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一种用于飞跨电容三电平逆变器死区补偿的小型化高精度数字闭环调制方法
A Small-Sized High-Precision Digital Closed-Loop Modulation Method for Dead-Time Compensation for Flying Capacitor Three-Level Inverters
Jichao Ning · Hongqi Ben · Jinhui Li · Xuesong Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种用于飞跨电容三电平逆变器（FCMLI）的数字闭环调制方法，旨在消除死区效应带来的非线性影响。该方法仅需电阻分压器采集状态信息，无需电流传感器和ADC，实现了硬件电路的小型化，且无需复杂的参数计算，具有高精度和易于工程实现的特点。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器产品线具有重要参考价值。随着光伏逆变器向更高功率密度发展，多电平拓扑的应用日益广泛，而死区补偿直接影响输出电流谐波和系统效率。该方法通过简化硬件电路（省去电流传感器和ADC）实现高精度补偿，有助于降低逆变器控制板成本并缩小体积。建议研发团队评估该闭环调...
基于预设功率的下垂控制以改善大扰动下逆变器的一次调频性能
Preset Power Based Droop Control for Improving Primary Frequency Regulation of Inverters Under Large Disturbances
Lei Liu · Xianjue Luo · Liansong Xiong · Junming Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文针对下垂控制逆变器在一次调频中存在的频率偏差与功率调节矛盾问题，提出了一种基于预设功率的下垂控制策略。该方法通过引入预设功率项，在不牺牲频率稳定性的前提下，有效减小了大扰动下的频率偏差，提升了逆变器在弱电网或高比例可再生能源系统中的频率支撑能力。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）逆变器技术演进。随着全球电网向高比例可再生能源转型，阳光电源的PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器在弱电网环境下的频率支撑能力至关重要。该控制策略能显著提升产品在电网大扰动下的稳定性，减少频率波动，增强系统惯量响应。建议研发团队将...
时钟漂移对基于逆变器的孤岛微电网频率调节与功率分配的影响分析
Analysis of the Effect of Clock Drifts on Frequency Regulation and Power Sharing in Inverter-Based Islanded Microgrids
Pau Martí · Javier Torres-Martínez · Carlos Xavier Rosero · Manel Velasco 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文分析了分布式计算设备中本地时钟漂移对孤岛微电网中电压源逆变器（VSI）并联运行的影响。研究指出，各设备间时钟不同步会导致频率调节偏差及有功功率分配不均，这对微电网的稳定运行构成了挑战。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型（Grid-Forming）储能系统及微电网解决方案。在PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）的多机并联场景中，时钟同步精度直接影响下垂控制的性能与功率分配的准确性。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台及PCS底层控制算法中，引入高...
基于模型参考自适应控制
MRAC）的三相CVCF逆变器电压控制器，用于减弱临界负载条件下的参数不确定性
Jinuk Kim · Han Ho Choi · Jin-Woo Jung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文研究了一种用于带LC滤波器的三相恒压恒频（CVCF）逆变器的鲁棒模型参考自适应控制（MRAC）方法。该方法通过稳态反馈控制项稳定系统误差动态，并利用更新的MRAC项来减弱系统参数不确定性的影响，从而提高逆变器在临界负载条件下的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在微网或离网应用场景下，逆变器常面临负载突变及参数漂移问题，该MRAC控制策略能显著提升系统在复杂负载下的电压稳定性与鲁棒性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的底层...
考虑数字采样过程的构网型逆变器混合导纳模型
Hybrid Admittance Model for Grid-Forming Inverters Considering Digital Sampling Process
Shunliang Wang · Yalong Chen · Hao Tu · Junpeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
针对构网型逆变器，其数字控制中的采样过程将电流电压信号转换为离散域。忽略该过程的连续域导纳模型精度降低，可能导致错误的稳定性判断。为此，本文提出一种考虑数字采样过程的混合导纳建模方法，综合了采样物理特性、控制器的离散性及逆变器被控对象的连续性，提升了模型精度，适用于逆变器-电网系统的稳定性分析。采用零阶保持器的传递函数采样等效于其阶跃不变Z变换，避免了采样引起的无穷级数问题。相比现有模型，所提方法在奈奎斯特频率附近及更高频段仍保持高精度。仿真与硬件在环实验验证了该方法的有效性。
解读: 该混合导纳建模方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。当前ST储能系统在弱电网并网时，数字控制采样延迟导致的高频振荡问题影响系统稳定性。该方法通过零阶保持器的阶跃不变Z变换精确建模采样过程，可提升奈奎斯特频率附近的导纳模型精度，优化ST系...
