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用于高压直流输电的非单位功率因数下混合模块化多电平整流器分析
Analysis of Hybrid Modular Multilevel Rectifier Operated at Nonunity Power Factor for HVDC Applications
Jian Liu · Di Zhang · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文研究了用于高压直流（HVDC）输电的混合模块化多电平整流器（HMMR）。该拓扑通过引入工频二极管堆栈替代部分子模块和电容，在单位功率因数下可显著降低成本。文章进一步分析了其在非单位功率因数运行下的性能表现，为高压大功率变换器设计提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的高压直流输电（HVDC）拓扑与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进方向相关。HMMR通过二极管堆栈替代部分有源子模块的思路，对降低高压大功率变换器的成本和复杂度具有参考价值。虽然目前阳光电源产品线以中低压侧为主，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（...
一种降低子模块电容的Buck/Boost模块化多电平DC/DC变换器PWM控制方案
PWM Control Scheme for a Buck/Boost Modular Multilevel DC/DC Converter With Reduced Submodule Capacitance
Zhongwei Xing · Xinbo Ruan · Huanmao Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
随着高压直流（HVdc）电网的发展，DC/DC变换器成为关键组件。本文针对Buck/Boost模块化多电平DC/DC变换器（MMDCC），提出了一种新型PWM控制策略。该方案通过优化半桥子模块的控制逻辑，有效降低了子模块电容需求，从而减小了变换器的体积与成本，提升了高压直流输电系统的灵活性与功率传输效率。
解读: 该技术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。随着光伏与储能系统向高压化、大功率化发展，DC/DC变换器在直流耦合架构中的地位日益凸显。通过降低子模块电容需求，该控制方案有助于减小高压直流变换器的体积，提升功率密度，从而降低系统BOM成本。建议研发团...
混合多馈入高压直流输电系统中强度对换相失败影响的解析量化
Analytically Quantifying the Impact of Strength on Commutation Failure in Hybrid Multi-Infeed HVdc Systems
Hao Xiao · Xianzhong Duan · Yi Zhang · Tongkun Lan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对包含电压源换流器（VSC）和电网换流器（LCC）的混合多馈入高压直流（HMIDC）系统，提出了一种解析方法来量化系统强度对换相失败（CF）的影响。相较于传统的仿真方法，该解析模型能更高效、更深入地从理论层面揭示系统强度与换相失败之间的内在联系。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）在弱电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。随着新能源渗透率提升，电网强度波动加剧，该解析方法可辅助优化逆变器及PCS的控制策略，特别是针对构网型（GFM）技术的参数整定，能有效提升系统在复杂电网环境下的抗扰动能力，降低因电网故...
一种不依赖边界元件的直流多端系统方向导引保护
A Setting-Less and Boundary-Element-Independent Directional Pilot Protection for Multiterminal HVDC Systems
Jiawei He · Mingyu Shao · Bohao Zhou · Zhongrun Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
随着高压直流（HVDC）系统拓扑日益复杂，传统单端保护在缺乏线路边界时难以保证选择性。本文提出了一种不依赖边界元件的方向导引保护方案，旨在解决多端直流系统在复杂工况下的故障识别难题，提升直流输电系统的保护可靠性与灵活性。
解读: 该研究关注多端直流系统的故障保护技术，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS），但随着公司在大型地面电站及直流微网领域的深入，直流侧故障保护技术对于提升系统安全性至关重要。该技术方案可为阳光电源未来布局高压直流输电接口或大型储能电站直流侧保护提供...
基于电压源换流器高压直流输电的可再生能源发电暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Renewable Power Generations via VSC-HVDC
Xu Zhou · Li Guo · Xialin Li · Zhi Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
在基于电压源换流器的高压直流输电（VSC - HVDC）系统中，较大的功率波动可能会导致可再生能源发电（RPG）出现暂态不稳定问题。本文首先建立了包含跟网型RPG和构网型VSC - HVDC的系统降阶模型，推导了等效运动方程，分析了不同类型控制单元之间的动态耦合机制及其对系统暂态稳定性的影响。然后，提出了一种基于等效加速和减速面积的暂态稳定性评估方法。此外，构建了该系统的功率可行域，并分析了主电路和控制参数对系统稳定性的影响。最后，通过实时实验室（RT - LAB）平台的实验结果验证了所提出的暂...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于VSC-HVDC系统暂态稳定性分析的研究具有重要的战略价值。随着我司大型光伏电站和风储一体化项目规模不断扩大，远距离大容量清洁能源输送已成为核心技术挑战。该论文提出的跟网型新能源发电单元与构网型VSC-HVDC协同运行的暂态稳定分析方法，直接契合我司光伏逆变器从跟网...
