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一种考虑逆变器非线性的牵引电机匝间短路故障混合模型磁链估计器
A Hybrid Model Flux Estimator for Diagnosis of Inter-Turn Short Circuit Fault in Traction Motors Considering Inverter Nonlinearity
Lisong He · Jinsong Kang · Dongliang Ke · Fengxiang Wang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
定子匝间短路（ITSC）故障是牵引电机遇到的最严重故障之一，会显著降低高速列车的功率输出。本文提出一种利用电压 - 电流混合模型磁链估计器检测牵引电机ITSC故障的有效故障诊断方法。故障特征信号通过磁链估计器内的PI模块获得，该模块专门用于补偿与纯积分以及低速时定子电阻测量相关的磁链误差。首先，建立了ITSC故障下感应电机的数学模型，并提出了一种基于无差拍定子电流观测器的高精度电压 - 电流混合磁链估计器。其次，分析了ITSC故障和逆变器非线性特性对故障特征信号的影响。此外，评估了电机中各种参数...
解读: 该混合模型磁链估计技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的逆变器非线性补偿方法可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器，通过改进磁链观测器提升死区效应、开关延迟等非理想因素下的故障诊断精度。该技术可集成至ST系列储能变流器的智能运维模块，实现电机类负载的匝间短路...
改进的同步SVPWM策略用于大功率三电平有源中点钳位牵引逆变器
Improved Synchronized SVPWM Strategy for High-Power Three-Level Active Neutral Point Clamped Traction Inverter
Mutian Zhao · Qiongxuan Ge · Jinquan Zhu · Ke Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
大功率三电平有源中点钳位（3L - ANPC）牵引逆变器被应用于磁悬浮列车中。在高速运行时，载波比（$C_r$）相对较低。为优化输出电压的谐波性能，本文提出一种适用于多采样率控制系统的改进型同步空间矢量脉宽调制（ISSVM）方法，该方法可在载波比为 3 的整数倍时实现任意相电压半周期脉冲数。通过所提出的基于 3L - ISSVM 的频谱分析方法，从根本上分析了相电压的谐波特性。介绍了一种通过相位补偿并在特定角度区间进行切换的宽带多模式 ISSVM 平滑切换策略。实验结果表明，与现有的同步脉宽调制...
解读: 本文针对三电平有源中点钳位（3L-ANPC）牵引逆变器提出的改进型同步空间矢量调制（ISSVM）策略，对阳光电源在高功率逆变器领域的技术升级具有重要参考价值。该技术虽源于磁悬浮列车牵引系统，但其核心解决的低载波比工况下谐波优化问题，与我司大功率光伏逆变器和储能变流器在高功率密度、宽频率范围运行时面临...
基于自适应卡尔曼滤波的两电平背靠背系统准集中式直接模型预测控制
Quasi-Centralized Direct Model Predictive Control for Two-Level Back-to-Back System Based on Adaptive Kalman Filter
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...
一种简化混合双桥LLC谐振变换器以减少无源器件及损耗用于应急电源
Simplified Hybrid Dual-Bridge LLC Resonant Converter With Reduced Passive Components and Loss for Emergency Power Supply
Bo Hu · Jun Wang · Zipeng Ke · Jiatao Yao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
在电感-电感-电容（LLC）谐振变换器的总损耗中，无源器件损耗占比已达关键程度。为此，本文提出一种简化的混合双桥LLC谐振变换器，通过并联主LLC谐振变换器与有源钳位辅助桥变换器，降低无源器件损耗。借助辅助变换器的钳位作用，显著减小LLC变换器在整个范围内的关断电流。相比传统双桥结构，该拓扑仅需一个谐振腔，减少了无源元件数量，实现谐振元件成本降低26.5%，电感总体积减少13.8%。实验基于1.2 kW混合双全桥三支路原型验证，结果表明，在保持软开关性能的同时，无源器件损耗降低27%。
解读: 该简化混合双桥LLC谐振变换器技术对阳光电源储能及充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，该拓扑可降低27%无源器件损耗，减少13.8%电感体积，直接提升PowerTitan大型储能系统的功率密度和效率。对车载OBC充电机和充电桩产品，单谐振腔设计可降低26.5%谐振元件...
基于控制性能标准的动态事件触发多步模型预测LFC用于存在FDI攻击的智能电网
A Control Performance Standards-Dependent Dynamic Event-Based Multistep Model Predictive LFC for Smart Grids With FDI Attacks
Fan Wei · Xiongbo Wan · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年8月
本文研究了在虚假数据注入攻击下，含风力发电和空调负荷的多区域智能电网（MASG）的多步模型预测负荷频率控制问题，其中考虑采用依赖控制性能标准（CPS）的动态事件触发机制（DETM）来管理数据传输。依赖CPS的DETM包含一个与频率偏差和区域控制误差的两个CPS相关的自适应调整变量，这有助于它在保证MASG所需频率和联络线功率的同时，有效减少数据包的不必要传输。分别应用两个离线优化问题（OP）来设计终端约束集（TCS）和近似单步集。在TCS之外采用由在线OP设计的控制律。基于这三个OP，提出了一种...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于控制性能标准的动态事件触发多步模型预测负荷频率控制技术具有重要的战略意义。随着公司在新能源领域的深度布局，特别是在光伏逆变器、储能系统及综合能源解决方案方面，该技术直接关联到多区域智能电网的频率稳定性这一核心问题。 该研究的价值主要体现在三个维度：首先，针对风电和...
