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基于无源性的构网型多逆变器电站稳定性控制
Passivity-Based Control for the Stability of Grid-Forming Multi-inverter Power Stations
Ming Li · Enjun Liu · Hua Geng · Yongtao Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
现有并网逆变器在面对电网非线性变化时会遇到稳定性问题，当前的解决方案难以有效应对复杂的电网环境。我们提出一种基于无源性的控制策略，以提高构网型多逆变器电站的稳定性和动态性能，从而应对这些挑战。从能量重塑的角度设计的内环，确保了逆变器输出的稳定性。采用微分无源性设计的外环，显著增强了对扰动的响应能力，并在多台逆变器并联运行时无需通信即可确保功率分配和相位同步。非线性扰动观测器估计并网点的非线性扰动，并将此信息反馈到内环进行参数补偿。我们基于李雅普诺夫稳定性准则证明了整个控制器的无源性。这确保了电站...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性控制的构网型多逆变器协同控制技术具有重要的战略价值。随着我司在全球光伏逆变器和储能系统市场份额的持续扩大，大规模新能源电站面临的电网稳定性问题日益凸显，该技术为解决这一核心痛点提供了系统性方案。 该技术的核心创新在于三层协同控制架构：能量重塑的内环控制确保单...
电流源变换器综述：现状与未来趋势
An Overview of Current Source Converters: State-of-the-Art and Future Trends
Yiyina Teng · Yupeng Wei · Yuzhuo Li · Xiaoqiang Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
电流源变换器（CSC）因其电流直接控制、固有的短路保护能力、高可靠性以及升降压特性，在过去十年中备受关注。本文探讨了CSC作为电压源变换器（VSC）的有效补充，分析了其商业化进程中的关键技术挑战与未来发展趋势。
解读: 目前阳光电源的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于电压源变换器（VSC）架构。CSC技术虽然在短路保护和升压能力上具有独特优势，但其通常需要大电感，导致功率密度和体积难以与现有VSC产品竞争。建议研发团队持续跟踪CSC在特定高压、高可靠性工业场景的应用潜力，评估其在未来特...
一种用于级联交叉开关多电平逆变器的开路故障容错方法
An Open Circuit Fault-Tolerant Method for Cascaded Cross-Switched Multilevel Inverter
Farzaneh Aslani-Gaznag · Yousef Neyshabouri · Mohammad Farhadi-Kangarlu · Abdolhamid Moallemi Khiavi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种针对级联交叉开关逆变器（CCSI）的新型开关开路故障检测与容错方法。该方法通过比较逆变器交流侧实际与期望电压波形，在一个基波周期内利用误差指标快速识别故障开关。为实现容错，引入具有电容型直流链的辅助单元（AUC），无需备用直流电源。提出一种变钳位电平调制策略，调整各相参考电压，可在暂态下有效充电电容，并在故障后稳态中维持电容电压平衡。仿真与实验结果表明，9电平CCSI在故障后仍能持续运行，验证了该方法的有效性。
解读: 该级联交叉开关多电平逆变器的开路故障容错技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的基于电压波形比对的快速故障诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现预测性维护；采用电容型辅助单元的容错方案无需备用直流源，可降低ST储能系统冗余成本；...
功率逆变器IGBT H桥平面母排寄生电感建模研究
Develop Parasitic Inductance Model for the Planar Busbar of an IGBT H Bridge in a Power Inverter
Ning Zhang · Shuo Wang · Hui Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文分析了基于IGBT桥开关状态和直流母线电容配置的平面母排电流路径，建立了包含自感和互感的母排电路模型。通过对不同开关状态下的电感模型进行分析与简化，为功率变换器的高频设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率密度提升。随着功率模块开关频率的提高，母排寄生电感引起的电压尖峰是限制IGBT可靠性的关键因素。通过精确的寄生电感建模，研发团队可优化母排叠层结构，有效抑制开关过电压，从而降低对缓冲电路的依...
基于逆变器的并网微电网负序电压补偿与电流分配控制方案
Control Scheme for Negative-Sequence Voltage Compensation and Current Sharing in Inverter-Based Grid-Connected Microgrids
Miguel Castilla · Manel Velasco · Jaume Miret · Angel Borrell 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种控制方案，旨在同时解决并网微电网中基于逆变器的负序电压补偿与负序电流分配问题。该方案克服了现有技术在高性能与控制复杂度之间的权衡难题，为提升微电网在不平衡电网条件下的电能质量与运行稳定性提供了有效手段。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——组串式及集中式光伏逆变器与储能变流器（PCS）。在弱电网或不平衡电网环境下，负序电流控制是提升并网稳定性的关键。该控制方案可优化阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统在微电网场景下的运行策略，提升系统对电网不平衡的适应能力。建议研发团队将其应...