用于单向高压和中压直流输电应用的电流源型多脉冲整流器方法
Current-Fed Multipulse Rectifier Approach for Unidirectional HVDC and MVDC Applications
Gustavo Lambert · Marcus Vieira Soares · Patrick Wheeler · Marcelo Lobo Heldwein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
尽管多脉冲整流器（MR）技术已成熟，但其在三相平衡正弦电流源驱动下的特性研究尚不充分。本文旨在填补这一空白，通过分析电流源型多脉冲整流器的拓扑结构，揭示其运行机理与核心特性，为高压及中压直流输电应用提供理论支撑。
解读: 该研究探讨的电流源型多脉冲整流技术主要针对高压/中压直流输电（HVDC/MVDC）领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统，但随着电网侧储能及大型风光储一体化项目向更高电压等级演进，该拓扑在提升电能质量、降低谐波污染方面具有潜在参考价值。建议研发团队关注其在大型集中式光伏并...
用于双向高变比模块化多电平DC-DC变换器的非对称三角电流模式
Asymmetrical Triangular Current Mode (ATCM) for Bidirectional High Step Ratio Modular Multilevel Dc–Dc Converter
Cristian Pineda · Javier Pereda · Felix Rojas · Carlos Cerda 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
直流网络在HVDC及中低压配电网中应用广泛。本文针对高电压、高变比场景，提出了一种非对称三角电流模式（ATCM），旨在提升模块化多电平DC-DC变换器的效率与性能，解决了高压直流变换中的关键技术挑战。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及高压直流变换产品具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，高变比、高效率的DC-DC变换拓扑是提升系统能量密度和降低损耗的关键。ATCM控制策略能够有效优化模块化多电平变换器在宽电压范围...
一种用于高压直流应用推挽式串联模块化多电平变换器
A Push–Pull Series Connected Modular Multilevel Converter for HVdc Applications
Mustafa Kaya · Alessandro Costabeber · Alan Watson · Francesco Tardelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种用于高压直流（HVdc）应用的新型推挽式串联（PPSC）交直流变换器拓扑。与标准模块化多电平变换器（MMC）相比，该拓扑在承受相同直流电压时所需的子模块数量更少。各相单元通过中心抽头单相变压器连接至交流侧，有效提升了系统集成效率与电压等级适应性。
解读: 该拓扑通过减少子模块数量降低了高压大功率变换器的复杂度和成本，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）具有参考价值。在超高压直流输电或大型光储电站并网场景下，该技术有助于提升系统功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估其在兆瓦级PCS中的应用潜力，重点关注变压器磁集...
无变压器混合串联静态补偿器及其利用零序电压的直流电容电压平衡技术
Transformer-Less Hybrid Series Static Compensator and its DC Capacitor Voltage Balance Technique Using Zero-Sequence Voltage
Ibhan Chand Rath · Siba Kumar Patro · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种无变压器混合串联补偿器（HSC），通过利用零序电压实现直流侧电容电压平衡。相比并行混合转换器，HSC提升了调制指数范围。文中分析了并行链链路（PCL）与串联链链路（SCL）的协同工作机制，通过零序电压注入有效解决了直流侧电压不平衡问题，提高了系统在HVdc等高压应用场景下的利用率与稳定性。
解读: 该技术在多电平拓扑与直流侧电压平衡控制方面具有重要参考价值。对于阳光电源的PowerTitan系列大功率储能变流器及集中式光伏逆变器，该零序电压注入控制策略可有效优化直流侧电容电压均衡，提升系统在复杂电网环境下的可靠性与效率。建议研发团队关注该拓扑在降低系统体积、提升功率密度方面的潜力，特别是针对高...
考虑复杂土壤结构模型的高压直流接地极与天然气管道耦合效应
Coupling Effect Between HVDC Grounding Electrode and Natural Gas Pipelines Considering Complex Soil Structure Model
Xiaobo Meng · Bo Zhang · Fangyuan Cao · Yongli Liao · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
高压直流输电是新型电力系统中新能源输送的骨干技术，也是实现“双碳”目标的关键手段。当HVDC系统以大地为回路时，接地极注入的直流电流可能危及邻近天然气管道的阴极保护系统，威胁人身安全。目前尚缺乏考虑复杂土壤结构下HVDC接地极与管道耦合效应的深入研究。本文提出了一种计及土壤电阻率垂直分区与水平分层的复杂土壤结构中直流电流分布计算方法，并基于矩量法建立了复杂地质条件下长距离管道受地电流影响的仿真模型。仿真结果与实测数据高度吻合，验证了模型的有效性。利用该模型深入研究了管道防护措施对抑制直流电流影响...
