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基于损耗因子的背靠背变换器直流母线电解电容状态监测
Condition Monitoring of DC-Link Electrolytic Capacitor in Back-to-Back Converters Based on Dissipation Factor
Moein Ghadrdan · Saeed Peyghami · Hossein Mokhtari · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文研究了利用损耗因子作为电解电容寿命指标的可行性，旨在建立电力电子变换器的状态监测系统。通过该监测技术，可有效确定预测性维护的最佳时机，显著缩短变换器维修时间并提升系统整体可用性。
解读: 电解电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的关键易损元器件。该研究提出的基于损耗因子的状态监测方法，能够精准评估电容老化程度，对于提升阳光电源产品的全生命周期可靠性至关重要。建议研发团队将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台...
针对直流侧电压不平衡的三电平逆变器解析式不连续空间矢量PWM
An Analytical Discontinuous Space-Vector PWM for Three-Level Inverters With Unbalanced DC-Link Voltages
Qingzeng Yan · Langtao Xiao · Haoming Chen · Xibo Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对三电平逆变器直流侧电压不平衡问题，传统PWM调制会导致谐波增加及线性调制范围缩小。本文提出一种解析式不连续空间矢量PWM（DSVPWM）策略，旨在抑制输出谐波、最大化线性调制范围，并有效降低开关损耗。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要意义。在大型地面电站或工商业项目中，由于光伏组串遮挡、老化不一致或电容参数偏差，直流侧电压不平衡现象时有发生。该解析式DSVPWM策略能够直接优化逆变器在非理想工况下的输出质量，提升系统效率并降低开关损耗。建议研发团队将其集成至iSolarCloud...
电子设备中直流母线电容在高频传导干扰下的建模与分析
Modeling and Analysis of DC-Link Capacitors Subjected to High Frequency Conducted Disturbances in Electronic Equipment
Selcuk Sakar · Sarah Ronnberg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
随着电力电子设备高频发射的增加，直流母线电容面临性能退化和寿命缩短的风险。本文分析了高频电压畸变如何导致AC-DC变换器产生间歇性电流，并研究了这种干扰对电容运行的影响，为电力电子系统的可靠性设计提供了理论依据。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器中的核心薄弱环节。该研究揭示了高频干扰对电容寿命的潜在影响，对提升阳光电源产品的长期可靠性至关重要。建议在研发阶段将高频传导干扰纳入电容应力分析模型，优化逆变器及PCS的EMI滤波设计，并结合iSol...
交流/直流/交流PWM变换器直流母线电容的在线状态监测
Online Condition Monitoring of DC-Link Capacitor for AC/DC/AC PWM Converter
Ting Li · Jie Chen · Peicheng Cong · Xiaoteng Dai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于信号注入的交流/直流/交流PWM变换器直流母线电容在线监测方案。该方法无需停机，在整流器和逆变器正常运行期间即可实时估算电容值。通过向直流母线电压注入低频信号，并分析其对总谐波失真（THD）的影响，实现对电容老化状态的有效评估。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中寿命最薄弱的元器件之一。该在线监测技术对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器具有极高的应用价值。通过集成此算法，iSolarCloud平台可实现电容健康状态的实时预警，从“被动维修”转向“预测性维护”，...
基于VSC的直流系统中电容放电I2t的短路故障归一化分析
Normalization of Capacitor-Discharge I2t by Short-Circuit Fault in VSC-Based DC System
Seong-Yong Lee · Young-Kwang Son · Hyung-June Cho · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
在基于电压源变换器（VSC）的直流系统中，由于直流母线电容的存在，短路电流会迅速上升。工业界常采用高速熔断器在电流续流损坏半导体器件前进行保护。为优化保护系统设计，必须对电容放电I2t进行分析，并确保其设定值高于熔断器的熔断特性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏逆变器中直流侧的保护策略。在这些高功率密度系统中，直流母线电容放电产生的短路电流是威胁IGBT等功率器件安全的关键因素。通过对I2t的精确分析与归一化，有助于优化PCS内部的熔断器选型与保护逻辑，提升系统在极端故障...
