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基于IMFOGI控制的SPVA-BES-SRDG微电网在偏远居住区的应用
An IMFOGI Based Control for a SPVA-BES-SRDG Based Microgrid for Remote Dwelling Zones
Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · B.K. Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
摘要：在偏远地区的孤岛微电网运行中，电能质量问题尤为突出。这些偏远微电网通常与柴油发电机组（DG）相连。所连接的非线性负载会汲取畸变且不平衡的电流，这也会降低柴油发电机组的电流和电压谐波特性，从而增加其损耗和燃油消耗。非线性负载还会降低整个系统的电能质量，进而影响所产生电能的总体成本。为解决这一电能质量问题，本文提出了一种基于六阶广义积分器（GI）的改进型混合五阶广义积分器（IMFOGI）滤波器，与类似的高阶广义积分器滤波器相比，该滤波器在不影响动态响应的前提下，具有足够的谐波和直流衰减能力。为...
解读: 该IMFOGI控制策略对阳光电源偏远地区微电网解决方案具有重要应用价值。针对光伏-储能-柴油发电机混合系统，可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制算法优化。改进型飞蛾优化算法可增强PowerTitan储能系统在孤岛模式下的电压频率稳定性，提升谐波抑制能力。该广义积分器控制架构与...
基于改进DSOGI-PLL观测器的无传感器BLDCM驱动在太阳能光伏辅助LEV中的应用
Sensorless BLDCM Drive Using an Improved DSOGI-PLL Observer for Solar-PV-Assisted LEV
Biswajit Saha · Bhim Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文介绍了一种估算无刷直流（BLDC）电机位置的创新方法，该方法专门用于太阳能光伏（PV）和电池供电的BLDC电机驱动。重点在于设计一种适用于轻型电动汽车的、具备能量再生功能的BLDC电机无传感器控制方案。永磁BLDC电机驱动的主要挑战之一是换相误差，它会降低性能，导致电流畸变和转矩大幅波动。换相误差可能源于多种因素，包括低通滤波器、延迟、相位差异以及电机参数变化等。本研究提出了一种基于双二阶广义积分器锁相环（DSOGI - PLL）的频率自适应方法用于位置估算。为增强对输入干扰的抵抗能力，集成...
解读: 从阳光电源新能源动力系统业务视角来看，这项基于改进型DSOGI-PLL观测器的无刷直流电机无传感器驱动技术具有重要的战略参考价值。该技术针对光伏-电池混合供电的轻型电动车应用场景，与我司在光储充一体化解决方案的业务方向高度契合。 技术层面，该方案的核心创新在于通过频率自适应双二阶广义积分器锁相环实...
基于氢的光伏电池储能系统中用于混合动力电动汽车充电站的电网同步与孤岛控制
Grid Resynchronization and Islanding Controls in Hydrogen-Based PV Battery Energy Systems for Hybrid EV Charging Station
Tanu Prasad · Shailendra Kumar · Bhim Singh · Shashank Kurm 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年12月
本文针对支持制氢和混合电动汽车充电站的并网型光伏电池系统，提出了一种基于广义线性复值估计输入的最小均方（WLC - EILMS）控制策略。该充电系统能够在并网和孤岛模式之间实现无缝切换，确保在电网出现扰动时持续运行。所提出的策略能有效抑制非线性负载产生的谐波电流，通过前馈回路实现光伏功率的最大提取，并可实现自动电网同步。在并网模式下，该策略能确保在畸变条件下进行准确的电流估计；在孤岛模式下，能为电解槽和本地负载维持稳定的供电。对比分析证实了WLC - EILMS具有卓越的动态性能，其稳态误差为0...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项针对光储氢一体化混合充电站的并离网控制技术具有显著的战略价值。该技术通过WLC-EILMS控制策略实现了光伏-储能-制氢-充电系统的无缝切换，这与我司在"光储充氢"多能互补领域的发展方向高度契合。 **技术价值层面**，该方案解决了多个核心痛点：首先，并离网自动切换和...
