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最小化全桥子模块模块化多电平变换器
FBSM-MMC）器件级电流应力差异的调制方案
Nallamatti Poornachandra Rao · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种新型调制方案，旨在最小化扩展调制下全桥子模块模块化多电平变换器（FBSM-MMC）的器件级电流应力。该方法通过组合正负电压插入子模块，改变了器件的负载模式，有效重新分配了电流应力，提升了变换器的运行可靠性。
解读: 该研究针对FBSM-MMC拓扑的电流应力优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列中的大功率PCS）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大容量储能及电网侧储能场景，通过优化调制策略均衡器件电流应力，可有效降低热应力，提升功率模块的寿命和系统可靠性。建议研发团队在开发下一代高压储能变流器...
MMC系统中电容器最优热应力的环流控制
Circulating Current Controls for Optimal Thermal Stress of Capacitors in MMC Systems
Moxi Wang · Wenjie Jiang · Ke Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
电容器是模块化多电平变换器（MMC）的核心组件，其热特性直接影响子模块的寿命与可靠性。本文探讨了通过环流控制策略来优化电容器电压纹波及热应力的方法，旨在平衡环流抑制与电容器寿命延长之间的关系。
解读: 该研究针对MMC拓扑的环流控制与热管理，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率储能变流器（PCS），电容器的寿命直接决定了系统的可靠性。通过优化环流控制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低电容器热应力，延长设备在极...
具有电容电压自适应观测器的模块化多电平变换器
Modular Multilevel Converter With an Adaptive Observer of Capacitor Voltages
Hamed Nademi · Anandarup Das · Lars E. Norum · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
模块化多电平变换器（MMC）是实现无变压器功率转换的有效方案。本文提出了一种自适应观测器设计，通过测量桥臂电流来估计子模块电容电压。该研究将子模块电容值作为参数不确定性进行处理，提高了系统在参数波动下的估计精度与稳定性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统中具有重要应用潜力。该文提出的自适应观测器技术，能够有效解决MMC子模块电容电压估计的复杂性，减少电压传感器数量，从而降低系统成本并提升可靠性。对于阳光电源而言，该技术可优化大功率PCS的控制算法，增强系统在电容...
电压平衡控制对模块化多电平变换器开关频率的影响
The impact of voltage-balancing control on switching frequency of the modular multilevel converter
Yalong Li · Edward A. Jones · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文理论分析了模块化多电平变换器（MMC）中电压平衡控制对功率器件开关模式的影响。研究指出，电压平衡控制不仅调节子模块电容电压差，还导致MMC开关模式呈现非确定性，使得开关频率不再是一个独立参数。该研究揭示了控制策略与开关行为之间的耦合机制。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率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。该研究揭示了电压平衡控制与开关频率之间的非线性耦合关系，这对优化大功率变换器的损耗模型和热设计至关重要。建议研发团队在开发高压大容量储能变流器（PCS）时，参考此理论模型优化调制策略，以在保证...
模块化多电平变换器的器件级损耗平衡控制
Device-Level Loss Balancing Control for Modular Multilevel Converters
Huan Qiu · Jinyu Wang · Pengfei Tu · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中具有可扩展性、低谐波和高效率等优势。然而，由于功率器件数量多，其可靠性面临挑战，特别是上下桥臂之间显著的损耗不均匀分布问题。本文提出了一种器件级损耗平衡控制策略，旨在优化MMC内部功率器件的热应力分布，提升系统整体可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文章提出的损耗平衡控制策略，能够有效解决多电平拓扑中功率器件热分布不均导致的寿命衰减问题，对于提升大型储能系统和高压并网逆变器的长期可靠性具有重要参考价值。建议研发团队将其应用于高压PCS的控制算...
模块化多电平变换器中的虚拟桥臂阻抗仿真与稳定性提升
Virtual Arm Impedance Emulation and Stability Improvement in Modular Multilevel Converters
Ye Zhu · Shan Jiang · Josep Pou · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
模块化多电平变换器（MMC）的桥臂阻抗对系统内部动态及变换器阻抗特性有显著影响，进而影响系统稳定性。本文提出一种基于虚拟桥臂阻抗的阻尼控制方法，通过引入虚拟电阻等阻抗特性，有效抑制由阻抗交互引起的小信号振荡，从而提升MMC系统的并网稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统接入弱电网场景增多，系统易发生阻抗交互引起的振荡。通过在控制算法中引入虚拟桥臂阻抗，无需增加额外硬件成本，即可显著增强变换器在弱电网下的阻抗匹配能力与稳定性。建议研发团队将其应用...
