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一种改进的无模型预测电流控制方法以抑制逆变器非线性和PMSM驱动系统的参数时变性
Improved Model-Free Predictive Current Control for Suppressing Inverter Nonlinearity and Parametric Time-Varying of PMSM Drive Systems
Xiaodong Sun · Zhihui Huang · Zebin Yang · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
为提高永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，提出一种基于扩展状态观测器（ESO）、具备电压源逆变器（VSI）非线性补偿功能的改进型无模型预测电流控制方法。首先，介绍一种基于永磁同步电机驱动系统扩展状态观测器的改进型无模型预测电流控制（MFPCC）方法，该方法无需电机参数，且调参工作较少。然后，提出一种电压源逆变器非线性补偿方法，以减少三相桥式电压源逆变器中因加入死区时间而导致的电流畸变。通过在仿真中进行调整获得近似参数，再将其应用于实验中进一步微调。将基于扩展状态观测器的无模型控制与电压源...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展状态观测器的改进无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对永磁同步电机驱动系统提出的控制策略，与我司在储能变流器、光储一体化系统以及电动汽车充电设备中广泛应用的电机控制技术高度相关。 技术的核心价值在于两个方面：首先，无模型预测控制摆脱了对电机参数的...
弱电网条件下近区构网型变流器的稳定性判据
Stability Criterion for Near-Area Grid-Forming Converters Under the Weak Grid Condition
Peng Wang · Junpeng Ma · Rui Zhang · Shunliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文引入了一种简化的稳定性判据，以系统地研究构网型风力发电机（GFM - WTG）之间，尤其是同一风电场内的相互作用机制。为了阐明在相同条件和控制器参数下运行的多个GFM - WTG之间的相互作用机制，本文提出了共模和差模电流、电压及阻抗的概念，这极大地简化了稳定性判据。由于忽略了基于GFM的永磁同步发电机机侧变流器的内部动态特性，因此可将GFM - WTG简化为基于GFM的电压源逆变器（GFM - VSI），且不失一般性。该稳定性判据揭示了共模和差模电流的特性，从而能够识别导致系统不稳定的主要...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型变流器稳定性判据具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏、储能及风电领域的深度布局，构网型（Grid-Forming）技术已成为弱电网环境下保障系统稳定运行的核心解决方案。 该研究的核心贡献在于通过共模-差模分解方法，将多台构网型设备间复杂的交互机理简化...
三相NPC功率变换器的扩展周期控制方法FCS-MPC
Extended Period Control Approach FCS-MPC for Three Phase NPC Power Converters
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12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...
基于边界采样方法的同步三电平SVPWM新算法
Novel Synchronized Three-Level SVPWM Algorithms With Boundary Sampling Methods
Zhaoyang Li · Chenchen Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对高功率牵引系统中的三电平电压源逆变器，提出了一种新型同步调制策略。文章详细推导了实现同步与对称的原理，并引入边界采样方法，旨在优化逆变器在异步调制与方波调制过渡过程中的性能，提升高功率系统的控制精度与稳定性。
解读: 该研究提出的三电平SVPWM同步调制算法对阳光电源的高功率组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。在光伏电站应用中，特别是在弱电网环境下，优化调制策略能有效提升逆变器在宽频率范围内的谐波抑制能力和动态响应速度。此外，该算法对于提升阳光电源大型储能系统（如PowerTitan系列）中PCS的并...
多台并联分布式发电系统的谐波补偿优化
Harmonic Compensation Optimization for Multiple Parallel Distributed Generators
Javier Moriano · Martin Ordonez · Mario Rizo · Emilio Bueno · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
随着分布式电源（DG）的普及，电压源逆变器（VSI）承担了更多功能，包括谐波电流补偿。本文探讨了在多台并联DG系统中，如何在满足性能要求的同时，优化VSI的控制策略，以实现高效的谐波治理，提升电网电能质量。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）具有重要意义。在大型光伏电站或储能电站中，多台设备并联运行常面临谐波交互与电网适应性挑战。通过优化谐波补偿算法，可显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的并网稳定性，减少对电网的谐波注入。建议研发团队将该优化策略集成至iSol...
