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模块化多电平变换器内部能量平衡方法的综合比较
Comprehensive Comparison of Modular Multilevel Converter Internal Energy Balancing Methods
Stefan Milovanovic · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
模块化多电平变换器（MMC）通过堆叠子模块实现了理论上无限的电压扩展能力，但同时也带来了内部能量控制的复杂性。本文旨在对MMC内部能量平衡的各种控制策略进行综合比较，以确保子模块簇能量维持在设定值，从而保障变换器运行的稳定性。
解读: MMC拓扑在高压大功率光伏发电及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有显著优势。阳光电源在集中式逆变器及大型储能变流器领域持续深耕，该文献研究的内部能量平衡控制策略对于提升大容量变换器的动态响应速度、降低谐波含量及提高系统可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注文中提到的先进平衡算法，以优...
集成电池储能的模块化多电平变换器分析与控制
Analysis and Control of Modular Multilevel Converters With Integrated Battery Energy Storage
Michail Vasiladiotis · Alfred Rufer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
多电平变换器与电池储能系统是中压电网的关键组件。模块化多电平变换器（MMC）通过将储能单元分散嵌入多个子模块中，实现了低电压下的高效储能集成。本文分析了此类系统的拓扑特性及控制策略，旨在提升中压电网中可再生能源的集成能力与系统稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务具有重要参考价值。目前PowerTitan等大型储能系统多采用集中式或组串式架构，而MMC技术在中压直挂式储能领域具有显著优势，能有效降低对变压器的依赖并提升电能质量。建议研发团队关注MMC拓扑在兆瓦级储能系统中的应用，特别是其在电网侧储能（Utility-scale B...
模块化多电平变换器子模块的无线控制
Wireless Control of Modular Multilevel Converter Submodules
Bars Ciftci · Sebastian Schiessl · James Gross · Lennart Harnefors 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
模块化多电平变换器（MMC）子模块的无线控制技术具有降低成本和简化安装的潜力。然而，无线通信带来的延迟和干扰等挑战，使得传统的有线控制方法无法直接应用，需开发针对无线环境的控制策略以确保系统稳定性。
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。MMC拓扑常用于高压大功率场景，无线控制可显著减少光纤布线，降低系统复杂度和安装成本，提升大型电站的运维效率。建议研发团队关注无线通信的实时性与抗干扰能力，探索其在PowerTitan储能变流器模块化设计中的...
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...
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...
一种模块化多电平变换器的模型辅助测试方案
A Model Assisted Testing Scheme for Modular Multilevel Converter
Yuan Tang · Li Ran · Olayiwola Alatise · Philip Mawby · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于高压直流输电及柔性交流输电系统。制造商与运营商需深入了解子模块的应力条件。本文提出一种模型辅助测试方案，旨在通过仿真与实验结合，准确评估MMC子模块在复杂工况下的运行可靠性与应力分布。
解读: MMC技术是高压大功率电力电子设备的核心，与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术架构高度相关。随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展，MMC拓扑在电网侧储能及高压并网应用中具有重要潜力。本文提出的模型辅助测试方案，有助于优化阳光电源在大型储能PCS中的功率模块设...
基于FPGA的模块化多电平变换器实时器件级瞬态电热模型
Real-Time Device-Level Transient Electrothermal Model for Modular Multilevel Converter on FPGA
Zhuoxuan Shen · Venkata Dinavahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
针对模块化多电平变换器（MMC）子模块数量多、实时仿真计算压力大的难题，本文提出一种基于数据手册的器件级瞬态电热模型。该方法在FPGA上实现了MMC的实时仿真，在保证计算速度的同时，兼顾了IGBT模块的详细电热特性，为电力电子系统的精确建模提供了新思路。
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。随着大功率变换器向多电平拓扑演进，在研发阶段通过FPGA实现高精度的电热瞬态仿真，能够显著提升对IGBT模块热应力的评估能力，从而优化散热设计并提高系统可靠性。建议研发团队将其引入到高压大功率变流器的数字孪生...
电池电动汽车模块化多电平变换器效率评估
Efficiency Assessment of Modular Multilevel Converters for Battery Electric Vehicles
Mahran Quraan · Pietro Tricoli · Salvatore D Arco · Luigi Piegari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文评估了将集成电池单元的模块化多电平变换器（MMC）用于电动汽车牵引驱动的性能。在该拓扑中，单个电池单元连接至变换器子模块的直流链路，实现了充放电的高度灵活性，并简化了传统电动汽车电池管理系统（BMS）的设计。
解读: 该研究探讨的模块化多电平拓扑（MMC）与电池集成技术，在电力电子架构上与阳光电源的储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩业务有技术同源性。虽然目前阳光电源的充电桩产品主要聚焦于直流快充，但该技术路线中关于子模块化设计和BMS集成控制的思路，可为公司下一代高压、高效率充电桩及车载电力电子集成方案提供参考...
