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基于自适应卡尔曼滤波的两电平背靠背系统准集中式直接模型预测控制
Quasi-Centralized Direct Model Predictive Control for Two-Level Back-to-Back System Based on Adaptive Kalman Filter
Fengxiang Wang · Tinglan Ye · Dongliang Ke · Yantao Chen 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月
在传统的采用永磁同步发电机（PMSGs）的两电平背靠背功率变换器无级联控制系统中，控制结构复杂。前端整流器和后端逆变器需要分别进行控制，并且在不同运行条件下需要额外进行参数整定。为应对这些挑战，本文提出了一种采用自适应卡尔曼滤波器的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC - DMPC）。该方法通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了对前端整流器和后端逆变器的集中管理。自适应卡尔曼滤波器旨在校正系统模型误差和参数不确定性，从而消除直流母线电压的稳态跟踪误差。此外，为增强滤波器的抗干扰能力，引...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC-DMPC）对公司在风电变流器和储能双向变流器领域具有重要的技术参考价值。 该技术的核心创新在于通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了前端整流器和后端逆变器的集中管理，这与阳光电源在储能PCS和风电变流器产品中追求...
用于低直流链路电容和差分功率处理的住宅用光伏系统超快最大功率点跟踪
Ultra-Fast MPPT for Residential PV Systems With Low DC-Link Capacitance and Differential Power Processing
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
在选择光伏（PV）架构和变流器拓扑时，跟踪效率、成本和可靠性是重要因素。光伏系统需要功率变流器来实现最大功率提取，其中直流 - 直流变流器是常见选择。差分功率处理（DPP）架构可通过减少流经这些变流器的功率，在仍具备最大功率点跟踪（MPPT）能力的同时，实现更高的效率和更低的成本。单相并网光伏系统是住宅应用中最常用的选择，其直流母线需要大容量电容，以最小化由二倍频脉动功率引起的电压纹波，这会影响系统的成本和可靠性。本文为DPP架构中的反激式变流器引入了一种新的MPPT运行模式。所提出的MPPT方...
解读: 从阳光电源住宅光伏逆变器业务视角看，该论文提出的差异功率处理（DPP）架构与超快速MPPT技术具有显著的战略价值。 **核心技术价值**：该技术针对单相并网系统的固有挑战——双倍工频功率脉动导致的大容量直流母线电容需求，提出了创新解决方案。通过改进反激变换器的MPPT运行模式，即使在母线电压剧烈波...
用于两倍工频功率解耦的直流母线电容器：基于经验应用的面向设计的性能指标
DC-Link Capacitors for Twice-Line Frequency Power Decoupling: Design-Oriented Figures-of-Merit With Empirical Application
Nathan C. Brooks · Francesca Giardine · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文研究了单相交流-直流变换器中直流母线电解电容在处理两倍工频功率波动时的设计方法。针对传统电容选型依赖经验且缺乏量化指标的问题，提出了一套面向设计的性能评估指标，旨在优化电容组的效率、成本与可靠性，为功率变换器的设计提供理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）产品线。在单相并网系统中，直流母线电容是决定系统寿命和功率密度的关键瓶颈。通过引入该文提出的量化性能指标，研发团队可更精准地平衡电容组的体积与寿命，特别是在户用储能系统追求高功率密度和长质保周期的背景下，该方法有助于优化电容选型，降低因...
并联三相电压源逆变器交错并联下的直流母线电容电流应力最小化策略
DC-Link Capacitor Current Stress Minimization Strategy for Paralleled Three-Phase Voltage-Source Converters With Interleaving
Hao Tong · Yizhou Ke · Wenxi Yao · Wuhua Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文研究了并联三相电压源逆变器（VSC）的交错并联技术，旨在降低直流母线纹波电流，从而提升功率密度并延长直流母线电容的使用寿命。针对传统载波移相法难以实现最优交错角的问题，文章提出了一种最小化电容电流应力的优化策略，为提升逆变器系统的可靠性提供了理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在多机并联架构中，直流母线电容是影响系统寿命和功率密度的关键瓶颈。通过优化交错并联角度，可以显著降低电容纹波电流，从而减小电容体积，提升整机功率密度，或在同等体积下大幅延长电...
