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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...
基于离散模型预测控制的光伏系统最大功率点跟踪：综述与评估
Discrete Model-Predictive-Control-Based Maximum Power Point Tracking for PV Systems: Overview and Evaluation
Abderezak Lashab · Dezso Sera · Josep M. Guerrero · Laszlo Mathe 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文旨在对光伏系统中基于离散模型预测控制（MPC）的最大功率点跟踪（MPPT）方法进行综述与评估。尽管近期文献中涌现了大量性能优异的MPC-MPPT方法，但目前仍缺乏对这些方法的深入研究与系统性对比。
解读: MPPT算法是阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心竞争力之一。传统的扰动观察法（P&O）在复杂工况下存在跟踪速度与稳态精度之间的矛盾，而基于MPC的MPPT技术能够利用系统模型实现更快的动态响应和更优的稳态性能。建议研发团队关注该综述中评估的先进MPC策略，将其引入新一代组串式逆变器控制算法中，以...
用于模块化多电平变换器的降低计算负载的改进型增加电平模型预测控制方法
Modified Increased-Level Model Predictive Control Methods With Reduced Computation Load for Modular Multilevel Converter
Xingxing Chen · Jinjun Liu · Shuguang Song · Shaodi Ouyang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）的模型预测控制（MPC），在保证总谐波失真（THD）性能的前提下，旨在降低计算负载。文中推导了MMC的离散时间数学模型，详细分析了级联子模块（SM）的输出电压纹波，并据此提出了一种改进的增加电平MPC方法，有效提升了控制效率。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压大容量储能系统（如PowerTitan系列）中具有应用潜力。MPC控制虽性能优越，但计算量大是制约其工程化的瓶颈。本文提出的降低计算负载的改进型MPC方法，能够显著降低对控制芯片算力的要求，有助于提升阳光电源大功率PCS产品的动态响应速度和电能质量，同时降...
电力变换器长预测时域有限控制集模型预测控制问题的计算分析
Computational Analysis of the Long Horizon FCS-MPC Problem for Power Converters
Eduardo Zafra · Sergio Vazquez · Tobias Geyer · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对电力变换器的长预测时域有限控制集模型预测控制（LPH-FCS-MPC）问题，本文提出将其重构为盒约束整数最小二乘（ILS）问题。通过球形译码方法求解，无需穷举搜索，从而有效降低了计算复杂度，为高性能电力电子控制提供了新思路。
解读: 该研究直接优化了FCS-MPC算法的计算效率，对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，采用长预测时域MPC可显著提升动态响应性能和电能质量。通过引入球形译码等高效算法，可以在不增加硬件算力成本的前提下，实现更复杂的控制...
嵌套中点钳位
NNPC）变换器的有限控制集模型预测控制
Mehdi Narimani · Bin Wu · Venkata Yaramasu · Navid Reza Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于嵌套中点钳位（NNPC）变换器的模型预测控制（MPC）策略，旨在实现输出电流控制及飞跨电容电压平衡。NNPC变换器作为一种四电平拓扑，适用于2.4–7.2 KV的中压应用场景，无需串联功率半导体器件即可实现宽电压范围运行。
解读: 该研究针对中压多电平拓扑，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。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，NNPC拓扑能有效降低器件电压应力并提升功率密度。FCS-MPC控制策略虽计算量大，但其在动态响应和多目标优化上的优势，可为...
基于二次规划的模块化多电平变换器模型预测控制
Model Predictive Control of Modular Multilevel Converters Using Quadratic Programming
Jiapeng Yin · Jose I. Leon · Marcelo A. Perez · Leopoldo G. Franquelo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）因其卓越性能在多电平变换器中得到广泛应用。然而，在模块化多电平变换器（MMC）中，FCS-MPC涉及巨大的计算量，限制了其在高电平数MMC中的应用。本文提出了一种基于二次规划（QP）的优化方法，旨在降低计算复杂度，提升MMC控制的实时性和可行性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值，特别是在高压大功率并网场景下。传统的FCS-MPC计算负担重，限制了其在多子模块系统中的部署。本文提出的二次规划（QP）优化算法能有效降低计算开销，有助于提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的动态...
