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基于多采样的高功率并网逆变器LCL滤波器电流控制策略研究
Study of a Current Control Strategy Based on Multisampling for High-Power Grid-Connected Inverters With an LCL filter
Xing Zhang · Peng Chen · Changzhou Yu · Fei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
针对高功率并网逆变器中LCL滤波器的谐振问题，通常采用有源阻尼（AD）方法。然而，数字控制过程中的延迟会削弱AD性能。本文提出了一种基于多采样技术的电流控制策略，旨在有效抑制LCL滤波器谐振并提升系统在数字控制下的动态性能与稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。在高功率并网场景下，LCL滤波器的谐振抑制是提升电能质量的关键。多采样技术能有效降低数字控制延迟带来的负面影响，这对于阳光电源提升逆变器在弱电网环境下的并网稳定性、优化有源阻尼算法具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高功率逆变器控制...
一种具有真正单级功率转换和无频闪操作的多路复用纹波消除LED驱动器
A Multiplexing Ripple Cancellation LED Driver With True Single-Stage Power Conversion and Flicker-Free Operation
Peng Fang · Samuel Webb · Yang Chen · Yan-Fei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
尽管单级离线式LED驱动器具有低成本和高效率的优势，但其存在的双倍线频纹波导致的频闪问题限制了其在高质量照明中的应用。为解决该问题，本文提出了一种多路复用纹波消除（MRC）LED驱动器，在保持低成本和高效率的同时实现了无频闪照明。
解读: 该文献探讨的单级功率转换与纹波消除技术，在拓扑架构上与阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩电源模块有一定共性。虽然阳光电源主营光伏与储能，但该研究中关于“单级变换”与“纹波抑制”的控制策略，可为公司在提升户用逆变器功率密度、降低输出电流纹波以及优化充电桩辅助电源设计方面提供技术参考。建议研发团队关注其多...
不平衡负载下三电平Boost变换器ZVS优化调制方法
Optimized Modulation Method for Three-Level Boost Converter With ZVS Under Unbalanced-Load Operation
Zhou He · Hongfa Ding · Ziqi Zhang · Zibo Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
三电平（TLB）Boost变换器是双极性直流微电网的关键接口。在正负直流母线功率不平衡时，传统调制方法难以实现全开关管零电压开关（ZVS），且存在峰值电流过高及电感饱和风险。本文提出了一种优化调制（OM）方法，有效解决了上述问题，提升了变换效率与可靠性。
解读: 该研究针对三电平Boost拓扑在不平衡负载下的控制优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。在双极性直流母线应用场景中，该调制策略能有效降低开关损耗并抑制电感饱和风险，有助于提升PCS产品的功率密度和转换效率。建议研发团队在储...
三电平AC/DC变换器中工频器件结电容与换流回路的影响研究
Effects of Junction Capacitances and Commutation Loops Associated With Line-Frequency Devices in Three-Level AC/DC Converters
Bo Liu · Ren Ren · Edward A. Jones · Handong Gui 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文分析了三电平AC/DC变换器中工频器件（在半个工频周期内不工作）所引入的额外结电容及开关换流回路，并研究了其对变换器性能的影响。研究表明，这些结电容和功率回路是影响开关损耗和器件应力的关键因素，对功率器件选型及系统设计具有重要指导意义。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，如组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。阳光电源的三电平拓扑广泛应用于高功率密度产品中，工频器件的寄生参数对高频开关过程中的电压尖峰和损耗有显著影响。建议研发团队在进行高压大功率变换器设计时，将工频器件的结电容纳入换流回路的...