面向三相四线制电压源逆变器的降采样重复控制设计方法
An Approach to Downsampled Repetitive Control Design Applied to Three-Phase Four-Leg VSI
Elías Oggier · Jonathan Emmanuel Ochoa Sosa · Roberto Esteban Carballo · Fernando Botterón 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文提出一种面向三相四线制VSI的降采样重复控制设计方法，通过状态反馈极点配置保障稳定性，采用整数相位超前补偿替代复杂分数阶设计，并取消内模低通滤波器，实现对奇次谐波的精准抑制。实验验证5kW样机在非线性负载下电压THD<0.46%，动态响应<80ms。
解读: 该降采样重复控制算法可显著提升阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及ST系列储能变流器在离网/微网场景下带非线性负载（如LED、变频器）时的电能质量与谐波抑制能力；尤其适用于户用光储系统（PowerStack）和工商业微电网中四线制不平衡负载工况。建议在iSolarCloud平台嵌入该算法模块，支持边...
电压源逆变器驱动感应电机的电气参数离线递归辨识
Offline Recursive Identification of Electrical Parameters of VSI-Fed Induction Motor Drives
Siddavatam Ravi Prakash Reddy · Umanand Loganathan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对电压源逆变器（VSI）驱动的感应电机，提出了一种电气参数离线递归辨识方法。在高性能矢量控制中，准确的参数估计至关重要。该研究解决了传统方法难以同时独立辨识所有关键电气参数（如定子电阻、转子电阻等）的问题，提高了电机驱动系统的动态性能与控制精度。
解读: 该技术主要涉及电机驱动的参数辨识与控制优化，与阳光电源的风电变流器业务具有较强的技术同源性。风电变流器在实现高性能风力发电机组控制时，同样依赖于对电机参数的精确感知以优化转矩响应。此外，该算法思想可借鉴至阳光电源iSolarCloud智能运维平台，用于逆变器或变流器内部功率模块的健康状态监测与故障诊...
利用基于空间矢量的最优混合PWM降低五相电压源逆变器谐波畸变
Reducing Harmonics Distortion in Five-Phase VSI Using Space-Vector-Based Optimal Hybrid PWM
Keng-Yuan Chen · Yu-Lin Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
相比三相电机，多相电机具有高效率、低转矩脉动和高容错性等优势。为发挥这些优势，低电流谐波的调制器至关重要。然而，传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）由于定子磁链纹波较大，其开关序列并非最优。本文提出了一种基于空间矢量的最优混合PWM策略，旨在有效降低五相电压源逆变器（VSI）的谐波畸变。
解读: 该研究聚焦于多相逆变器的先进调制算法，虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）多基于三相拓扑，但随着大功率电力电子技术的发展，多相或多电平并联技术在未来超大功率储能PCS或海上风电变流器中具有潜在应用价值。该算法对降低电流谐波、提升系统效率的优化思路，可为...
CSI7：一种具有更高可靠性的新型三相电流源逆变器
CSI7: Novel Three-Phase Current-Source Inverter With Improved Reliability
Fazal Akbar · Honnyong Cha · Duc-Tuan Do · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
与电压源逆变器（VSI）不同，电流源逆变器（CSI）采用电感作为功率解耦元件，具有更长的使用寿命和更高的可靠性。然而，传统CSI存在开路问题，若输入电感电流中断会产生危险的电压尖峰。本文提出了一种新型CSI拓扑，通过优化换流逻辑避免电压尖峰，无需插入重叠时间，从而提升了系统可靠性。
解读: 阳光电源目前的主流产品（如组串式和集中式逆变器）主要基于电压源逆变器（VSI）架构。虽然CSI在电感寿命和短路保护方面具有天然优势，但其功率密度和控制复杂性通常低于VSI。该文献提出的CSI7拓扑通过优化换流逻辑解决了电压尖峰问题，提升了可靠性。建议研发团队关注其在特定高可靠性工业场景或特种电源领域...
用于三电平电压源逆变器且具有更低谐波畸变和开关频率的同步空间矢量PWM策略
Synchronized Space-Vector PWM for Three-Level VSI With Lower Harmonic Distortion and Switching Frequency
Wei Chen · Haiwei Sun · Xin Gu · Changliang Xia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种针对三电平逆变器的新型同步空间矢量脉宽调制（SSVPWM）策略。该策略通过对线性调制区域内的调制指数进行合理分段，并独立设计各段的开关序列，旨在改善输出波形质量的同时降低器件开关频率，提升逆变器整体效率与电能质量。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流技术方案，通过优化SSVPWM策略，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低开关损耗并提升输出电能质量（THD）。这不仅有助于提升逆变器在高温环境下的热性能表现，还能进一步提高整机效率，增强产品在大...