一种基于滞环中点误差带不连续PWM方法的三电平NPC逆变器电容电压平衡策略
Simple Capacitor Voltage Balancing for Three-Level NPC Inverter Using Discontinuous PWM Method With Hysteresis Neutral-Point Error Band
Ibrahim Mohd Alsofyani · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
三电平中点钳位（3L-NPC）逆变器广泛应用于中低功率领域，但直流侧电容电压不平衡问题会引起输出波形畸变。本文提出一种结合不连续脉宽调制（DPWM）与滞环中点电压误差带的控制方法，旨在有效平衡中点电压，提升输出电能质量。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。3L-NPC拓扑是公司大功率光伏逆变器和储能变流器（PCS）的主流拓扑之一。中点电压平衡是提升系统效率和可靠性的关键，通过引入DPWM与滞环控制，可进一步降低开关损耗，优化散热设计，并改善在复杂电网环境下的输出谐波性能。建议研发团队评估...
基于模型预测的单相三电平逆变器电压平衡控制
Model Predictive-Based Voltage Balancing Control for Single-Phase Three-Level Inverters
Yonglu Liu · Xiangxu Mao · Guangfu Ning · Hanbing Dan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
中点电压平衡对单相三电平逆变器的安全运行至关重要。本文提出了一种基于模型预测的电压平衡方法，通过选择合适的冗余小矢量来平衡直流侧电压，并显著减少了电压传感器的使用数量，降低了系统硬件成本与复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及工商业三电平组串式逆变器产品线具有重要价值。三电平拓扑在提升逆变效率和减小滤波体积方面优势明显，但中点电位平衡一直是控制难点。该研究提出的无传感器或少传感器模型预测控制（MPC）方案，不仅能降低BOM成本，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算法...
弱电网下不同直流母线电压控制器的虚拟同步机阻抗分析与稳定性研究
Impedance Analysis and Stabilization of Virtual Synchronous Generators With Different DC-Link Voltage Controllers Under Weak Grid
Jian Guo · Yandong Chen · Lei Wang · Wenhua Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文研究了虚拟同步机（VSG）在弱电网环境下，因直流母线电压控制器实现方式不同而导致的系统不稳定性问题。通过建立VSG在dq坐标系下的宽频阻抗模型，揭示了弱电网下直流侧控制与交流侧并网性能的耦合机制，并提出了相应的稳定性优化策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心构网型（Grid-Forming）技术。随着全球光伏与储能电站接入弱电网比例提升，VSG技术是提升系统支撑能力的关键。文章提出的阻抗建模与稳定性分析方法，可指导阳光电源PowerTitan系列储能PCS及组串式逆变器在复杂电网环境下的控制参数优化，有效避免弱电网下的振荡风...
直流母线薄膜电容器的安全工作区
Safe Operating Area of DC-Link Film Capacitors
Shuai Liu · Zhan Shen · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了直流母线应用中薄膜电容器的安全工作区（SOA）概念。该SOA通过电容器电压和纹波电流来界定，综合考虑了环境温度、老化程度及参数偏差的影响，并提供了理论推导与实验验证。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan/PowerStack）中决定寿命的关键薄膜器件。该研究提出的SOA概念为阳光电源的研发提供了量化评估工具，有助于在设计阶段更精准地平衡功率密度与可靠性。通过引入环境温度与老化参数，可优化iSolarCloud平台的...
通过死区效应估计实现逆变器非线性补偿
Inverter Nonlinearity Compensation Through Deadtime Effect Estimation
Joon-Hee Lee · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种通过估计死区效应来补偿逆变器非线性的方法。死区效应受逆变器制造公差、电流、直流母线电压及温度等运行条件影响。为实现精确补偿，必须对死区效应进行实时估计，以提高逆变器的输出波形质量和控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式、集中式光伏逆变器及储能变流器PCS）具有显著的优化价值。死区效应是影响逆变器输出电流谐波和低功率段线性度的关键因素。通过引入动态死区补偿算法，可有效提升阳光电源产品在宽电压、宽温度范围下的电能质量，特别是在弱电网环境下，能显著改善电流畸变。建议研发团队将该算法集...