带有机械断路器的增强型MMC用于直流故障阻断及降低功率损耗
Enhanced MMC With Mechanical Disconnectors for DC Fault Blocking and Reduced Power Losses
Xiongfeng Fang · Lei Li · Cheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
传统半桥子模块（HB-SM）模块化多电平变换器（MMC）无法阻断直流故障电流，通常需额外配置直流断路器或改进拓扑。本文提出一种结合机械断路器的增强型MMC方案，旨在实现直流故障阻断能力的同时，有效降低系统功率损耗，提升变换器效率与可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的直流故障处理能力进行优化，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。随着光储系统向高压直流侧发展，直流故障保护是提升系统安全性的核心。该方案通过机械断路器降低损耗的思路，可优化大型PCS的散热设计与效率指标。建议研发团队关注该拓扑...
利用电容电压纹波提升模块化多电平变换器的动态直流电压
Dynamic DC Voltage Enhancement for Modular Multilevel Converter Using Capacitor Voltage Ripple
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要：高功率柔性直流链路采用模块化多电平换流器（MMC），以在中高压电网中实现紧凑的有功功率重新分配。在发生紧急情况时，此类换流器可能需要提供更高的有功功率容量，以避免电网脆弱位置出现过载。本文通过利用MMC子模块（SM）的电容电压纹波裕量，将直流电压提升至额定值以上，从而实现了这一目标。这种电压提升在使MMC的有功功率容量得到增强的同时，还能使部件承受的额定电热应力保持不变。此外，动态改变直流侧电压可降低MMC的环流，提高其运行效率。由于平均电容电压被控制为保持恒定，因此增强型MMC的总体应力...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模块化多电平换流器（MMC）电容电压纹波的动态直流电压增强技术具有重要的战略价值。该技术通过利用子模块电容电压纹波裕量来动态提升直流电压，在不增加器件电热应力的前提下实现有功功率容量的提升，这与阳光电源在高压大功率储能系统和柔性直流输电领域的技术路线高度契合。 对...
一种新型复用臂选择模块化多电平变换器的拓扑与控制
Topology and Control of a Novel Multiplexing Arm Selection Modular Multilevel Converter
Zeyu Hao · Jianxi Lan · Wu Chen · Xin Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
随着海上风电与光伏发电中直流输电技术的快速发展，模块化多电平变换器（MMC）在经济性与轻量化方面的需求日益迫切。本文创新性地提出一种基于级联开关堆与复用臂结构的新型复用臂选择MMC（MAS-MMC）拓扑，并提出一种臂优化调制电压选择策略，可在不同功率因数下实现半工频周期内的能量平衡，且最小化臂电压峰值，相较传统MMC减少子模块数量达59.1%。该拓扑显著降低系统成本并提升功率密度。通过系统仿真与实验样机验证了所提拓扑结构与控制策略的优越性与可行性。
解读: 该复用臂选择MMC拓扑技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。通过级联开关堆与复用臂结构创新,可将子模块数量减少近60%,这与我司ST2000储能变流器及SG3000HV光伏逆变器的成本优化目标高度契合。该技术可优化我司MW级变流器的功率密度与经济性,特别适用于海上风电并网和储能变流等场景。建...
一种用于模块化多电平变换器的分布式受控阻抗源方法
A Distributed Controlled-Impedance-Source Method for Modular Multilevel Converter
Wenjing Xiong · Zhuang Fu · Shiming Xie · Yao Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
基于模块化多电平变换器（MMC）的高压直流输电系统发展迅速。随着子模块数量增加，集中式控制变得复杂，且传统分布式控制对通信带宽要求极高。为解决上述技术瓶颈，本文提出了一种MMC分布式受控阻抗源方法，旨在优化控制架构并降低通信压力。
解读: 该研究针对MMC拓扑的控制架构优化，对阳光电源的高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的集中式逆变器技术具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展，子模块数量激增，该分布式控制方法有望降低系统通信延迟与复杂性，提升大功率变换器的动态响应速度与可靠性。建议研发...
