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一种用于模块化多电平矩阵变换器的新型谐波状态空间建模方法及耦合分析
A Novel Harmonic State-space Modelling Method on the Modular Multilevel Matrix Converter and Coupling Analysis
Jing Li1Boyang Zhao1Shenquan Liu2Jie Li2Xiuli Wang1Xifan Wang1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
分数频率输电系统是远距离风电并网的新兴技术，模块化多电平矩阵变换器（M3C）为其核心装备。由于M3C直接连接不同频率的交流电网，其内外部谐波具有复杂的耦合关系及独特的双基频谱特性，但因缺乏有效建模方法而研究不足。本文提出一种新型谐波状态空间建模方法，基于二维傅里叶变换原理，实现双基频谐波分解，并通过频域双重卷积建模时域变量间的乘性耦合。给出了方法的通用表达式，构建了模块化矩阵结构，易于扩展以满足不同截断需求。进一步建立了计及闭环控制的M3C谐波状态空间模型，揭示了系统侧与低频侧之间的全景谐波耦合...
解读: 该谐波状态空间建模方法对阳光电源的储能与风电变流产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的多电平拓扑设计与控制优化提供了新思路。通过双基频谐波分解和频域耦合分析，可以优化储能双向变流器的谐波控制性能，提升电网适应性。该方法的模块化建模框架也可用于SG系列光伏...
模块化多电平矩阵变换器与低频海上风电场协调惯性响应控制策略
Coordinated Inertial Response Control Strategy for Modular Multilevel Matrix Converter and Low Frequency Offshore Wind Farm
Yibo Li · Qiuwei Wu · Yafeng Jiang · Jian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
模块化多电平矩阵变换器（M³C）是低频输电技术的核心组件，该技术可使海上风电系统与陆上交流（AC）系统解耦。这使得海上风电场（OWF）无法直接响应陆上系统的频率变化。因此，本文利用M³C的子模块电容电压（SM - CV）来传递电网频率变化信息，并提出一种M³C与OWF协同向陆上交流系统提供惯性响应的控制策略。建立了M³C的SM - CV与电网频率之间的关系，赋予了M³C惯性响应能力。利用M³C的SM - CV变化获取所需的低频变化信息，然后利用信号通道将低频频率变化信息传递给OWF。对OWF采用...
解读: 该研究的M3C虚拟惯性控制策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。首先，虚拟惯性控制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，提升其电网支撑能力。其次，协调控制思路可用于优化阳光电源风电变流器的VSG控制算法，特别是在大型海上风电项目中。此外，频率解耦与惯性响应的创新方...
面向FDI攻击的结构自适应稀疏生成对抗学习微电网控制
Sparse-Promoting Generative Adversarial Learning for Microgrid Control With Structural Adaptive Optimization Against FDI Attacks
Jian Sun · Ruixiao Lv · Shuiqing Xu · Sen Tan 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对虚假数据注入（FDI）攻击对微电网的威胁，本文提出一种无需线性化模型的稀疏促进生成对抗学习方法，联合优化控制结构与控制律；通过条件生成对抗网络估计各分布式电源节点受攻击概率，并结合安全置信函数与稀疏神经网络实现攻击下自适应调控，显著缓解馈线功率退化。
解读: 该研究提出的稀疏生成对抗学习框架可增强微电网在恶意数据攻击下的鲁棒控制能力，直接支撑阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统在复杂电网环境中的智能防御与自主调节。其结构自适应优化机制可集成至iSolarCloud平台的AI运维模块，提升ST系列PCS在光储联合微网中的异常检测与动...
考虑扭振振荡与虚拟惯量控制的永磁同步风力发电系统稳定性与动态分析
Stability and Dynamic Analysis of PMSG-based Wind Generation System Considering Torsional Oscillation and Virtual Inertia Control
Yizhuo Ma1Jin Xu2Guojie Li3Keyou Wang2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年7月 · Vol.1
当前多数永磁同步发电机（PMSG）风力发电系统采用跟网型控制，依赖锁相环（PLL）实现并网，导致系统惯性支撑不足。虚拟惯量控制（VIC）虽可改善该问题，但可能引发扭振与PLL及低频振荡间的交互失稳，此现象尚未充分研究。本文通过对比降阶模型，验证了在准机电时间尺度（QET）下采用全阶模型研究稳定性的必要性，并开展模态分析，揭示VIC参数、轴系惯性时间常数、PLL参数及扭振阻尼（TOD）控制器增益对两类典型控制策略下QET振荡交互的影响。当扭振、PLL与低频振荡频率相近时，出现模态耦合与模式转换。最...
