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基于模块化多电平变换器
MMC）的混合动力汽车分散式电池储能开关磁阻电机驱动系统
Chun Gan · Qingguo Sun · Jianhua Wu · Wubin Kong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种用于混合动力汽车的基于模块化多电平变换器（MMC）的开关磁阻电机（SRM）驱动系统。该系统采用分散式电池储能架构，将电池单元与半桥变换器组成子模块（SM），通过多个子模块级联构成MMC，并利用模块化全桥变换器驱动电机，有效提升了驱动系统的功率密度与灵活性。
解读: 该技术涉及的模块化多电平拓扑（MMC）与分散式储能架构，与阳光电源的PowerTitan及PowerStack系列储能系统在功率变换架构上有技术同源性。虽然目前主要针对电动汽车驱动（SRM），但其模块化设计理念可为阳光电源下一代高压储能PCS提供参考。建议关注该拓扑在提升储能系统效率及故障冗余度方面...
模块化多电平变换器中电容ESR与电容值的监测
Capacitor ESR and C Monitoring in Modular Multilevel Converters
Fujin Deng · Qian Heng · Chengkai Liu · Xu Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
电容是模块化多电平变换器（MMC）中最薄弱的组件之一。等效串联电阻（ESR）的升高是电容老化的重要特征，但现有研究多关注电容值而忽视了ESR。本文提出了一种基于排序的MMC电容监测策略，能够同时实现对电容值和ESR的有效监测。
解读: 该技术对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。MMC拓扑常用于高压大功率变流器，电容作为直流母线核心器件，其健康状态直接影响系统寿命。通过引入该监测策略，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的电容老化预警功能，实现从“事后维修”向“...
考虑全桥与半桥子模块动态差异的混合MMC改进平均值模型及小信号模型
Improved AAVM and Small-Signal Model of Hybrid MMC Considering Dynamic Differences Between Full-Bridge and Half-Bridge Submodules
Meng Guo · Quanrui Hao · Lei Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
混合模块化多电平变换器（MMC）由半桥（HBSM）和全桥（FBSM）子模块组成。传统平均值模型（AAVM）忽略了两者间的动态差异及电容电压不平衡，导致模型精度不足。本文提出了改进的AAVM及小信号模型，能更准确地描述混合MMC的动态特性，为系统控制与稳定性分析提供理论支撑。
解读: 混合MMC技术在超高压直流输电及大型储能电站中具有重要应用前景。对于阳光电源而言，该研究有助于优化PowerTitan等大容量储能系统及大型集中式逆变器在复杂电网环境下的控制策略。特别是针对构网型（GFM）储能系统，精确的动态模型能显著提升系统在弱电网下的稳定性与故障穿越能力。建议研发团队利用该模型...
具有全范围电压调节功能的桥臂复用模块化多电平变换器拓扑与控制
Topology and Control of an Arm Multiplexing MMC With Full-Range Voltage Regulation
Yi Wang · Zhen Zhang · Yutao Xu · Yuhua Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对海上风电远距离输电系统对变换器小型化的需求，本文提出了一种桥臂复用模块化多电平变换器（MMC）。传统MMC在任一时刻仅投入50%子模块，存在大量冗余。该拓扑结合模块化结构与器件串联开关，有效减少了冗余子模块数量，实现了全范围电压调节，提升了功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。海上风电正向大功率、深远海方向发展，对变流器的功率密度和体积要求极高。文中提出的“桥臂复用”技术能显著降低子模块冗余，减小设备体积与重量，直接契合海上风电平台对紧凑型设计的需求。建议研发团队关注该拓扑在降低系统成本、提升海上风电变流器可靠性方面的潜...
低频低压工况下MMC电容电压纹波抑制的非对称模式控制
Asymmetric Mode Control of MMC to Suppress Capacitor Voltage Ripples in Low-Frequency, Low-Voltage Conditions
Rongfeng Yang · Binbin Li · Gaolin Wang · Carlo Cecati 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）在低频、低输出电压工况下的非对称模式控制策略。与传统对称运行方式不同，该方法通过非对称操作，使一侧桥臂不产生输出电流并承担主要直流电压，从而有效抑制了由大直流母线电压引起的电容电压纹波。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏/风电变流器具有重要参考价值。在储能PCS或大型并网逆变器应用中，低频或低压工况下的电容电压纹波是限制功率密度和可靠性的关键瓶颈。通过引入非对称模式控制，可以优化MMC拓扑的电容选型，降低系统体积与成本，同时提升在极端工况下的运行稳定...