一种面向大电流应用的高性价比混合Si/SiC双桥并联LLC谐振变换器
A Cost-Effective Hybrid Si/SiC Dual Bridge Parallel LLC Resonant Converter for High-Current Application
Zipeng Ke · Jun Wang · Bo Hu · Chao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
基于SiC的双桥并联LLC谐振变换器具有低电流应力和高效率的优点，但成本较高。本文提出一种低成本混合Si/SiC双桥并联LLC变换器，由大电流低成本Si IGBT桥臂与小电流SiC MOSFET桥臂构成，显著降低系统成本。得益于Si IGBT桥臂的软开关特性，该混合结构在开关损耗方面可媲美全SiC设计。同时，通过拓扑重构减少了谐振元件数量，进一步降低损耗与成本。实验研制了6 kW样机，结果表明，在高输出功率下总损耗相当，而开关器件成本降低51.7%，谐振元件成本降低22.9%，总体成本降低31....
解读: 该混合Si/SiC双桥并联LLC技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC/DC隔离级，可采用此混合方案替代全SiC设计，在保持高效率的同时降低31.6%成本，显著提升PowerTitan大型储能系统的性价比。对于大电流充电桩（如液冷超充），该拓扑的低电流应力特性与谐振...
基于电压-电流滑模控制的三相四桥臂有源变换器策略
Voltage–Current Sliding Mode Control Strategy for Three-Phase Four-Bridge-Arm Active Converters
Mou-Fa Guo · Chu-Fang Han · Qing-Xuan Ke · Jian-Zhang You 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14
本文提出一种三相四桥臂级联H桥拓扑及滑模控制策略，用于柔性消弧装置，可同时精确调节输出电流与中性点电压，有效抑制高/低阻接地故障下的故障电流与电压，解决PID/LADRC稳态误差及传统电压法在线路压降下失效问题。
解读: 该滑模控制策略对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统在配网侧故障穿越、主动谐波/不平衡补偿等场景具有重要参考价值。其电压-电流协同控制思想可增强PCS在弱电网或含高阻接地故障工况下的暂态响应与补偿精度，建议在新一代构网型PCS固件中集成SMC-ERL算法模块，并结合iSol...
基于神经网络的LCC-HVDC系统准稳态动态增强模型
Dynamics Enhanced Quasi-Steady-State Model of LCC-HVDC Systems Based on Neural Network
Ke Yang · Xin Wang · Quan Zhang · Guangchao Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
现有LCC-HVDC系统时域仿真在精度与效率之间存在权衡。电磁暂态模型虽精确但计算成本高，准稳态模型高效却难以准确描述换相过程，尤其在不对称故障下表现不足。本文提出一种基于神经网络的准稳态模型（NN-QSS），可精确刻画LCC-HVDC动态特性，有效识别换相失败，并适用于不平衡故障场景。通过改进的IEEE 39节点系统、中国某省级实际电网及CIGRE标准系统硬件在环验证表明，该模型在准稳态尺度下动态响应接近电磁暂态模型，换相失败识别准确率较现有方法提升18.8%。
解读: 该神经网络增强的LCC-HVDC准稳态建模技术对阳光电源大型储能系统和光伏并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可借鉴NN-QSS方法建立储能变流器快速仿真模型，实现电网故障下的换相失败预测与主动保护，提升ST系列储能变流器在不对称故障工况下的低电压穿越能力。该技术将准稳态建模...
具有先进电网支撑的背靠背模块化多电平变换器直接功率控制中基于描述函数的变压器励磁电抗分析
Analysis of Transformer Magnetizing Reactance in B2B MMC
Vikram Roy Chowdhury · Ramanathan Thiagarajan · Akanksha Singh · Barry Mather 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
提出基于端口控制哈密顿(PCH)的背靠背(B2B)模块化多电平变换器(MMC)系统直接功率控制(DPC)架构,连接不同频率两个交流源。系统具有基于IEEE1547-2018的先进电网支撑功能。所提控制架构设计通过动态调整各交流侧电流在不平衡电网电压跌落期间抑制功率二次谐波振荡,并确保等效直流母线电压任何二次谐波振荡的有效消除。实时平台和实验室样机验证控制器有效性,结果确认所提控制策略鲁棒性和效率。
解读: 该B2B MMC直接功率控制技术对阳光电源模块化多电平储能变流器有重要应用价值。基于PCH的DPC架构可应用于PowerTitan大型储能系统的先进电网支撑功能,满足IEEE1547-2018标准要求。二次谐波抑制技术对ST储能变流器在不平衡电网条件下的稳定运行有优化作用。该技术对阳光电源柔性直流输...