用于抗干扰运行的同步磁阻柴油发电机太阳能光伏系统的控制及功能增强
Control for Disturbance Immune Operation of Synchronous Reluctance Diesel Generator Solar Photovoltaic System With Functional Enhancements
Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
由于所连接交流电源的高阻抗，在孤岛系统中维持电压和电流质量颇具挑战。波动的本地负载在公共连接点（PCC）处汲取畸变电流，从而引发谐波反射和严重的电压质量问题。这些异常情况，包括电压骤降/骤升、谐波、相角突变和频率波动，会导致整个系统电能质量下降，进而造成额外损耗、功率因数不佳，以及作为交流发电机运行的旋转机械的磨损。为应对这些电能质量挑战，本文提出一种集成到太阳能逆变器控制中的改进控制方法。因此，本文针对连接到同步磁阻柴油发电机（SRDG）的无电池远程太阳能光伏系统（SPVS），开发了一种采用I...
解读: 该抗干扰控制技术对阳光电源离网及微网产品具有重要应用价值。针对柴油发电机-光伏混合系统的扰动免疫控制策略，可直接应用于ST系列储能变流器的离网模式和PowerTitan微网解决方案，提升系统在负载突变时的电压稳定性。其应对波动性负载的畸变电流抑制方法，可优化SG系列离网逆变器的THD性能。同步磁阻电...
一种具有CROGI-OSG预滤波器的新型HTFIF方法用于单级SPVA系统实现平滑模式切换
A Novel HTFIF Method with CROGI-OSG Prefilter for a Single-Stage SPVA System for Smooth Mode Transition Capabilities
Divyank Srivastava · Vivek Narayanan · Bhim Singh · Arunima Verma · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文提出了一种用于并网太阳能光伏阵列（SPVA）系统的新型硬阈值快速迭代滤波（HTFIF）方法。该方法通过一系列包含滤波操作和硬阈值步骤的迭代过程，有效消除了输入信号中的噪声和谐波。HTFIF的核心原则在于其迭代细化方法，旨在通过逐步降低噪声并保留基本信号成分来提高原始信号估计的准确性。该技术的有效性在并网模式（GCM）下不同动态场景中进行了测试，如电网停电、辐照度变化和负载不平衡。采用级联降阶广义积分器正交信号发生器（CROGI - OSG）作为前置滤波器，以消除电网电压中的谐波。该系统设计为...
解读: 该HTFIF方法结合CROGI-OSG预滤波器的谐波抑制与基频提取技术，对阳光电源SG系列单级光伏逆变器的并离网模式切换具有重要应用价值。可直接应用于SG110CX等户用储能逆变器，提升其在孤岛模式与并网模式间的无缝切换能力。该方法的多步迭代滤波算法可集成到阳光电源现有DSP控制平台，增强光照突变时...
在并网交流微电网中集成DSTATCOM功能的新型控制策略，具有光伏-储能和同步磁阻发电机风力发电机的分布式发电
A Novel Control Strategy to Integrate DSTATCOM Functionalities in a Grid-Connected AC Microgrid, Featuring SPV-BES and SyRG-Wind-Based DGs
Gaurav Modi · Bhim Singh · Subarni Pradhan · Hina Parveen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
负载谐波降低微电网MG电能质量性能。为MG配备配电静止补偿器DSTATCOM功能可缓解该问题。DSTATCOM有效性很大程度依赖于负载电流滤波方法，提供优越滤波、动态响应和直流偏移抑制的最优算法仍在研究中。本文引入基于新型四阶广义积分器NFOGI的谐波解耦网络HDN用于提取负载电流和电网电压序分量。这些分量用于在包含太阳能光伏阵列SPVA、电池储能BES和基于同步磁阻发电机的风力发电机WG的MG中集成DSTATCOM功能。SPVA和BES组成共享并网侧变换器GSC的光伏系统SPVS，WG通过独立...