基于人工神经网络的MMC整流器模型预测控制设计与分析
Design and Analysis of the Model Predictive Control Implemented by the ANN Technique for MMC-Based Rectifier With Improved Grid Adaptability
Zheng Gong · Ping Tuo · Changming Zheng · Xiaojie Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
模型预测控制（MPC）因其灵活性和多目标管理能力被广泛应用于模块化多电平变换器（MMC）。然而，MPC在实际应用中受限于数学模型的精确性，在电网或参数波动时性能下降。本文提出一种基于人工神经网络（ANN）的MPC实现方法，旨在提升MMC整流器在复杂电网环境下的适应能力。
解读: 该技术对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。随着光伏与储能系统向高压、大功率方向发展，MMC拓扑的应用日益广泛。传统的MPC依赖精确数学模型，在弱电网环境下鲁棒性不足，而引入ANN技术可以有效提升系统在电网波动下的动态响应与稳定性。建议研发团队关注基于...
基于飞跨电容模块化多电平变换器的变速电机驱动共模电压消除
Common-Mode Voltage Elimination for Variable-Speed Motor Drive Based on Flying-Capacitor Modular Multilevel Converter
Sixing Du · Bin Wu · Navid R. Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
飞跨电容模块化多电平变换器（FC-MMC）解决了传统MMC在低速或零速运行时的难题，且本身不产生共模电压（CMV）。然而，脉宽调制（PWM）引入的开关纹波会在电机定子绕组上产生CMV。本文提出了一种基于新型调制策略的消除方法，旨在彻底消除电机驱动系统中的共模电压。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动领域，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但FC-MMC的多电平拓扑优势在大型风电变流器或高压大功率储能PCS中具有潜在应用价值。共模电压抑制技术对于提升电力电子设备的电磁兼容性（EMC）及延长电机/变压器绝缘寿命至关重要。建议研发团队关注该...
模块化多电平变换器子模块下开关开路故障的故障定位策略
Fault Localization Strategy for Modular Multilevel Converters Under Submodule Lower Switch Open-Circuit Fault
Chengkai Liu · Fujin Deng · Qian Heng · Rongwu Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
模块化多电平变换器（MMC）在高压大功率应用中极具优势，但其庞大的开关数量使得故障定位成为关键挑战。本文针对MMC子模块下开关开路故障，提出了一种完整的故障定位策略，解决了现有文献在处理此类特定故障时覆盖不全的问题。
解读: MMC技术是阳光电源在大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中提升电压等级和功率密度的重要技术储备。该研究提出的故障定位策略能有效提升MMC系统的运行可靠性，减少非计划停机时间。建议研发团队关注该算法的计算复杂度，评估其在iSolarCloud智能运维平台中的集成潜力，通...
混合桥臂变换器：一种灵活且紧凑的VSC-HVDC拓扑
The Hybrid-Legs Bridge Converter: A Flexible and Compact VSC-HVDC Topology
Mahendra B. Ghat · Siba Kumar Patro · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种新型混合桥臂变换器（HLBC），作为模块化多电平变换器（MMC）在直流输电（HVDC）领域的替代方案。该拓扑结合了两电平变换器与MMC的优势，通过三相单相HLBC的串联连接，旨在实现更紧凑的系统设计与更高的功率密度。
解读: 该研究提出的HLBC拓扑在提升功率密度和灵活性方面具有创新性，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的未来架构演进具有参考价值。虽然目前阳光电源的主流产品以组串式和中压储能为主，但随着大功率电力电子设备向更高电压等级和更紧凑体积发展，该拓扑在超大规模光伏电站并网及高压直...
基于高变比MMC的直流变压器中低调制比引起的频率降低效应机制与抑制
Mechanism and Suppression of Frequency-Decrease Effect Related to the Low Modulation Frequency Ratio in a High-Ratio MMC-Based DC Transformer
Chuyang Wang · Li Zhang · Bo Wang · Lan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
高变比MMC直流变压器是直流配电网互联的关键设备。由于其调制频率比（FR）极低，存在严重的频率降低效应及性能劣化问题。本文分析了该效应的产生机制，并提出了相应的抑制策略，以提升直流变压器在低FR工况下的运行稳定性与效率。
解读: 该研究针对MMC拓扑在低调制比下的运行特性，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流输电/直流配电业务具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，MMC技术在直流侧的应用日益广泛。该机制分析有助于优化阳光电源大功率PCS的控制算法，提升系统在极端工况下的稳定性，减少...