一种改进的广义扩展状态观测器在双三相永磁同步电机电流谐波补偿中的应用
An Improved Generalized Extended State Observer for Current Harmonic Compensation in Dual Three-Phase PMSMs
Xuefeng Zhang · Qiwei Xu · Yiru Miao · Xuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
双三相永磁同步电机（DTP - PMSM）存在在逆变器非线性、非正弦反电动势和外部干扰等情况下易出现较大定子电流谐波的缺点。为解决该问题，本文提出了一种用于电流谐波抑制的改进广义扩展状态观测器（IGESO）。首先，探究了传统干扰观测器中低频和高频周期性干扰观测之间的关系。其次，采用陷波器对传统广义扩展状态观测器（GESO）结构进行优化，以避免在观测两种不同频率干扰时产生相互干扰。然后，提出了一种新的观测器极点设计原则，该原则可分别控制周期性干扰的抑制频率范围和衰减程度。此外，还给出了与其他策略的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型广义扩张状态观测器（IGESO）技术对我们在电机驱动和电能变换领域具有重要应用价值。双三相永磁同步电机在逆变器非线性、反电动势畸变和外部扰动下易产生定子电流谐波问题，这与我们光伏逆变器、储能变流器以及新能源汽车驱动系统面临的核心挑战高度契合。 该技术的创新点在于...
一种基于自适应滑动窗口的WRSM驱动系统逆变器开路故障在线数据驱动诊断方法
An Adaptive Sliding Window-Based Online Data-Driven Diagnosis Method for Inverter Open-Circuit Fault in WRSM Drive Systems
Chenyun Wu · Rabia Sehab · Javier Ojeda · Ahmad Akrad 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种针对三相逆变器的实时开路故障诊断策略，结合自适应滑动窗口（ASWIN）方法与机器学习算法，实现了22种状态分类。该方法不仅涵盖了静态单故障，还针对现有文献中较少涉及的非平稳故障模式进行了有效诊断。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、储能PCS）具有极高的应用价值。逆变器开路故障是影响系统可靠性的关键因素，该方法通过机器学习实现快速诊断，可显著提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警与定位精度，降低运维成本。建议研发团队将其集成至逆变器底层控制固件中，利用ASWIN...
采用交错式升压逆变器的单相并网磷酸铁锂电池-超级电容混合储能系统
Single-Phase Grid-Connected LiFePO4 Battery–Supercapacitor Hybrid Energy Storage System With Interleaved Boost Inverter
Damith B. Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种集成电池与超级电容的混合储能系统（HESS），通过两个DC/AC升压逆变器直接并网，减少了功率变换级数，提高了系统效率。文章详细探讨了系统拓扑、SOC估算及控制策略。
解读: 该研究提出的混合储能架构对阳光电源的户用储能（Residential Storage）及小型工商业储能产品线具有重要参考价值。通过超级电容与电池的互补，可有效平抑功率波动，延长电池寿命。交错式升压逆变器拓扑有助于提升系统功率密度并降低输出纹波，这与阳光电源PowerStack及户用储能系统的技术演进...
基于鲁棒切换技术的永磁同步电机混合电流控制器
Hybrid Current Controller for Permanent-Magnet Synchronous Motors Using Robust Switching Techniques
Hasan Ali Gamal Al-Kaf · Samer Saleh Hakami · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种用于两电平逆变器驱动永磁同步电机的混合电流控制器。该方法结合了模型预测控制（MPC）的快速动态响应优势与磁场定向控制（FOC）的零稳态误差特性。此外，通过采用空间矢量脉宽调制（SVPWM），确保了开关频率的恒定并简化了开关逻辑。
解读: 该研究提出的MPC与FOC混合控制策略及SVPWM优化技术，在电机驱动控制领域具有通用性。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但其底层控制逻辑与电机驱动高度同源。该技术可应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的功率模块控制中，特别是...
用于SiC基VHF功率转换的波形整形Class Φ谐振栅极驱动器
Class Φ Resonant Gate Driver With Waveform Shaping for SiC-Based VHF Power Conversion
Prateek Wagle · Ioannis Nikiforidis · Paul D. Mitcheson · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对SiC MOSFET在高频应用中因输入电容大及电压摆幅要求高而面临的驱动挑战，本文提出了一种Class Φ谐振栅极驱动拓扑。通过在6.78 MHz Class E逆变器功率级中应用该设计，并利用状态空间分析进行性能优化，有效提升了高频功率转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高功率密度逆变器研发具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向更高开关频率（VHF）演进以减小磁性元件体积，SiC器件的驱动损耗成为瓶颈。Class Φ谐振驱动技术能有效降低栅极驱动损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关注该拓扑在组串式逆变器及PowerTitan系列储能...