基于雪崩晶体管的触发加速多路功率合成拓扑的高电压高脉冲重复频率脉冲发生器
High Voltage and High Pulse Repetition Frequency Pulse Generator
Kaijun Wen · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhiyuan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
基于雪崩双极结晶体管(ABJT)的马克思组电路(MBC)通常应用于超宽带辐射系统脉冲源。传统MBC因电容储能系统存在脉冲幅值-脉冲重复频率相互限制。提出由触发加速MBC和功率合成器组成的改进多路功率合成拓扑(MPST)。通过提高触发dV/dt有效改善ABJT时基稳定性。进一步分析改进TA-MPST的脉冲合成特性和优势,验证高幅值、窄脉宽和高PRF。由四个1x15级TA-MBC组成的TA-MPST实现4.92kV脉冲幅值、1.06ns上升时间和200kHz PRF。
解读: 该高电压高频脉冲发生器技术对阳光电源特种电源和脉冲功率应用有创新启发。触发加速多路合成拓扑可应用于储能系统的快速响应和脉冲输出场景,提高动态性能。该技术对阳光电源拓展电磁脉冲和特种工业应用领域的高压脉冲电源解决方案有参考价值。ABJT时基稳定性改善方法对功率器件驱动和触发电路设计有借鉴意义,可提升系...
基于V2G提升网络化微电网韧性的分布式模型预测控制方法：采用非侵入式电池代理模型
Enhancing Resilience of Networked Microgrids Using V2G: A Distributed Model Predictive Control Approach With Non-Intrusive Battery Surrogate Model
Song Ke · Ruohan Guo · Weijie Mai · Shangyang He 等8人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种非侵入式电池代理模型（NBSM），结合分布式模型预测控制（DMPC），实现对电动汽车电池状态的实时估计与V2G响应精准调控，显著提升网络化微电网频率韧性，降低功率跟踪误差至10%以内，并在仿真中改善频率最低点11.2%。
解读: 该研究提出的NBSM+DMPC框架可直接赋能阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统在微电网场景下的V2G协同调控能力，增强其在黑启动、故障恢复及动态调频中的响应精度与鲁棒性。建议将NBSM嵌入iSolarCloud平台V2G调度模块，与组串式逆变器+户用储能系统联动，构建光储充一体化韧...
一种基于喷射器和吸收式制冷的燃煤发电机组耦合新型多能联供液化空气储能系统的能、㶲及经济性分析
Energy, exergy and economic analysis of a novel multi-generation liquefied air energy storage system coupled with coal-fired power unit based on ejector and absorption refrigeration
Xingping Shi · Qing He · Ke Wang · Haoran Chen 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326
摘要 燃煤发电机组耦合液化空气储能系统（CFP-LAES）可增强机组的调峰能力，有助于电网的供需平衡。为了最大化CFP-LAES系统的能量利用效率并拓展其应用场景，本文提出了一种可同时供应电能、热能和冷能的新型CFP-LAES系统。通过引入喷射器提高了CFP-LAES系统的输出功率，并利用吸收式制冷实现制冷功能。建立了多能联供CFP-LAES系统的热力学模型，并对其开展了能量、㶲及经济性分析。同时，研究了不同空气液化技术对系统性能的影响。结果表明，从系统效率和灵活运行的角度来看，方案Ⅵ性能最优，...
解读: 该液化空气储能(LAES)与火电机组耦合技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。其多能互补思路(电-热-冷三联供)可启发我们在大型储能项目中集成吸收式制冷与余热利用,提升能量密度达238.64 kWh/m³。喷射器增效方案与我司三电平拓扑技术协同,可优化调峰性能。...
基于深度学习与稀疏风洞数据的长跨柔性光伏结构时空风压场预测
Spatiotemporal wind pressure field prediction for long-span flexible photovoltaic structures using deep learning and sparse wind tunnel data
Hehe Ren · Haoyue Liu · Boyang Wang · Shitang Ke · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 长跨柔性光伏（PV）结构是应对“光伏+”发展挑战的关键解决方案之一。然而，由于其跨度大、自重轻、刚度柔、离地高度高等特点，易产生显著的风致振动响应，属于典型的风敏感结构，因此风荷载成为其结构设计中的控制性荷载。目前，针对柔性光伏结构的风荷载尚无明确的设计标准，相关研究主要依赖风洞试验获取风荷载数据。但由于试验尺度限制，风压测点只能在结构表面稀疏布置。为此，本文将风洞试验数据与深度学习方法相结合，提出一种仅基于有限数量监测点即可预测柔性光伏结构表面风压时空场的方法。考虑到风压具有显著的时空波...
解读: 该风压场时空预测技术对阳光电源大型地面光伏电站及柔性支架系统具有重要应用价值。针对SG系列逆变器配套的大跨度柔性光伏支架，该深度学习模型可优化抗风设计，降低结构成本。对于PowerTitan储能系统的户外集装箱布局，可通过风压预测优化散热通道设计，提升系统可靠性。建议将该技术集成至iSolarClo...
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