用于三相移双有源桥变换器的移动离散控制集模型预测控制
Moving Discretized Control Set Model-Predictive Control for Dual-Active Bridge With the Triple-Phase Shift
Linglin Chen · Lyuyi Lin · Shuai Shao · Fei Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
三相移（TPS）控制常用于提升双有源桥（DAB）变换器的效率。然而，DAB的小信号模型随工作模式、电压比及功率变化而波动。为解决此问题，本文提出一种受有限控制集模型预测控制启发的新型控制策略，即移动离散控制集模型预测控制，以优化DAB变换器的动态性能与控制稳定性。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能变流器（PCS）核心拓扑。DAB变换器是PowerTitan和PowerStack等储能系统实现直流侧电压变换的关键环节。通过引入移动离散控制集模型预测控制（MPC），可显著提升PCS在宽电压范围下的动态响应速度和效率，特别是在电网调频等高频次功率调节场景中，能有效降低...
基于宽禁带半导体且具有串联开关单元的固态断路器限流策略
A Current Limiting Strategy for WBG-Based Solid-State Circuit Breakers With Series-Connected Switching Cells
Zhou Dong · Ching-Hsiang Yang · Shimul Kumar Dam · Dehao Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种针对基于宽禁带（WBG）器件的固态断路器（SSCB）的限流策略。通过采用串联开关单元结构，该策略在直流系统中既能有效抑制故障电流的快速上升，又能实现过流保护协调，同时解决了传统方案中开关损耗高、耐受时间短及限流能力受限的问题。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网应用具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流故障保护成为关键技术难点。该限流策略利用宽禁带器件（SiC/GaN）的高频特性，可优化PCS内部直流侧的保护逻辑，提升系统在短路故障下的耐受能力与可靠性。...
接触界面表面粗糙度特性对压接式IGBT模块热接触电阻的影响
The Effect of the Surface Roughness Characteristics of the Contact Interface on the Thermal Contact Resistance of the PP-IGBT Module
Tong An · Zezheng Li · Yakun Zhang · Fei Qin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文通过实验测量和基于有限元仿真的因子设计分析，研究了压接式IGBT（PP-IGBT）模块在功率循环过程中，接触界面表面粗糙度特性与热接触电阻之间的相关性。研究采用了瞬态热测试技术进行验证。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）的核心功率器件。热接触电阻直接影响模块的散热性能与结温稳定性，是决定大功率电力电子设备可靠性与寿命的关键因素。本研究通过分析表面粗糙度对热阻的影响，为阳光电源在功率模块选型、散热器界面材料（T...
用于保持模式下具有最优电容利用率的LCLC变换器
LCLC Converter With Optimal Capacitor Utilization for Hold-Up Mode Operation
Yang Chen · Hongliang Wang · Zhiyuan Hu · Yan-Fei Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
在数据中心和电信电源中，前端DC-DC级需在宽输入电压范围内工作，以在交流输入故障时提供保持时间。传统的LLC变换器因难以兼顾正常工作效率与高增益需求而不适用。本文提出一种LCLC变换器，通过优化电容利用率，在保持高效率的同时满足宽输入电压范围下的保持时间要求。
解读: 该研究针对宽输入电压范围下的高效率转换问题，对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。在储能系统（如PowerTitan系列）中，电池电压随SOC变化较大，该拓扑有助于优化DC-DC级在宽电压范围下的效率，提升系统整体能效。建议研发团队关注该LCLC拓扑在提升功率密度和降低开...
并联交错三电平中点钳位逆变器的谐波建模、分析与抑制
Modeling, Analysis, and Reduction of Harmonics in Paralleled and Interleaved Three-Level Neutral Point Clamped Inverters With Space Vector Modulation
Ruirui Chen · Jiahao Niu · Handong Gui · Zheyu Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
三相三电平逆变器并联在工业应用中日益普及。本文针对采用空间矢量调制（SVM）的三电平中点钳位（NPC）逆变器，建立了谐波计算分析模型，并研究了交错角对直流侧、交流侧谐波及电磁干扰（EMI）的影响，为优化逆变器性能提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是大功率组串式逆变器和集中式逆变器。三电平NPC拓扑是目前光伏逆变器实现高效率和高功率密度的关键技术。通过对并联交错技术的谐波建模与优化，阳光电源可进一步提升大功率机型的输出电能质量，降低滤波器体积与EMI水平，从而优化系统成本。建议研发团队将该谐波分析模型集...