利用PWM开关振荡进行IGBT关断时间的非接触式监测
Noncontact Monitoring of IGBT Turn-OFF Time Using PWM Switching Ringing for Inverter-Fed Machine Systems
Dawei Xiang · Ning Zhao · Hao Li · Xinyu Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
IGBT关断时间是评估器件结温及健康状态的关键参数。传统直接测量法存在安全与复杂性问题。本文提出一种利用PWM开关振荡进行非接触式监测的新方法，无需直接接触高压侧，即可实现对IGBT运行状态的有效监控。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。作为全球领先的逆变器供应商，阳光电源的产品广泛应用于严苛环境，IGBT的可靠性直接决定了系统的寿命。该非接触式监测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对组串式及集中式逆变器内部核心功率模块的实时健康...
带功率脉动缓冲器的两级DC-AC变换器的精确线性化控制
Exact Linearization Control of a Two-Stage DC–AC Converter With a Power Pulsating Buffer
Jorge Alberto Solsona · Sebastian Gomez Jorge · Claudio Alberto Busada · Favio Alberto Mengatto · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种结合全反馈线性化、全状态反馈及轨迹跟踪控制的方法，用于优化两级DC-AC升压变换器。系统包含升压变换器、逆变器及功率脉动缓冲器。该缓冲器能有效消除直流母线纹波，从而减小直流侧电容体积，提升系统整体可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。通过引入功率脉动缓冲电路并配合精确线性化控制，可有效抑制直流母线二次纹波，不仅能显著减小直流侧电容体积、降低成本，还能通过减少电解电容的使用提升整机寿命与可靠性。建议研发团队评估该控制策略在PowerTitan等储能系统...
三相NPC功率变换器的扩展周期控制FCS-MPC方法
Extended Period Control Approach FCS-MPC for Three Phase NPC Power Converters
Matias Aguirre M. · Sergio Vazquez · Alan H. Wilson-Veas · Samir Kouro 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在固定采样周期内选择电压矢量，无需调制器，但会导致开关频率可变。本文提出的周期控制方法（PCA-FCS-MPC）针对三相NPC变换器，在无需调制器的情况下有效控制了开关频率，解决了传统FCS-MPC开关频率不稳定的问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）广泛采用NPC（中点钳位）三电平拓扑。传统FCS-MPC虽动态响应快，但开关频率抖动带来的电磁干扰和损耗分布不均是工程痛点。该PCA-FCS-MPC方法能有效平抑开关频率，提升系统电...
高精度有限控制集模型预测控制在三相三电平NPC逆变器中的应用
Enhanced Accuracy Finite-Control-Set Model-Predictive Control for Three-Phase Three-Level NPC Inverter
Xu Zhang · Zhixun Ma · Xinbo Cai · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种提高精度的有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）方法。传统 FCS - MPC 的主要优点是通过统一的代价函数易于实现多目标优化。然而，这种方法存在明显的缺点：开关动作只能在固定位置发生，且可能的开关位置完全由初始开关位置决定。这一方案降低了控制精度。本文提出了一种能够灵活改变开关状态切换位置的 FCS - MPC 方法。该方法不仅提高了逆变器的开关精度，还保留了每个控制周期开关动作不超过一次的特点，因而具备 FCS - MPC 的所有优点。实验验证了所提方法的可行性和优越性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的增强精度有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）技术对我司三电平NPC逆变器产品线具有重要应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心控制算法，该技术直接关系到产品的电能质量、效率和可靠性。 传统FCS-MPC虽然能通过统一代价函数实现多目标优化，但其开关动作只...