解读: 该HVDC接地极与管道耦合效应研究对阳光电源大型储能系统和光伏电站接地设计具有重要参考价值。PowerTitan等MW级储能系统在直流侧故障或接地电流泄漏时，其复杂土壤结构下的电流分布特性与HVDC接地极类似，该文提出的垂直分区与水平分层土壤模型可优化储能系统接地网设计，避免对周边金属管道、电缆屏蔽...
用于多端高压直流输电网络中模块化多电平变换器的新型高效子模块
New Efficient Submodule for a Modular Multilevel Converter in Multiterminal HVDC Networks
Grain Philip Adam · Ibrahim Abdelsalam · John Edward Fletcher · Graeme M. Burt 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
在高压应用中，半导体总损耗（导通损耗和开关损耗）决定了模块化多电平变换器（MMC）的可行性。本文提出了一种新型子模块排列方式，旨在降低MMC的半导体总损耗，使其低于传统的半桥MMC（HB-MMC）。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）领域的核心拓扑优化，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换效率提升具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，降低功率模块的开关与导通损耗是提升系统整体效率的关键。建议研发团队关注该新型子...
高压直流系统中具有多功能特性的双向混合X型故障限流器
Bidirectional Hybrid X Shape FCL in HVdc System With Multifunctional Feature
Hang Zhou · Jiaxin Yuan · Pan Sun · Congtao Ye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对高压直流（HVdc）系统中双向故障电流难以处理的问题，本文提出了一种新型混合X型故障限流器（HXFCL）。该装置利用磁耦合效应，集成了双向故障限流、快速断路及功率流调节功能，有效提升了直流电网的故障穿越能力与运行灵活性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域，虽与阳光电源当前主流的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异，但其核心的“故障限流”与“功率流调节”逻辑对未来大型光储电站直流侧保护及直流微网应用具有参考价值。随着阳光电源在大型地面电站及直流耦合储能系统（PowerTitan系列）的深入布局，该拓扑可作为...
不对称电网故障下HCC-HVDC直流二次谐波抑制方法
DC Secondary Ripple Suppression Method for HCC-HVDC Under Asymmetric Grid Fault Conditions
Lingfeng Deng · Xiaoping Zhou · Lerong Hong · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
基于混合换流器（HCC）的高压直流输电系统可避免交流单相接地故障引发的换相失败，但在严重不对称故障下，直流侧会产生显著的二次电压与电流谐波，威胁送端可再生能源系统的稳定运行。本文分析了直流二次谐波的产生与传输机制，发现受端电网负序电压经换流器调制转化为直流电压谐波，并通过直流线路及控制系统传播，导致送端母线电压波动。为此，提出一种利用HCC宽范围触发角调节能力的抑制方法，通过在逆变器触发角指令中注入双频扰动信号，使换流器非对称触发，引入基频开关函数的负序分量，与电网正序电压耦合以抵消直流二次谐波...
解读: 该直流二次谐波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的双频扰动触发角调节方法可直接应用于储能系统的并网逆变器控制策略，特别是在电网不对称故障工况下，通过注入负序分量抵消直流侧二次谐波，可显著提升储能变流器的直流母线电压稳定性，保护电池系统免受...
面向高压直流应用基于模块化多电平变换器的直流变压器高频链调制方法：综合分析与实验验证
High-Frequency-Link Modulation Methodology of DC–DC Transformer Based on Modular Multilevel Converter for HVDC Application: Comprehensive Analysis and Experimental Verification
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Yu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文对基于模块化多电平变换器（MMC）的直流变压器（MMDCT）高频链（HFL）调制进行了理论分析与实验验证。重点研究了三种典型的高频链双有源移相调制策略，并对其电压、电流、功率特性及额定电流进行了详细表征。
解读: 该研究涉及的MMC架构及高频链直流变压器技术，对阳光电源在大规模储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电（HVDC）领域的功率变换技术升级具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，基于MMC的多电平拓扑能有效降低器件电压应力并提升系统效率。建议研发团队关注该调制策略在提升PC...
基于半桥与全桥MMC的串联型海上风电场陆上变流器
HB and FB MMC Based Onshore Converter in Series-Connected Offshore Wind Farm
Gaopeng Guo · Haifeng Wang · Qiang Song · Jiao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
与传统基于HVDC的海上风电场不同，串联型海上风电场无需海上变压器、电压源变流器及平台，显著降低了成本。本文研究了基于半桥（HB）和全桥（FB）模块化多电平变流器（MMC）的陆上变流器拓扑及其控制策略，旨在优化串联海上风电系统的并网性能与经济性。
解读: 该研究涉及的MMC技术是高压大功率风电变流器的核心演进方向。对于阳光电源而言，随着海上风电向深远海发展，串联型风电场架构能有效降低海上平台成本，与公司风电变流器业务高度契合。全桥MMC（FB-MMC）具备直流故障清除能力，是未来高压直流并网的关键。建议研发团队关注该拓扑在海上风电变流器中的应用，并结...
