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级联H桥多电平变换器直流电容电压平衡控制的性能提升
Performance Improvement of DC Capacitor Voltage Balancing Control for Cascaded H-Bridge Multilevel Converters
Bi Liu · Wensheng Song · Yunwei Li · Bo Zhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种针对单相级联H桥（CHB）多电平变换器的改进型直流电容电压平衡控制策略。该方案在实现H桥间电容电压平衡的同时，综合考虑了耦合效应消除、无功功率平衡及动态响应性能，有效提升了系统的控制精度与稳定性。
解读: 级联H桥（CHB）拓扑在阳光电源的大型光伏电站集中式逆变器及高压储能PCS中具有潜在应用价值。该文章提出的电容电压平衡控制策略，能够有效解决多电平拓扑中常见的电压不均衡问题，提升系统在复杂工况下的动态响应能力和可靠性。对于阳光电源的集中式逆变器产品线，该技术可优化功率模块的均压控制，降低器件应力，延...
低电容级联H桥静止同步补偿器的工作极限
Operating Limits for Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Static Compensators
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen Farivar · Christopher Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文分析了低电容级联H桥静止同步补偿器（LC-StatCom）在平衡及不平衡工况下的运行极限。由于电容电压存在固有的大幅波动，该拓扑在感性区域的运行能力受限。文章详细探讨了考虑电容电压波动影响下的可行运行区域，为优化控制策略提供了理论依据。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在低电容配置下的运行特性分析，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网变流器具有重要参考价值。通过减小电容容量可降低系统体积与成本，但需精确控制以应对电压波动。建议研发团队结合文中提出的运行极限分析，优化PowerTitan系列PCS的控制算法，...
基于HERIC的级联H桥逆变器用于光伏系统漏电流抑制
HERIC-Based Cascaded H-Bridge Inverter for Leakage Current Suppression in PV Systems
Masoud Shahabadini · Narges Moeini · Milad Bahrami-Fard · Hossein Iman-Eini · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
由于缺乏电气隔离，无变压器光伏系统会产生漏电流，导致损耗增加、电磁干扰及总谐波畸变。本文提出了一种基于硬件的方法，通过在级联H桥（CHB）光伏系统中应用HERIC拓扑，有效抑制漏电流，提升系统整体效率与电能质量。
解读: 该研究针对无变压器光伏系统中的漏电流问题，提出了基于HERIC拓扑的级联H桥解决方案，这对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站逆变器技术具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化、无变压器化发展，漏电流抑制是提升系统可靠性和安全性的关键。建议研发团队评估将HERIC拓扑与多电平技术结合的可行性，以进一步...
基于ANPC波形整形器的中压静止同步补偿器及其负序电流补偿下的自然电容电压平衡
ANPC-Waveshaper-Based Medium-Voltage STATCOM With Natural Capacitor Voltage Balancing During Negative-Sequence Current Compensation
Sreekesh Kesava Pillai · Suman Maiti · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于有源中点钳位（ANPC）转换器和波形整形器（WS）的中压（MV）多电平STATCOM。ANPC结构实现了半导体开关间的电压均衡，适用于中压应用。WS由级联半桥（CHB）子模块组成，通过增加电压电平，有效提升了系统的输出性能，并实现了负序电流补偿下的电容电压自平衡。
解读: 该技术对于阳光电源的中压大功率变流器及电网侧储能（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。ANPC与级联子模块结合的拓扑方案，能有效提升中压并网设备的功率密度与电能质量。在电网侧储能及大型光伏电站的无功补偿应用中，该方案提供的自然电压平衡控制策略可简化控制算法，降低系统复杂性。建议研发团队关注...
高输入功率不平衡下光伏应用级联多电平变换器的调制策略
Modulation for Cascaded Multilevel Converters in PV Applications With High Input Power Imbalance
Youngjong Ko · Markus Andresen · Kangan Wang · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
级联H桥（CHB）等多电平逆变器是多组串光伏系统的理想方案，支持直接接入中压电网并实现多组串最大功率点跟踪（MPPT）。然而，该拓扑在处理各组串间高功率不平衡时，容易受到过调制限制。本文研究了针对该问题的调制策略，以提升系统在复杂光照条件下的运行性能。
解读: 该研究针对级联多电平拓扑在光伏应用中的功率不平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及中压并网方案具有重要参考价值。随着阳光电源在大功率组串式逆变器及中压直挂光伏系统领域的深入布局，解决多组串MPPT下的功率不平衡与调制限制，能有效提升系统在复杂地形或阴影遮挡下的发电效率。建议研发团队关注该调制算法，以优...