利用开关振荡阻尼特性在线监测电压源变换器直流母线电容ESR
Online ESR Monitoring of DC-Link Capacitor in Voltage-Source-Converter Using Damping Characteristic of Switching Ringings
Dawei Xiang · Yan Zheng · Hao Li · Yi Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
在线监测直流母线电容的等效串联电阻（ESR）对电力变换器的故障预测和预防性维护至关重要。传统方法基于PWM电压和电流纹波，易受轻载等工况影响。本文提出一种利用开关振荡阻尼特性进行ESR在线监测的新方法，有效提升了在不同工况下的估算精度与可靠性。
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、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。直流母线电容是功率变换器中最易老化的关键组件之一，通过利用开关振荡特性实现ESR的在线监测，无需额外硬件成本，即可实现对电容健康状态的实时评估。这不仅能显著提升iSola...
基于STFT技术的Boost变换器直流母线电解电容在线故障诊断
On-Line Fault Diagnosis of DC-Link Electrolytic Capacitors in Boost Converters Using the STFT Technique
Khaled Laadjal · Mohamed Sahraoui · Antonio J. Marques Cardoso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
铝电解电容（AEC）的老化与温度效应导致的电解液挥发是电力电子设备故障的主要原因。当等效串联电阻（ESR）增加80%时，通常被视为电容寿命终点。本文提出一种利用短时傅里叶变换（STFT）技术，对Boost变换器中的直流母线电解电容进行在线故障诊断的方法，旨在提升电力电子系统的可靠性。
解读: 电解电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器（PCS）中直流母线侧的关键薄弱环节，直接影响设备寿命。该研究提出的STFT在线诊断方法，无需额外传感器即可实现电容老化状态的实时监测，对于提升PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏逆变器的运维可靠性具有重要价值。建议研发...
光伏逆变器效率与可靠性提升的最小直流母线电压控制
Minimum DC-Link Voltage Control for Efficiency and Reliability Improvement in PV Inverters
Joao Marcus Soares Callegari · Allan Fagner Cupertino · Victor de Nazareth Ferreira · Heverton Augusto Pereira · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对两级式并网光伏逆变器，提出了一种最小直流母线电压控制策略。该策略通过实时计算功率传输所需的最小直流母线电压，有效降低了电容和功率半导体器件的应力，从而在提升系统转换效率的同时，增强了逆变器的运行可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心技术需求。通过动态优化直流母线电压，可显著降低逆变器内部IGBT等功率器件的开关损耗，提升整机效率，同时减轻直流侧电容的电压应力，延长关键元器件寿命，符合阳光电源追求高可靠性与高功率密度的产品设计理念。建议研发团队在下一代组串式逆变器（如SG系列）...
全调制比范围内三电平光伏混合有源中点钳位逆变器直流母线电容寿命提升方法
Improving DC-Link Capacitor Lifetime for Three-Level Photovoltaic Hybrid Active NPC Inverters in Full Modulation Index Range
Ye-Ji Kim · Seok-Min Kim · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种针对三电平光伏混合有源中点钳位（ANPC）逆变器的直流母线电容寿命提升方法，适用于全调制比范围。直流母线电容电流纹波会导致温度升高及磨损失效。该研究通过优化控制策略降低电容电流应力，从而延长逆变器在光伏系统中的使用寿命。
解读: 该研究直接针对光伏逆变器核心薄弱环节——直流母线电容的寿命问题，对阳光电源的组串式及集中式逆变器产品线具有极高参考价值。三电平ANPC拓扑在阳光电源的高功率密度逆变器中广泛应用，通过优化调制策略降低电容纹波电流，可有效提升产品在高温、高负载工况下的可靠性，降低全生命周期运维成本。建议研发团队将此方法...
直流母线电容器状态监测技术综述
An Overview of Condition Monitoring Techniques for Capacitors in DC-Link Applications
Zhaoyang Zhao · Pooya Davari · Weiguo Lu · Huai Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
电容器是电力电子变换器直流母线的核心组件，用于平衡功率、抑制电压纹波及短期储能。直流母线电容器的状态监测（CM）对提升变换器系统的可靠性至关重要。本文综述了近年来直流母线电容器状态监测的研究进展，探讨了相关技术在提升电力电子系统可靠性方面的应用。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的关键薄弱环节，其老化直接影响产品寿命与运维成本。该文献综述的状态监测技术可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，通过在线监测电容参数变化，实现故障预警与全生命周期管理。建议研发团...