多电压等级直流配电系统的阻抗稳定性分析方法
Impedance-Based Stability Analysis Methods for DC Distribution Power System With Multivoltage Levels
Han Mu · Yao Zhang · Xiangqian Tong · Wu Chen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文针对数据中心、全电船舶等应用场景中多电压等级直流配电系统的稳定性分析展开研究。现有研究多集中于单母线直流系统，而针对多级直流配电系统的稳定性分析方法报道较少。本文重点探讨了多电压等级直流配电系统的阻抗比稳定性判据及分析方法。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着数据中心和工商业储能应用中直流母线电压等级的复杂化，基于阻抗的稳定性分析能有效规避多级变换器级联带来的振荡风险。建议研发团队将此阻抗建模方法应用于iSolarCloud智能运维平台的系...
一种17.5 kA关断电流的6英寸集成门极换流晶闸管
A 6-in Integrated Emitter Turn-OFF Thyristor With 17.5 kA Turn-OFF Current
Jie Shang · Zhengyu Chen · Biao Zhao · Jiapeng Liu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出并开发了一种先进的6英寸4.5 kV集成门极换流晶闸管（IETO），通过优化封装设计和驱动单元，实现了17.5 kA的超大关断电流。研究重点在于低厚度封装及紧凑型碟形弹簧组件的应用，显著提升了器件的通态压降与关断能力，满足了高容量电力电子设备的需求。
解读: 该技术属于超大功率半导体器件范畴，主要应用于特高压直流输电或极高功率等级的工业应用。对于阳光电源而言，目前的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统主要采用IGBT或SiC模块，IETO器件的功率密度和应用场景与现有产品线存在差异。但其在超大电流关断方面的研究成果，可为公司未来探索更高...
面向航空应用的高功率高开关频率低温冷却逆变器研发
Development of High-Power High Switching Frequency Cryogenically Cooled Inverter for Aircraft Applications
Handong Gui · Zheyu Zhang · Ruirui Chen · Ren Ren 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
为支持未来航空超导推进系统，本文研究了低温环境下的高功率、高开关频率电力电子技术。文章开发了一款40kW三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器，实现了3kHz输出频率和140kHz开关频率，验证了低温冷却技术在提升功率密度和效率方面的潜力。
解读: 该研究涉及的三电平ANPC拓扑及高频化设计，对阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan储能变流器具有参考价值。虽然航空低温应用场景特殊，但其高功率密度设计思路可优化现有产品的散热布局与功率模块选型。建议关注其在高频开关下的损耗模型及低温热管理技术，这有助于提升阳光电源在极端环境（如高海拔、高寒地...
三电平有源中点钳位
ANPC）变换器中多回路相关器件过电压的建模与抑制
Handong Gui · Ruirui Chen · Zheyu Zhang · Jiahao Niu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文建立了三电平有源中点钳位（3L-ANPC）变换器中与两个回路相关的器件漏源极过电压分析模型。考虑了非线性器件输出电容，详细研究了两种常见的调制方法。结果表明，工频开关器件通常具有较高的过电压。
解读: 3L-ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器提升效率和功率密度的核心技术路径。该文献提出的过电压建模方法，对于优化逆变器功率模块的开关过程、降低电压尖峰具有重要指导意义。在阳光电源的产品开发中，应用此模型可有效提升IGBT/SiC模块的可靠性，优化驱动电路设计，从而在保证高效率的同时...
