感复用。共地结构有效抑制漏电流并提升安全性。该拓扑支持多种功率组合的能量管理，适用于综合性家庭能源系统。实验样机验证了理论分析与拓扑可行性。

解读: 该无变压器软开关多端口集成变换器技术对阳光电源户用储能产品线具有重要应用价值。其共地结构漏电流抑制方案可直接应用于SG系列户用光储一体机，提升系统安全性并简化接地设计。间接占空比解耦调制实现的多路ZVS技术，可优化ST系列储能变流器中PV-Battery-Grid三端口协同控制，降低开关损耗10-1...

Zhengyang Hu1Bingtuan Gao2Zhao Xu3Sufan Jiang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

针对大功率缺额故障下风电场需提供临时频率支撑的要求，现有研究对降额运行下风电场的支撑能力探讨不足。本文提出一种双层优化临时频率支撑（OTFS）策略，由单台风电机组控制器与风电场中央控制器协同实现。通过在机组侧设计新型动态功率控制方法，扩展风电机组稳定运行区域，并协同同步机二次调频释放更多动能，避免二次频率跌落；同时，在风电场层面采用模型预测控制策略，协调多台风机高效利用动能，最小化频率最低点。基于实时仿真平台的算例验证了该策略的有效性。

解读: 该研究提出的双层优化频率支撑策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。其中扩展运行区域和动态功率控制方法可应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化,提升系统频率支撑能力。模型预测控制策略可集成到iSolarCloud平台,实现多机组协调控制。特别是针对大功率缺额场景的二次调频优化思路,可用于...

Chang Yan · Sheng Huang · Yinpeng Qu · Xueping Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

风电场高效功率调度依赖于精确的需求功率跟踪。本文提出一种基于数据驱动灵敏度（DDS）的分散式风电场功率跟踪与电压控制方法，仅利用本地运行变量实现模型预测控制（MPC），获得近似全局最优解。通过反向传播算法设计新的灵敏度计算方法，由全局映射模型（GMM）梯度得到DDS。电压DDS可替代传统MPC中的电压灵敏度，功率DDS建立不同风电机组出力间的线性关系，简化状态空间方程，降低二次规划维度。所设计的三种控制模式无需线路参数、降低计算复杂度或兼具两者优势。变量间距约束线性化方法将非线性约束转为线性，解...

解读: 该文提出的数据驱动灵敏度控制方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。特别是其分散式控制架构可应用于ST系列储能变流器集群和PowerTitan大型储能系统的协调控制,通过本地数据实现近似全局最优的功率调度。文中的电压DDS方法可优化储能变流器的电压控制性能,功率DDS的线性化处理思路可用于...

Songyue Zheng · Lijian Wu · Lizhong Wang · Lilin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

针对结构柔性显著的现代大型风力机在非对称与随机气动载荷下运行稳定性差的问题，本文提出一种基于数据驱动模型预测控制的独立变桨控制方法（DMPC-IPC）。该方法通过优化转速/功率波动抑制、非对称载荷衰减及结构阻尼调节等多目标性能指标提升系统稳定性。采用任意多项式混沌展开构建代理模型，并结合高斯过程回归量化模型不确定性，以预测变桨对非线性动态响应的影响；设计一阶阴阳对优化求解器高效求解多步预测代价函数。基于DTU-10MW风力机在极端阵风与湍流风况下的全工况仿真验证表明，该方法显著提升了运行稳定性并...

解读: 该数据驱动的模型预测控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的多目标优化和不确定性预测方法可应用于ST系列储能变流器的功率调节和PowerTitan系统的稳定性控制。特别是文中提出的高斯过程回归预测方法,可优化储能系统的SOC预测和调度策略;多步预测代价函数的优化思路也可用于改进储能...

Pak-Ian Chan · Chi-Fong Ieong · Io-Wa Iam · Chi-Seng Lam · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

在自动导引车AGV的动态感应电力传输DIPT系统中，AGV运动会显著影响耦合系数降低输出性能。传统控制方法虽能应对该挑战，但常因对电路参数变化敏感而表现出弱鲁棒性，且需要试错过程调整系数增加设计复杂性和难度。提出一种专为DIPT系统定制的基于滑模的模型预测控制SM-MPC方法以增强鲁棒性和输出性能。SM-MPC采用预测模型迫使控制对象收敛到滑模面，利用快速动态响应特性缓解AGV运动引起的扰动。引入极点配置方法直接获取最优滑模系数，消除迭代调整需求并简化设计过程。给出DIPT系统模型、SM-MPC...

解读: 该DIPT系统滑模MPC研究对阳光电源无线充电技术应用拓展有重要参考价值。SM-MPC应对耦合系数变化和提升鲁棒性的能力可应用于阳光新能源汽车OBC无线充电和AGV移动充电场景。极点配置直接获取最优系数消除试错调整的方法可简化阳光iSolarCloud平台的无线充电控制算法开发。快速动态响应缓解运动...