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构网型全功率风电变流器的平滑模式切换策略
Smooth Mode Switching Strategy for Grid-Forming Full-Power Wind Power Converters
代鹏程张兴谢震 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
全功率风电变流器在跟网与构网模式间的切换可提升其对不同电网强度的适应性。采用直流电压同步的构网控制在模式切换时易引发显著的直流电压暂态冲击，可能导致直流撬棒误动作，影响系统可靠性。本文通过矢量分析明确平滑切换原则，结合扰动传递函数揭示暂态成因。提出直接切换方案以消除稳态工作点阶跃扰动，并进一步设计延时切换策略，最小化电流指令扰动。RT-LAB硬件在环实验验证表明，所提方法可有效抑制直流电压冲击，实现平滑无波动切换。
解读: 该平滑模式切换策略对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品线具有重要应用价值。特别是在ST系列储能变流器中,可提升黑启动和离并网切换性能;在SG系列光伏逆变器中,有助于增强弱电网适应性。通过消除直流电压冲击和电流指令扰动,该技术可优化阳光产品在微电网和独立供电场景下的运行稳定性。这与公司在构网型...
功率分流式混合动力汽车模式切换的自适应抗饱和固定时间预设性能控制
Adaptive Antisaturation Fixed-Time Control for PS-HEV Mode Transition With Predefined Performance
Xiangwei Rong · Dehua Shi · Shaohua Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对功率分流式混合动力汽车（PS-HEV）模式切换过程中的瞬态性能要求及控制输入饱和挑战，提出了一种具有预设性能的固定时间控制器。该方法在保证动态响应速度的同时，有效提升了模式切换的平稳性，确保了速度与角度跟踪误差在预设时间内收敛。
解读: 该文献聚焦于混合动力汽车动力总成控制，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、风电）虽非直接重叠，但其核心技术——“固定时间控制”与“抗饱和算法”在阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）的功率控制中具有借鉴意义。特别是在充电桩的功率分配与动态响应优化，以及储能系统在电网波动下的快速模式切换（如并离...
风光互补交直流微电网的不间断运行与平滑模式切换自适应控制
Adaptive Control for Undisturbed Functioning and Smooth Mode Transition in Utility-Interactive Wind–Solar Based AC/DC Microgrid
Bhim Singh · Souvik Das · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对发展中国家电网波动及可再生能源不确定性带来的挑战，本文提出了一种风光微电网自适应控制策略。该方法旨在确保微电网在并网与离网模式切换过程中的平滑过渡，并维持系统在复杂工况下的稳定运行，有效提升了微电网的抗扰动能力和供电可靠性。
解读: 该研究聚焦于微电网的平滑切换与抗扰动控制，与阳光电源的PowerTitan、PowerStack储能系统及组串式逆变器业务高度契合。在微电网应用场景中，实现并离网无缝切换是提升用户侧及电网侧储能价值的核心。建议研发团队借鉴文中的自适应控制算法，优化阳光电源iSolarCloud平台下的微网能量管理系...
变速抽水蓄能机组模式转换过程中的励磁与水力系统协调控制
Coordination Control Between Excitation and Hydraulic System During Mode Conversion of Variable Speed Pumped Storage Unit
Yahong Chen · Changhong Deng · Yating Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
变速抽水蓄能机组（VSPS）具备多种运行模式，且需频繁快速转换。与常规机组不同，VSPS由励磁系统和水力系统共同控制，且两者控制相对独立。本文针对电磁响应与水力响应之间的失配问题，研究了模式转换过程中的协调控制策略，以提升系统动态响应性能与稳定性。
解读: 该研究关注变速抽水蓄能机组的复杂控制逻辑，与阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及大功率PCS业务具有技术同源性。虽然阳光电源目前聚焦于电化学储能，但VSPS的协调控制策略（如电磁与机械响应的解耦与协同）对于提升大型储能电站的构网型（GFM）控制能力、虚拟同步机（VSG）...
直流微电网中双向DC-DC变换器自主平滑模式切换的控制方案
Control Scheme for Autonomous and Smooth Mode Switching of Bidirectional DC–DC Converters in a DC Microgrid
Minho Kwon · Sewan Choi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
在直流微电网中，储能系统对于能量管理和电能质量至关重要。微电网需具备离网和并网运行能力。当交流电网发生故障时，若切换不平滑，会导致系统停运或产生剧烈瞬态现象。本文提出了一种双向DC-DC变换器的控制方案，旨在实现微电网运行模式间的自主、平滑切换。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统核心技术。在直流耦合储能架构中，双向DC-DC变换器是实现电池与直流母线能量交互的关键。文章提出的平滑模式切换控制方案，对于提升阳光电源储能变流器（PCS）在离网/并网切换过程中的动态响应性能、抑制电压电流瞬态冲击具有重要参考...