一种用于电动汽车的高效率高功率密度车载低压DC-DC变换器
A High-Efficiency High-Power-Density On-Board Low-Voltage DC–DC Converter for Electric Vehicles Application
Xiang Zhou · Bo Sheng · Wenbo Liu · Yang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文探讨了电动汽车车载低压DC-DC变换器（LDC），其连接高压电池与低压辅助系统。随着车载辅助设备的发展，LDC输出电流需求达到数百安培，导致高导通损耗及严峻的散热挑战。文章提出了一种高效率、高功率密度的LDC拓扑方案，旨在优化热管理并提升整体转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务具有重要参考价值。随着电动汽车向高压平台演进，车载LDC对功率密度和散热性能的要求日益苛刻。阳光电源可借鉴文中提出的高效率拓扑及热管理优化方案，提升充电桩模块的集成度与可靠性。此外，该技术在双向DC-DC变换器设计上的思路，也可与阳光电源现有的储能PCS...
学习多个凸电压稳定约束用于机组组合
Learning Multiple Convex Voltage Stability Constraints for Unit Commitment
Hongyang Jia · Qingchun Hou · Pei Yong · Fei Teng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
随着可变可再生能源（VRE）渗透率的不断提高，电力系统电压稳定性面临着重大挑战，因为VRE机组属于基于逆变器的发电机（IBG），往往会削弱电力系统的电压支撑能力。因此，发电调度应避免可能导致电压不稳定问题的运行状态。本文提出了一种数据驱动的方法，用于学习多个凸电压稳定约束条件，并将其有效嵌入机组组合问题中。首先，利用多个凸多面体来表示非线性和非凸的电压稳定边界。然后，通过决策树对多面体进行初始化，并采用全局优化策略对其进行优化。最后，将学习得到的电压稳定边界作为约束条件嵌入机组组合问题中。对六个...
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究提出的多凸约束学习方法可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电压稳定控制策略。具体而言，可将其应用于：1)储能系统的GFM控制算法优化，提升PowerTitan在弱电网条件下的电压支撑能力；2)大型光伏电站的VSG控制设计，增强S...
基于Kolmogorov-Arnold网络的跟网型与构网型电力电子系统阻抗辨识
Kolmogorov-Arnold Network Based Impedance Identification of Power Electronic Systems with Grid Following and Grid Forming Control
Cao Shen · Fei Zhang · Wei Gu · Tao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
阻抗模型正被用于电力电子系统的稳定性分析。由于难以获取详细的控制器信息，因此很难推导解析阻抗模型。本文针对采用跟网型和构网型控制的并网变流器系统，提出了一种基于柯尔莫哥洛夫 - 阿诺尔德网络（KAN）和物理信息的阻抗识别方法。利用柯尔莫哥洛夫 - 阿诺尔德表示定理，所提出的两层 KAN 用可学习的单变量样条函数取代了固定的神经元权重，从而与具有相当精度的多层感知器相比，以更少的可训练参数和更浅的网络深度实现了通用逼近。通过实时数字仿真器中采用双馈感应发电机变流器的风电场验证了所提方法的有效性，并...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于Kolmogorov-Arnold网络（KAN）的阻抗识别技术具有重要的战略价值。当前，阳光电源的光伏逆变器、储能系统在大规模并网场景中面临日益复杂的稳定性挑战，特别是在构网型（Grid-Forming）和跟网型（Grid-Following）控制模式共存的新型电力...
分层约束模型预测控制在WPT系统多目标优化中的应用
Hierarchical-Constraint Model Predictive Control for Multi-Objective Optimization of WPT System
Hualei Zheng · Fei Xu · Xiaoning Li LiXN · Zhixin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
现有无线电能传输（WPT）系统的控制方法难以同时实现零电压开关（ZVS）、输出稳定和效率优化。为解决这一问题，本文通过将控制结构划分为具有优先级的层次，提出了一种分层约束模型预测控制（HCMPC）方法。HCMPC无需使用复杂的加权因子，即可同时实现零电压开关、输出调节和效率优化。实验结果表明，在30至80 Ω的宽负载范围内，HCMPC的输出电压误差低于0.5%，效率高于90%。在负载瞬变情况下，稳定时间分别为12 ms和15 ms。同时，WPT系统可确保在整个负载范围内所有开关均能实现零电压开关...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于无线电能传输（WPT）系统分层约束模型预测控制的研究具有重要的技术参考价值和潜在应用前景。 该论文提出的HCMPC方法通过分层优先级结构，同时实现了零电压开关（ZVS）、输出稳定性和效率优化的多目标控制，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高可靠性目...
