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三电平混合模块化多电平变换器的建模与控制方法
Modeling and Control Method for a Three-Level Hybrid Modular Multilevel Converter
Jian Liu · Di Zhang · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压领域应用广泛，但其电容数量多、器件冗余导致功率密度受限。本文提出一种结合高压开关与链式电路的混合多电平变换器，旨在提升系统功率密度及综合性能，并详细阐述了其建模与控制策略。
解读: 该拓扑通过优化器件数量和电容配置提升功率密度，对阳光电源的中高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的技术参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，该混合多电平技术有助于进一步降低系统体积与成本，提升转换效率。建议研发团队关注该拓扑在大型地面电站...
用于高压直流输电的晶闸管混合多电平变换器拓扑综述
Review of Hybrid Multilevel Converter Topologies Utilizing Thyristors for HVDC Applications
Panagiotis Bakas · Yuhei Okazaki · Anshuman Shukla · Siba Kumar Patro 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文综述了应用于高压直流（HVDC）输电的混合多电平变换器。通过结合双向晶闸管与IGBT，该类变换器兼具电压源型（VSC）与电网换相型（LCC）的技术优势。文章详细介绍了此类拓扑的分类、推导方法、评估准则及选型策略。
解读: 该文献探讨的高压直流（HVDC）混合多电平拓扑主要面向超高压输电领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan系列）及中低压电网接入，但随着公司在大型地面电站及“风光储”一体化项目中的深入，高压直流输电技术与大容量并网接口的融合趋势日益明显。该研究中关于晶闸管与I...
硅与碳化硅混合多电平变换器：对航空工业及其他领域的影响
Hybrid Multilevel Converter With Silicon and Silicon Carbide Devices: Impact to Aviation Industry and Beyond
Di Zhang · Xu She · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文介绍了结合硅（Si）和碳化硅（SiC）器件的混合多电平变换器专利技术。该方案通过将高频开关的SiC器件与基频开关的Si器件相结合，在成本与性能之间取得了平衡，并已在多个工业领域得到应用。
解读: 该混合多电平拓扑通过Si与SiC的优势互补，为阳光电源提升逆变器及储能变流器（PCS）的功率密度与效率提供了重要参考。在PowerTitan等大型储能系统或高功率组串式逆变器中，采用该技术可在保证成本竞争力的前提下，显著降低开关损耗并减小磁性元件体积。建议研发团队评估该混合拓扑在兆瓦级PCS中的应用...
一种用于七电平混合多电平变换器的虚拟空间矢量模型预测控制
A Virtual Space Vector Model Predictive Control for a Seven-Level Hybrid Multilevel Converter
Yufei Li · Yue Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种针对三相七电平混合多电平变换器（HMC）的虚拟空间矢量模型预测控制（VSV-MPC）策略。该变换器由有源中点钳位（ANPC）电路与浮动H桥组成。为实现最优电流跟踪，文章提出了一种新型几何定位方法，用于选择最优开关状态，有效提升了多电平变换器的控制性能与动态响应。
解读: 该技术涉及高电平数拓扑与先进控制算法，与阳光电源的核心业务高度契合。七电平混合拓扑能显著降低输出谐波，提高功率密度，这对阳光电源的大功率组串式逆变器及大型集中式逆变器（如SG系列）的效率提升具有重要参考价值。模型预测控制（MPC）相比传统PWM具有更快的动态响应，可优化逆变器在弱电网下的并网性能。建...
一种采用梯形调制的新型混合多电平DC-DC变换器
A Novel Hybrid Multilevel DC–DC Converter Employing Trapezoidal Modulation
Mohd Shadab Ansari · Anshuman Shukla · Himanshu J. Bahirat · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于中压直流互联的新型混合多电平变换器。该拓扑结构结合了两电平变换器与模块化多电平变换器（MMC）的特点，仅需单相MMC桥臂即可实现受控斜率的三相梯形输出电压。该方案有效减少了子模块与传感器的数量，降低了系统复杂性与成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压直流互联业务具有重要参考价值。通过减少MMC子模块数量，该拓扑有望降低大规模储能变流器（PCS）的硬件成本与控制复杂度，提升系统功率密度。建议研发团队评估该梯形调制技术在兆瓦级储能系统中的应用潜力，特别是在优化中压直流侧并网效率及减少器件...