半桥MMC-HVDC单极接地故障的自适应限流控制
Adaptive Current Limit Control for Half-Bridge MMC-HVDC Single Pole-to-Ground Fault
Zainan Li · Ke Jia · Tianshu Bi · Junlei Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对双极MMC-HVDC系统在单极接地故障下交流馈入电流激增导致桥臂过流及闭锁风险的问题，本文提出了一种考虑交流馈入电流提升效应的自适应限流控制（ACLC）策略，有效提升了系统的故障穿越能力。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域的MMC拓扑，虽与阳光电源当前核心的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS（PowerTitan/PowerStack）存在技术差异，但其核心的故障限流与穿越控制逻辑对大功率电力电子设备的可靠性提升具有参考价值。随着阳光电源在大型风光储一体化及柔性直流输电领域...
基于载波移相调制的MMC热备用子模块容错控制
Fault-Tolerant Control of MMC With Hot Reserved Submodules Based on Carrier Phase Shift Modulation
Kai Li · Liqiang Yuan · Zhengming Zhao · Sizhao Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
模块化多电平变换器（MMC）由大量子模块组成，可靠性是其核心挑战。本文提出了一种基于载波移相调制的MMC热备用子模块容错控制策略，通过利用预留的冗余子模块，有效提升了系统的运行可靠性。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑方向。随着电站规模的扩大，系统可靠性成为客户关注的焦点。该文提出的热备用子模块容错策略，能够显著降低因单个器件故障导致整机停机的风险，提升系统的可用率（Availability）。建议研发团队评估该算法在...
模块化多电平变换器二极管开路故障保护方案
Protection Scheme for Modular Multilevel Converters Under Diode Open-Circuit Faults
Fujin Deng · Rongwu Zhu · Dong Liu · Yanbo Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化和高功率质量在高中压领域应用广泛。然而，由于其包含大量功率电子器件，可靠性成为核心挑战。本文针对子模块（SM）中的二极管开路故障展开研究，提出了一种有效的保护方案，以提升系统运行的稳定性与安全性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。随着系统电压等级的提升，MMC的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该研究提出的二极管故障保护方案，可直接优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的故障诊断算法，实现对变换器内部器件状态...
单桥臂故障下三相模块化多电平变换器的分析与控制
Analysis and Control of Three-Phase Modular Multilevel Converters Under the Single Arm Fault Condition
Chao Wang · Kui Wang · Zedong Zheng · Bo Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化、易扩展及高电压质量等优势，广泛应用于中高压领域。本文重点研究了MMC在单桥臂故障下的控制策略，通过优化控制算法，进一步提升了MMC系统的容错能力，确保在极端故障工况下系统仍能稳定运行。
解读: MMC拓扑是阳光电源在大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）领域的重要技术储备。随着电网对大型电力电子设备可靠性要求的提升，研究MMC在单桥臂故障下的容错控制具有极高的应用价值。该技术能够显著提升阳光电源大功率储能系统在复杂电网环境下的生存能力，减少因单点故障导致的系统...
一种用于降低子模块电容电压纹波和功率损耗的改进型模块化多电平变换器有功功率解耦
Active Power Decoupling for a Modified Modular Multilevel Converter to Decrease Submodule Capacitor Voltage Ripples and Power Losses
Guanlong Jia · Min Chen · Song Tang · Chenghao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
模块化多电平变换器（MMC）中大量大尺寸电容的使用增加了体积与成本，限制了其在中高压领域的应用。本文通过在特定MMC拓扑中引入Buck型有功功率滤波器（APF），提出了一种改进型MMC（APF-M3C）拓扑，有效降低了子模块电容电压纹波及系统功率损耗。
解读: 该技术对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。MMC拓扑常用于高压大功率并网场景，通过引入APF实现有功功率解耦，可显著减小电容体积，从而提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在储能PCS中的应用潜力，特别是在追求高效率和紧凑型设计的兆瓦级储...