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的扭振-PLL-低频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的虚拟惯量控制优化。特别是在大型储能电站中，PowerTitan系统通过优化虚拟惯量控制参数与PLL设计，可提升系统稳定性。研究成果也启发我们在GFL控制...
保护直流微电网免受网络攻击：基于实时实现的混合物理信息神经网络控制策略
Securing DC Microgrids Against Cyber-Attacks: Hybrid Physics-Informed Neural Network Control Strategy with Real-Time Implementation
Sriranga Suprabhath Koduru · Venkata Siva Prasad Machina · Sreedhar Madichetty · S Mishra · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
随着绿色可持续能源转型的加速，可再生能源在直流微电网（DC MGs）中的集成日益重要。然而，在应对网络安全威胁的同时确保高效控制仍具挑战性。现有控制设计常忽视对虚假数据注入（FDI）攻击的防御。本文提出一种融合线性卡尔曼滤波器（LKF）与神经网络（NN）的混合物理信息神经网络（HPINN）方法，通过NN校正提升状态估计鲁棒性，实现攻击检测与缓解。该策略在含燃料电池、光伏及储能系统的三节点环网DC MG中验证，结合MATLAB仿真与实时实验，涵盖源荷变化与FDI攻击场景。结果表明，HPINN能有效...
解读: 该混合物理信息神经网络（HPINN）网络安全防护技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的卡尔曼滤波与神经网络融合方案可直接应用于储能系统BMS通信层和微电网EMS控制层，有效抵御虚假数据注入攻击，保障电压电流传感器数据完整性。该技术可集成至iSo...
新型串联隔离并联式海上风电场直流集电系统及新型控制策略
Novel Series-Isolated-Parallel Wind Farm DC Collection System With New Control Strategies
Yousef N. Abdelaziz · Khaled H. Ahmed · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文提出SIP-WF直流集电架构，通过为每组串连风机配置隔离型DC-DC变换器实现固有直流故障阻断能力，仅用被动整流器保障高效率，并设计集中式MPPT协调控制策略。仿真表明其在能量收益、成本、体积、重量及故障容错性上优于现有方案。
解读: 该SIP-WF架构对阳光电源风电变流器产品线（如SG11400/12500系列海上风电变流器）具重要参考价值，其隔离型DC-DC与集中MPPT控制思想可迁移至海上风电柔性直流升压站集成方案；建议将相关故障阻断与多机协同MPPT算法融入iSolarCloud智能平台的风电场群控模块，并探索ST系列PC...
基于LSTM调优的深度学习型MPPT控制在5 kW太阳能电动汽车充电系统中的开发与实时验证
Development and Real‐Time Validation of Deep Learning‐Based LSTM‐Tuned MPPT Control for a 5 kW Solar‐Powered EV Charging System
Farha Khan · Hari Om Bansal · Dheerendra Singh · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19
本文提出一种基于LSTM网络的智能MPPT控制策略，用于太阳能驱动的5 kW电动汽车充电系统。该方法利用NASA/POWER气象数据训练模型，在MATLAB/Simulink仿真及OPAL-RT实时平台上验证，实现97.63%跟踪效率、0.21%低电流纹波和0.59 RMSE预测误差，性能优于INC、PSO和ANN。
解读: 该研究中LSTM驱动的MPPT算法可直接赋能阳光电源ST系列PCS及iSolarCloud平台的AI优化功能，提升光伏-储能-充电桩协同系统的动态响应与发电收益。建议将LSTM-MPPT模块集成至PowerStack光储充一体化解决方案，并在户用及工商业光储充场景中开展实证部署，强化阳光电源在智能微...