一种改进型永磁同步电机全速域自适应线性预测控制模型
Adaptive Linear Predictive Model of an Improved Predictive Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Over Different Speed Regions
Moustafa Magdi Ismail · Wei Xu · Jian Ge · Yirong Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
模型预测控制（MPC）在非线性系统控制中优于传统的级联磁场定向控制（FOC）。本文提出了一种改进的MPC策略，通过在每个时间步更新内部线性预测模型，以精确表征非线性对象，从而提升电机在不同转速区域的控制性能。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的高性能控制，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有技术相关性。风电变流器中发电机侧的转矩与转速控制，以及充电桩内部的功率转换模块，均可借鉴此自适应MPC算法来提升系统的动态响应速度和稳态精度。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的计算开销，评估其在现有D...
五相永磁同步电机驱动模型预测控制的广义无差拍解法
Generalized Deadbeat Solution for Model Predictive Control of Five-Phase PMSM Drives
Mahmoud S. R. Saeed · Wensheng Song · Bin Yu · Xiaoyun Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对五相永磁同步电机驱动中传统模型预测控制（MPC）计算复杂度高、跟踪精度受限及直流母线电压利用率不足的问题，本文提出了一种广义无差拍控制方案。该方法通过优化计算过程，有效降低了计算负担，并提升了系统的动态响应性能与跟踪精度。
解读: 该文献探讨的多相电机驱动控制算法在阳光电源现有光伏逆变器及储能PCS产品线中应用较少，主要适用于高性能电机驱动领域。然而，其提出的广义无差拍模型预测控制（MPC）思想，对于优化阳光电源在风电变流器或未来高性能电机驱动类产品（如储能系统中的辅助电机控制）的动态响应和计算效率具有参考价值。建议研发团队关...
基于Heun方法的低复杂度FCS-MPC及其在五电平逆变器中降低共模电压的应用
Low-Complexity Heun's Method-Based FCS-MPC With Reduced Common-Mode Voltage for a Five-Level Inverter
Dharmikkumar Prajapati · Apparao Dekka · Deepak Ronanki · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文针对多电平逆变器驱动系统中传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）存在的问题，提出了一种基于Heun方法的低复杂度控制策略。该方法优化了代价函数，无需复杂的加权因子即可有效抑制共模电压（CMV），同时降低了计算负担，提升了采样频率，从而改善了逆变器输出电流的谐波性能。
解读: 该研究提出的低复杂度FCS-MPC算法对阳光电源的集中式及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。随着光伏逆变器向更高电平数（如五电平及以上）发展以提升效率和功率密度，共模电压抑制成为电磁兼容（EMC）设计的关键。该算法通过降低计算复杂度，有助于在现有DSP/FPGA平台上实现更高采样频率，从而减小输出...
基于Kautz函数的高效分布式MPC在含通信延迟的多区域电力系统负荷频率控制中的应用
Efficient Distributed MPC Using Kautz Functions for Load Frequency Control in Multi-Area Power Systems With Communication Delays
Shuangqing Yan · Xiuxing Yin · Yang Zheng · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
可再生能源的大规模接入导致电力系统供需不平衡和频率波动，传统集中式负荷频率控制（LFC）难以适应分布式能源的动态变化。本文提出一种基于离散Kautz函数的分布式模型预测控制（KDD-MPC）方法，利用其灵活的非相同极点配置逼近控制轨迹，显著降低计算复杂度。该方法有效处理LFC中的非线性约束，通过邻区信息反馈实现区域间协调，并引入时变通信延迟补偿机制以增强鲁棒性。在IEEE 39节点系统上的仿真结果表明，相较于PSO优化的PI控制器，扰动区域的平均绝对百分比控制误差（MAPACE）降低10.8%，...
解读: 该分布式MPC控制技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要应用价值。Kautz函数降低计算复杂度的特点,可优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的频率调节性能,提升多机并联时的协调控制效果。其通信延迟补偿机制可增强大型储能电站的系统稳定性,对iSolarCloud平台的分布式调度具有借鉴意义...
一种具有高计算效率的九相开绕组永磁同步电机鲁棒模型预测电流控制
Robust Model Predictive Current Control for a Nine-Phase Open-End Winding PMSM With High Computational Efficiency
Xiaolin Song · Haifeng Wang · Xiaoran Ma · Xibo Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对九相开绕组永磁同步电机驱动系统中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）计算负担重及参数敏感的问题，本文提出了一种高计算效率的鲁棒FCS-MPC方案，有效降低了计算复杂度并提升了系统鲁棒性。
解读: 该文献聚焦于多相电机驱动的高级控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，与九相电机驱动存在差异，但其提出的“高计算效率模型预测控制”方法论对提升阳光电源风电变流器及大功率储能PCS的控制响应速度具有参考价值。在风电变流器领域，随着大功率风机对电机控制精度要求的提升...
