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将电压源型有源滤波器集成到并网功率变换器中——建模、控制与实验验证
Integrating Voltage-Source Active Filters Into Grid-Connected Power Converters—Modeling, Control, and Experimental Verification
Daniel Bernet · Lukas Stefanski · Marc Hiller · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
随着电网标准对谐波限制的日益严格，传统无源滤波器在大功率变换器中面临损耗大、体积大及电压降等局限。本文提出将有源滤波器（AF）集成到并网功率变换器中，作为一种更具吸引力的谐波抑制解决方案，并对其建模、控制策略及实验验证进行了详细研究。
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等储能变流器（PCS）具有重要意义。随着电网接入标准（如IEEE 519）对谐波要求愈发严苛，传统无源滤波方案在提升功率密度和效率方面遇到瓶颈。将有源滤波功能集成至现有逆变器控制算法中，不仅能有效改善并网电能质量，还能减少无源器件的...
基于人工神经网络的粒子群优化微电网最优能量调度
Artificial Neural Network Based Particle Swarm Optimization for Microgrid Optimal Energy Scheduling
Maher Abdolrasol · Ramizi Mohamed · M Hannan · Ali Al-Shetwi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种结合人工神经网络（ANN）与粒子群优化（PSO）的增强算法，用于虚拟电厂（VPP）系统中可再生能源的管理。通过对比基于ANN的二进制粒子群优化（BPSO）算法与原始BPSO算法，验证了该方法在搜索微电网最优能量调度值方面的性能提升。
解读: 该研究提出的AI优化调度算法与阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan/PowerStack储能系统高度契合。在虚拟电厂（VPP）场景下，通过ANN-PSO算法优化能量调度，可显著提升储能系统在调峰调频、削峰填谷中的经济效益。建议将该算法集成至阳光电源的EMS（能量管理系统...
180 °C无压烧结银芯片互连技术在电力电子封装中的应用
Pressureless Sintered-Silver Die-Attach at 180 °C for Power Electronics Packaging
Meiyu Wang · Yun-Hui Mei · Jingyou Jin · Shi Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文开发了一种三峰银浆，通过使用三峰系统和170 °C可去除有机剂，实现了在180 °C下的无压烧结。该技术在电力电子封装中具有重要意义，能够有效降低残余热机械应力，避免芯片损伤，并实现高致密度的键合层，从而提升功率模块的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块封装工艺具有极高的参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高功率密度、高可靠性方向发展，SiC等宽禁带半导体应用日益广泛，传统的焊料连接已难以满足严苛的热循环需求。无压烧结银技术不仅能提升模块的导热性能和耐高温能力，还能通过降低烧结温度减少芯片热应力，直接提升组串式逆变器及P...
基于LTP理论的变换器主导电力系统稳定性分析的截断阶数选择方法
Truncation Order Selection Method for LTP-Theory-Based Stability Analysis of Converter Dominated Power Systems
Huoming Yang · Sibylle Dieckerhoff · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对变换器主导电力系统的小信号稳定性分析，研究了线性时周期（LTP）模型的特征值计算问题。提出了一种自适应截断阶数选择方法，旨在计算精度与效率之间取得平衡。通过严格的理论分析和针对跟网型电压源变换器及改进IEEE 13节点系统的案例研究，验证了该方法的有效性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统在全球大规模应用，电网环境日益复杂（如弱电网、高比例电力电子化）。LTP理论是分析变换器并网稳定性的核心工具，但计算复杂度高。本文提出的自适应截断方法能显著提升iSolarCloud智能运维平台后台仿真或逆变器嵌入式控制算法...
基于d轴电压归一化的三相锁相环平衡点研究
On the Equilibrium Points in Three-Phase PLL Based on the d-axis Voltage Normalization
Chao Wu · Xiaoling Xiong · Mads Taul · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
电压归一化常用于锁相环（PLL）以维持恒定带宽，使其不受同步点电压幅值影响。本文从大信号角度分析了两种传统的PLL归一化方法，指出与电压幅值归一化不同，d轴电压归一化方法会导致意外的稳定平衡点出现，影响系统稳定性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）的并网控制核心算法。在弱电网或电压波动环境下，锁相环的鲁棒性是保证设备稳定运行的关键。文中指出的d轴电压归一化带来的额外平衡点问题，可能导致逆变器在特定工况下出现失稳或同步失败。建议研发团队在iSolarCloud运维平台的大数据...