一种改进的分数阶开路电压MPPT方法用于独立光伏系统中快速精确的MPP跟踪
An Enhanced Fractional Open Circuit Voltage MPPT Method for Rapid and Precise MPP Tracking in Standalone Photovoltaic Systems
Muhannad J. Alshareef · IEEE Access · 2025年2月
为在多变光照条件下高效提取光伏阵列最大功率，本文提出一种结合音乐椅算法（MCA）与分数阶开路电压（FOCV）的混合型最大功率点跟踪（MPPT）方法。该方法仅采用单一决策变量，简化控制流程，显著缩短动态响应时间。相较于传统FOCV方法在跟踪精度与输出功率上的局限，所提方法在MATLAB/SIMULINK平台下经渐变、正弦及实际光照条件验证，可在0.08秒内快速收敛，效率高达99.8%，稳态振荡明显降低，整体效率提升近7%。研究还系统比较了现有MPPT技术在控制变量、复杂度、跟踪速度与效率等方面的性...
解读: 该改进型FOCV-MPPT方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的MPPT算法优化具有重要参考价值。其0.08秒快速收敛特性和99.8%跟踪效率可直接应用于SG系列组串式逆变器的多路MPPT控制器，特别适合应对云层遮挡等快速光照变化场景。单一决策变量的简化控制流程可降低DSP运算负荷，为S...
并网逆变器跟网与构网控制之间无缝切换方法
Seamless Switching Method Between Grid-Following and Grid-Forming Control for Renewable Energy Conversion Systems
Xian Gao · Dao Zhou · Amjad Anvari-Moghaddam · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
与脱碳工作相一致，全球对风能和太阳能等可再生能源产生了广泛兴趣，这些能源通过并网逆变器接入电网。从传统的基于同步发电机的电力系统向基于电力电子设备的电力系统转变，由于可再生能源输出的随机性和间歇性，增加了系统的复杂性。因此，并网逆变器需要动态调整其控制策略，以应对外部电网条件的变化，并确保高可靠性。然而，这种转变可能会导致控制回路（如功率回路或电压回路）发生突变，进而引起电压和电流畸变，可能危及安全运行。为解决这一问题，本文提出了一种在并网模式下实现跟网（GFL）控制和构网（GFM）控制之间平滑...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GFL与GFM无缝切换技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏逆变器和储能变流器产品正面临电网形态转变带来的挑战——随着新能源渗透率提升，传统同步发电机占比下降，电网支撑能力减弱。该技术通过实现跟网型和构网型控制的动态切换，能够显著增强我们产品在弱电网环境下的适应性和稳定...
基于构网型与跟网型分层子群控制的混合风电场频率-电压主动支撑策略
Frequency-voltage Active Support Strategy for Hybrid Wind Farms Based on Grid-following and Grid-forming Hierarchical Subgroup Control
Haiyu ZhaoQihang ZongHongyu ZhouWei YaoKangyi SunYuqing ZhouJinyu Wen · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
构网型（GFM）与跟网型（GFL）混合风电场结合了两类风机在电压源与电流源控制上的优势，成为大规模并网风电的新形态。本文提出一种基于GFL与GFM分层子群控制的混合风电场频率-电压主动支撑策略，旨在保障系统稳定的同时实现有功与无功的协同支持。该策略包含GFM-GFL子群控制目标设定、子群间分布式控制以及GFM与GFL机组的自适应调节与模式切换。GFM机组维持并网点电压稳定，GFL机组提供有功支撑，通过层级化的目标架构实现群级分布式控制与单元级自适应控制。基于MATLAB/Simulink搭建仿真...
解读: 该研究的分层子群控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器的GFM控制和SG系列光伏逆变器的GFL控制优化提供了创新思路。通过GFM-GFL协同控制架构，可提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑能力，同时优化光储混合电站的稳定性。该策略的分布式控制方法也...