基于级联H桥多电平逆变器的多频率多负载无线电能传输系统
Multifrequency and Multiload WPT System Based on Cascade H-Bridge Multilevel Inverter
Chenyang Xia · Tao Lu · Ganquan Cui · Anran Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对现有无线电能传输（WPT）系统输出功率受限及谐波干扰问题，本文提出一种基于级联H桥多电平逆变器（CHB-MLI）的MFML-MCR-WPT系统。该系统利用相移多频率调制技术，实现了任意频率的输出控制，有效提升了系统的功率密度与电能质量。
解读: 该研究涉及的多电平拓扑与高频调制技术，在阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）中具有一定的技术参考价值。虽然目前主要应用于无线充电领域，但其级联H桥结构在处理高压、大功率场景下的谐波抑制与模块化设计思路，可为公司未来探索大功率无线充电桩技术或优化储能变流器（PCS）的功率...
级联H桥低电容静止同步补偿器的不连续调制
Discontinuous Modulation of a Cascaded H-Bridge Low-Capacitance StatCom
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar · Salvador Ceballos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种针对星型级联H桥（CHB）变换器静止同步补偿器（StatCom）的不连续调制（DM）策略。该策略综合考虑了二倍基频下的电容电压波动及零序电压注入对电容电压的影响，旨在优化系统性能，特别是在低电容配置下的运行稳定性。
解读: 该研究针对级联H桥拓扑的调制优化，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。通过引入不连续调制（DM）策略，可以在降低开关损耗的同时，有效抑制低电容配置下的电压波动，从而提升系统效率并降低电容成本。建议研发团队评估该算法在多电平PCS架构中的适用性，特...
一种扩展级联H桥多电平并网逆变器工作范围的优化无功补偿策略
An Optimized Reactive Power Compensation Strategy to Extend the Working Range of CHB Multilevel Grid-Tied Inverters
Jinyu Li · Jie Chen · Chunying Gong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
在级联H桥（CHB）光伏并网系统中，光伏阵列因遮挡、老化、积尘及温差等因素易出现功率不平衡。现有控制方法存在光伏能量捕获能力受限及严重不平衡下工作范围不足的问题。本文提出了一种优化无功补偿策略，旨在解决上述问题，提升系统在复杂工况下的运行效率与稳定性。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在光伏应用中的不平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大功率光伏并网，通过优化无功补偿策略，可有效提升系统在部分遮挡或组件老化场景下的发电效率，减少因功率不平衡导致的降额运行。建议研发团队评估该策略在阳光电源高压...
基于平方和规划的级联H桥STATCOM直流母线电容设计
DC-Link Capacitance Design for Cascaded H-Bridge STATCOM With Sum of Squares Formulation
Hengyi Wang · Junyi Zhang · Xingxiao Xia · Fei Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于静止同步补偿器（STATCOM）的三角形连接级联H桥（CHB）通用电容选型方法。该方法考虑了电容在电容性、电感性和谐波模式下的运行需求，并综合了电能质量、峰值及峰峰值电压限制。通过将三角函数转换为正切函数，实现了对电容电压限制的精确建模与优化。
解读: 该研究涉及的多电平拓扑与电容优化设计，对阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。在STATCOM及大功率PCS应用中，直流母线电容的精确选型直接影响系统的体积、成本及寿命。该文提出的平方和（SOS）优化方法可辅助研发团队在满足电能质量指标的前提下...
级联H桥变换器电容电压调节的分布式长时域模型预测控制
Distributed Long-Horizon Model Predictive Control for Capacitor Voltage Regulation in Cascaded H-Bridge Converters
Cristóbal Castillo · Andrés Mora · Alex Navas-Fonseca · Claudio Burgos-Mellado 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种用于级联H桥（CHB）变换器的多智能体协同控制框架。该方法采用分层结构，包含两种长时域模型预测控制（MPC）策略，旨在降低计算负担并减少对控制硬件的要求。上层控制器负责集群间的平衡，通过优化计算实现高效的电压调节。
解读: 级联H桥（CHB）拓扑在阳光电源的大功率光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的分布式长时域MPC策略，能够有效解决多模块级联下的电容电压平衡难题，且通过降低计算硬件要求，有助于提升系统控制的经济性与响应速度。建议研发团队关注该分层控制架构，探索其在大型储...
