Franco Cekalovic · Daniel Sbarbaro · Luis Moran · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

本文研究了基于经济模型预测控制（EMPC）的需求侧管理（DSM）策略在优化海水抽水系统运行中的应用，重点关注太阳能与电池储能的整合。该研究同时考虑了实时电价（RTP）和最大需量（MD）两种电价类型。所提出的模型将蓄水池、光伏（PV）能源和电池相结合，以实现负荷转移和管理峰值需求。针对一个并网抽水系统分析了四种情景：利用蓄水池进行负荷转移；利用蓄水池和光伏能源进行负荷转移；利用蓄水池和储能设备进行负荷转移；利用蓄水池、储能设备和光伏能源进行负荷转移。对一个大型矿山供水泵站的模拟结果表明，通过利用蓄...

解读: 该EMPC需求侧管理技术对阳光电源光储一体化解决方案具有重要应用价值。研究中的动态调度策略可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制，通过经济模型预测实现储能系统充放电优化与光伏出力预测性调度。海水抽水场景的负荷时移优化思路可拓展至PowerTitan大型储能系统在工商业用户侧的削...

Mingshun Ma · Jianwen Wu · Wei Zhao · Tangjun Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月

永磁同步电机直驱断路器是一种可驱动动触头沿最优轨迹完成分合闸操作的新型伺服技术。针对220 kV真空断路器存在的分闸困难、合闸速度快及负载转矩突变等问题，本文提出一种考虑伺服电机控制的220 kV双断口操作模型。基于断路器分闸特性设计了分闸规划曲线，构建了大功率开关与传动机构的运动学及动力学模型，确定了电机所需的最大转矩、额定容量及性能特征，并在Matlab/Simulink中建立了考虑时变惯量的永磁同步电机模型。提出采用模型预测控制（MPC）与PID相结合的多阶段行程曲线优化控制策略。结果表明...

解读: 该MPC+PID混合控制技术对阳光电源储能系统的高压开关设备具有重要应用价值。220kV断路器的永磁同步电机直驱方案与阳光电源PowerTitan大型储能系统的高压并网开关控制需求高度契合，可解决快速分合闸与负载突变问题。MPC多阶段轨迹优化策略可借鉴应用于ST系列储能变流器的故障穿越与孤岛保护场景...

Srushti Sengarap · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

多电平多端口DC-DC变换器相较于传统两电平结构具有更强的耐压能力、更高的升压比和更多的控制自由度，适用于储能设备接入直流微网。本文提出一种带辅助电感的电流型三电平三有源桥变换器，采用分裂绕组高频变压器，并建立了详细的变压器模型，分析了其相对于传统变压器的优势。基于端口电压的傅里叶级数分析了全范围占空比与移相角下的功率流动特性，研究了占空比、移相角对功率传输及零电压开关的影响。实验样机在1.6 kW、100 kHz下实现90 V至650 V电压转换，正向效率达96.8%，较传统VF-TAB结构提...

解读: 该分裂绕组电流型三电平多端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其90V至650V宽范围电压转换能力可直接应用于电池储能系统的双向DC-DC接口，实现低压电池组与高压直流母线的高效连接。三电平拓扑与阳光电源现有三电平技术路线一致，96.8%的高效...

Fengxiang Wang · Tinglan Ye · Dongliang Ke · Yantao Chen 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月

在传统的采用永磁同步发电机（PMSGs）的两电平背靠背功率变换器无级联控制系统中，控制结构复杂。前端整流器和后端逆变器需要分别进行控制，并且在不同运行条件下需要额外进行参数整定。为应对这些挑战，本文提出了一种采用自适应卡尔曼滤波器的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC - DMPC）。该方法通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了对前端整流器和后端逆变器的集中管理。自适应卡尔曼滤波器旨在校正系统模型误差和参数不确定性，从而消除直流母线电压的稳态跟踪误差。此外，为增强滤波器的抗干扰能力，引...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC-DMPC）对公司在风电变流器和储能双向变流器领域具有重要的技术参考价值。 该技术的核心创新在于通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了前端整流器和后端逆变器的集中管理，这与阳光电源在储能PCS和风电变流器产品中追求...

