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具有更高可靠性和性能特征的增强型混合模块化多电平变换器
Enhanced Hybrid Modular Multilevel Converter With Improved Reliability and Performance Characteristics
Ramin Razani · Mohammad Hasan Ravanji · Mostafa Parniani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种结合半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）的增强型混合模块化多电平变换器（MMC）。通过在每个桥臂中配置FBSM，显著降低了HBSM的开关频率，从而有效减少了变换器的功率损耗，并提升了系统的整体可靠性与性能。
解读: 该拓扑研究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。混合MMC结构通过引入全桥子模块，不仅能提升系统在复杂电网环境下的故障穿越能力（如直流侧故障清除），还能通过降低开关频率优化散热设计，提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在超高压直流输电及大容量储能变...
升压交流模式下混合模块化多电平变换器的设计分析与电容优化
Design Analysis and Capacitance Reduction of Hybrid Modular Multilevel Converters Under Boost AC Mode
Yaqian Zhang · Yi Zhang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文深入分析了混合模块化多电平变换器（MMC）在升压交流模式下的运行特性，并提出了一种改进的电容设计方法。该方法在不影响系统性能的前提下显著降低了总电容需求，从而提升了混合MMC在配电网应用中的成本效益和空间利用率。
解读: 该技术对于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。混合MMC拓扑在高压大功率并网场景中优势明显，通过优化电容设计，可进一步降低系统体积与成本，提升产品在大型地面电站及电网侧储能项目的竞争力。建议研发团队评估该电容优化方案在提升功率密度方面的潜力，并探索其在...
通过功率重分配降低子模块电容电压波动的混合模块化多电平变换器
Hybrid Modular Multilevel Converter With Redistributed Power to Reduce Submodule Capacitor Voltage Fluctuation
Ming Huang · Jianlong Zou · Xikui Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种在交流侧引入全桥子模块（FBSM）的混合模块化多电平变换器（MMC）。该拓扑通过在上下桥臂注入高频功率，在不干扰输出电压的前提下，重新分配MMC系统的桥臂功率，从而有效降低子模块电容电压的波动。
解读: 该技术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）具有重要的参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率并网场景，通过优化功率重分配降低电容电压波动，可显著提升系统功率密度并延长电容寿命。建议研发团队评估该方案在大型储能变流器（PCS）中的应用可行性，特别是在降低无源元件体积、提...
过调制工况下混合模块化多电平变换器电容电压增强型模型预测控制
An Enhanced Model Predictive Capacitor Voltage Control of Hybrid Modular Multilevel Converters Under Overmodulation Circumstances
Amin Hashemi-Zadeh · Saeid Ahmadi · Yousef Neyshabouri · Ehsan Asadi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
模块化多电平变换器（MMC）需保持子模块电容电压平衡以确保稳定运行。在调制指数超过1的混合MMC中，由于半桥与全桥子模块在桥臂电压生成中的参与度不同，电压平衡控制变得复杂。本文提出了一种增强型模型预测控制策略，有效解决了过调制工况下的电容电压平衡问题。
解读: 该技术主要针对高压大功率应用场景，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。在大型电站并网及长距离输电场景中，混合MMC拓扑能有效提升系统效率与电能质量。通过引入增强型模型预测控制（MPC），可优化系统在极端工况下的动态响应能力，增强设备在弱电网或复杂...
考虑全桥与半桥子模块动态差异的混合MMC改进平均值模型及小信号模型
Improved AAVM and Small-Signal Model of Hybrid MMC Considering Dynamic Differences Between Full-Bridge and Half-Bridge Submodules
Meng Guo · Quanrui Hao · Lei Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
混合模块化多电平变换器（MMC）由半桥（HBSM）和全桥（FBSM）子模块组成。传统平均值模型（AAVM）忽略了两者间的动态差异及电容电压不平衡，导致模型精度不足。本文提出了改进的AAVM及小信号模型，能更准确地描述混合MMC的动态特性，为系统控制与稳定性分析提供理论支撑。
解读: 混合MMC技术在超高压直流输电及大型储能电站中具有重要应用前景。对于阳光电源而言，该研究有助于优化PowerTitan等大容量储能系统及大型集中式逆变器在复杂电网环境下的控制策略。特别是针对构网型（GFM）储能系统，精确的动态模型能显著提升系统在弱电网下的稳定性与故障穿越能力。建议研发团队利用该模型...
