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基于矩阵构造的模块化多电平变换器电压传感器缩减分析与优化
Analysis and Optimization of Matrix-Construction-Based Voltage Sensor Reduction for MMCs
Shunfeng Yang · Yudong Guan · Jie Gong · Zhi Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
采用矩阵构造技术减少电压传感器数量的模块化多电平变换器（MMC）可显著降低硬件成本，但可能因开关矩阵奇异及子模块电容电压估测不准而影响系统性能。本文分析了奇异矩阵的生成机理并计算其发生概率，评估关键参数对方法适用性的影响，提出补偿功率器件导通压降与采样偏差以提高估测精度，并给出组内子模块数目的选取准则。通过闭环电压控制验证了该方法在多种工况下的可行性，实验结果证明了所提策略的有效性。
解读: 该MMC电压传感器缩减技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过矩阵构造方法减少传感器数量可直接降低硬件成本，提升系统可靠性。文中提出的奇异矩阵规避策略、功率器件压降补偿方法及组内子模块数优化准则，可应用于阳光电源多电平储能变流器的传感器配置优化，在保证...
模块化多电平矩阵变换器与低频海上风电场协调惯性响应控制策略
Coordinated Inertial Response Control Strategy for Modular Multilevel Matrix Converter and Low Frequency Offshore Wind Farm
Yibo Li · Qiuwei Wu · Yafeng Jiang · Jian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
模块化多电平矩阵变换器（M³C）是低频输电技术的核心组件，该技术可使海上风电系统与陆上交流（AC）系统解耦。这使得海上风电场（OWF）无法直接响应陆上系统的频率变化。因此，本文利用M³C的子模块电容电压（SM - CV）来传递电网频率变化信息，并提出一种M³C与OWF协同向陆上交流系统提供惯性响应的控制策略。建立了M³C的SM - CV与电网频率之间的关系，赋予了M³C惯性响应能力。利用M³C的SM - CV变化获取所需的低频变化信息，然后利用信号通道将低频频率变化信息传递给OWF。对OWF采用...
解读: 该研究的M3C虚拟惯性控制策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。首先，虚拟惯性控制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，提升其电网支撑能力。其次，协调控制思路可用于优化阳光电源风电变流器的VSG控制算法，特别是在大型海上风电项目中。此外，频率解耦与惯性响应的创新方...
基于时序卷积网络的电容电压预测与降低开关频率的MMC电压平衡控制
Temporal Convolutional Network-Based Capacitor Voltage Prediction With Reduced Switching Frequency for Voltage Balancing in MMC
Jyoti Ranjan Dash · Prasanta Kumar Mohanty · Pramod Agarwal · Premalata Jena 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化、可扩展性和容错性，在高、中功率应用中得到了广泛应用。子模块（SM）电容电压的准确估计和控制对于确保电压平衡至关重要，但直接测量会增加复杂度和成本，而高开关频率会导致过多的损耗。本文提出了一种两阶段方法：首先，基于多层时间卷积网络（TCN）的模型预测子模块电容电压，无需直接测量；其次，一种电压平衡策略利用预测的电压来最小化开关频率。脉宽调制（PWM）以载波频率而非采样频率运行，减少了不必要的开关事件，降低了损耗。仿真和硬件实验在各种场景下验证了该方法的有效性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于时序卷积网络（TCN）的模块化多电平换流器（MMC）电容电压预测技术具有重要的战略价值。MMC拓扑结构在我司大功率光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及中压传动系统中已有广泛应用，该技术针对子模块电容电压平衡这一核心痛点提供了创新解决方案。 技术价值方面，该方法通过...