具有新型控制策略的串联隔离并联风电场直流汇集系统
Novel Series-Isolated-Parallel Wind Farm DC Collection System with New Control Strategies
Yousef N. Abdelaziz · Khaled H. Ahmed · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
相较于传统交流系统，海上风电场直流汇集系统可显著降低重量与体积。其中，串并联结构虽效率较高，但因直流-直流变换器位于风电机组串联支路前端，易受直流短路故障影响而可靠性较低。本文提出一种新型串联隔离并联风电场（SIP-WF）架构，通过为每组串联风电机组配置隔离型直流-直流变换器，实现固有直流故障阻断能力，无需外部直流断路器。各风机仅采用无源整流器，保证了系统高效率。针对不同风况下的最大功率点跟踪问题，提出两种集中式控制策略，实现单变换器对多风机的协调控制。MATLAB/Simulink仿真验证了所...
解读: 该串联隔离并联架构对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。其中隔离型DC-DC变换器的固有故障阻断特性可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统,提升大规模储能场站的可靠性。文中提出的集中式MPPT控制策略可优化SG系列组串式逆变器的能量采集效率。同时,该架构采用SiC器件与无源整流...
一种用于无变压器光伏接口的紧凑型广义开关电容多电平逆变器及改进单载波PWM方案
A Compact Generalized Switched-Capacitor MLI with a Modified Single-Carrier PWM Scheme for Transformerless PV Interfacing
Sudipto Mondal · Shuvra Prokash Biswas · Md. Rabiul Islam · Rakibuzzaman Shah 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
在用于并网光伏系统的各类无变压器多电平逆变器（MLI）中，基于单相开关电容（SC）的多电平逆变器在近几十年受到了广泛关注，因为它们仅需一个电源，电容器具有固有的自电压平衡能力，且电磁干扰（EMI）较低。然而，这些变换器面临一些挑战，例如需使用多个开关电容才能实现仅五电平的输出电压、半导体元件数量众多以及总谐波失真（THD）较高。本文提出了一种适用于单相应用的更高效多电平无变压器逆变器（MLTI）设计，该设计采用单个开关电容、六个开关和一个二极管，可输出五电平电压。所提出的多电平无变压器逆变器具有...
解读: 该紧凑型开关电容多电平逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。其电容自均衡特性可简化现有多电平拓扑的控制复杂度，改进的单载波PWM方案可直接集成到阳光电源现有DSP控制平台。共模漏电流抑制特性契合无变压器光伏并网的安全需求，可优化SG110CX等组串式逆变器设计。高电...
固体氧化物电解池堆塔的主动平衡：电路设计与控制策略
Active balance of a solid oxide electrolysis cell stack tower: Circuit design and control strategy
Yingtian Chi · Peiyang Lia · Zexin Zhaoa · Zhipeng Yua 等8人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399
摘要 固体氧化物电解池（SOEC）技术具有高效率和可逆性的特点，但在规模化过程中面临显著挑战。一种常见的规模化方法是将多个电堆堆叠形成堆塔结构，以提高电压并降低电力转换器损耗。然而，随着电堆数量的增加，确保堆塔内部均匀性变得愈发困难。气体分布不均和电阻不一致等问题可能引发局部热点和反应物匮乏，从而加速性能衰退，凸显了对在线平衡方法的迫切需求。受电池系统中主动平衡技术的启发，本研究引入了一种主动平衡电路以增强SOEC堆塔的均匀性。针对该电路设计了电流跟踪控制器，实现对串联连接电堆的独立电流调控，S...
解读: 该SOEC堆栈主动均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和EV充电桩产品具有重要借鉴价值。文中提出的串联单元独立电流控制方案(响应时间0.2s)与电压均衡策略,可直接应用于PowerTitan储能系统的电池簇管理,解决模组不一致性导致的热失控风险。其多物理场建模方法可优化阳光三电平拓扑的热管理设计,通...