一种基于参考子模块的模块化多电平变换器电容状态监测方法
A Reference Submodule Based Capacitor Condition Monitoring Method for Modular Multilevel Converters
Zhongxu Wang · Yi Zhang · Huai Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种基于参考子模块（SM）的模块化多电平变换器（MMC）电容状态监测新方法。通过充分利用SM电压传感器的测量范围，显著提高了电容监测的精度。文中对比了现有方法与所提方法的精度差异，量化了性能提升效果。
解读: 该技术对于阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中应用广泛，电容作为核心储能元件，其健康状态（SOH）直接影响系统可靠性。该方法通过优化传感器利用率实现高精度监测，有助于提升阳光电源iSolarCloud平台...
基于新型混合交叉连接子模块的中压应用模块化多电平变换器
Novel Hybrid Cross-Connected Submodule-Based MMC for MV Applications
Rajat Shahane · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对中压直流应用中模块化多电平变换器（MMC）存在的子模块数量少、输出电平低以及硅基IGBT限制开关频率导致THD较高的问题，本文提出了一种新型混合交叉连接子模块拓扑，旨在提升输出电压质量并优化系统体积与成本。
解读: 该研究针对中压应用场景，通过改进MMC拓扑结构优化输出性能，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。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，该拓扑有助于在不增加额外滤波成本的前提下提升电能质量。建议研发团队关注该混合交叉连接技术在大型...
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...
一种用于模块化多电平变换器环流谐波抑制的重复控制方案
A Repetitive Control Scheme for Harmonic Suppression of Circulating Current in Modular Multilevel Converters
Liqun He · Kai Zhang · Jian Xiong · Shengfang Fan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
模块化多电平变换器（MMC）中，开关动作与子模块电容电压波动间的相互作用会导致环流中出现二倍频及其他偶次谐波。这些谐波会增加功率损耗、加重功率器件电流应力，甚至引发暂态不稳定。本文提出了一种重复控制方案以有效抑制此类环流谐波。
解读: 该研究针对MMC拓扑的环流抑制问题，对阳光电源的大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更大容量发展，MMC拓扑的应用潜力增加。该重复控制方案能有效降低系统损耗并提升功率器件的可靠性，建议研发团队将其引入大功率PCS的控...
基于功率平衡点的光伏差分功率处理低复杂度优化方法
Low-Complexity Power Balancing Point-Based Optimization for Photovoltaic Differential Power Processing
Guanying Chu · Huiqing Wen · Yihua Hu · Lin Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
差分功率处理（DPP）架构在解决光伏子模块失配问题方面极具潜力。本文针对传统基于总最小功率点（TMPP）的实时优化算法，提出了一种低复杂度的功率平衡点优化方法。该方法通过分布式子模块级最大功率点跟踪与集中式总最小功率跟踪的协同，有效提升了光伏系统的能量转换效率。
解读: 该研究探讨的差分功率处理（DPP）技术是解决光伏组件失配、提升发电效率的前沿方向。对于阳光电源的组串式逆变器产品线，虽然目前主流方案通过多路MPPT实现组件级优化，但随着光伏电站对极端复杂地形和阴影遮挡适应性的要求提高，DPP技术可作为未来提升组串式逆变器性能的潜在优化路径。建议研发团队关注该拓扑在...
模块化多电平变换器中的网络攻击
Cyber-Attacks in Modular Multilevel Converters
Claudio Burgos-Mellado · Felipe Donoso · Tomislav Dragicevic · Roberto Cardenas-Dobson 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
模块化多电平变换器（MMC）的分布式控制架构虽提升了灵活性与可扩展性，但也引入了网络安全风险。本文探讨了分布式控制下子模块（SM）面临的网络攻击威胁，分析了其对电容电压平衡及整体控制性能的影响，为提升电力电子系统的安全性提供了理论基础。
解读: 随着阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）功率等级的不断提升，MMC拓扑及其衍生技术在超高压大功率场景下的应用日益广泛。分布式控制架构虽能降低中央控制器压力，但文章提到的网络攻击风险直接威胁电网安全。建议研发团队在设计下一代大功率变流器控制系统时，将网络安全防御机制（如加密...