基于插入指数修正的IGBT高功率MMC组件级半导体损耗平衡
Component-Level Semiconductor Loss Balancing for IGBT Based High Power MMC Through Insertion Index Modification
Bin Xu · Li Tu · Shaoyan Gong · Gaoyong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电领域的主流拓扑。功率半导体的运行损耗是影响器件老化和系统可靠性的关键因素。本文提出了一种通过修正插入指数来平衡MMC上下桥臂开关器件损耗的方法，旨在优化热分布，从而提升高功率变换器的整体寿命与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流侧并网应用具有重要参考价值。MMC拓扑在高压大容量储能领域应用广泛，通过优化插入指数实现损耗平衡，能够有效降低功率模块的局部热应力，延长IGBT模块寿命，从而提升产品在极端工况下的可靠性。建议研发团队关注该控制策略在降低散...
晶闸管嵌入式混合模块化多电平变换器：一种用于中高压应用的新型电压源变换器
Thyristor-Embedded Hybrid Modular Multilevel Converter: A New Voltage-Source Converter for MV and HV Applications
Jayesh Kumar Motwani · Jian Liu · Aditya Rao · Rolando Burgos 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种晶闸管嵌入式混合模块化多电平变换器（MMC）。相比传统VSC-MMC，该拓扑旨在降低系统损耗及能量存储需求，同时保持模块化设计与高可控性，为中高压直流输电及大功率并网应用提供了更具效率的替代方案。
解读: 该拓扑通过引入晶闸管优化了传统MMC的损耗与储能成本，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。随着光伏与储能电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，该混合拓扑在提升系统转换效率、降低散热成本方面具有潜力。建议研发团队关注其在大型电网侧储能PC...
基于电网换相换流器的高压直流输电系统低成本多端口直流转换开关
Low-Cost Multiport DC Transfer Switch for HVDC System Based on Line Commutated Converter
Xiaoxia Huang · Weijie Wen · Zhe Zhang · Qingyao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文针对基于电网换相换流器（LCC）的高压直流输电系统，提出了一种用于运行模式切换的低成本多端口直流转换开关（DTS）。传统DTS依赖昂贵的SF6开关、大容量电容器及高能容MOV。本文旨在通过优化拓扑结构，降低直流转换过程中的能量吸收需求与设备成本，提升高压直流输电系统的运行灵活性与经济性。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）领域的直流开关拓扑优化，虽然与阳光电源目前核心的组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线存在差异，但其在直流侧能量管理、故障电流切断及高压功率器件应用方面的研究思路，对阳光电源未来布局大型电网侧储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流耦合技术具...
具有软开关和高频隔离的输入串联输出并联模块化多相DC-DC变换器
Series-Input Parallel-Output Modular-Phase DC–DC Converter With Soft-Switching and High-Frequency Isolation
Ali Mohammadpour · Leila Parsa · Maja Harfman Todorovic · Rixin Lai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于模块化堆叠高压直流输配电系统的多相软开关高频隔离DC-DC变换器。通过电流型全桥DC-DC模块的输入串联输出并联（SIPO）连接，有效提升了输入端的电压阻断能力并降低了输出电流纹波，为高压大功率电力电子变换提供了基础架构。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的高压直流接入具有重要参考价值。SIPO架构能够有效解决高压直流侧的电压应力问题，并降低输出侧电流纹波，有助于提升储能变流器（PCS）的功率密度和效率。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能系统中的应用潜力，特别是在提升系统可靠性...
一种用于中压直流与高压直流电网互联的高升压比软开关DC-DC变换器
A High Step-Up Ratio Soft-Switching DC–DC Converter for Interconnection of MVDC and HVDC Grids
Shenghui Cui · Nils Soltau · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
直流电网技术是整合大规模可再生能源的有效方案。本文提出了一种用于中压直流配电网与高压直流输电网互联的隔离型双向软开关DC-DC变换器，旨在实现高效率与高电压升压比的转换，以满足未来电力网络对高效直流互联的需求。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光储电站向直流耦合及更高电压等级演进，高升压比、高效率的隔离型双向DC-DC变换器是实现储能系统与直流电网高效互联的核心。该软开关拓扑有助于降低开关损耗，提升系统功率密度，对阳光电源开发下一代大功率储能变流器（PCS）及...
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