用于构网型逆变器故障后振荡阻尼的自适应虚拟电阻
Adaptive Virtual Resistance for Postfault Oscillation Damping in Grid-Forming Inverters
Si Phu Me · Sasan Zabihi · Frede Blaabjerg · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文探讨了并网电压源逆变器（VSI）在故障后出现的有功功率和电压振荡问题。这些振荡主要源于控制器参数整定不佳及过流保护限制，在弱电网条件下尤为显著。文章提出了一种自适应虚拟电阻方法，旨在抑制振荡并改善故障后的系统恢复性能。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（GFM）产品线具有极高价值。随着PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站越来越多地接入弱电网，故障后的功率振荡已成为影响电网稳定性的关键挑战。本文提出的自适应虚拟电阻策略，可直接优化阳光电源GFM逆变器的控制算法，提升系统在弱电网下的阻尼特性和故障穿越能力。建议研...
多相两电平电压源逆变器的混合空间矢量脉宽调制
Hybridized Space-Vector Pulsewidth Modulation for Multiphase Two-Level Voltage Source Inverter
Arkadiusz Lewicki · Ikechukwu Charles Odeh · Dmytro Kondratenko · Marcin Morawiec · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对多相两电平电压源逆变器（VSI）的SVPWM算法，现有方案需在处理器中计算并存储所有正交空间内的有源矢量分量，导致计算负担重且内存占用大。本文提出了一种混合SVPWM算法，旨在优化多相逆变器的控制效率，降低处理器的计算资源需求。
解读: 该研究针对多相逆变器的SVPWM算法优化，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着逆变器功率密度提升和多电平/多相拓扑的应用，计算资源的优化直接关系到控制器的响应速度和成本。建议研发团队评估该混合算法在高性能DSP/FPGA平台上的移植可行性...
一种带串联LC滤波器的无电网电压传感器电阻型有源电力滤波器
A Grid-Voltage-Sensorless Resistive-Active Power Filter With Series LC-Filter
Haofeng Bai · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
电压传感器无感控制因能降低系统成本并提升可靠性而备受关注。本文针对配电网中用于抑制谐波谐振的电阻型有源电力滤波器（R-APF），提出了一种无需电网电压传感器的控制策略，通过省去电压传感器获取电流参考值，优化了系统架构。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器具有重要参考价值。在弱电网环境下，传感器数量的减少不仅能降低硬件成本，还能提升系统在恶劣工况下的可靠性。通过无传感器控制抑制谐波谐振，可增强产品在复杂电网环境下的适应能力。建议研发团队评估该算法在iSolarClou...
双两电平逆变器与双矩阵变换器消除共模电压的载波SVPWM实现
Carrier-Based Implementation of SVPWM for Dual Two-Level VSI and Dual Matrix Converter With Zero Common-Mode Voltage
Rohit Baranwal · Kaushik Basu · Ned Mohan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
脉宽调制（PWM）变换器产生的共模电压（CMV）会导致电机轴承损坏及电磁干扰问题。本文提出了一种针对开绕组电机驱动的通用载波PWM技术，能够完全消除开关共模电压，从而提升系统的电磁兼容性与运行可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的逆变器及变流器产品线具有重要参考价值。在光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）中，共模电压引起的漏电流和电磁干扰是影响系统可靠性的关键因素。通过采用该文提出的零共模电压调制策略，可有效降低对滤波器设计的压力，提升系统电磁兼容性（EMC）表现。建议研发团队在高性能工业...
针对电压测量误差的并联三相逆变器鲁棒功率分配控制
Robust Power Sharing Control for Parallel Three-phase Inverters Against Voltage Measurement Errors
Yang Qi · Yi Tang · Krishna Raj Ramachandran Potti · Kaushik Rajashekara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
在孤岛微电网中，分布式电源通过并联电压源逆变器（VSI）接入。为实现功率按额定容量精确分配，本文研究了电压测量缩放误差对功率分配的影响，并提出了一种鲁棒控制策略，以解决测量误差导致的功率分配失衡问题，提升微电网系统的稳定性和可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的组串式逆变器及微电网解决方案。在多机并联运行场景下，电压测量精度是实现精准功率分配的关键。该鲁棒控制算法可优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的微电网能量管理逻辑，提升PowerTitan等储能系统在离网/微网模式下的并联运行稳定性，有效降低因传感器精度偏差导致的...
对称六相驱动器的载波脉宽调制技术
Carrier-Based Pulse Width Modulation for Symmetrical Six-Phase Drives
Daniel Glose · Ralph Kennel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文针对由两个三相两电平电压源逆变器（VSI）驱动的对称六相电机系统，提出了一种载波脉宽调制（PWM）方法。该方法旨在减少逆变器开关行为引起的负载侧电流畸变，通过优化调制策略，提升六相驱动系统的运行性能。
解读: 该文献研究的六相驱动拓扑及PWM优化技术主要应用于高性能电机驱动领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但在大功率风电变流器或未来特种工业驱动领域，多相电机驱动技术具有潜在的技术储备价值。建议研发团队关注该调制策略在降低谐波畸变方面的数学模型，以优化现有变流器在复杂...