考虑电网电压跌落的混合多电平变换器电容电压平衡方法
Capacitor Voltage Balancing Method for the Hybrid Multilevel Converter Considering Grid Voltage Sags
Rui Zhang · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Peng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
相比传统模块化多电平变换器（MMC）和替代臂变换器（AAC），混合多电平变换器（HMC）在成本和体积上更具优势。传统利用方向开关（DS）脉宽调节电容电压平衡的方法存在调制指标受限等问题。本文提出一种改进的平衡策略，旨在解决电网电压跌落工况下的电容电压波动与控制稳定性问题。
解读: 混合多电平变换器（HMC）的高功率密度和低成本特性，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的技术参考价值。在电网电压跌落（LVRT）工况下，维持电容电压平衡是保证系统稳定运行的关键。该研究提出的改进平衡方法，有助于提升阳光电源大功率变换器在复杂电网环境下的...
用于高压直流输电的级联H桥混合多电平变换器：工作原理与可扩展性
Hybrid Multilevel Converter With Cascaded H-bridge Cells for HVDC Applications: Operating Principle and Scalability
G. P. Adam · Ibrahim Abdallah Abdelsalam · Khaled Hani Ahmed · Barry W. Williams · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文探讨了一种新型混合级联多电平变换器，旨在优化电压源变换器的半导体损耗与占地面积。该拓扑具备直流短路故障穿越能力，对于构建高可靠性的多端高压直流（HVDC）电网至关重要，并具备良好的可扩展性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列），但其提出的混合级联拓扑在降低损耗和提升系统可靠性方面的思路，对阳光电源未来布局大功率储能变流器（PCS）及高压直流并网技术具有参考价值。特别是其直流短路保护特性，可为公司开发...
一种用于带浮动H桥混合多电平变换器的简化两阶段模型预测控制
Simplified Two-Stage Model Predictive Control for a Hybrid Multilevel Converter With Floating H-Bridge
Yufei Li · Fei Diao · Yue Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种针对带浮动H桥的有源中点钳位（ANPC-H）混合多电平变换器的简化两阶段模型预测控制（ST-MPC）策略。第一阶段利用复平面几何定位方法选择最优电流跟踪电压矢量，第二阶段则通过优化目标函数实现电容电压平衡及开关频率抑制。
解读: 该研究提出的ANPC-H拓扑及ST-MPC控制策略与阳光电源的高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）技术路线高度契合。随着光伏及储能系统向更高电压等级和更高效率演进，ANPC-H拓扑在降低开关损耗和提升电能质量方面具有显著优势。ST-MPC算法有效解决了传统MPC计算量大的痛点，有利于在阳光电源的组...
基于全桥子模块链式结构的受控转换全桥混合多电平变换器
Controlled Transition Full-Bridge Hybrid Multilevel Converter With Chain-Links of Full-Bridge Cells
Peng Li · Grain Philip Adam · Derrick Holliday · Barry Williams · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种用于中高压应用场景的受控转换全桥（CTFB）混合多电平变换器（HMC）。该拓扑在每相的两个桥臂之间采用了全桥子模块链式结构（FB-CL），以实现多电平双极性输出电压。由于其全桥结构的双极性能力，CTFB-HMC在直流电压利用率或功率密度方面达到了传统变换器的两倍。
解读: 该拓扑结构通过全桥链式结构提升了直流电压利用率和功率密度，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的技术参考价值。在中高压大功率并网场景下，该技术有助于进一步减小系统体积、降低损耗并提升输出电能质量。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用潜力，...
一种用于RSHMC变换器的电流过零畸变消除与电压平衡控制调制方法
A Modulation Method With Current Zero-Crossing Distortion Elimination and Voltage Balance Control for the RSHMC Converter
Guangtao Zhou · Xiangyang Xing · Hao Liu · Shuai Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
混合多电平变换器因其独特优势备受关注。本文采用由三个H桥单元和Vienna整流器组成的简化开关混合多电平（RSHMC）变换器。该拓扑结合了两者优势，通过更少的开关器件实现了更高的输出电压电平，并重点解决了电流过零畸变及电容电压平衡控制问题。
解读: 该研究提出的RSHMC变换器拓扑在提升功率密度和输出电平数方面具有显著优势，与阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）的技术演进方向高度契合。Vienna整流器结构在光伏并网及储能变流器前端整流中应用广泛，该文提出的电流过零畸变消除与电压平衡控制策略，能有效优化...