基于自适应动能存储方法的大规模风电场两阶段分散式协调减载控制
Two-stage decentralized coordinated deloading control of large-scale wind farm with adaptive kinetic energy storage method
Lai Weia · Juan Weia · Sheng Huang · Canbing Lib 等6人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400
摘要 本文提出了一种基于自适应动能存储（KES）方法的大规模风电场（WF）两阶段分散式协调减载控制（TDCDC）方案，旨在通过充分挖掘风力发电机（WTs）的动能存储能力，最小化电压与频率的偏差。通过分析变流器电流可行域，量化了KES容量边界，并可在减载运行期间根据频率偏差及风电机组可用有功功率容量进行自适应调节。所设计的两阶段分散式控制器无需任何集中计算与通信，即可实现接近全局最优的减载运行性能。在第一阶段控制器中，基于梯度投影法构建了一个全局电压优化问题，以维持节点电压在可行范围内。第一阶段控...
解读: 该两阶段分散协调卸载控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和风电场并网方案具有重要价值。其自适应动能存储方法通过分析变流器电流可行域量化储能容量边界,可优化我司PCS在风储混合系统中的频率电压协同控制策略。分散式控制架构无需集中计算和通信,契合iSolarCloud平台的分布式优化理念。梯度投影法的全...
基于强化学习的微电网能量管理系统:考虑不确定性和多目标优化
Deep Learning-Based MPPT Approach to Enhance CubeSat Power Generation
Abdulazez Abagero · Yoseph Abebe · Abera Tullu · Young Seok Jung 等5人 · IEEE Access · 2025年2月
微电网能量管理面临新能源出力波动和负荷不确定性挑战,传统优化方法难以应对实时性要求。本文提出基于深度强化学习的能量管理系统,通过多智能体协同学习实现经济性、可靠性和环保性的多目标平衡。
解读: 该智能能量管理技术可集成到阳光电源微电网解决方案。通过强化学习优化光储充一体化系统的能量调度策略,提升微电网的自治运行能力,降低运行成本,实现源网荷储的智能协调,为工商业园区提供高效能源管理。...
考虑微电网自主性的直流微电网群延迟容忍分层分布式控制
Delay-tolerant hierarchical distributed control for DC microgrid clusters considering microgrid autonomy
Yongpan Chen · Jinghan Zhao · Keting Wan · Miao Yu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 微电网群（MGC）由地理上相邻且相互连接的微电网（MG）构成，可有效提高供电可靠性。为在实现微电网间协调运行的同时充分发挥各微电网的自主性，本文提出一种适用于直流MGC的、支持微电网自主-协同模式切换的分层分布式控制方法。所提方法不仅能够实现微电网之间的电流比例分配与公共母线电压调节，还可通过建立或断开微电网间的通信链路，使各微电网在自主模式与协同模式之间灵活切换。此外，考虑到微电网间通信链路时延会影响所提控制方法中的多个控制回路，本文提出一种基于Padé逼近和特征值谱比较的时延相关稳定...
解读: 该分层分布式控制技术对阳光电源微电网集群方案具有重要价值。可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的多站协同控制,实现微网间功率按比例分配与母线电压稳定。基于Padé近似的时延稳定性分析方法可优化iSolarCloud平台的通信架构设计,提升分散式光储电站的协调可靠性。散射变换增强时延容...
一种基于ANN辅助虚拟空间矢量PWM与坐标数据映射的三电平NPC牵引逆变器策略
A Simple ANN-Aided Virtual-Space-Vector PWM Strategy for Three-Level NPC Traction Inverters With Coordinate-Data Mapping
Feng Guo · Yuan Gao · Tao Yang · Serhiy Bozhko 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
三电平中性点箝位（3L - NPC）逆变器是一种成熟的拓扑结构，在电动汽车（EV）等大功率牵引应用中往往是不错的选择。然而，越野场景下较宽的运行范围不可避免地会导致高调制指数和较小的负载角，这会影响3L - NPC逆变器的中性点（NP）电压不平衡。为解决这一缺点，由于在所有负载条件范围内中性点电流平均值为零，现有技术中的虚拟空间矢量脉宽调制（VSVPWM）策略得到了研究。然而，由于复杂的子扇区划分和作用时间确定，该解决方案增加了执行成本。为此，本文利用六分仪坐标系提出了一种新型的人工神经网络（A...