谐振负载下软硬开关IGBT的功率损耗与电流分布红外热成像研究
Power Losses and Current Distribution Studies by Infrared Thermal Imaging in Soft- and Hard-Switched IGBTs Under Resonant Load
Manuel Fernandez · Xavier Perpina · Miquel Vellvehi · Oriol Avino-Salvado 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种基于红外热成像和柔性半桥谐振逆变器的测试平台，用于在芯片级研究电力电子器件的功率损耗与电流分布。通过在稳态运行条件下获取器件表面温度，实现了对功率损耗的精确推导，为评估不同开关模式下的器件性能提供了有效手段。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）中功率模块的选型与热设计。通过红外热成像技术在芯片级进行损耗与电流分布分析，能够显著提升公司在复杂工况下对IGBT模块热应力的评估精度。建议研发团队引入该测试方法，优化高功率密度产品（如PowerTitan ...
应用于并网级联H桥多电平逆变器的无稳态误差有限控制集模型预测控制
FCS-MPC Without Steady-State Error Applied to a Grid-Connected Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter
Carlos R. Baier · Roberto O. Ramirez · Esteban I. Marciel · Jesus C. Hernandez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
级联H桥多电平（CHB-ML）逆变器因其高可靠性和优异的输出电压质量，成为交流电网供电的理想选择。为实现高效运行，该类逆变器通常需在低开关频率下工作。本文提出了一种有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方案，旨在解决CHB-ML逆变器在并网应用中的稳态误差问题，提升系统控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。CHB-ML拓扑在大型光伏电站和高压储能系统中应用广泛，而FCS-MPC算法能显著提升系统在低开关频率下的动态响应速度和电能质量，有助于降低开关损耗并提升整机效率。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的鲁棒...
基于精确小信号建模的电网阻抗自适应VSG控制
Grid Impedance Adaptive VSG Control Based on Accurate Small-Signal Modelling
Minyang Wang · Yuxin Yang · Yuchen Zhang · Mir Nahidual Ambia 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
可再生能源的广泛整合增加了基于逆变器的发电，削弱了电网强度和惯性，给电力系统稳定性带来了挑战。为解决这些问题，虚拟同步发电机（VSG）控制作为一种现代电网形成（GFM）技术应运而生，它能够自主提供有功和无功功率，以支撑电网频率和电压。然而，当VSG逆变器在强电网条件下运行时，在固定参数设置下可能会出现功率振荡，使电网难以达到稳定状态。在这种情况下，基于频率变化率（RoCoF）的传统稳定性分析是不够的，需要基于系统阻抗变化的先进分析方法并进一步改进。本文提出了一种精确的VSG逆变器小信号模型以及一...
解读: 该电网阻抗自适应VSG控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过精确小信号建模实时识别电网阻抗变化，可显著提升弱电网环境下储能系统的构网型GFM控制性能。该自适应调节机制能够动态优化虚拟惯性和阻尼参数，增强系统在电网阻抗波动时的稳定裕度，特别适用于高...
单相并网电流源逆变器正弦参考跟踪控制策略分析与设计
Analysis and Design of a Control Strategy for Tracking Sinusoidal References in Single-Phase Grid-Connected Current-Source Inverters
Carlos R. Baier · Miguel A. Torres · Pablo Acuna · Javier A. Munoz 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出了一种针对单相并网电流源逆变器（CSI）的新型控制策略。该策略基于逆变器模型的精确线性化，旨在实现瞬态和稳态条件下向电网注入最大功率，并有效跟踪正弦参考信号。
解读: 该文献研究的电流源逆变器（CSI）控制策略在单相并网领域具有重要参考价值，特别适用于阳光电源的户用光伏逆变器产品线。虽然目前主流光伏逆变器多采用电压源型（VSI）拓扑，但CSI在特定应用场景下具有天然的升压能力和短路保护优势。通过精确线性化控制实现的高动态响应和稳态精度，可优化阳光电源户用逆变器在弱...