低电容级联H桥多电平静止同步补偿器
Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Multilevel StatCom
Ghias Farivar · Christopher David Townsend · Branislav Hredzak · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种基于级联H桥多电平变换器（CHB-MC）的StatCom系统，该系统能够在极低的直流电容值下运行。文章计算了电容电压纹波的理论极限，从而确定了变换器可使用的最小直流电容值。该低电容StatCom（LC-StatCom）方案通过优化控制，实现了在大幅减小电容体积下的稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型并网设备具有重要参考价值。通过降低直流侧电容需求，不仅能显著减小PCS设备的体积与重量，降低物料成本，还能通过减少电解电容的使用提升系统整体可靠性与寿命。建议研发团队关注其电容电压纹波控制策略，探索将其应用于大功率储能变流器中，以实现更紧...
一种具有减少组件和简化控制的级联H桥变换器集中式有功功率解耦方法
Centralized Active Power Decoupling Method for the CHB Converter With Reduced Components and Simplified Control
Rui Zhang · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Peng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
级联H桥变换器（CHBC）广泛应用于中高压系统，但面临子模块电容大及电压平衡控制复杂的挑战。为提升功率密度并降低硬件成本，本文提出了一种具有集中式有功功率解耦（APD）能力的新型CHBC拓扑，有效简化了系统架构与控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的中高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。CHBC拓扑常用于大型储能及高压并网场景，通过集中式有功功率解耦，可显著减小子模块电容体积，从而提升系统功率密度并降低成本。此外，简化电压平衡控制有助于提升系统运行的可靠性与动态响应速度。建议研发团队关注...
基于热应力的级联H桥与DAB变换器智能变压器功率路由
Thermal Stress Based Power Routing of Smart Transformer With CHB and DAB Converters
Vivek Raveendran · Markus Andresen · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
智能变压器（ST）是配电网升级的关键方案，可提供电网服务及直流接入。然而，系统内部电力电子器件面临高可靠性挑战。本文提出一种基于热应力的功率路由策略，通过预测故障并优化功率分配，延长系统寿命，避免停机，从而提升智能变压器整体可靠性。
解读: 该研究关注的智能变压器（ST）架构与阳光电源的储能变流器（PCS）及中压并网技术高度相关。文中提出的基于热应力的功率路由策略，可直接优化PowerTitan等大型储能系统中的多模块并联控制逻辑，通过动态分配功率来平衡各功率模块的热应力，从而显著提升系统在极端工况下的可靠性与寿命。建议研发团队借鉴该热...
级联H桥型变换器在线电容状态监测
Online Capacitor Condition Monitoring for Cascaded-H-Bridge Type Converters
Hanyu Wang · Ronglu Qiu · Jiawei Wu · Mingyao Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
级联H桥（CHB）变换器广泛应用于SVG、STATCOM及光伏系统中，直流侧电容作为能量缓冲核心，其健康状态直接影响输出波形质量。本文提出了一种针对CHB变换器直流侧电容的在线监测方法，对于提升系统可靠性及降低维护成本具有重要意义。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大功率并网场景，电容老化是导致逆变器失效的主要原因之一。通过引入在线电容健康监测算法，可实现从“定期维护”向“预测性维护”的转型，显著提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警能...
基于级联H桥变换器的电池储能系统二次谐波电流抑制方案及电容需求优化
Second-Harmonic Current Suppression Scheme for Cascaded H-Bridge Converter-Based BESS With Reduced Capacitance Requirement
Yuqi Shen · Tong Liu · Wei Wang · Alian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
级联H桥（CHB）变换器因其模块化架构，在大型电池储能系统（BESS）中极具应用潜力。然而，交流侧与直流侧间的瞬时功率交换会产生二次谐波电流（SHC），从而影响电池寿命。本文提出了一种基于差分Buck电路的抑制方案，在有效抑制SHC的同时，降低了对直流侧电容的需求。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统具有重要参考价值。CHB拓扑在兆瓦级储能中具备高电压、高效率优势，但二次谐波导致的电池寿命衰减是行业痛点。该文提出的差分Buck抑制方案可优化直流侧电容配置，不仅能提升系统功率密度，还能显著改善电池运行工况，延长电池组循环寿命。建议研发团队评估该...