解读: 该ANN辅助VSVPWM策略对阳光电源三电平产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动系统**中，可直接应用于电机控制器的PWM优化，降低谐波畸变并提升扭矩响应；在**ST系列储能变流器**和**SG大功率光伏逆变器**中，三电平NPC拓扑的中点电位平衡问题一直是技术难点，该策略通过坐标映射简化矢...
一种用于集成双向电动汽车的孤岛微电网中弹性运行的新型构网型逆变器控制策略
A Novel Grid-Forming Inverter Control Strategy for Resilient Operations in an Islanded Microgrid With Bidirectional Electric Vehicle Integration
Karan Singh Joshal · Neeraj Gupta · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文对一个7母线孤岛微电网系统的设计、控制和性能评估进行了详细分析。该微电网系统有两个分布式能源（DER）单元，由配备电池储能系统（BESS）的太阳能光伏组成，同时还有一台柴油发电机（DIG）作为第三种能源。一辆电动汽车（EV）接入其中一条母线，可在电网到车辆（G2V）和车辆到电网（V2G）两种模式下运行。微电网的控制框架围绕连接到DER单元和DIG的三个形成电网的三相半桥逆变器展开。一种带有虚拟阻抗和前馈微分的改进下垂控制方法可减轻畸变、减少环流并改善暂态响应，从而提高稳定性和动态性能。逆变器...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型逆变器控制策略与我司在光储一体化及微电网解决方案方面的技术路线高度契合，具有重要的参考价值和应用潜力。 **核心技术价值方面**，论文采用的增强型下垂控制结合虚拟阻抗和前馈导数机制，能够有效抑制谐波畸变和环流问题，这直接呼应了我司PowerStack储...
具有等模块与无传感器电压平衡的非对称级联桥变换器
Asymmetrical Cascaded-Bridge Converter With Equal Modules and Sensorless Voltage Balancing for High-Quality Output
Amin Hashemi-Zadeh · Nima Tashakor · Mahdi Bayati · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
功率模块级联能够产生多电平电压输出，以提高电力传输能力和质量。然而，由于电压电平仅随模块数量呈线性增加，传统级联变换器若要实现高质量和高精度，就需要数量过多的模块。电压呈递减序列（例如二进制几何级数（1, ½, ¼, …））的模块模仿模数转换，通过对具有越来越精细步长的模块进行线性组合，可生成非常精细的输出波形。然而，使用电压递减的模块会迅速降低每个模块的能量含量，并且通常需要为每个模块电压等级专门设计模块。本文提出了一种新颖的不对称变换器设计，其模块电压序列截然不同，还提出了一种最优低成本控制...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的非对称级联桥式变换器技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的模块电压序列设计，在保持模块标准化的前提下实现了高质量多电平输出，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高功率密度目标高度契合。 技术的核心优势在于突破了传统级联拓扑的局限性。相比二进制...
一种集成直流故障电流阻断与能量耗散装置的新型MMC拓扑
A Novel MMC Topology Integrated DC Fault Current Blocking and Energy Dissipation Equipment for Offshore Wind VSC-HVDC System
Yiqi Liu · Laicheng Yin · Yucheng Wu · Zhenjie Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
基于高压直流输电的海上风电系统对可靠性要求极高。为提升系统稳定性并减少故障穿越装置数量、简化系统结构，本文提出一种兼具直流侧故障电流阻断与多余能量耗散功能的模块化多电平换流器子模块（SM）拓扑。通过分析直流侧双极短路及交流侧电压暂降故障，揭示了该结构的工作机理。在不改变正常运行策略的前提下，采用简单控制方法调节SM内IGBT开关状态，实现子模块电容反向投入与耗能电阻的自动接入。在相同子模块数量与6400 kV直流电压下，所提DBSSM将直流故障电流阻断时间缩短5 ms。相比其他耗能方式，该方案无...
解读: 该MMC拓扑创新对阳光电源的大功率储能变流器和海上风电并网产品具有重要参考价值。其直流故障电流阻断与能量耗散的集成设计思路,可应用于PowerTitan储能系统的DC侧保护优化,提升系统可靠性。该方案通过子模块拓扑创新实现故障穿越,无需增加额外硬件,这与阳光电源追求的高性价比理念相符。其电容电压无源...
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