基于TSSA的微电网逆变器多故障诊断算法
TSSA-Based Multifault Diagnosis Algorithm for Microgrid Inverter
Zhanjun Huang · An Zhang · Weiheng Shao · Kang Hu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年11月
在工业应用中，设备的故障诊断常常存在诸多复杂干扰。特别是，传感器导致的检测信号的不确定性和数据丢失，将极大地增加微电网系统逆变器故障诊断的干扰和难度，甚至会导致保护单元误报警和误触发。为解决该问题，本文提出一种基于拓扑自相似性评估的微电网逆变器故障诊断算法。首先，采用数据核拓扑提取方法提取检测信号的核拓扑，该方法能有效反映不同数据状态的关键信息，同时可大幅减少诊断方法的启动量和相应计算量。其次，利用提取的核拓扑重构拓扑虚拟镜像，能有效降低数据丢失的影响。第三，分别利用所获得的核拓扑和拓扑虚拟镜像...
解读: 从阳光电源微电网逆变器及储能系统业务角度来看，这项基于拓扑自相似性评估（TSSA）的多故障诊断算法具有显著的工程应用价值。 该技术针对工业现场传感器信号不确定性和数据丢失等实际问题，提出了创新性解决方案。通过数据核心拓扑提取方法，算法能够在大幅降低计算量的同时保留关键故障特征信息，这对于阳光电源大...
具有稳态与暂态运行优化方法的混合多功能灭弧逆变器
Hybrid Multifunctional Arc Suppression Inverter With Its Steady and Transient State Operation Optimization Method
Zejun Huang · Qi Guo · Zekun Xiao · Chunming Tu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
混合式消弧装置（HASD）是一种先进的装置，可用于消弧、无功补偿和故障调节。然而，HASD 在模式切换时的暂态问题较为突出。此外，HASD 在单相接地（SLG）故障期间会消耗有功功率，且通常需要额外的直流供电装置。为大幅降低 HASD 的成本，本文提出了一种基于附加回路的直流母线电压控制策略。与传统策略相比，所提出的控制策略无需添加额外的直流供电装置，即可从电网吸收有功功率。其次，提出了一种暂态优化方法，以实现 HASD 不同功能之间的灵活转换。在灵活切换过程中，消弧电流的指令值从 0 增加到最...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项混合多功能消弧逆变器技术与我们在光伏并网逆变器和储能系统领域的核心能力高度契合，具有显著的战略价值。 该技术的核心创新在于通过改进的直流母线电压控制策略，实现了消弧装置在单相接地故障时从电网吸收有功功率，从而省去了传统方案中必需的独立直流电源设备。这一突破对阳光电源而...
基于终端量测的逆变器型资源动态模型参数误差辨识与校准方法
Parameter Error Identification for Validation and Calibration of Dynamic Models of Inverter-Based Resources
Nitish Sharma · Yuzhang Lin · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
随着新能源占比提升，高精度逆变器型资源（IBR）动态模型对系统运行与规划至关重要。本文提出一种基于终端电气量测的参数误差检测、定位与估计框架，将归一化最大拉格朗日乘子法拓展至动态模型，并嵌入卡尔曼滤波框架，可精准识别待校准参数，区分模型误差与传感器误差。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的高精度动态建模与闭环校准能力。在构网型（GFM）光储系统并网认证、iSolarCloud平台模型-实测偏差诊断、以及弱电网/黑启动场景下VSG或虚拟同步机参数自适应整定中具有关键应用价值。建议将该算法集成至PCS固件升...
一种用于直接下垂控制的构网型逆变器的两阶段限流控制策略
A Two-Stage Current Limiting Control Strategy for Direct-Droop-Controlled Grid-Forming Inverters
Sheik M. Mohiuddin · Wei Du · Xue Lyu · Jinho Kim 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文针对直接下垂控制的电网形成（GFM）逆变器提出了一种具备故障穿越能力的两阶段限流控制策略。所提出的两阶段方法包括第一阶段和第二阶段的两个限流控制。在故障期间，第一阶段限流控制借助滞环控制，通过封锁绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的开关脉冲，立即将逆变器输出电流幅值钳位至其最大暂态限值。第二阶段限流控制利用有功和无功限流控制回路调节调制波形的幅值和角频率，从而将逆变器输出电流幅值限制在其稳态限值内。通过分两个阶段实施限流动作，该方法能够在故障发生后的几个脉宽调制（PWM）周期内有效限制过电流，并...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的两阶段电流限制策略对我们的构网型（GFM）逆变器产品线具有重要的技术参考价值。随着高比例新能源接入电网，构网型逆变器因其主动支撑电网的能力，正成为我们储能系统和光伏并网解决方案的核心技术方向。 该技术的创新点在于双重保护机制的协同设计：第一阶段通过滞环控制在...