一种具有小体积、低成本和直流故障阻断能力的非对称混合桥臂模块化多电平变换器
An Asymmetric Hybrid Phase-Leg Modular Multilevel Converter With Small Volume, Low Cost, and DC Fault-Blocking Capability
Rui Zhang · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Yajie Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种非对称混合桥臂模块化多电平变换器（AHPL-MMC）。该拓扑旨在解决传统半桥子模块MMC（HB-MMC）在高压直流支撑电容或非标准变压器使用上的局限性，通过优化桥臂结构，在保持高功率密度和成本效益的同时，实现了直流故障阻断能力，提升了系统的可靠性与集成度。
解读: 该拓扑对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的集中式逆变器具有重要参考价值。直流故障阻断能力是高压储能系统安全性的核心诉求，AHPL-MMC通过优化桥臂结构降低了电容需求，有助于进一步提升系统功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）...
一种混合MMC在直流故障闭锁期间避免全桥子模块过压的能量吸收方法
An Energy Absorbing Method for Hybrid MMCs to Avoid Full-Bridge Submodule Overvoltage During DC Fault Blocking
Xiongfeng Fang · Gen Li · Canfeng Chen · Dongyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对混合模块化多电平变换器（MMC）在直流故障闭锁期间全桥子模块（FB-SM）易发生严重过压的问题，本文提出了一种由金属氧化物避雷器（MOV）和晶闸管组成的能量吸收支路（EAB）。该方案在正常运行期间无额外功率损耗，有效解决了直流侧及桥臂电感能量释放导致的过压风险。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电应用具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级发展，MMC拓扑在大型储能电站中的应用潜力增加。该能量吸收方案能有效提升系统在极端故障下的可靠性，降低对全桥子模块耐压等级的冗余要求，从而优化成本。建议研发团队关注该EAB电...
一种用于混合MMC直流故障下抑制桥臂过流和子模块过压的反向偏置电压控制方法
A Reverse-Biased Voltage Controlling Method for Mitigating Arm Overcurrent and Submodule Overvoltage in Hybrid MMCs During DC Faults
Xiongfeng Fang · Gen Li · Cheng Wang · Lei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对混合模块化多电平变换器（MMC），封锁子模块是清除直流故障的常用方法，但会导致桥臂反向偏置电压失控，引发桥臂过流及子模块过压。本文提出一种反向偏置电压控制方法，通过优化控制策略，有效缓解故障期间的电流集中问题，提升系统在直流故障下的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑在直流故障下的保护策略，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级发展，MMC拓扑的应用潜力增加。该控制方法能有效提升系统在极端工况下的鲁棒性，减少故障导致的器件损坏风险。建议研发团队关注该控制逻...
一种基于SiC器件外部整形模块的高效混合模块化多电平变换器
A High Efficiency Hybrid Modular Multilevel Converter With a SiC Device-Based External Shaping Module
Peng Ren · Qi Guo · Yuchao Hou · Chunming Tu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
为提升中压模块化多电平变换器（MMC）的波形质量与效率，本文提出了一种带有外部整形模块的混合MMC（HMMC）拓扑。该拓扑在每桥臂采用基于硅基IGBT的半桥子模块（HSM），并在交流侧引入基于碳化硅（SiC）MOSFET的全桥子模块（FSM）进行波形整形，有效优化了变换器性能。
解读: 该研究提出的混合MMC拓扑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。通过在传统IGBT主功率链中引入SiC器件进行高频整形，可以在不显著增加系统成本的前提下，大幅提升中压并网系统的效率并减小滤波器体积。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）...
基于串联晶闸管支路的混合MMC双极性高压直流系统阀侧单相接地故障保护
Series Thyristor Branches-Based Protection for Hybrid MMCs Against Valve-Side Single-Phase-to-Ground Faults in Bipolar HVDC Systems
Huailong Li · Fujin Deng · Zijian Zhu · Jinjiao Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文分析了混合模块化多电平换流器（HMMC）在双极性高压直流系统中的阀侧单相接地故障特性。研究发现，该故障会导致上桥臂子模块过充及下桥臂全桥子模块过压。为此，文章提出了一种基于串联晶闸管支路的保护方案，有效抑制了故障电流并保护了功率器件，提升了系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）领域的混合MMC拓扑保护，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器，尚未直接涉及超高压直流输电领域，但其提出的故障抑制策略和多电平拓扑保护逻辑对大型储能电站PCS的可靠性设计具有参考价值。随着阳...