一种基于模型预测控制的光伏功率平抑储能控制方法
An MPC-Based ESS Control Method for PV Power Smoothing Applications
Mingyu Lei · Zilong Yang · Yibo Wang · Honghua Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
随着光伏渗透率提升，光伏发电的随机波动性对电网稳定性造成挑战。本文提出一种基于模型预测控制（MPC）的储能系统（ESS）控制策略，旨在通过储能平抑光伏波动，提升并网微电网系统的可行性与电能质量。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack液冷储能系统在平抑光伏波动方面的核心应用。MPC算法相比传统PI控制具有更优的动态响应和多约束处理能力，可显著提升PCS在应对光伏出力快速波动时的调节精度。建议研发团队将此MPC策略集成至iSolarCloud智能运维平台及PCS控制器...
一种基于DSVM的MPC策略及励磁电感在线辨识方法用于直线感应电机推力脉动抑制
A DSVM-Based MPC Strategy With Magnetizing Inductance Online Identification Method for Thrust Ripple Suppression in Linear Induction Machine
Yingcong Guo · Wei Xu · Jian Ge · Han Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对直线感应电机（LIM）传统DSVM-MPC策略存在的电流谐波大、推力脉动高及参数鲁棒性差的问题，本文提出了一种改进的控制策略。通过引入励磁电感在线辨识方法，有效提升了模型预测控制在参数变化下的鲁棒性，并优化了电压矢量选择，在有限计算负担下显著降低了推力脉动。
解读: 该文献聚焦于电机控制算法的优化，特别是针对推力脉动抑制和参数鲁棒性的提升。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非直线电机驱动，但其提出的“模型预测控制（MPC）”与“参数在线辨识”技术在电力电子领域具有通用性。建议研发团队关注该文献中的MPC优化算法，可将其迁移至阳光电...
一种在电动汽车变直流母线电压条件下降低共模电压和电流畸变的改进型模型预测控制
An Improved MPC With Reduced CMV and Current Distortion for PMSM Drives Under Variable DC-Bus Voltage Condition in Electric Vehicles
Jiayao Li · Wensheng Song · Hao Yue · Na Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对传统降低共模电压模型预测控制（RCMV-MPC）在低速下控制精度低及开关频率高的问题，本文提出了一种改进型MPC策略。该策略针对电动汽车永磁同步电机（PMSM）驱动系统，在变直流母线电压工况下，有效降低了共模电压，提升了稳态性能并降低了开关频率。
解读: 该技术主要应用于电动汽车驱动系统，与阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务高度相关。通过改进MPC算法，能够有效抑制共模电压（CMV），减少电机驱动系统的电磁干扰，并提升变母线电压下的动态响应性能。对于阳光电源而言，该算法可优化充电桩功率模块的控制策略，提升系统能效与电磁兼容性（EMC）。建议研发团...
用于五电平嵌套中点钳位逆变器全频运行的简化有限集模型预测控制
Simplified Finite-Set Model Predictive Control for Full-Frequency Operation of Five-Level Nested Neutral-Point-Clamped Inverters
Qingle Sun · Zifan Lin · Zhifu Wang · Herbert Ho Ching Iu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种用于五电平嵌套中点钳位（5L-NNPC）逆变器的简化有限集模型预测控制（FS-MPC）算法。该算法在保证低电流谐波和全频运行性能的同时，显著降低了计算负担并简化了权重因子的整定过程，提升了复杂多电平拓扑的控制效率。
解读: 该研究针对多电平拓扑的控制优化，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。5L-NNPC拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率。该简化FS-MPC算法通过降低计算复杂度，有助于在现有DSP/FPGA硬件平台上实现更复杂的控制策略，提升逆变器在弱电网环境下的电能质量...