通过三相逆变器拓扑降低共模电压和传导EMI
Reduction of Common Mode Voltage and Conducted EMI Through Three-Phase Inverter Topology
Casey T. Morris · Di Han · Bulent Sarlioglu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种三相电压源逆变器（VSI）拓扑，旨在降低电机驱动中的共模（CM）电压和电磁干扰（EMI）。该拓扑无需额外的有源或无源滤波器，也无需复杂的脉宽调制（PWM）策略，通过增加两个开关器件，从拓扑结构层面实现了共模电压的固有抑制。
解读: 该研究提出的拓扑优化方案对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在光伏和储能系统中，共模电流和EMI干扰是影响系统可靠性及电磁兼容性（EMC）的关键因素。通过在拓扑层面降低共模电压，不仅能减少对EMI滤波器的依赖，降低系统成本和体积，还能有效提升系统在复杂电网环境下的电磁兼容性能...
一种用于非冗余电压源逆变器驱动感应电机的嵌入式闭环容错控制方案
An Embedded Closed-Loop Fault-Tolerant Control Scheme for Nonredundant VSI-Fed Induction Motor Drives
Dehong Zhou · Yunhua Li · Jin Zhao · Feng Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
非冗余电压源逆变器通过极少的附加组件实现重构与运行，是解决逆变器桥臂故障的有效方案。然而，现有控制方案通常将故障前与故障后状态分开设计，导致控制切换不平滑。本文提出一种嵌入式闭环容错控制方案，实现了从正常运行到故障容错模式的平滑过渡。
解读: 该研究关注逆变器桥臂故障后的容错控制策略，对于提升阳光电源组串式逆变器及风电变流器的可靠性具有参考价值。虽然文章针对的是电机驱动场景，但其提出的“故障前到故障后平滑切换”的控制逻辑，可借鉴应用于光伏逆变器或储能变流器（PCS）的功率模块故障保护中。通过嵌入式闭环控制优化，可减少硬件冗余需求，降低产品...
基于人工神经网络的多工作点阻抗模型辨识
Artificial Neural Network Based Identification of Multi-Operating-Point Impedance Model
Mengfan Zhang · Xiongfei Wang · Dongsheng Yang · Mads Graesboll Christensen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种基于人工神经网络的电压源逆变器（VSI）阻抗模型辨识方法。该方法无需获取逆变器内部控制细节，即可在终端测量黑箱阻抗模型。针对逆变器阻抗随工作点变化而改变的特性，该方法能有效实现多工作点下的阻抗特征提取，为分析逆变器与电网的交互作用提供了有力工具。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器业务具有重要价值。随着电网环境日益复杂（如弱电网场景），逆变器与电网的谐振交互问题成为稳定性挑战的核心。该方法通过黑箱建模实现阻抗辨识，无需暴露核心控制算法，即可在iSolarCloud平台或现场运维中快速评估设备在不同工况下的并网稳定性。建议研发团队将其集...
基于功率硬件在环的感应电机模拟器的谐波补偿
Harmonic Compensation of a Power-Hardware-in-the-Loop Based Emulator for Induction Machines
Seyedeh Nazanin Afrasiabi · Mohammad Babaie · Chunyan Lai · Pragasen Pillay · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
基于功率硬件在环（PHIL）的电机仿真系统利用可控功率变换器来模拟电机的运行特性。本文针对并网三相感应电机（IM）提出了一种基于PHIL的电机仿真系统。通常，在电机仿真系统中采用开关型电压源逆变器（VSI）作为仿真变换器。然而，VSI会给电机仿真系统引入各种谐波。这些谐波主要源于死区时间、开关元件和控制信号。这些谐波会降低电机仿真的精度。因此，研究并补偿电机仿真系统中仿真变换器的谐波十分重要。由于死区时间是这些谐波的一个重要来源，本文将首先详细分析死区时间对电机仿真的影响。随后，开发了一种基于人...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于功率硬件在环（PHIL）的电机仿真技术具有重要的战略价值。该技术通过受控功率变换器模拟感应电机行为，其核心在于解决电压源逆变器（VSI）引入的谐波问题，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域面临的技术挑战高度契合。 该研究提出的人工神经网络（ANN）谐波补偿技术对阳...
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