Mudaser Rahman Dar · Sanjib Ganguly · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

光伏（PV）与电动汽车（EV）的高度集成给配电网（DN）带来了显著的不确定性，导致频繁且不确定的电压波动。光伏单元和电动汽车充电站的有功/无功功率可通过多时间尺度协调有效实现实时电压控制。本文提出了一种基于机会约束模型预测控制（CC - MPC）的随机实时控制模型，用于协调电压控制。该模型采用多步优化模型，实现了包括光伏、电动汽车和有载调压变压器（OLTC）在内的控制设备之间的多时间尺度协调。采用基于场景的方法来处理节点功率的不确定性（常规负荷、电动汽车和可再生能源具有不同程度的不确定性），运用...

解读: 该机会约束MPC技术对阳光电源配电网侧产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的多时间尺度协调控制，通过场景削减技术处理光伏出力和负荷不确定性，优化储能充放电策略实现电压调节与损耗最小化。对SG系列光伏逆变器的无功调节功能提供优化依据，结合充电桩的V2G功能...

Anshul Jaswal · Ma’moun Abu-Ayyad · Yash Lad · Anilchandra Attaluri · IEEE Access · 2025年1月

并网逆变器的阻抗特性对系统稳定性具有关键影响,传统阻抗测量方法存在频带受限和注入干扰问题。本文提出一种新型宽带阻抗测量方法,采用多频率并行注入技术,实现1Hz至10kHz频段的快速阻抗辨识。

解读: 该阻抗测量技术可应用于阳光电源SG系列光伏逆变器的并网稳定性分析。通过在线阻抗监测技术,评估逆变器与电网的交互稳定性,优化控制参数设计,预防谐振和振荡问题,提升弱电网条件下的并网适应性。...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

电感参数对于实现并网逆变器（GCI）的高精度模型预测控制（MPC）至关重要，而传统的电感估计方法对电网频率偏差较为敏感，且在有功功率为零时无法正常工作。为解决这些问题，本文提出一种基于全阶滑模电压观测器（FSMVO）的新型电感在线估计方法。首先，分析了传统基于FSMVO的电感估计方法的缺点。其次，提出了一种新的电感估计方法，该方法利用观测到的电网电压与经过滤波器后的实际电网电压之间的误差，该滤波器的传递函数与FSMVO的传递函数相同。因此，这种新的电感估计方法不受电网频率偏差的影响。此外，本文还...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于全阶滑模电压观测器的电感在线估计技术对我们的并网逆变器产品具有重要应用价值。该技术直接解决了模型预测控制（MPC）中的核心痛点——电感参数精确估计问题，这对提升我们光伏逆变器和储能变流器的并网性能至关重要。 该技术的创新性在于克服了传统方法的两大局限：一是对电网频...

Wenjie Wu · Lin Qiu · Xing Liu · Jien Ma 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在电力变换器与电机驱动中展现出良好前景，但受限于模型依赖性。本文从动态建模角度提出一种数据使能的有限集预测控制方案。采用动态线性化数据模型在各运行点等效重构系统，并通过自适应线性神经网络在线更新时变参数，提升建模精度与实现性能。同时提出一种改进的无电容电压平衡方法以调节中点电位。由于负载电流与电容电压的无参数预测仅依赖系统输入输出测量及历史数据，有效规避了参数变化带来的不利影响。通过在三电平中点钳位逆变器上的仿真与实验验证了所提方法的优越性。

解读: 该数据驱动的有限集预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的三电平拓扑控制具有重要应用价值。通过Adaline神经网络实现无参数化预测控制，可有效解决储能系统在宽工况运行时的参数漂移问题，提升PowerTitan大型储能系统在温度变化、器件老化等复杂工况下的控制鲁棒性。改进的中点电位...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在固定采样周期内选择一个电压矢量状态，无需使用调制器。因此，传统的FCS - MPC实现方式呈现出可变的开关频率。用于两电平三相逆变器的周期控制方法（PCA - FCS - MPC）无需调制环节即可有效控制开关频率。然而，由于需要同步每相桥臂中所有功率半导体的换相，将其应用于三电平三相逆变器并不容易。本文提出了一种在三相三电平中性点钳位电压源逆变器（NPC - VSI）中实现该策略的新方法，称为直接分组法，该方法对PCA方法进行了改进，使其能够在NPC...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平NPC变流器的扩展周期控制FCS-MPC技术具有重要的应用价值。三电平中点钳位型（NPC）拓扑是我司大功率光伏逆变器和储能变流器的核心架构，该技术直接契合我们在1500V及以上系统、大型地面电站和工商业储能领域的产品需求。 该技术的核心突破在于解决了传统有限...