双频旋转坐标系下模块化多电平变换器环流抑制
Circulating Current Suppression of the Modular Multilevel Converter in a Double-Frequency Rotating Reference Frame
Behrooz Bahrani · Suman Debnath · Maryam Saeedifard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化、可扩展性及优异的谐波性能，在中高压能量转换领域备受关注。MMC运行中的主要挑战之一是相腿内存在的二倍频环流。本文提出了一种基于双频旋转坐标系的环流抑制控制策略，旨在有效降低环流，提升系统运行效率与稳定性。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中实现高压直流接入的关键技术方向。环流抑制直接影响变换器的损耗水平、电容电压波动及输出电能质量。该文献提出的双频旋转坐标系控制方法，有助于优化阳光电源大功率储能变流器（PCS）的控制算法，提升系统在复杂电网环境下...
用于并网模块化多电平变换器动态运行的容差带自适应方法
Tolerance Band Adaptation Method for Dynamic Operation of Grid-Connected Modular Multilevel Converters
Arman Hassanpoor · Alireza Nami · Staffan Norrga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年12月
模块化多电平变换器（MMC）在高压直流输电中应用广泛。效率、电容电压纹波与动态性能是MMC开关策略中相互制约的三个关键因素。本文提出了一种基于容差带（TB）的自适应控制方法，旨在优化MMC的开关性能，在保证系统动态响应的同时，有效平衡变换器的损耗与电容电压波动。
解读: MMC技术主要应用于高压大功率输电及大型储能系统。阳光电源在大型地面电站及电网侧储能（如PowerTitan系列）领域处于领先地位。虽然目前主流产品多采用组串式或集中式拓扑，但随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展，MMC技术在大型储能变流器（PCS）中的应用潜力巨大。该研究提出的容差带自适应方法...
模块化多电平变换器能量平衡反馈的特征值优化
Eigenvalue Optimization of the Energy-Balancing Feedback for Modular Multilevel Converters
Hendrik Fehr · Albrecht Gensior · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）能量平衡反馈增益设计与调节过程中的研究空白，提出了一种针对半桥子模块及隔离中性点MMC的能量平衡反馈增益优化方法。通过特征值分析，实现了对交流电流控制MMC系统动态性能的精确调节。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大容量储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文章提出的能量平衡反馈增益优化方法，能够有效提升MMC在复杂电网环境下的动态响应速度与稳定性。对于阳光电源而言，深入研究该控制策略有助于优化高压直流输电及大型储能变流器（PCS）的内部环...
通过对称半桥子模块并联降低MMC电容
Reduction of MMC Capacitances Through Parallelization of Symmetrical Half-Bridge Submodules
Jingyang Fang · Shunfeng Yang · Haiyu Wang · Nima Tashakor 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
模块化多电平变换器（MMC）具有模块化和可扩展性优势。对称半桥子模块MMC虽结构简单且损耗低，但子模块中庞大的直流电容限制了系统尺寸、重量及成本的优化。本文提出通过子模块并联技术，有效降低MMC所需的电容容量，从而提升系统功率密度与成本竞争力。
解读: 该研究针对MMC拓扑中电容体积大的痛点，通过子模块并联优化，直接契合阳光电源在大型地面光伏电站及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中的技术演进需求。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更高功率密度发展，该拓扑优化方案有助于减小集中式逆变器及大型储能PCS的物理尺寸，降低BOM成本。建议研...
重新思考模块化多电平变换器
MMC）的线性调制范围
Jingwei Meng · Qiang Song · Qianhao Sun · Shukai Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文探讨了模块化多电平变换器（MMC）的线性调制范围问题，重点分析了电容电压纹波（CVR）和环流抑制控制（CCSC）对调制范围、参数设计及运行特性的影响，揭示了实际输出电压与理想值之间的偏差机理。
解读: MMC技术是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑演进方向。该研究深入分析了CVR与CCSC对调制范围的限制，对于优化大功率变换器的功率密度和并网性能具有重要指导意义。建议研发团队利用该理论优化控制算法，在保证电容电压稳定性的前提下，进一步提升逆变器的直流...