永磁同步电机有限集模型预测转矩控制方案的比较
A Comparison on Finite-Set Model Predictive Torque Control Schemes for PMSMs
Omar Sandre-Hernandez · Jose Rangel-Magdaleno · Roberto Morales-Caporal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文对比了四种用于永磁同步电机（PMSM）的预测转矩控制方案。重点分析了有限集模型预测控制（FS-MPC），该方法通过评估和最小化逆变器所有可能电压空间矢量（VSV）的代价函数，从而选择最优开关状态。
解读: 该文献研究的FS-MPC控制算法在电机驱动领域具有高性能优势，对阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动模块）及风电变流器产品线具有参考价值。在风电变流器中，预测控制可提升发电机侧的动态响应速度和转矩控制精度。建议研发团队评估FS-MPC在计算资源消耗与动态性能之间的平衡，探索将其应用于高性能风电变流器或...
通过注入合成与同步信号主动抵消电机逆变器输入端的周期性共模EMI
Active Cancellation of Periodic CM EMI at the Input of a Motor Inverter by Injecting Synthesized and Synchronized Signals (S3-AEF)
Andreas Bendicks · Michael Gerten · Stephan Frei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种主动电磁干扰（EMI）抵消技术，旨在减小无源滤波器的体积。针对稳态运行下由周期性控制信号产生的周期性干扰，利用傅里叶理论将其分解为一系列正弦波，并通过注入合成与同步的抵消信号进行抑制。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器具有重要参考价值。随着功率密度的不断提升，EMI滤波器的体积已成为限制整机小型化的关键瓶颈。通过引入S3-AEF主动抵消技术，可以在保证电磁兼容性（EMC）合规的前提下，显著减小磁性元件的体积与重量，从而降低成本...
中点钳位型三电平逆变器输出电流纹波抑制的不连续空间矢量PWM策略
Discontinuous Space Vector PWM Strategy of Neutral-Point-Clamped Three-Level Inverters for Output Current Ripple Reduction
Changliang Xia · Guozheng Zhang · Yan Yan · Xin Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文提出了一种针对中点钳位（NPC）三电平逆变器的新型空间矢量不连续调制策略。该策略通过在低调制比条件下引入新的钳位状态，有效降低了输出电流的均方根（RMS）纹波，从而在满足高性能要求的同时提升了系统效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。NPC三电平拓扑是阳光电源大功率光伏逆变器的主流架构，该文提出的不连续PWM（DPWM）策略能显著降低开关损耗并优化电流谐波，有助于进一步提升逆变器的转换效率和功率密度。建议研发团队在下一代大功率逆变器控制算法中引入该低调制比下的优化...
基于模型的LCL滤波三相电压源逆变器有源阻尼控制
Model-Based Active Damping Control for Three-Phase Voltage Source Inverters With LCL Filter
Ramon Guzman · Luis Garcia de Vicuna · Javier Morales · Miguel Castilla 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文提出了一种针对LCL滤波三相电压源逆变器的鲁棒模型有源阻尼控制方法。该方法在自然坐标系下设计，通过引入修正的变换器模型和状态观测器，有效解决了LCL滤波器引起的谐振问题，并增强了系统在参数偏差下的鲁棒性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器的并网控制技术。LCL滤波器是逆变器输出侧的标准配置，其谐振抑制是提升并网电能质量和系统稳定性的关键。该文提出的基于模型的有源阻尼控制方案，能够有效提升逆变器在弱电网环境下的适应能力，减少对硬件阻尼电阻的依赖，从而降低损耗并提升效率。建议研发...
用于交流微电网并网功率控制与储能容量削减的混合电力弹簧
Hybrid Electric Springs for Grid-Tied Power Control and Storage Reduction in AC Microgrids
Ming-Hao Wang · Tian-Bo Yang · Siew-Chong Tan · S. Y. Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
传统可再生能源通过电池储能系统（BESS）并网，电池功率受限于发电与电网功率差，导致SoC控制困难且储能需求增加。本文提出一种混合电力弹簧技术，通过解耦功率波动与储能需求，实现更优的并网功率控制，有效降低储能系统容量配置。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。通过引入混合电力弹簧概念，可优化储能变流器（PCS）的控制策略，在微电网应用场景中实现更精细的功率平抑。这不仅能提升系统对可再生能源波动的适应性，还能通过降低对电池容量的依赖，提升阳光电源储能解决方案的经济性与...
面向未知与不可预测负载的虚拟同步机观测器电流控制器
Observer-Based Current Controller for Virtual Synchronous Generator in Presence of Unknown and Unpredictable Loads
Audrey Moulichon · Mazen Alamir · Vincent Debusschere · Lauric Garbuio 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种针对虚拟同步机（VSG）的观测器电流控制器，旨在解决存在未测量及不可预测负载时的系统稳定性问题。该方法结合了线性二次型调节器（LQR）、积分器及状态观测器，有效提升了并网逆变器在复杂负载工况下的动态响应与鲁棒性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-Forming）技术布局。随着PowerTitan等储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力要求的提高，VSG技术已成为核心竞争力。该文提出的观测器控制策略能显著增强逆变器在复杂或未知负载波动下的抗干扰能力，可优化阳光电源组串式逆变器及PCS产品的控制算法，...