一种用于非反相Buck-Boost变换器的简单平滑过渡技术
A Simple Smooth Transition Technique for the Noninverting Buck–Boost Converter
Leonardo Callegaro · Mihai Ciobotaru · Daniel J. Pagano · Eugenio Turano 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
非反相Buck-Boost变换器因其高效率、低成本和简单的拓扑结构，在光伏组件集成应用中备受关注。然而，在Buck与Boost工作模式切换时，电压传递函数中的死区会导致输出电压突变。本文提出了一种简单的平滑过渡技术，以解决该模式切换过程中的非线性问题，提升系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。在光伏组件级电力电子（MLPE）应用中，Buck-Boost拓扑常用于实现宽电压范围的MPPT。通过引入该平滑过渡技术，可以有效消除模式切换时的电压波动，提升光伏系统的发电效率和电能质量。建议研发团队评估该控制策略在微逆变器或优化器...
消除非反相Buck-Boost变换器运行死区的多模式平滑切换策略
Multimode Smooth Switching Strategy for Eliminating the Operational Dead Zone in Noninverting Buck–Boost Converter
Leilei Jia · Xiaofeng Sun · Zhiwen Zheng · Xiaowei Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
非反相Buck-Boost变换器在模式切换时存在运行死区，导致高功率运行下输出电压振荡及系统不稳定。本文分析了死区的产生机理及其影响，研究了消除死区的必要条件，并提出了一种多模式平滑切换控制策略，有效提升了变换器在全功率范围内的运行稳定性。
解读: 该研究针对非反相Buck-Boost变换器的模式切换死区问题，对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在PowerTitan及ST系列储能系统中，双向DC-DC变换器常需在Buck与Boost模式间平滑切换，该策略有助于优化控制算法，消除切换过程中的电...
基于时延预测与干扰补偿的功率分流混合动力汽车动态切换控制
Dynamic Switching Control of Power-Split Hybrid Electric Vehicles Based on Time Delay Prediction and Interference Compensation
Jiajia Wang · Ruochen Wang · Renkai Ding · Qingzhen Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对功率分流混合动力汽车（PS-HEV）模式切换过程中时延与干扰导致的动力学性能下降问题，本文提出了一种结合扩展状态观测器（ESO）的复合控制方法。该方法有效处理了模式转换过程中的时变耦合效应，实现了对系统干扰的实时补偿，提升了车辆动态切换的平稳性与控制精度。
解读: 该研究聚焦于混合动力汽车的动力系统控制，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务在直接产品形态上关联度较低，但其核心控制算法（ESO、时延补偿）在电力电子变换器的动态响应优化方面具有参考价值。建议研发团队关注该类先进控制策略在充电桩功率模块动态调节中的应用，以提升充电桩在复杂电网环境下的输出稳定性，并为未...
微电网并网与孤岛模式平滑切换的控制系统设计
Design of Control System for Smooth Mode-Transfer of Grid-Tied Mode and Islanding Mode in Microgrid
Mingzhi Gao · Min Chen · Bin Zhao · Bodong Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种基于电压源控制的分层微电网控制系统，旨在实现并网模式（GTM）与孤岛模式（ILM）之间的平滑切换，并同时满足两种模式下的独立设计要求。该系统集成了GTM控制、ILM控制及模式切换控制策略，提升了微电网运行的稳定性和可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能系统在微电网应用中的核心需求。在构网型（GFM）技术演进背景下，实现并网与离网模式的无缝切换是提升用户侧及电网侧储能系统稳定性的关键。该分层控制架构可优化阳光电源PCS的控制算法，增强在弱电网或离网环境下的电压支撑能力，提升黑启动...