星型级联H桥STATCOM在不平衡电网下消除负序电流的簇电压调节策略
Cluster Voltage Regulation Strategy to Eliminate Negative-Sequence Currents Under Unbalanced Grid for Star-Connected Cascaded H-Bridge STATCOM
Daorong Lu · Sen Wang · Jianhui Yao · Tianyu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
针对星型级联H桥STATCOM，传统控制策略在不平衡电网下会导致调制电压不平衡，进而引起阶梯波电平数减少及簇电压双倍频波动。本文提出一种簇电压调节策略，通过优化控制以消除负序电流，提升系统在不平衡电网下的运行性能与稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在电网电压不平衡或弱电网环境下，级联多电平拓扑的稳定性直接影响并网电能质量。通过引入该簇电压调节策略，可以优化PCS在复杂电网条件下的控制逻辑，减少直流侧电压波动，从而提升系统在极端工况下的可靠性与输出性能...
级联H桥逆变器中通过反映电流极性比例抑制过零畸变的死区补偿方法
Dead-Time Compensation Method in Cascaded H-Bridge Inverter to Mitigate Zero-Crossing Distortion by Reflecting the Ratio of Current Polarity
Dongho Choi · Jiho Ju · June-Seok Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种级联H桥（CHB）逆变器中增强型死区补偿方法，旨在通过反映电流极性比例来抑制电流过零畸变（ZCD）。传统的死区补偿通常基于电流极性添加偏移电压，而本文方法针对DSP控制系统中的非线性问题进行了优化，有效提升了输出电流质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。在多电平拓扑（如三电平或级联结构）应用中，死区效应引起的电流过零畸变会增加谐波含量，影响并网电能质量。通过引入电流极性比例补偿，可进一步优化逆变器的控制精度，降低THD，特别是在弱电网环境下能提升系统的稳定性。建议研发团队在iSola...
一种用于配电网的新型共享模块软开关
A New Shared Module Soft Open Point for Power Distribution Network
Haixi Zhao · Wu Chen · Guohao He · Jiangfeng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
软开关（SOP）作为配电网中替代传统联络开关的电力电子装置，能显著提升运行灵活性。针对传统级联H桥（CHB）型SOP成本高、体积大的问题，本文提出了一种共享模块软开关（SMSOP）拓扑，旨在通过模块共享策略优化系统结构，降低硬件成本与体积，提升配电网的功率调节能力。
解读: 该研究提出的SMSOP拓扑通过模块共享降低了多电平变换器的复杂度和成本，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）和电网支撑技术具有参考价值。虽然阳光电源目前主营光伏逆变器与储能PCS，但随着配电网智能化程度提升，该拓扑在提升储能PCS并网灵活性、降低大容量储能系统成本方面具有潜在应用前景...
一种具有直流母线电压整形方法的增强型静止同步补偿器
An Enhanced Static Compensator With DC-Link Voltage Shaping Method
Young-Tae Jeon · Christopher David Townsend · Hossein Dehghani Tafti · Ezequiel Rodriguez Ramos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于级联H桥（CHB）静止同步补偿器（STATCOM）的直流母线电压整形方法。该系统通过在直流电容上产生大电压纹波来提升谐波性能，但存在额定负载以下纹波减小的问题。本文提出的整形方法有效解决了这一局限，优化了STATCOM的运行性能。
解读: 该技术对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。STATCOM技术与大功率储能变流器（PCS）在无功补偿和电网支撑功能上高度重合。通过直流母线电压整形技术，可以在降低直流侧电容容量（即减小体积与成本）的同时，保持优异的谐波抑制能力，这对于提升Power...
星型级联H桥STATCOM消除涌流的启动控制
Startup Control to Eliminate Inrush Current for Star-Connected Cascaded H-Bridge STATCOM
Daorong Lu · Yu Yu · Miaoyu Wei · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
软启动对星型级联H桥（CHB）STATCOM的运行至关重要。传统启动阶段仅涉及不可控整流，通过串联电阻限制涌流。然而，由于启动阶段直流电压充电不足，在进入正常运行模式时会产生二次涌流。本文提出了一种新型启动控制策略，旨在有效消除该涌流，确保系统平稳过渡。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在启动过程中的涌流问题，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。CHB拓扑常用于中高压大功率并网设备，有效的软启动控制策略能显著提升设备在复杂电网环境下的可靠性，减少对功率器件的冲击，降低硬件保护成本。建议研发团...
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