Jacob Thrän · Jakub Mareček · Robert N. Shorten · Timothy C. Green · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月

电动汽车（EV）的可控充电是提升可再生能源消纳、降低固定储能需求的重要灵活性资源。为应对个体驾驶与充电行为的不确定性，本文提出将多辆电动汽车电池视为一个具有聚合功率与能量边界的虚拟电池，从而预测可提供的系统备用容量。基于1000辆电动汽车数据的线性回归模型验证了边界的可预测性，归一化均方根误差为20%–40%。采用包含条件风险价值的两阶段随机模型预测控制算法，实现日前 reserve 调度。英国120万条家用充电记录的案例表明，车队规模扩大可提升预测精度，增加备用收益并降低运营成本；当规模达40...

解读: 该电动汽车聚合备用容量技术对阳光电源充电桩产品线及储能系统具有重要应用价值。研究提出的虚拟电池聚合边界模型可直接应用于阳光电源V2G充电桩的群控策略，通过随机模型预测控制算法优化充电调度，使车队参与电网辅助服务。400辆以上规模可降低60%运营成本、单车提供1.8kW备用容量的数据，为阳光电源设计充...

Yang Liu · Jiahao Lin · Ling-ling Huang · Cheng Hua 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

大规模海上风电场中显著的尾流效应要求充分考虑其延迟特性，而该特性在控制中常被忽视。针对尾流动态演化与风机控制模型参数变化之间的耦合问题，本文提出一种考虑尾流延迟特性的线性参数可变（LPV）模型预测控制方法。通过构建准稳态尾流模型，将尾流延迟特性融入风电场LPV模型，并结合两阶段降维策略简化计算，协同优化疲劳损伤均衡与发电量提升。16台风机的仿真结果表明，所建模型能准确描述尾流延迟的空间分布，所提控制方法在风速风向动态变化下有效捕捉机组间风速延迟与波动特性，显著提高发电量并降低疲劳应力，且相比静态...

解读: 该研究的尾流延迟LPV模型预测控制技术对阳光电源的储能和风电产品具有重要参考价值。首先，其动态建模方法可优化ST系列储能变流器的功率预测算法，提升大型储能电站的调度效率。其次，文中的疲劳损伤均衡策略可应用于PowerTitan系统的电池管理，延长储能设备寿命。此外，该控制方法在处理多设备耦合方面的创...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

在电力电子研究领域，用神经网络模型近似模型预测控制（MPC）算法作为一种实现计算成本高昂方法实时应用的有效工具，已受到广泛关注。训练机器学习模型以模仿MPC算法通常遵循传统的监督学习流程，其静态训练数据集通过均匀采样或仿真生成。使用均匀分布的数据进行训练可使模型在整个运行空间保持一致的性能，但非常小的模型可能无法在对应预期运行的区域取得令人满意的结果。相反，使用仿真数据进行训练可以得到能够精确跟踪某些轨迹的模型，但在数据代表性不足的区域无法获得足够好的性能。本文提出了一种结合这两种方法优势的方法...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于重要性加权的模型预测控制（MPC）模仿学习技术具有重要的应用价值。该技术针对电力电子系统中MPC算法计算复杂度高、难以实时实现的痛点，通过神经网络模型近似MPC算法，并创新性地采用核密度估计对训练数据进行重要性加权，实现了模型性能的显著提升。 对于阳光电源的核心产...