基于耗散的动力学感知学习方案用于网络化黑箱构网型逆变器的暂态稳定性分析
Dissipation-Based Dynamics-Aware Learning Scheme for Transient Stability Analysis of Networked Black-Box Grid-Forming Inverters
Zhong Liu · Jialin Zheng · Xiaonan Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
基于耗散性的稳定性分析方法借助李雅普诺夫函数，在评估基于逆变器的电力系统暂态稳定性方面应用广泛。然而，特定厂商的逆变器控制方案具有专有性，这常常导致逆变器模型成为“黑箱”，透明度有限。同时，目前仍需要一个“通用”的暂态稳定性评估框架，以替代当前实践中通常采用的针对特定案例的设计。为克服这些局限性，本文提出了一种基于耗散性的动态感知学习方案，用于对含网络化黑箱型电网形成逆变器的电网进行暂态稳定性分析。与传统的黑箱建模方法不同，传统方法学习逐点轨迹映射作为输出特性，而所提出的方法直接学习状态变量的导...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于耗散理论的黑箱构网型逆变器暂态稳定性分析技术具有重要的战略价值。随着我司大规模储能系统和构网型逆变器在高比例新能源电网中的广泛应用，系统暂态稳定性评估已成为制约项目落地的关键技术瓶颈。 该技术的核心创新在于突破了传统方法对精确数学模型的依赖，通过神经网络直接学习系...
量化电容功率传输应用中开关电容逆变器的电荷共享损耗
Quantifying Charge Sharing Loss in Switched Capacitor Inverters for Capacitive Power Transfer Applications
Christopher S. Johnson · Tyler Marcrum · Michael Tidwell · William Stump 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
现代电子应用要求逆变器在更高频率下运行并具有更低的总谐波失真（THD）。串联/并联开关电容（SPSC）逆变器已被证明可降低THD，并支持更高的开关速度。现有文献中的损耗分析主要集中于晶体管开关及寄生元件引起的损耗，然而当SPSC系统驱动容性负载时，电路中会产生电荷共享损耗。本文推导了稳态与暂态响应下的电荷共享损耗，暂态分析揭示了基于开关速度的分岔运行模式。提出了一种抑制该固有损耗的设计方法，并构建了1 Hz–7 MHz宽带简化的SPSC逆变器实验验证两种分岔模式，在6–7 MHz实现74%效率（...
解读: 该开关电容逆变器电荷共享损耗量化技术对阳光电源高频功率变换产品具有重要参考价值。在ST储能变流器中，精确量化电荷共享损耗可优化SiC/GaN器件的高频开关设计，提升6-7MHz频段硬开关效率至74%水平。对SG光伏逆变器的1500V高压系统，该分岔模式分析方法可指导MPPT算法在容性负载下的损耗抑制...
参数误差识别用于逆变器型资源动态模型的验证与校准
Parameter Error Identification for Validation and Calibration of Dynamic Models of Inverter-Based Resources
Nitish Sharma · Yuzhang Lin · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
摘要：随着可再生能源的发展，基于逆变器的电源（IBR）的精确动态模型对于电力系统的运行和规划至关重要。在实际应用中，由于 IBR 模型参数众多，各种情况都可能导致模型参数出现误差，且难以准确定位。本文提出了一个利用终端测量数据检测、识别和估计 IBR 模型参数误差的框架。此前用于稳态模型（代数方程）校准的最大归一化拉格朗日乘数法，通过将其集成到卡尔曼滤波框架中，被扩展应用于 IBR 动态模型。该方法无需同时估计所有参数，就能准确找出需要校准的错误参数，还能区分模型参数误差和传感器测量误差。本文给...
解读: 该参数误差辨识技术对阳光电源IBR产品的电网适应性提升具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器的GFM/GFL控制策略开发中，可通过实测数据快速校准电流环、电压环及功率控制参数，确保并网动态响应符合电网规范要求。对PowerTitan大型储能系统，该方法能验证多机并联场景下的控制参数一致性，减...
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