一种用于多电平变换器的通用单载波PWM方案
A Generalized Single-Carrier PWM Scheme for Multilevel Converters
P. M. Lingom · Joseph Song-Manguelle · Rodolfo Flesch · Tao Jin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种适用于多电平变换器的新型通用单载波（SC）脉宽调制（PWM）方案。与现有的SC-PWM方案相比，该方法能以更简单的方式在任意工作点复现相移PWM（PD-PWM）的行为。除了更易于数字实现外，该方案还具有优化的谐波性能。
解读: 该研究提出的通用单载波PWM方案对阳光电源的核心产品线具有显著的技术价值。在阳光电源的集中式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中，多电平拓扑被广泛应用以提升效率并降低谐波。该方案通过简化数字实现过程，能够降低控制器的计算负担，提升系统响应速度。建议研发团队评估该算法在高性能DSP或...
单相并网光伏系统低电压穿越运行的动态电压支撑
Dynamic Voltage Support for Low-Voltage Ride-Through Operation in Single-Phase Grid-Connected Photovoltaic Systems
Mohammed Khan · Ahteshamul Haque · V. S. Bharath Kurukuru · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种针对单相并网光伏逆变器在电压跌落故障期间实现低电压穿越（LVRT）的动态电压支撑（DVS）方案。该方案通过改进传统的无功电流控制方法，制定了一种额外的无功电流控制模式，从而确保了系统在故障期间的稳定运行。
解读: 该研究直接契合阳光电源户用及工商业组串式逆变器的核心技术需求。随着全球电网规范对分布式光伏并网要求的日益严格，特别是在弱电网或故障工况下，提升单相逆变器的低电压穿越（LVRT）能力是保障电网稳定性的关键。该动态电压支撑（DVS）方案可优化阳光电源户用逆变器在电网电压波动时的响应速度与支撑能力，提升产...
一种消除光伏三电平T型逆变器漏电流并平衡中点电压的混合方法
A Hybrid Method to Eliminate Leakage Current and Balance Neutral Point Voltage for Photovoltaic Three-Level T-Type Inverter
Mohammadreza Lak · Yue-Ting Tsai · Bing-Rong Chuang · Tzung-Lin Lee 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对无变压器三电平T型（3LT2）逆变器，中点电压（NPV）平衡与漏电流（LC）抑制是提升可靠性的关键。现有中矢量脉宽调制（MVPWM）虽能消除漏电流，但无法平衡中点电压。本文提出一种混合控制策略，旨在兼顾漏电流抑制与中点电压平衡，提升系统运行性能。
解读: 该研究针对三电平T型拓扑的控制优化，与阳光电源的核心产品线——组串式光伏逆变器（尤其是中大功率工商业机型）高度相关。T型三电平拓扑在提升逆变效率和减小输出滤波器体积方面具有显著优势。该混合控制方法能有效解决无变压器方案中常见的漏电流安全问题，同时优化中点电压平衡，有助于提升阳光电源逆变器在复杂电网环...
脉宽调制变换器直接功率控制综述
A Review on Direct Power Control of Pulsewidth Modulation Converters
Shuo Yan · Yongheng Yang · S. Y. Hui · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文基于瞬时功率理论，综述了三相两电平PWM变换器的直接功率控制（DPC）策略。文章总结了PWM整流器的基本功率公式，探讨了传统基于开关表的方法及其改进方案，并进一步分析了相关控制技术在提升变换器性能方面的应用。
解读: 直接功率控制（DPC）是提升电力电子变换器动态响应速度的关键技术，与阳光电源的核心产品线高度契合。在组串式和集中式光伏逆变器中，DPC技术可优化并网电流质量，提升系统在弱电网下的稳定性；在PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）中，该控制策略能显著增强双向功率流动的动态调节能...
故障电网条件下单相并网储能系统的同步技术
A Single-Phase Synchronization Technique for Grid-Connected Energy Storage System Under Faulty Grid Conditions
Komal Saleem · Zunaib Ali · Kamyar Mehran · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
单相并网储能系统（ESS）的控制依赖于对电网电压频率和相位角的快速准确估计。锁相环（PLL）作为同步算法的核心，其性能直接影响系统的整体运行与控制。本文提出了一种新型先进的单相锁相环技术，旨在提升系统在电网故障条件下的同步稳定性与响应速度。
解读: 该研究直接针对单相并网控制的核心痛点，对阳光电源的户用光伏逆变器及户用储能系统（如iSolarHome系列）具有极高的应用价值。在弱电网或电网故障频发的地区，该同步技术能显著提升逆变器在电压跌落或畸变情况下的并网稳定性，减少因同步失锁导致的停机风险。建议研发团队评估该算法在DSP控制平台上的计算资源...