一种无需桥臂电流传感器的MMC环流抑制控制新方法
New Circulating Current Suppression Control for MMC Without Arm Current Sensors
Yu-Nam Jang · Jung-Wook Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对电网故障导致电压不平衡的问题，本文提出了一种无需桥臂电流传感器的模块化多电平变换器（MMC）环流抑制控制策略。该方法在静止坐标系下设计控制器，简化了控制结构，有效提升了MMC系统在不平衡电网条件下的运行可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的环流抑制优化，对阳光电源的大功率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。通过取消桥臂电流传感器，不仅能降低硬件成本和故障点，还能提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队评估该无传感器控制算法在大型光储电站并网场景下的可行性，特别是在弱...
基于MMC的直流变压器电流与磁通直流偏置抑制策略
Current and Magnetic Flux DC Bias Suppression Strategy for MMC-Based DC Transformers
Debin Zhang · Deshang Sha · Yongliang Ni · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种针对基于模块化多电平变换器（MMC）的直流变压器的电流与磁通直流偏置抑制策略。该策略通过重新排列子模块（SM）的投入时刻与数量，能够在不同瞬态工况下（包括交流链路电压幅值、开关频率及移相角变化）于半个开关周期内有效抑制直流偏置。
解读: 该研究针对MMC架构的直流变压器，解决了高压直流输电及大型储能系统直流侧变换中的直流偏置难题。对于阳光电源而言，随着PowerTitan等大型储能系统向更高电压等级和更大容量演进，MMC拓扑在直流侧互联的应用潜力增加。该抑制策略可提升大功率直流变换器的运行稳定性与可靠性，减少变压器磁饱和风险。建议研...
一种基于最近电平调制
NLM）的模块化多电平变换器
Jun Wang · Hao Ma · Zhihong Bai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
针对高压应用中广泛采用的最近电平调制（NLM）模块化多电平变换器（MMC），本文提出了一套完整的子模块故障穿越方案。该策略涵盖了故障检测、定位、冗余切换及系统恢复，旨在提升MMC系统在子模块故障下的运行可靠性与连续性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。随着系统电压等级的提升，MMC的可靠性成为核心竞争力。本文提出的故障穿越策略能有效提升系统在极端工况下的鲁棒性，减少因单点故障导致的停机风险。建议研发团队关注该策略在冗余子模块切换过程中...
九桥臂模块化多电平变换器的运行分析与控制方案
Operational Analyses and Control Scheme of Nine-Arm Modular Multilevel Converter
Futian Qin · Feng Gao · Chenghui Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
九桥臂模块化多电平变换器（9A-MMC）通过集成两组三相端口，可应用于中高压双电机驱动及统一潮流控制器等场景。相比传统方案，该拓扑能显著降低系统体积与成本。本文深入研究了9A-MMC的运行原理，并提出了一种新型控制方案。
解读: 该拓扑通过多端口集成实现体积与成本优化，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的功率密度提升具有参考价值。虽然目前主流产品多采用组串式或标准MMC拓扑，但9A-MMC在多端口能量管理（如风光储多源接入）及复杂电网支撑场景下展现出潜力。建议研发团队关注其在多端口变流器集成...
用于高压直流输电应用的串联链式模块化多电平交直流变换器
Series Chain-Link Modular Multilevel AC–DC Converter (SCC) for HVDC Applications
Francesco Tardelli · Alessandro Costabeber · David Trainer · Jon Clare · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
模块化多电平变换器（MMC）的引入推动了电压源变换器（VSC）在高压直流（HVDC）领域的广泛应用。本文提出了一种新型串联链式模块化多电平变换器（SCC）拓扑，旨在优化MMC概念以适应特定应用场景，重点在于减小变换器的占地面积，提升高压直流输电系统的功率密度与效率。
解读: 该研究提出的SCC拓扑通过优化模块化结构减小了变换器占地面积，这对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。虽然阳光电源目前主营业务集中在光伏和储能，但随着电网侧储能规模的扩大及对高压直流接入需求的增加，该拓扑在提升大功率PCS的功率密度、降低系统成本方面具有潜...
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