一种基于MMC子模块杂散电容的IGBT绝缘电压计算方法
A Calculation Method of IGBT Insulation Voltages Based on Submodule Stray Capacitors in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Jiuqing Cai · Fang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
在模块化多电平变换器（MMC）工程中，直流侧电压可达数百千伏，而IGBT绝缘电压仅为数千伏。极高电压易损坏IGBT陶瓷层。本文提出一种计算IGBT绝缘电压的方法，旨在评估绝缘应力，为早期设计阶段的绝缘保护措施提供指导。
解读: 该研究对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。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，功率模块的绝缘可靠性成为核心挑战。该方法能有效指导高压功率模块的封装设计与绝缘选型，降低因杂散电容导致的绝缘击穿风险，提升大型电力电子设备的长期...
一种具有小体积、低成本和直流故障阻断能力的非对称混合桥臂模块化多电平变换器
An Asymmetric Hybrid Phase-Leg Modular Multilevel Converter With Small Volume, Low Cost, and DC Fault-Blocking Capability
Rui Zhang · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Yajie Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种非对称混合桥臂模块化多电平变换器（AHPL-MMC）。该拓扑旨在解决传统半桥子模块MMC（HB-MMC）在高压直流支撑电容或非标准变压器使用上的局限性，通过优化桥臂结构，在保持高功率密度和成本效益的同时，实现了直流故障阻断能力，提升了系统的可靠性与集成度。
解读: 该拓扑对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的集中式逆变器具有重要参考价值。直流故障阻断能力是高压储能系统安全性的核心诉求，AHPL-MMC通过优化桥臂结构降低了电容需求，有助于进一步提升系统功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）...
一种用于子模块电容电压纹波抑制和功率损耗降低的带主动滤波器的模块化多电平变换器
A Modular Multilevel Converter With Active Power Filter for Submodule Capacitor Voltage Ripples and Power Losses Reduction
Guanlong Jia · Min Chen · Song Tang · Chenghao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域，但需大电容抑制子模块电压纹波。本文提出一种改进型MMC（APF-MMC），在每相上下桥臂间并联有源电力滤波器，在不改变原拓扑结构的前提下，有效降低了电容电压纹波及系统功率损耗。
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。MMC拓扑是高压大功率并网的核心，通过引入有源滤波技术优化子模块电容电压纹波，可显著减小储能PCS中薄膜电容的体积与成本，提升系统功率密度。建议研发团队评估该拓扑在大型地面电站及电网侧储能变流器中的应用可...
交错式与传统模块化多电平变换器在电力传输与分配中的比较分析与优化设计
Comparative Analysis and Optimal Design of Interleaved Versus Classical Modular Multilevel Converters in Power Transmission and Distribution
Hui Hwang Goh · Hengfu Zhu · Wei Dai · Hui Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
具有交错半桥子模块的模块化多电平变换器（ISM-MMC）因具备扩展电流能力与提升电能质量的优势，有望成为新型电力传输与分配装置。然而，其应用受成本、效率与可靠性等多重因素制约，当前尚缺乏对ISM-MMC经济性与可靠性的量化评估方法，且与传统MMC的拓扑选型及参数设计仍具挑战。本文提出一种融合成本、效率与可靠性的ISM-MMC综合设计方法，并建立参数优化模型，实现两类拓扑间的选型指导。通过合理配置器件额定值与交错模组数，可在性能与经济性间取得平衡。仿真表明，ISM-MMC适用于大电流场景，最优交错...
解读: 该ISM-MMC综合设计方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的成本-效率-可靠性量化评估模型可直接指导大电流储能场景下的拓扑选型，特别是在MW级储能系统中，通过2-3组交错模组配置可有效降低电流应力并提升电能质量。该方法与阳光电源现有SiC器件...
基于多端MMC直流电网的直流系统稳定性精确阻抗建模与控制策略
Accurate Impedance Modeling and Control Strategy for Improving the Stability of DC System in Multiterminal MMC-Based DC Grid
Zhenyu Li · Zhang Wang · Yue Wang · Taiyuan Yin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种模块化多电平变换器（MMC）直流侧阻抗建模方法及提升直流电网稳定性的控制策略。通过谐波线性化方法建立考虑内部多谐波耦合特性的MMC直流侧小信号阻抗模型，为多端直流电网的稳定性分析与控制优化提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电相关业务具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大规模并网发展，MMC技术在直流侧的阻抗特性与系统稳定性直接影响电网接入质量。该建模方法可用于优化阳光电源PCS产品的控制算法，特别是在弱电网环境下，通过改进阻抗匹配策略，提升...
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