解读: 该微电网DSTATCOM集成研究对阳光电源智能微电网解决方案有全面指导价值。NFOGI谐波解耦网络和先进控制策略实现光伏-储能-风电混合系统的电能质量管理与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网支撑功能发展方向一致。确保SPVS直流链路无二次谐波并支持BES直接集成的技术可应用于阳光Pow...
基于基本调制技术的不对称多电平逆变器与多脉冲变换器的开发
Development of Fundamental Modulation Technique Based Asymmetric Multi-Level Inverter and Multi-Pulse Converter to Prevent Medium Voltage Drive From Harmonic Component
Rohit Kumar · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
在高电平多电平逆变器中，需要采用低开关频率运行，以提高开关利用率，并使变流器在低功率损耗的情况下获得出色的效率曲线。此外，变速驱动在低于基速运行时需要进行电压电平与频率的调节。因此，本文针对一种九电平（1:1:2）不对称型减少开关级联 H 桥多电平逆变器（ARSCHB - MLI），提出了一种基于在线角度计算的新型基频开关调制技术，即面积均衡调制策略（AEMS）。大功率范围内的功率变流器应用广泛，这也增加了系统中的电能质量问题。为解决系统驱动端的问题，采用九电平逆变器为感应电机供电，该逆变器每相...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于基频调制的非对称多电平逆变器技术具有重要的参考价值和应用潜力。论文核心技术——九电平不对称级联H桥逆变器（ARSCHB-MLI）采用1:1:2的直流源配置和区域均衡调制策略（AEMS），这与我司在大功率光伏逆变器和储能变流器领域追求的技术方向高度契合。 该...
一种基于七层半延迟MDSC-MSTOGI-EPLL的扰动抑制控制及其在SPV阵列-电池系统中的功率均衡特性
A Seven Layer Half-Delay MDSC-MSTOGI-EPLL Based Disturbance Rejection Control With Power Levelling Feature for a SPV Array-Battery System
Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · B. K. Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本研究提出一种控制方法，旨在解决电能质量问题，并在不增加电力电子设备额外成本的情况下，实现由太阳能光伏（SPV）阵列驱动、配备电池储能（BES）的并网微电网的经济高效运行。传统的配备 BES 的微电网控制通常需要额外的功率转换器，这增加了系统成本和复杂性。此外，公共连接点（PCC）处负载可用电压存在的谐波、电压不平衡、频率波动和相角突变等干扰，会降低电能质量性能并影响系统动态特性。为应对这些挑战，本研究提出了一种先进的抗干扰控制框架，该框架采用多重七层半分数延迟信号对消（MDSC${}^{2}_...
解读: 该七层半延迟MDSC-MSTOGI-EPLL控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其扰动抑制能力可增强产品在电网电压畸变、频率波动等复杂工况下的并网稳定性，优化现有GFL跟网型控制算法。功率均衡特性可直接应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略，提升光储协...
一种增强型自适应滤波器控制的电池储能-风力驱动双馈感应发电机微电网
An Enhanced Adaptive Filter Controlled BES-Wind Driven DFIG Based Microgrid
Sandeep Kumar Sahoo · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年12月 · Vol.22
本文提出一种适用于多风偏远地区的构网型风储微电网，含双馈感应发电机（DFIG）、电池储能及柴油发电机。采用新型指数双曲余弦鲁棒自适应滤波器控制，实现并网/孤岛无缝切换与THD<2%；引入Type-2前馈补偿SPLL提升频率相位跟踪速度。
解读: 该研究聚焦DFIG微电网构网控制与高精度同步技术，与阳光电源风电变流器及ST系列储能变流器（PCS）在构网型（GFM）运行、黑启动、弱电网支撑等场景高度协同。其自适应滤波与快速SPLL算法可迁移至PowerTitan系统在风光储混合微网中的构网控制升级，建议在ST50/100K-H组串式+储能一体机...