面向并网电压源变换器的低阶无源鲁棒电流控制设计
Low-Order Passivity-Based Robust Current Control Design for Grid-Tied VSCs
Javier Serrano-Delgado · Santiago Cobreces · Mario Rizo · Emilio Bueno · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种针对三相电压源变换器（VSC）的系统性鲁棒电流控制设计方法。通过结合公共耦合点（PCC）阻抗不确定性的固有无源特性与基于无源性的控制理论，该方法确保了系统在面对中高频不确定性干扰时的稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在弱电网环境下，光伏逆变器（组串式/集中式）与储能变流器（PowerTitan/ST系列）常面临阻抗匹配导致的谐振风险。本文提出的低阶无源鲁棒控制策略，能够有效提升阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性，减少对复杂滤波器参数的依赖。建议研发团队将其应用于iSol...
用于并网电压源变换器的浮动虚拟电压矢量有限控制集模型预测控制
Finite Control Set Model Predictive Control With Floating Virtual Voltage Vectors for Grid-Connected Voltage Source Converter
Piotr Falkowski · Andrzej Sikorski · Mariusz Malinowski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种应用于并网电压源变换器的浮动虚拟电压矢量有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）新算法。该方案改进了传统FCS-MPC及基于虚拟电压矢量的FCS-MPC，实现了固定开关频率，并缩短了计算延迟，提升了并网性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务（组串式/集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。FCS-MPC作为一种高性能控制策略，在动态响应上优于传统PWM，但其变频特性常导致滤波器设计困难。该研究提出的“浮动虚拟电压矢量”技术有效解决了固定开关频率问题，能够显著降低逆变器输出电流谐波，减小磁性元件...
基于Petri递归小波模糊神经网络的微电网无缝切换与并网重连
Seamless Switching and Grid Reconnection of Microgrid Using Petri Recurrent Wavelet Fuzzy Neural Network
Kuang-Hsiung Tan · Tzu-Yu Tseng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种Petri递归小波模糊神经网络（PetriRWFNN）控制器及预同步估计算法，用于微电网系统的无缝切换与并网重连。该微电网采用主从控制架构，集成了储能系统、光伏系统及负载，支持并网与离网模式切换，有效提升了系统在复杂工况下的运行稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及光储一体化解决方案的核心需求。在微电网应用中，实现离网到并网的无缝切换是提升电能质量和用户体验的关键。PetriRWFNN算法可优化PCS（储能变流器）的控制策略，增强系统在弱电网或孤岛运行下的抗扰动能力。建议研发团队关注该...
固态断路器应用中SiC功率模块并联芯片的不稳定性问题
Instability Issue of Paralleled Dies in an SiC Power Module in Solid-State Circuit Breaker Applications
Zhou Dong · Ren Ren · Wen Zhang · Fei Fred Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
功率模块中并联芯片在高电流开关瞬态下可能出现不稳定性，这源于并联MOSFET间的差模振荡。传统的稳定性分析通常局限于单一工作点，忽略了开关轨迹和非线性器件参数对稳定性的影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源在光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）中对SiC功率模块的应用。随着高功率密度需求增加，多芯片并联成为主流，但由此引发的振荡问题直接影响系统可靠性。建议研发团队在设计组串式逆变器及储能变流器时，引入该文提出的动态稳定性分析方法，优化驱动电路布局与寄生参...
SiC MOSFET短路耐受能力对短路失效时间的依赖性
Dependence of Short-Circuit Withstand Capability of SiC MOSFETs on Short-Circuit Failure Time
Tomoyuki Shoji · Makoto Kuwahara · Masanori Usui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文旨在阐明SiC MOSFET的短路失效机理，特别是栅极相邻层间电介质的机械失效。研究建立了短路耐受能力与短路失效时间之间的关系，并根据失效时间对失效模式进行了分类，为提升功率器件在极端工况下的可靠性提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性成为核心挑战。本文揭示的短路失效机理及失效模式分类，对阳光电源研发团队优化驱动保护电路、设定合理的短路保护阈值具有重要指导意义。建议将该研究成果应用于功率模块的选...