基于降阶Koopman模型与改进等效输入扰动估计器的非线性系统控制
Control of Nonlinear Systems via Reduced-Order Koopman Models and an Improved Equivalent-Input-Disturbance Estimator
Qicheng Mei · Jinhua She · Yanjun Shen · Fei Long 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年11月 · Vol.22
本文提出一种结合降阶Koopman模型与改进等效输入扰动（IEID）估计器的非线性系统控制方法，通过平衡截断降低模型维数，并引入可调增益补偿通道提升扰动抑制能力；采用矩阵分解实现控制器与IEID解耦设计，在建模误差和外部扰动下优于PI和传统EID。
解读: 该方法可增强阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网、宽负载波动及模型失配场景下的鲁棒控制性能。尤其适用于光储协同运行中因光照突变、SOC时变导致的非线性动态建模难题。建议将IEID estimator嵌入iSolarCloud智能控制层，与现有MPC或VSG策略融...
提高电磁暂态仿真中插值算法精度：基于帕德逼近与开关定理的方法
Improving Accuracy of Interpolation Algorithm in EMT Simulation: A Padé Approximation and Switching Theorem Based Approach
Yang Cao · Wei Gu · Mingwang Xu · Fei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
随着可再生能源和电力电子设备在电力系统中日益普及，电力系统的特性如今由电力电子技术所塑造，这给电磁暂态（EMT）仿真中使用的加速算法带来了新的挑战。在此背景下，本文提炼了插值算法的五个关键技术要点，并提出了一种改进的插值算法。具体而言，采用帕德近似并将其与数值积分方法相结合，建立离散模型以提高精度和稳定性。利用开关定理进行重新初始化，这进一步降低了开关误差，并能更真实地反映开关暂态过程。此外，通过李雅普诺夫稳定性分析从理论上证明了该算法的稳定性。使用改进的插值算法，能够在保持高仿真效率和稳定性的...
解读: 该EMT仿真插值算法对阳光电源电力电子产品开发具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器设计阶段，高精度EMT仿真可准确预测高频开关暂态、谐波特性及并网交互行为，优化SiC/GaN器件开关策略与死区时间设计。对于构网型GFM控制器开发，精确的暂态仿真能验证虚拟惯量响应与故障穿越性能。在电动汽车O...
一种用于光伏系统接入中压直流电网的新型容错拓扑结构
A Novel Fault-Tolerant Topology for MVDC Grids Interface of Photovoltaic Generation Systems
Yizhan Zhuang · Yiming Zhang · Xiaoying Chen · Hongxi Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
独立输入、输出串联型直流 - 直流变换器能够在不借助低压直流（LVDC）母线的情况下，将光伏（PV）能源汇集到中压直流（MVDC）电网中，从而降低一次功率损耗和硬件成本。然而，在这种串联结构中，部分低压端口发生短路故障会导致整个系统失效，而中压端口发生短路故障则容易损坏设备。本文提出一种新的容错结构，可有效解决上述问题。在低压故障期间，连接在相邻子模块（SM）之间的 LC 支路能够传输能量并维持故障模块的电容电压，以确保系统持续稳定运行。当中压故障发生时，容错结构被闭锁，子模块电容反向接入故障电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对中压直流（MVDC）光伏并网系统的容错拓扑技术具有重要的战略价值。该技术通过输入独立、输出串联的DC-DC变换器直接将光伏能量汇集到MVDC电网，省去了传统低压直流母线环节，这与我们在大型光伏电站和工商业储能系统中追求的高效率、低成本目标高度契合。 该技术的核心创...
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