非反相Buck-Boost变换器无扰模式切换的非线性控制方法
A Nonlinear Control Method for Bumpless Mode Transition in Noninverting Buck–Boost Converter
Xing Weng · Zhengming Zhao · Kainan Chen · Liqiang Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
非反相Buck-Boost（NIBB）变换器适用于输入电压波动范围大的场景。当输入电压接近输出电压时，电路面临模式切换问题。本文分析了NIBB变换器的工作原理，并提出了一种非线性控制方法，以实现模式切换时的平滑过渡，解决电压波动带来的控制挑战。
解读: 该研究针对NIBB变换器在宽输入电压范围下的模式切换平滑性问题，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在户用光储一体机中，电池电压与光伏电压范围变化大，Buck-Boost电路常用于DC-DC级。该文提出的非线性控制方法能有效提升系统在电压临界点切换时的稳定性，减少输出电压纹波...
一种具有自适应模式切换以应对大耦合变化的钳位式IPT系统
A Clamped IPT System With Adaptive Mode Switching Against Large Coupling Variations
Bin Yang · Binshan Zhang · Zeheng Zhang · Ying Luo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对感应电能传输（IPT）系统中因偏移导致的耦合系数大幅波动问题，本文提出了一种基于双模运行的钳位式IPT系统。通过自适应模式切换，该系统显著提升了在偏移工况下的功率输出稳定性及抗偏移能力，有效解决了IPT系统在实际应用中因位置偏差导致的传输性能下降问题。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（IPT）领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术相关性。虽然目前主流充电桩以有线传导式为主，但无线充电是未来高阶自动驾驶及智慧园区充电的重要演进方向。该研究提出的抗偏移控制策略和双模切换拓扑，可为阳光电源在未来研发高效率、高容错性的无线充电产品提供技术储备，...
基于模式切换的无线电能传输系统效率优化双侧控制策略
A Dual-Sided Control Strategy Based on Mode Switching for Efficiency Optimization in Wireless Power Transfer System
Min Wu · Xu Yang · Wenjie Chen · Laili Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
无线电能传输（WPT）系统的传输效率受负载变化影响显著。本文提出了一种基于模式切换的双侧控制策略，旨在解决负载大幅波动下的效率优化问题，同时克服传统方案中硬开关、控制复杂及辅助DC/DC变换器带来的损耗与成本挑战。
解读: 该研究关注无线电能传输（WPT）中的效率优化与控制策略，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前公司主营业务以有线充电桩为主，但随着大功率无线充电技术的演进，该文提出的双侧控制策略及模式切换方法可为未来研发高效率、宽负载范围的无线充电模块提供理论参考。建议研发团队关注其在减少辅助变...
具有平滑模式切换的98.1%效率滞环电流模式非反相Buck-Boost DC-DC变换器
98.1%-Efficiency Hysteretic-Current-Mode Noninverting Buck–Boost DC-DC Converter With Smooth Mode Transition
Xiang-En Hong · Jian-Fu Wu · Chia-Ling Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
非反相Buck-Boost DC-DC变换器可在Buck、Boost或Buck-Boost模式下工作，适用于输入电压波动范围大的场景。针对传统四管拓扑因额外开关损耗导致的效率降低问题，本文提出了一种高效率滞环电流控制方案，实现了模式间的平滑过渡，显著提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。在光伏组串电压波动大或电池电压范围宽的应用场景中，非反相Buck-Boost拓扑是提升系统效率的关键。通过优化滞环电流控制与模式切换逻辑，可进一步降低开关损耗，提升整机效率。建议研发团队关注该平滑切换技术，以优化i...
基于模式切换的移相控制用于无线电能传输系统的高效与宽ZVS运行
A Mode-Switching-Based Phase Shift Control for Optimized Efficiency and Wide ZVS Operations in Wireless Power Transfer Systems
Gangwei Zhu · Jianning Dong · Wenli Shi · Thiago Batista Soeiro 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种基于模式切换的移相控制（MS-PSC）策略，用于无线电能传输（WPT）系统。该方法无需额外的DC-DC变换器，即可同时实现功率调节、负载匹配和宽范围零电压开关（ZVS）运行。通过在逆变器和整流器的全桥、混合桥和半桥模式之间进行切换，MS-PSC有效优化了系统效率。
解读: 该技术主要针对无线电能传输，虽然与阳光电源现有的有线光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异，但其核心的“模式切换移相控制”思想对提升双向DC-DC变换器效率具有参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩业务中，未来若涉及无线充电技术研发，该控制策略可用于优化功率级拓扑的软开关范围。此外，该技术在提升功率密度...