Mingming Zhang · Chang Liu · Mian Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

针对并网电池储能系统（BESS）中的功率转换系统（PCS），开发了一种主动显式模型预测电流控制器（APCC）。推导了PCS的精确离散时间模型，系统矩阵和输入矩阵均表示为缩放旋转矩阵，显著简化了控制器设计。将考虑BESS直流母线电压变化的电流参考跟踪问题表述为一个多参数二次规划问题，其中可行电流域被划分为多个临界区域。结果表明，每个区域的最优控制律是电流跟踪误差的分段仿射函数，并且可以显式地预先计算，从而能够在工业电力驱动中实现高效的实时控制。将干扰观测器与显式预测控制器相结合以抑制集中干扰，并且...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项主动显式模型预测电流控制（APCC）技术具有重要的应用价值。该技术针对并网电池储能系统功率转换系统的核心痛点，通过将系统矩阵表示为旋转矩阵形式简化了控制器设计，并将最优控制律预先计算为分段仿射函数，显著降低了实时计算负担，这与阳光电源追求高性能、低成本的工业化路线...

Min Huang · Huiying Zhang · Kangan Wang · Zhilei Yao 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

作为连接可再生能源的关键元件，构网型逆变器GFI多采用下垂控制作为外环，但扰动时可导致系统频率快速变化。传统模型预测控制MPC广泛用于变流器内环控制，但严重依赖模型参数。为克服上述缺陷，本研究提出虚拟同步机无模型预测控制VSG-MFPC。该方案使用基于自回归外生输入ARX模型的自回归MFPC作为内环控制结构进行电压预测，结合简化虚拟同步机VSG作为外环控制结构实现功率分配和惯量支撑控制系统。MFPC实施提升系统参数鲁棒性。在此基础上，进一步研究算法参数初始化、延迟补偿和限流能力的改进方案。此外，...

解读: 该无模型预测控制技术与阳光电源构网型储能系统高度相关。阳光ST储能变流器采用GFM控制技术支持弱电网和微电网场景。该VSG-MFPC方案的参数自适应能力可显著提升阳光储能系统对电网参数变化的鲁棒性。传统MPC依赖精确模型，在电网阻抗变化或非线性负载场景下性能下降。该研究的无模型方法可集成到阳光GFM...

Mahyar Hassanifar · Milad Shamouei-Milan · Kourosh Khalaj Monfared · Yousef Neyshabouri 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

五电平嵌套中点钳位（5L-NNPC）变换器在可再生能源转换、并网系统及电机驱动中具有广泛应用前景。然而，任一开关发生开路故障（OCF）将导致逆变器停机。为此，本文提出一种包含故障检测、诊断与容错运行的综合容错策略。采用基于模型的双层方法实现故障开关的准确识别，并结合模型预测控制（MPC）与开关状态重构，实现故障后部分功率输出。针对故障后开关状态减少及相电压不平衡问题，自动调节多目标代价函数的权重因子，有效平衡飞跨电容电压。仿真与实验结果验证了所提方法在故障检测准确性及容错运行能力方面的有效性。

解读: 该五电平NNPC变换器容错技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，所提出的基于MPC的故障诊断与容错策略可显著提升系统可靠性，实现IGBT开路故障后的降额运行，避免整机停机造成的经济损失。对于SG系列大功率光伏逆变器，五电平拓扑的容错能力可保障电站持续并网发电。在电动汽车驱...

Arghya Mallick · Atanu Mondal · Ashish R. Hota · Debaprasad Kastha 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

本文提出了一种基于混合模型预测控制（MPC）的直流微电网新型能量管理框架，旨在有效管理光伏（PV）电源、电池、燃料电池和超级电容器之间的功率分配，同时满足关键负载需求并符合运行约束条件。特别地，该框架缓解了制造商所规定的燃料电池和电解槽在实际运行中的某些难题。由于转换阶段少、体积紧凑、成本效益高且易于控制，采用多端口变换器拓扑来集成分布式能源（DER），而非使用多个变换器。为使多端口变换器平稳运行，开发了一个分层控制单元，用于与基于混合MPC的监督控制器和基于比例 - 积分（PI）补偿器的本地控...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的混合模型预测控制（MPC）框架与五端口变换器技术，对我司在分布式光储氢一体化系统领域具有重要参考价值。 该技术的核心优势在于通过多端口拓扑替代传统多变换器架构，实现光伏、电池、燃料电池、超级电容器等多种能源的协同管理。这与阳光电源当前推进的"光储氢充"一体化解...