具有全直流母线利用率的五电平ANPC逆变器
Five-Level ANPC Inverter With Full DC-Bus Utilization
Prasada Rao Surapu · N. Sandeep · Arun Kumar Verma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种改进型混合有源中点钳位（IHANPC）五电平逆变器，作为传统5L ANPC逆变器的升级方案。该拓扑通过将开关电容（SC）充电至输入电压的一半，实现了直流母线电压利用率翻倍，从而无需额外的升压级，有效提升了功率密度并降低了系统复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站逆变器具有重要参考价值。通过提升直流母线利用率并省去升压级，该拓扑有望显著减小逆变器体积、降低损耗并提升功率密度，符合阳光电源追求高效率、高功率密度的产品迭代方向。建议研发团队评估该拓扑在下一代高压组串式逆变器中的应用潜力，特别是在降低系统成本和提升轻载效...
一种三相协同控制的Buck-Boost电流直流环节电动汽车充电器
A Three-Phase Synergetically Controlled Buck–Boost Current DC-Link EV Charger
Daifei Zhang · Jonas Huber · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
随着电动汽车普及，市场对高效、紧凑型充电模块需求激增。为兼容200-1000V宽电压范围，本文提出一种基于电流直流环节的Buck-Boost拓扑充电器，通过协同控制实现高效的电压调节与功率转换，提升了充电系统的功率密度与灵活性。
解读: 该研究提出的电流直流环节Buck-Boost拓扑，能有效解决高压快充场景下的宽电压范围兼容性问题，与阳光电源电动汽车充电桩业务高度契合。该技术有助于提升充电模块的功率密度，降低散热成本，优化整机体积。建议研发团队关注其协同控制策略，以提升阳光电源充电桩在复杂电网环境下的动态响应能力和转换效率，进一步...
一种基于瞬态建模的直流母线电容在线监测灰箱法
A Transient-Modeling-Based Grey-Box Method for Online Monitoring of DC-Link Capacitors
Zhaoyang Zhao · Haitao Hu · Zhengyou He · Weiguo Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种用于直流母线电容在线监测的灰箱法。研究发现，AC/DC和DC/DC变换器中直流母线电压的瞬态行为类似于并联RLC电路的零状态响应。此外，变换器大信号瞬态轨迹的阻尼因子α与电容值直接相关，通过该方法可实现电容老化状态的实时监测。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器和储能PCS中极易老化的关键薄弱环节，直接影响整机寿命。该研究提出的灰箱监测法无需额外硬件，通过分析瞬态电压特征即可实现电容健康状态（SOH）评估，具有极高的工程应用价值。建议将其集成至iSolarCloud智能运维平台，应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/P...
基于自适应输出电压调节的构网型逆变器直流母线欠压解决方案
Adaptive-Output-Voltage-Regulation-Based Solution for the DC-Link Undervoltage of Grid-Forming Inverters
Cheng Luo · Xikui Ma · Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于自适应输出电压调节（AOVR）的控制策略，旨在缓解构网型（GFM）逆变器在遭受大扰动时出现的直流母线欠压问题，从而保障系统运行安全。该方法通过动态调整输出电压，有效抑制了直流侧电压跌落，提升了逆变器在极端工况下的稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的构网型（GFM）产品线至关重要。随着PowerTitan等大型储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网和微电网场景下的应用增加，系统在故障期间的直流母线稳定性直接影响设备的安全运行。AOVR策略能有效提升阳光电源产品在复杂电网扰动下的低电压穿越能力和抗冲击能力。建议研发团队将该自适应调...
基于桥接中点和耦合电感的3电平Buck-Boost变换器共模噪声抑制与电容电压自动平衡
Common-Mode Noise Reduction and Capacitor Voltage Auto-Balance Using Bridged Midpoints and Coupled Inductor in a 3-L Buck-Boost Converter
Yuliang Cao · Boran Fan · Yijie Bai · Vladimir Mitrovic 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于对称三电平Buck-Boost变换器的改进方案。通过桥接输入和输出侧中点并引入耦合电感，在有效抑制共模噪声的同时，实现了直流母线电容电压的自动平衡，提升了变换器的电磁兼容性与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及光伏逆变器产品线具有重要参考价值。三电平拓扑是公司PowerTitan及组串式逆变器的主流技术路线，该方案通过简单的硬件改进（桥接中点与耦合电感）即可实现电容电压自平衡，能有效降低对控制算法的依赖，提升系统可靠性。同时，该方案在共模噪声抑制方面的优势，有助于优...
一种线性化并解耦光伏逆变器直流母线电压控制与源非线性的简单技术
A Simple Technique Linearizing and Decoupling DC-Link Voltage Control From Source Nonlinearity in Single-Stage Photovoltaic Inverters
Leonardo Callegaro · Foad Taghizadeh · Sara Deilami · Mihai Ciobotaru · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文研究了光伏源非线性对单级单相并网逆变器直流电压调节的影响。分析发现，光伏源特性会导致调节瞬态性能与源非线性之间产生强耦合，从而恶化逆变器控制性能。文章提出了一种简单的线性化与解耦控制技术，以提升直流母线电压的调节质量。
解读: 该研究直接针对单级式光伏逆变器的核心控制难题，对阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线具有极高的应用价值。通过线性化与解耦控制，可显著提升逆变器在光照剧烈波动下的直流母线电压稳定性，减少对电网的谐波注入，从而优化MPPT追踪效率。建议研发团队将此解耦算法集成至iSolarCloud智能运维平台的固...