DFIG并网系统中CCS-MPC加权因子设计
Weighting Factors Design of CCS-MPC for a Grid-Connected DFIG Systems
Yuri O. Cota · Jefferson S. Costa · Angelo Lunardi · Igor Oliani 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
模型预测控制（MPC）因其固定开关频率和多变量控制能力，广泛应用于电力系统特别是可再生能源发电中。在双馈感应发电机（DFIG）系统中的应用可有效抑制转矩与电流振荡，提升动态稳定性。然而，MPC加权因子的设计对成本函数具有直接影响，不当选择将恶化系统性能。本文提出一种基于根轨迹法（RLM）的加权因子设计方法，通过确保闭环特征值稳定，优化功率调节与电能质量性能，并构建性能图谱分析加权因子与预测时域对系统动态的影响。最后通过实验平台验证所提MPC控制策略在调节DFIG转子电流、保障并网能量稳定性与性能...
解读: 该研究的CCS-MPC加权因子设计方法对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品具有重要参考价值。特别是在ST系列储能变流器和大型储能系统中,该方法可优化并网控制性能,提升系统动态响应能力。通过根轨迹法设计加权因子,能够有效改善功率调节精度和电能质量,这对构建高性能的GFL/GFM控制系统具有重要指导意...
应用于并网级联H桥多电平逆变器的无稳态误差有限控制集模型预测控制
FCS-MPC Without Steady-State Error Applied to a Grid-Connected Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter
Carlos R. Baier · Roberto O. Ramirez · Esteban I. Marciel · Jesus C. Hernandez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
级联H桥多电平（CHB-ML）逆变器因其高可靠性和优异的输出电压质量，成为交流电网供电的理想选择。为实现高效运行，该类逆变器通常需在低开关频率下工作。本文提出了一种有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方案，旨在解决CHB-ML逆变器在并网应用中的稳态误差问题，提升系统控制性能。
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。CHB-ML拓扑在大型光伏电站和高压储能系统中应用广泛，而FCS-MPC算法能显著提升系统在低开关频率下的动态响应速度和电能质量，有助于降低开关损耗并提升整机效率。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的鲁棒...
一种用于LC滤波三相四线三电平电压源逆变器的新型连续控制集模型预测控制
A Novel Continuous Control Set Model Predictive Control for LC-Filtered Three-Phase Four-Wire Three-Level Voltage-Source Inverter
Yong Yang · Yang Xiao · Mingdi Fan · Kaixin Wang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对三相四线三电平电压源逆变器（3P-4W-3L-VSI）的新型连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）算法。该算法在各种不平衡负载条件下实现了各相的独立控制，表现出优异的动态性能和稳态精度，有效提升了复杂负载场景下的电能质量。
解读: 该研究针对三电平拓扑及模型预测控制（MPC）的优化，与阳光电源的核心产品线高度契合。在组串式逆变器和大型集中式逆变器中，三电平拓扑是提升效率和功率密度的关键。CCS-MPC相比传统有限控制集MPC，能有效降低开关频率波动并改善谐波性能，对提升阳光电源逆变器在复杂电网环境（如不平衡负载、弱电网）下的适...
高精度有限控制集模型预测控制在三相三电平NPC逆变器中的应用
Enhanced Accuracy Finite-Control-Set Model-Predictive Control for Three-Phase Three-Level NPC Inverter
Xu Zhang · Zhixun Ma · Xinbo Cai · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种提高精度的有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）方法。传统 FCS - MPC 的主要优点是通过统一的代价函数易于实现多目标优化。然而，这种方法存在明显的缺点：开关动作只能在固定位置发生，且可能的开关位置完全由初始开关位置决定。这一方案降低了控制精度。本文提出了一种能够灵活改变开关状态切换位置的 FCS - MPC 方法。该方法不仅提高了逆变器的开关精度，还保留了每个控制周期开关动作不超过一次的特点，因而具备 FCS - MPC 的所有优点。实验验证了所提方法的可行性和优越性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的增强精度有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）技术对我司三电平NPC逆变器产品线具有重要应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心控制算法，该技术直接关系到产品的电能质量、效率和可靠性。 传统FCS-MPC虽然能通过统一代价函数实现多目标优化，但其开关动作只...
面向并网逆变器的新型宽带阻抗测量方法与稳定性分析
Stepper Motor Position Control Using PD and MPC Algorithms Embedded in Programmable Logic Controller
Anshul Jaswal · Ma’moun Abu-Ayyad · Yash Lad · Anilchandra Attaluri · IEEE Access · 2025年2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。...
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