Muhammad Sadiq · Chun-Lien Su · Zulfiqar Ali · Seyed Hossein Rouhani 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

电动车辆（EV）的快速普及加剧了对弹性与可持续充电基础设施的迫切需求。本研究针对由海上风能供电的港口直流微电网集成EV充电站的优化运行问题，提出一种分布式模型预测控制方法。该方法在保证系统全局优化性能的同时，实现各子系统间的解耦协调，提升微电网对可再生能源波动与负载变化的响应能力。通过多场景仿真验证，所提策略有效降低了运行成本，提高了能源利用效率与系统稳定性。

解读: 该分布式模型预测控制技术对阳光电源港口微电网解决方案具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器与PowerTitan储能系统的多机协调控制，实现储能单元间解耦优化；结合阳光充电桩产品，通过MPC算法优化EV充电功率分配，降低需量电费。该方法与阳光现有的iSolarCloud平台深度融合，可提升...

Zibo Sun · Hongzhi Yang · Haoran Wang · Yipei Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对由有源中点钳位（ANPC）三电平逆变器驱动的永磁同步电机（PMSM）因参数失配导致控制精度下降的问题，提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的无模型预测电流控制策略（MFPCC-STISMO）。构建与参数无关的一阶超局部模型替代传统PMSM数学模型，并设计具有积分滑模面的STISMO以估计集总扰动，抑制参数失配对控制性能的影响。同时，为避免传统三电平模型预测电流控制中中点电压平衡依赖权重因子的问题，提出一种无需权重因子的平衡策略，通过合理分配正负小矢量作用时间，利用其产生幅值相等、方向相反的中点电...

解读: 该MFPCC-STISMO技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车驱动系统具有重要应用价值。其无模型预测控制策略可有效解决ANPC三电平拓扑中因温度漂移、老化导致的参数失配问题，提升PowerTitan储能系统在宽工况下的电流控制精度。超螺旋滑模观测器的强抗扰特性可增强储能变流器在电网扰动下的鲁...

Mohammad Anas Anees · Saad Mekhilef · Marizan Mubin · Mostefa Kermadi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出带LCL滤波器并网逆变器的改进减传感器最优开关序列模型预测电流控制(OSS-MPCC)算法,仅需并网电流测量。OSS-MPCC算法利用四类信号:虚拟磁链观测器获得的估计电网电压对称分量、全状态Luenberger观测器获得的状态估计、基于SOGI-QSG对称电压估计获得的正序并网电流参考、逆变器开关状态,实现并网运行预测电流跟踪。该算法同时提供多项优势:成功限制逆变器电压开关频率频谱、传感器数量从9个减至3个、即使电压不平衡情况下电网电流总谐波畸变(THD)仍低于2.5%、对滤波器参数失配展...

解读: 该减传感器最优开关序列MPC技术对阳光电源并网逆变器控制优化有重要应用价值。传感器数量减少67%可应用于SG光伏逆变器和ST储能变流器,降低成本并提高可靠性。虚拟磁链和全状态观测器技术对阳光电源并网控制算法的无传感器化有借鉴意义。2.5%低THD和参数鲁棒性对户用和工商业并网系统的电能质量和适应性有...

Fernanda Carnielutti · Tiago Davi Curi Busarello · Ênio Costa Resende · Qudrat Ullah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文针对微电网中的构网型逆变器（GFIs）提出了一种固定开关频率模型预测控制（FSF - MPC）方法。通过所提出的FSF - MPC实现内部电压和电流环控制，而一次控制则由外部下垂控制器和PQ控制器组成。这种PQ控制可实现更好的稳态响应并增强功率管理能力。以一个配备50 kVA构网型逆变器（带有输出<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">L...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的固定开关频率模型预测控制（FSF-MPC）技术对构网型逆变器的控制策略具有重要参考价值。随着公司在光储一体化微电网和独立储能系统领域的深入布局，构网型逆变器技术已成为提升系统稳定性和电能质量的核心竞争力。 该技术的核心价值体现在多个维度。首先，FSF-MPC结...