一种嵌入可变线性系数电池成本函数的控制方法用于并网型光伏系统的收益最大化
A Variable Linear Coefficient Battery Cost Function Embedded Control for Revenue Maximization of Grid Tied Solar Photovoltaic System
Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
偏差结算机制（DSM）方案对微电网运营商实施严格规定，要求其遵守电网运营商设定的发电承诺规范。这些规范对于维持电网稳定性和降低热电厂的启动成本至关重要。本研究为配备电池储能（BES）的并网太阳能光伏系统（SPVS）制定了一种控制策略。该控制策略通过部署电池储能，利用可变的电网电价创造额外收入，确保微电网用户能够用上价格合理的电力，并降低能源成本。它符合偏差结算机制政策和电气与电子工程师协会（IEEE）标准，可在存在非线性负载的情况下提高电能质量。本研究提出了一种策略，利用基于梳状滤波器广义积分器...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究提出的可变线性成本系数函数（VLCCF）嵌入式储能控制策略，与公司在光储一体化解决方案领域的核心技术方向高度契合，具有显著的商业价值和技术借鉴意义。 该研究聚焦于偏差结算机制（DSM）下的光储系统优化控制，这与当前全球电力市场改革趋势一致。阳光电源在多个国家和地区...
QHTGMc-E2PLL辅助的平滑无扰同步控制在PCC处快速功率波动下的风力驱动DFIG-BES-SPVS系统中的应用
QHTGMc-E2PLL Aided Smooth Disturbance Free Synchronization of a Wind Turbine Driven DFIG-BES-SPVS Amidst Rapid Power Variability at PCC
Subhadip Chakraborty · Bhim Singh · B.K. Panigrahi · Suvom Roy 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
由于可再生能源固有的间歇性，独立的风能和太阳能驱动的偏远系统在公共耦合点（PCC）面临着较大的功率波动。这些功率变化表现为PCC电压的相角和幅值波动，进而延迟了具有较大惯性的输入机电能量转换系统的同步。此外，由于用于同步的锁相环（PLL）内电压参数估计环路之间存在耦合，一个参数的干扰会传播到其他参数，进一步增加了控制的复杂性。为应对这些挑战，本文提出了一种基于四元数双曲正切Geman - McClure自适应滤波器增强型扩展增强锁相环（QHTGMc - E2PLL）的新型抗干扰同步控制策略。该方...
解读: 该QHTGMc-E2PLL同步控制技术对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现多机组协调运行。该技术能有效提升产品在弱电网条件下的并网性能，优化电压频率响应特性，契合阳光电源在新型电力系...
中压电机驱动用功率变换器设计与实现探索
Exploration of Medium Voltage Power Converters Design and Implementation for Motor Drive
Rohit Kumar · Bhim Singh · Kripa Tiwari · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
经过数十年的技术发展，多电平、多脉冲变流器对于中压驱动系统而言已变得极为重要。然而，降低多电平变流器的电路复杂度仍然颇具挑战。因此，本文提出了一种五电平多电平变流器。所提出的功率逆变器是电平生成单元与 H 桥串联的组合结构。该多电平变流器每相可产生五阶梯电压，在电机端子处可产生九电平阶梯电压。在现有的变流器中，为实现高效运行，所提出的变流器将功率开关的数量从 24 个减少到了 21 个。在所提出的逆变器中，电平生成单元开关采用脉宽调制（PWM）技术运行，而桥开关则以基波开关频率运行，这降低了系统...
解读: 该中压功率变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在储能系统方面，多电平拓扑设计可直接应用于PowerTitan大型储能系统的中压并网变流器，降低系统复杂性并提升功率密度；谐波抑制技术可优化ST系列储能变流器的电能质量。在新能源汽车领域，电机驱动控制策略与器件选型经验可迁移至车载电机控制器和...
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