具有直流故障阻断能力的增强型模块化多电平变换器
The Enhanced Modular Multilevel Converter With DC Fault Blocking Capability
Govind Avinash Reddy · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对模块化多电平变换器（MMC）能量存储需求大及缺乏直流故障耐受能力的缺陷，本文提出了一种新型子模块（SM）结构。该结构在保持MMC高功率应用优势的同时，实现了直流故障阻断功能，为高压大功率电力电子变换器提供了更可靠的拓扑方案。
解读: 该研究针对MMC拓扑的直流故障处理能力进行了优化，这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。在超高压、大容量并网场景下，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心技术。建议研发团队关注该新型子模块结构在降低系统冗余度与提升故障穿越能力方面的潜力，探索其在未...
具有三有源开关对称半桥子模块及并联连接的模块化多电平变换器
Modular Multilevel Converters With Three-Active-Switch Symmetrical-Half-Bridge Submodules and Parallel Connectivity
Chenming Liu · Stefan M. Goetz · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化和可扩展性而备受关注，但其硬件和控制复杂度限制了应用。本文提出了一种采用对称半桥（SHB）子模块的MMC拓扑，通过最简结构实现双极性运行并降低成本，重点解决了子模块电容电压不平衡的挑战。
解读: 该拓扑通过简化子模块结构和优化电压平衡控制，对阳光电源的高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有参考价值。在追求更高功率密度和更低系统成本的背景下，该方案有助于提升MMC在电网侧储能及高压直流输电场景下的竞争力。建议研发团队重点评估其在复杂工况下的动态响应能力及控...
一种通过单单元注入法实现MMC电压平衡的解决方案
A Solution for Voltage Balancing in MMCs Through a Single-Cell Injection Method
Davide D'Amato · Vito Giuseppe Monopoli · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具前景，但其子模块（SM）电容电压平衡及环流抑制是控制系统的技术难点。本文提出了一种单单元注入法，旨在解决由有功功率流动引起的子模块电容电压不平衡问题，优化MMC的运行控制性能。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站升压并网及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的单单元注入法能有效解决子模块电压不平衡问题，有助于提升大功率储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的运行稳定性与可靠性。建议研发团队关注该控制策略在降低系统损耗、简化环流抑制算法方面...
基于子模块高频链路互联的优化方案
Optimization Scheme Based on High-Frequency Link Interconnection of Submodules
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Zemin Bu · Wei Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对传统模块化多电平变换器（MMC）中子模块电容电压纹波、不平衡及电容体积大、寿命短的问题，本文提出了一种改进的开关电容型MMC（SC-MMC）拓扑。该方案通过高频链路互联技术，有效抑制了纹波功率，提升了功率密度并增强了变换器的可靠性。
解读: 该技术对于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。MMC拓扑在兆瓦级高压大功率变换中应用广泛，通过引入高频链路互联优化子模块电容，可显著减小系统体积，提升功率密度，并解决电解电容寿命瓶颈。建议研发团队关注该拓扑在降低储能PCS成本及提升系统长期运行可靠...
一种用于MMC的具有改进电压平衡能力的固有开关重分配CPS-PWM策略
Inherent Switching Reallocated CPS-PWM With Improved Voltage Balancing for MMC
Li Peng · Yuxuan Ying · Zhen Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具吸引力，而电压平衡是CPS-PWM控制下的关键技术难题。本文提出了一种基于桥臂电流方向、子模块开关状态及电压排序的固有开关重分配CPS-PWM策略，有效解决了MMC子模块电容电压平衡问题。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压直流输电（HVDC）领域的重要技术储备。该研究提出的电压平衡优化策略，能够显著提升MMC在复杂电网环境下的运行稳定性与可靠性。对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）而言，该算法有助于优化子模块的开关损耗分布，延长器件寿命，并...
一种最小化子模块电容电压偏差的模块化多电平变换器预测排序算法
Predictive Sorting Algorithm for Modular Multilevel Converters Minimizing the Spread in the Submodule Capacitor Voltages
Kalle Ilves · Lennart Harnefors · Staffan Norrga · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
随着开关频率的降低，模块化多电平变换器（MMC）的电容电压平衡变得愈发困难，导致子模块电压纹波增大。本文提出了一种新型电容电压平衡策略，旨在结合低开关频率与优化的电压均衡性能，有效抑制子模块电容电压的波动范围。
解读: 该研究针对MMC拓扑的电容电压均衡问题，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。在追求高效率、低开关损耗的大功率并网设备中，降低开关频率是提升系统效率的关键，但会带来电压均衡挑战。该预测排序算法可优化子模块的投切逻辑，在保证电压平衡的前提下降低...
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