多驱动系统中直流母线电容纹波电流的优化调制策略
Optimal Modulation Strategy for Ripple Current Reduction of DC-Link Capacitor in Multidrive Systems
Bo Yao · Zhongting Tang · Dinesh Kumar · Haoran Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种显著降低多驱动系统直流母线电容纹波电流的调制方法。该方法基于推导出的直流侧并联多驱动器电容纹波电流解析模型，深入分析了负载、功率因数、调制比及开关频率等参数对纹波电流的影响，旨在通过优化调制策略提升系统性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如PowerTitan/PowerStack储能系统及大型组串式逆变器。在多机并联或多模块储能系统中，直流母线电容是影响系统寿命和可靠性的关键瓶颈。通过该优化调制策略，可有效降低电容纹波电流，从而减小电容体积、降低温升并延长使用寿命，这对提升阳光电源产品的功率密...
基于阻抗的直流母线电压同步电压源变换器动态分析
Impedance-Based Dynamics Analysis for DC-Link Voltage-Synchronized Voltage-Source Converters
Liang Zhao · Xiongfei Wang · Zheming Jin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文针对采用直流母线电压同步控制的电压源变换器（VSC），提出了交流侧和直流侧的阻抗建模与动态分析方法。研究探讨了不同直流侧负载与电源对系统稳定性的影响，发现恒功率负载（CPL）相比恒流和恒阻负载具有更高的失稳风险。
解读: 该研究对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要指导意义。在光储一体化系统中，直流母线侧往往连接电池系统或DC-DC变换器，表现出显著的恒功率负载特性。本文提出的阻抗分析方法可用于优化PCS的控制环路设计，特别是在弱电网环境下，通过精确的阻抗...
V2G系统的二次谐波电流抑制与动态响应提升
Second Harmonic Current Suppression and Dynamic Response Improvement for V2G System
Yipei Wang · Ji-Woong Yang · Woo-Joon Kim · Tae-Ho Kwon 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
电动汽车与电网通过V2G系统进行双向交互。在V2G运行中，交流侧功率存在两倍工频脉动，导致直流侧产生二次谐波电流，降低系统可靠性。本文通过引入中心频率为2fo的带阻滤波器，有效抑制了该谐波并提升了系统的动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩（尤其是支持V2G功能的设备）及储能变流器（PCS）产品线具有重要指导意义。在V2G应用中，直流侧二次谐波电流会加速电池老化并影响电能质量，通过优化带阻滤波器设计，可显著提升阳光电源充电桩的输出电能质量及系统可靠性。此外，该控制策略可平滑直流母线电压波动，降低对DC/...
基于调制的DAB变换器二次谐波下直流偏置消除方法
Modulation-Based DC-Bias Elimination of DAB Converter Under Second Harmonic
Zhenchao Li · Yan Zhang · Jinjun Liu · Cheng Nie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
作为固态变压器基本单元，单相H桥与双有源桥（DAB）级联系统具有高效率和灵活功率流优势。然而，固有的二次谐波功率会导致直流母线电压纹波及移相振荡，特别是在双向谐波干扰的背靠背系统中。本文提出了一种基于调制的控制策略，旨在消除DAB变换器在二次谐波影响下的直流偏置问题。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有重要价值。DAB变换器是双向储能变流器的核心拓扑，在单相或三相不平衡工况下，二次谐波引起的直流偏置会导致变压器饱和及电流畸变，影响系统可靠性。通过该调制策略，可有效抑制直流母线电压纹波，提升PCS在复杂电网环境下...
直流母线电压同步电压源变换器的低频振荡分析与阻尼
Analysis and Damping of Low-Frequency Oscillation for DC-Link Voltage-Synchronized VSCs
Liang Zhao · Zheming Jin · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文研究了直流母线电压同步控制的电压源变换器（VSC）在弱电网下的低频振荡问题。该振荡主要由直流侧恒功率负载/源（CPL/CPS）引起。文章提出了一种有源阻尼方法，通过优化控制参数抑制振荡，提升系统在直流侧功率波动下的稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。在PowerTitan等大型储能系统及组串式光伏逆变器中，直流侧功率波动与电网同步控制的交互是影响系统稳定性的关键。随着电网弱化，直流母线电压同步控制带来的低频振荡风险增加。建议研发团队将该有源阻尼策略集成至iSolarCloud智能运维平台及PCS控制算法中，特别...