基于数据手册的碳化硅功率MOSFET紧凑模型
包含第三象限特性
Arman Ur Rashid · Md Maksudul Hossain · Asif Imran Emon · Homer Alan Mantooth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种碳化硅（SiC）功率MOSFET仿真模型，在保证第一象限精度的同时，能准确预测静态和动态的第三象限行为。该模型具备非对称第三象限特性，对于同步整流仿真至关重要，且仅需基于数据手册参数即可构建，提升了电力电子系统设计的仿真效率与准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan、PowerStack等储能系统中全面推进SiC器件的应用，该模型具有极高的工程价值。SiC MOSFET的第三象限特性直接影响同步整流效率及死区时间设置，对提升系统整体转换效率至关重要。该模型通过数据手册驱动，能够显著缩短研发周期，降低仿真与实测的偏...
一种采用烧结银中间层的双面冷却SiC MOSFET功率模块：设计、仿真、制造与性能表征
A Double-Side Cooled SiC MOSFET Power Module With Sintered-Silver Interposers: I-Design, Simulation, Fabrication, and Performance Characterization
Chao Ding · Heziqi Liu · Khai D. T. Ngo · Rolando Burgos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种用于电驱动逆变器的平面双面冷却功率模块。针对传统刚性互连带来的可靠性问题，采用多孔烧结银中间层技术。通过设计、仿真、制造及性能表征，验证了该结构在降低封装寄生电感、提升散热能力及增强模块可靠性方面的优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着高功率密度需求提升，SiC器件的应用已成趋势，双面冷却技术能显著降低热阻并提升功率密度，直接助力提升逆变器和PCS的效率与体积比。此外，烧结银互连技术能有效解决高频开关下的热疲劳问题，提升产品在极端工...
功率模块架构设计与系统兼容性及其对电力电子系统影响综述
A Review of Architectural Design and System Compatibility of Power Modules and Their Impacts on Power Electronics Systems
Rayna Alizadeh · H. Alan Mantooth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文综述了功率模块的架构设计及其对系统性能的影响。重点分析了模块布局如何通过辅助低感母线设计优化系统表现，并探讨了系统级应用对架构设计方法的影响，提出了一种协同设计方法论。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的核心部件。文章强调的低感母线设计与模块架构协同，直接关系到高功率密度产品的电磁兼容性与开关损耗优化。对于阳光电源而言，在SiC等宽禁带半导体应用日益广泛的背景下，该研究提出的协同设计方法论有助于提升逆变器与P...
用于高功率密度电动汽车充电器的电容钳位LLC谐振变换器
Capacitor-Clamped LLC Resonant Converter Operating in Capacitive Region for High-Power-Density EV Charger
Jiayang Wu · Sinan Li · Siew-Chong Tan · Shu Yuen Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
LLC谐振变换器是电动汽车充电的常用拓扑，但面对宽电压范围时，传统LLC往往导致磁性元件体积大、功率密度低。本文提出了一种新型电容钳位LLC拓扑，通过在容性区域运行，有效提升了变换器的功率密度，优化了高压充电场景下的性能表现。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有极高的参考价值。目前公司充电桩产品正向高功率密度、小型化方向演进，该电容钳位LLC拓扑能有效解决宽输出电压范围下的效率与体积矛盾。建议研发团队评估该拓扑在公司直流快充桩中的应用潜力，特别是在提升整机功率密度、降低磁性元件成本方面。此外，该技术方案也可为公司储能...
弱电网下不同直流母线电压控制器的虚拟同步机阻抗分析与稳定性研究
Impedance Analysis and Stabilization of Virtual Synchronous Generators With Different DC-Link Voltage Controllers Under Weak Grid
Jian Guo · Yandong Chen · Lei Wang · Wenhua Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文研究了虚拟同步机（VSG）在弱电网环境下，因直流母线电压控制器实现方式不同而导致的系统不稳定性问题。通过建立VSG在dq坐标系下的宽频阻抗模型，揭示了弱电网下直流侧控制与交流侧并网性能的耦合机制，并提出了相应的稳定性优化策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心构网型（Grid-Forming）技术。随着全球光伏与储能电站接入弱电网比例提升，VSG技术是提升系统支撑能力的关键。文章提出的阻抗建模与稳定性分析方法，可指导阳光电源PowerTitan系列储能PCS及组串式逆变器在复杂电网环境下的控制参数优化，有效避免弱电网下的振荡风...
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