全调制范围内基于定子磁链谐波参考生成器的永磁同步电机模型预测转矩控制
Model Predictive Torque Control for Permanent-Magnet Synchronous Motors Using a Stator-Fixed Harmonic Flux Reference Generator in the Entire Modulation Range
Anian Brosch · Oliver Wallscheid · Joachim Bocker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
为提升永磁同步电机（PMSM）在高转速下的转矩与功率转换能力，本文提出了一种将谐波参考生成器（HRG）与脉冲削波（PC）方案集成至模型预测控制（MPC）框架的方法。该方案旨在实现直流母线电压的充分利用，从而在稳态及瞬态运行中获得最大功率输出。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器中，优化电机侧（或发电机侧）的转矩控制与直流母线利用率，有助于提升变流器在宽转速范围内的效率与动态响应。建议研发团队关注该MPC框架下的谐波抑制与电压利用率提升策略，将其转化为针对风电变流器或未来...
具有低压储能的单相光伏发电机的不连续PWM运行
Discontinuous PWM Operation of a Single-Phase PV Generator With Low-Voltage Energy Storage
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Sergio Vazquez 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
在并网光伏（PV）发电机中使用储能（ES）是一种有效的解决方案，可在太阳辐照度波动的情况下向电网输送稳定的电力。本文分析了一种带储能的单相并网光伏发电机，其中储能装置为低电压，即储能电池串联数量不多。该光伏发电机由通过一个公共直流母线电容连接的三个子系统组成：光伏单元、储能单元和逆变器。此外，在所提出的解决方案中，逆变器在电网周期的大部分时间内不进行开关动作，从而降低了开关损耗。单相逆变器的不连续运行意味着储能单元的升压直流 - 直流转换器需要采用合适的控制策略。所提出的控制方法采用了一个考虑谐...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对单相光伏发电系统中低压储能与不连续PWM控制的研究具有重要的技术参考价值。该方案通过逆变器在电网周期内的部分时段停止开关动作，有效降低了开关损耗，这与我司在提升逆变器效率方面的技术路线高度契合。 该技术的核心创新在于采用低压储能单元配合特殊的boost变换器控制策...
基于零状态守恒方程的多相无刷直流电机开路故障诊断
Open-Circuit Fault Diagnosis in Multi-Phase Brushless DC Motor Utilizing Zero-state Conservation Equation
Wei Chen · Zhiqi Liu · Zhiqiang Wang · Chen Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种基于零状态守恒方程（ZSCE）的对称多相无刷直流电机（BLDCM）驱动系统开路故障诊断方法。针对现有技术在非理想条件下故障识别能力弱、特征提取困难及算法复杂等问题，该方法通过推导多相电流零状态守恒方程，利用故障前后电流守恒关系提取暂态特征，实现逆变器开关管开路与电机绕组开相故障的快速检测与辨识。通过分析ZSCE正负性可定位故障开关，且方法不依赖控制策略与电机参数，对转速与负载变化鲁棒性强，适用于非正弦电流等非理想工况。九相BLDCM实验结果验证了该方法的有效性与鲁棒性。
解读: 该零状态守恒方程故障诊断技术对阳光电源多相电机驱动产品具有重要应用价值。可直接应用于新能源汽车电机驱动系统，通过电流守恒关系实现开关管与绕组开路故障的快速检测，提升车载OBC和电机控制器的可靠性。该方法不依赖电机参数和控制策略的特点，可增强ST储能变流器在非理想工况下的故障诊断能力，特别适用于多电平...
用于高压发电机的并联谐振DC-DC变换器设计与稳态分析
Design and Steady-State Analysis of Parallel Resonant DC–DC Converter for High-Voltage Power Generator
Wen-Chien Hsu · Jiann-Fuh Chen · Yi-Ping Hsieh · Yu-Min Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种结合倍压电路的并联谐振DC-DC变换器，由全桥逆变器、谐振槽路、高频高压变压器及倍压整流电路组成。该拓扑旨在解决高压应用中输出电压纹波大的问题，通过高频变压器与倍压电路的双重作用，有效提升了输出电压增益，适用于高压直流变换场景。
解读: 该研究提出的高压倍压拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流变换应用具有参考价值。在储能PCS设计中，如何在高压输出下降低纹波并提升功率密度是核心挑战。该拓扑的谐振设计思路可优化PCS内部DC-DC环节的效率，特别是在高压直流母线架构下，有助于减小磁性元件体积。建议研发团队关...
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