SiC功率模块中硅基RC缓冲器的异构集成以降低寄生振荡噪声
Heterogeneous Integration of Silicon-Based RC Snubber in SiC Power Module for Parasitic Oscillation Noise Reduction
Yu Zhou · Yuting Jin · He Xu · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
由于SiC器件开关速度快且电容较小，寄生振荡已成为SiC变换器中高频EMI噪声的主要来源。直流母线缓冲器是经济有效的噪声抑制方案，但现有陶瓷电容存在温度限制和热降额问题。本文提出了一种在SiC功率模块内异构集成硅基RC缓冲器的方法，有效解决了噪声抑制与热稳定性之间的矛盾。
解读: 该技术对阳光电源的SiC组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要价值。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件带来的EMI和寄生振荡问题日益突出。将RC缓冲器异构集成至功率模块内部，不仅能显著提升电磁兼容性（EMC）表现，还能优化模块的热设...
一种用于并网光伏发电系统的三端口能量路由器及其优化控制方法
A Three-Port Energy Router for Grid-Tied PV Generation Systems With Optimized Control Methods
Liang Wang · Haoyu Wang · Minfan Fu · Junrui Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种新型三端口能量路由器，旨在提升并网光伏系统的智能化管理水平。该变换器实现了光伏源、电池和直流母线之间的高集成度接口，通过优化的控制策略，有效提升了系统的能量调度效率与性能。
解读: 该研究提出的三端口拓扑结构与阳光电源的“光储一体化”战略高度契合。对于阳光电源的户用及工商业储能产品线（如PowerStack系列），这种高集成度的多端口变换器架构能够有效减少功率级数量，降低系统成本并提升转换效率。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度方面的潜力，并将其优化控制算法应用于iSolar...
不平衡电网电压下三相并网逆变器有功功率纹波抑制策略
An Active Power Ripple Mitigation Strategy for Three-Phase Grid-Tied Inverters Under Unbalanced Grid Voltages
Cheng-Yu Tang · Jia-He Jheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文针对三相三线制并网逆变器，提出了一种在电网电压不平衡工况下的有功功率纹波抑制策略。在不平衡电压下，逆变器输出功率及直流母线电压会出现二倍频振荡。传统方案多依赖四线制或四桥臂拓扑，而本文提出的策略旨在通过控制手段有效缓解该问题。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网或复杂电网环境下的电能质量问题。在电网电压不平衡时，直流母线电压的二倍频波动会影响电容寿命及输出电流谐波。该策略无需增加硬件成本（如四桥臂拓扑），仅通过控制算法优化即可提升系统稳定性，非常契合阳光电源追求高可靠性与高功率密度的产品设...
基于传导EMI时频分析与机器学习分类的直流母线电容状态监测
Condition Monitoring of DC-Link Capacitors Using Time–Frequency Analysis and Machine Learning Classification of Conducted EMI
Tyler McGrew · Viktoriia Sysoeva · Chi-Hao Cheng · Chad Miller 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种非侵入式状态监测系统，利用三相逆变器直流母线电容产生的传导电磁干扰（EMI）的时频分析特征，结合机器学习算法对电容的健康状态进行分类，旨在降低电力电子系统的维护成本并提升可靠性。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心易损件。该研究提出的非侵入式EMI监测技术，无需额外传感器即可实现电容健康状态的在线诊断，极大地契合了iSolarCloud智能运维平台对设备全生命周期管理的需求。建议研发团队将此...
用于降低电压源逆变器直流母线电容电流的广义不连续PWM方法载波选择策略
Carrier Selection Strategy of Generalized Discontinuous PWM Method for Current Reduction in DC-Link Capacitors of VSI
Junhyuk Lee · MyeonghWon Kim · JunghWook Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对两电平三相电压源逆变器的广义不连续脉宽调制（GDPWM）载波选择策略。该方法在保持最低开关损耗的同时，通过选择性使用载波，有效降低了全工况下的直流母线电容电流有效值，从而提升了逆变系统的可靠性与寿命。
解读: 该研究直接优化了逆变器的核心调制算法，对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack系列储能变流器（PCS）具有重要价值。直流母线电容是影响逆变器可靠性的关键薄弱环节，通过该GDPWM优化策略，可在不增加硬件成本的前提下降低电容纹波电流，显著延长电容寿命并提升系统可靠性。建...
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