三电平级联非反相Buck-Boost DC-DC变换器的多模式平滑过渡技术
Multimode Smooth Transition Technique for Three-Level Cascaded Noninverting Buck–Boost DC–DC Converter
Zhen Zhu · Fujun Ma · Liheng Lin · Lei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型三电平级联非反相Buck-Boost变换器（TL-CNIBB），旨在提升可再生能源接入时对宽范围输入电压的适应能力。文章详细分析了TL-CNIBB的工作原理，将其运行模式划分为四种，即电压比小于或大于0.5的Buck模式与Boost模式，并重点研究了模式间的平滑过渡技术。
解读: 该拓扑结构在宽电压输入范围下的高效率表现，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏组件功率提升及储能电池电压范围的扩大，TL-CNIBB的多模式平滑过渡技术有助于优化DC-DC级效率，减少开关损耗，提升系统整体功率密度。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan...
一种可切换的跟网型与构网型控制新结构设计
A Novel Design for Switchable Grid-Following and Grid-Forming Control
Huazhao Ding · Rabi Kar · Zhixin Miao · Lingling Fan · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
本文提出了一种新型构网型（GFM）控制结构的设计方法，该结构由典型的跟网型（GFL）控制结构经最小化修改而来，通过手动切换标志位即可实现电压源换流器（VSC）在GFL与GFM模式间的灵活切换。所设计的VSC可在并网模式下通过锁相环（PLL）同步至主电网运行于GFL模式，也可在并网或孤岛条件下以基于功率的同步机制运行于GFM模式。为确保运行的平稳性，本文通过一系列实验对控制策略及模式切换逻辑进行了验证。实验结果表明，该可切换控制结构能有效实现预期控制功能，并支持控制模式间的平滑切换。
解读: 该可切换GFL/GFM控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过最小化修改实现模式切换的设计思路，可直接应用于现有产品的固件升级，降低硬件改造成本。在并网场景下，ST储能系统可运行于GFL模式提供功率支撑；在弱网或孤岛工况下自动切换至GFM模式维持电网稳...
基于动态重构混合互联变压器技术的双馈感应发电机风电系统故障穿越能力提升
Enhancing Fault Ride-Through Capability of DFIG-Based WECS Using Dynamic Reconfiguration Hybrid Interlinking Transformer Technique
Jinmu Lai · Yang Liu · Xin Yin · Lin Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
电网故障引发的电压跌落、骤升和谐波等异常工况严重威胁双馈感应发电机（DFIG）风电转换系统的安全运行。为提升DFIG的故障穿越能力并优化变流器容量利用，本文提出一种基于动态重构混合互联变压器（DR-HIT）的新型DFIG风电系统。通过分析拓扑结构与工作原理，设计了多种运行模式及灵活切换策略。在电网正常时，DR-HIT工作于并联模式，通过多功能变流器与网侧变流器协同控制平抑输出功率波动；发生电压故障时，自动切换至串联模式，维持机端电压稳定；故障恢复后，灵活返回并联模式。仿真与实验结果验证了该方案在...
解读: 该研究提出的DR-HIT动态重构技术对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。其创新的串并联动态切换方案可应用于ST系列储能变流器的电网故障穿越控制，提升系统在电压跌落工况下的稳定性。同时，该技术的多功能变流器协同控制思路可优化PowerTitan大型储能系统的功率调节性能。此外，文中...
多相直流解耦逆变器拓扑以提升电子极变换感应电机驱动性能
Multi-Phase DC-Decoupled Inverter Topology to Enhance Performance of Electronic Pole Changing Induction Motor Drive
S V S Phani Kumar Ch · Venu Sonti · Sachin Jain · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
电子变极/变模式（E - PC）机制通过使感应电机驱动（IMD）以不同的极相组合/模式运行，实现了较宽的灵活速度 - 转矩范围。为了在感应电机驱动中实现不同的极相组合，需要采用多种脉宽调制（PWM）策略的逆变器。这些不同的脉宽调制策略会在逆变器处产生共模电压（CMV）。逆变器的共模电压会在感应电机定子周边产生空间谐波。空间谐波归因于逆变器共模电压产生的共模电流。因此，在感应电机中通过逆变器驱动的电子变极运行，会存在明显的转矩脉动，特别是在高极模式期间。此外，由于在变极过程中定子铁芯磁化和退磁不当...
解读: 该多相直流解耦逆变器拓扑对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。其独立相控制与直流解耦设计可直接应用于车载电机驱动系统，提升宽速域运行效率与动态响应。降低共模电压的特性有助于减少电机轴承电流和EMI问题，延长驱动系统寿命。该拓扑的模块化解耦思想可借鉴至ST储能变流器的多模块并联控制，增强系统容...