通过电流波形整形扩展光伏逆变器的运行范围
Extended Operation Range of Photovoltaic Inverters by Current Waveform Shaping
Sebastian Bruske · Giovanni De Carne · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
光伏逆变器的并网运行受限于MPPT提供的直流母线电压。当电压低于阈值时，逆变器被迫脱网，导致能量损失。本文提出一种电流波形整形技术，旨在优化逆变器在低直流电压下的运行能力，减少因电压波动导致的停机，从而提升系统发电收益。
解读: 该技术直接针对光伏逆变器的核心痛点——低辐照或极端工况下的脱网问题。对于阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和户用逆变器产品线，该研究提出的电流波形整形算法可有效拓宽MPPT的工作电压范围，提升弱光环境下的发电效率，减少停机时间。建议研发团队评估该控制策略在现有DSP控制平台上的移植可行性，将其作为...
基于直接电流控制的电压源变换器直流母线电容RMS电流负载测定
Determination of RMS Current Load on the DC-Link Capacitor of Voltage Source Converters Using Direct Current Control
Sebastian Raab · Andreas Kramer · Ansgar Ackva · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
直流母线电容的RMS电流负载是电压源变换器设计的关键指标。现有文献多针对空间矢量调制等传统调制方案，无法直接应用于直接电流控制算法。本文提出了一种适用于直接电流控制算法的直流母线电容RMS电流负载计算新方法，为变换器的优化设计与可靠性评估提供了理论支撑。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心薄弱环节，其寿命直接决定了产品的可靠性。该研究提出的针对直接电流控制的RMS电流计算方法，能够更精确地评估电容在动态工况下的热应力，有助于优化逆变器及PCS的硬件选型与散热设计。...
基于简化解析建模的多驱动系统直流母线电容器寿命预测
Lifetime Prediction of DC-Link Capacitors in Multiple Drives System Based on Simplified Analytical Modeling
Haoran Wang · Shili Huang · Dinesh Kumar · Qian Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文探讨了多驱动并联系统下直流母线电容器的寿命预测问题。不同于单驱动系统，多驱动并联产生的谐波畸变会通过电网耦合，对电容器的可靠性产生复杂影响。文章提出了一种简化解析模型，旨在评估此类应用场景下的电容器寿命，为电力电子设备的可靠性设计提供理论支撑。
解读: 直流母线电容器是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心易损件。该研究提出的多驱动系统谐波耦合分析方法，对于提升阳光电源在多机并联场景下的系统可靠性至关重要。建议研发团队将此解析模型集成至iSolarCloud智能运维平台或设计仿真工具中...
一种基于模型的直流母线电容离线加速测试监测方法
A Model-Based Monitoring Method for Offline Accelerated Testing of DC-Link Capacitor in Three-Phase Inverter Systems
Weiyang Zhou · Mengqi Wang · Qunfang Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种针对三相逆变器直流母线电容的监测方法，无需额外高性能硬件或复杂计算。通过向直流母线注入交流电压并结合理论分析，建立电容数学模型。该方法仅需参数估计，即可实现对电容状态的有效监测，适用于离线加速测试场景。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中寿命最薄弱的元器件之一。该监测方法无需增加额外硬件成本，通过数学建模实现电容状态评估，对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统具有极高的应用价值。在产品研发阶段，该技术可显著提升离线加速老化测试的精度；在运维阶段，可...
具有无失真电压饱和与抗饱和功能的多频电流控制有效限流方法
Effective Current Limitation for Multifrequency Current Control With Distortion-Free Voltage Saturation and Antiwindup
Alejandro G. Yepes · Jesús Doval-Gandoy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对三相变换器中非正序基波电流的控制需求，提出了一种多频电压饱和与抗饱和（VSA）技术。该方法旨在解决输出电压饱和（如大电压扰动或直流母线电压降低引起）下的系统失真问题，通过改进控制策略实现有效的电流限制，确保变换器在极端工况下的稳定运行。
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、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。在弱电网环境或电网电压跌落等复杂工况下，逆变器常面临电压饱和风险，导致电流控制失真。该多频抗饱和算法能有效提升阳光电源产品在电网故障下的电流支撑能力和低电压穿越（LVRT）性能，确保在直流母线电压波动时仍能...
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