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基于分层协同控制的逆变器并联系统电压幅值补偿策略
A Voltage Amplitude Compensation Strategy for Inverter Parallel Systems Based on Hierarchical Cooperative Control
孙纪伟 · 刘淇 · 张犁 · 张勇 等6人 · 电源学报 · 2025年7月 · Vol.23
传统下垂控制因受下垂方程与等效阻抗影响，导致逆变器并联系统输出电压幅值存在稳态误差，难以满足高精度电压应用需求。为此，提出一种基于分层协同控制的电压幅值补偿策略。采用鲁棒下垂控制作为一次控制，将幅值误差限制在5%以内，提升系统在不同工况下的电压调节能力。在量化分析一次控制误差基础上，通过低带宽通信实现二次电压调节，进一步将电压幅值精确调节至基准值附近。实验结果验证了该策略的可行性与有效性。
解读: 该分层协同电压补偿策略对阳光电源ST系列储能变流器并联系统具有直接应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台变流器并联运行时，传统下垂控制易因线路阻抗差异导致电压偏差，影响电能质量。该研究提出的鲁棒下垂一次控制结合低带宽通信的二次调节方案，可将电压精度控制在5%以内并进一步优化至基准值，契...
利用谐振电路实现快速瞬态恢复的增强型Buck变换器设计
Augmented Buck Converter Design using Resonant Circuits for Fast Transient Recovery
Zhenyu Shan · Siew-Chong Tan · Chi K. Tse · Juri Jatskevich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
现代电力电子应用对高性能Buck变换器提出了更高要求。本文提出一种增强型Buck变换器，通过引入谐振增强电路，在实现快速瞬态响应和减小输出电压偏差的同时，利用谐振特性降低电磁干扰（EMI），为高功率密度变换器设计提供了新思路。
解读: 该技术主要涉及DC-DC变换拓扑优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS中的DC-DC级具有参考价值。在追求高功率密度和快速动态响应的场景下，谐振增强技术有助于提升变换效率并优化EMI表现。建议研发团队关注该拓扑在小功率DC-DC模块中的应用，以改善负载突变时的电压稳定性，从而提升iSolarC...
用于间接能量传输DC-DC变换器的硬件高效可编程偏差控制器
Hardware-Efficient Programmable-Deviation Controller for Indirect Energy Transfer DC–DC Converters
Mor Mordechai Peretz · Behzad Mahdavikhah · Aleksandar Prodic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
在Boost等间接能量传输拓扑中，最快瞬态响应往往难以兼顾最小输出电压偏差。本文提出了一种实用的混合信号电流编程模式（CPM）控制器。与时间最优方案相比，该控制器在实现更小电压偏差和更低电流应力的同时，显著简化了电路实现复杂度。
解读: 该研究提出的新型CPM控制器优化了DC-DC变换器的瞬态响应与电压偏差，对阳光电源的组串式逆变器（Boost升压电路）及储能变流器（PCS）中的DC-DC级具有重要参考价值。通过降低电流应力，该方案有助于提高功率模块的可靠性并优化控制逻辑的硬件实现。建议研发团队评估该混合信号控制策略在PowerTi...
飞跨电容多电平变换器实际应用中的电容电压平衡研究
Investigation of Capacitor Voltage Balancing in Practical Implementations of Flying Capacitor Multilevel Converters
Zichao Ye · Yutian Lei · Zitao Liao · Robert Carl Nikolai Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
飞跨电容多电平（FCML）变换器具备电容电压自然平衡特性，但在相移PWM调制下仍可能出现电压偏差，需引入主动平衡控制。本文探讨了FCML变换器在实际应用中的电压平衡机制及其动态特性，为提升多电平变换器的稳定性和可靠性提供了理论与实践指导。
解读: 飞跨电容多电平（FCML）拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势，与阳光电源的高功率密度组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更小体积发展，FCML拓扑的应用能有效降低滤波成本。建议研发团队关注该文提出的主动平衡...
基于故障假设策略的NPC整流器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method in NPC Rectifiers Using Fault-Assumed Strategy
Mingyun Chen · Yigang He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种针对三电平中点钳位（NPC）整流器功率开关管的开路故障诊断新方法。该方法引入了基于开关状态的电压与基于故障假设的电压之间的偏差作为诊断判据，通过估计极点电压实现对故障开关的快速定位。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）广泛采用三电平NPC拓扑，功率器件的可靠性直接影响系统可用性。该故障诊断方法无需额外传感器，通过电压偏差分析即可实现快速定位，有助于提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警与诊断精度，缩...
一种基于模式切换的孤岛微电网并联构网型逆变器无通信二次控制方法
A Communication-Less Secondary Control Method for Parallel Grid-Forming Inverters in Islanded Microgrids Based on Mode Switching
Jiazhi Wang · Zeng Liu · Yidong Shi · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
基于下垂控制的构网型逆变器在微电网中具有优异的功率分配和频率支撑能力，但会引入频率和电压偏差。本文提出一种无需通信的二次控制方法，通过模式切换策略消除偏差，在满足电网规范的同时，提升了多逆变器并联系统的功率分配动态性能与稳态精度。
解读: 该技术对于阳光电源的构网型（Grid-forming）储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。在离网或弱电网应用场景下，传统的下垂控制往往面临稳态精度与动态响应的权衡，该无通信二次控制方法能有效解决多机并联时的电压/频率偏差问题，提升微电网系统的鲁棒性。建议...
固态变压器的能量前馈与直接前馈控制
Energy Feed-Forward and Direct Feed-Forward Control for Solid-State Transformer
Junjie Ge · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan · Ting Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
针对三级式固态变压器（SST）在负载突变时直流母线电压偏差大的问题，本文提出了一种能量前馈控制策略。相比传统功率前馈方案，该方法无需额外电流传感器即可实现更优的动态响应，有效降低了电压偏差并缩短了过渡时间。
解读: 该研究提出的能量前馈控制策略对阳光电源的储能变流器（PCS）及PowerTitan/PowerStack系列产品具有重要参考价值。SST作为未来电网接入的关键技术，其直流母线电压的稳定性直接影响储能系统的充放电效率与安全性。通过引入无需额外传感器的前馈控制，可以在不增加硬件成本的前提下，提升PCS在...
一种基于耦合电感的SiC MOSFET串联主动均压方法
An Active Voltage Balancing Method for Series Connection of SiC MOSFETs With Coupling Inductor
Chengmin Li · Saizhen Chen · Wuhua Li · Huan Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
SiC MOSFET串联是提升器件耐压等级的有效途径，但电压不平衡是其面临的核心挑战。本文提出了一种适用于两管串联的主动均压方法，通过应用低匝数的多绕组耦合电感，实现了电压偏差的有效抑制。
解读: 该技术对于阳光电源在高压大功率电力电子变换器（如大型集中式光伏逆变器、高压储能PCS及风电变流器）的研发具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，SiC器件的应用日益广泛。通过耦合电感实现主动均压，可有效解决串联器件的动态电压不平衡问题，提升系统可靠性并降低对器件筛选的依赖。建...
短期电压失稳偏差的量化与分类
Quantification and Classification of Short-Term Instability Voltage Deviations
Aleksandar Boričić · Jose Luis Rueda Torres · Marjan Popov · IEEE Transactions on Industry Applications · 2023年6月
随着电力系统从同步发电向基于逆变器的发电方式转变，短期电压稳定性评估的作用日益重要。电压扰动变得更快且变化性更高，使系统面临更大的连锁故障风险。因此，评估潜在电压偏差的严重程度和根源成为现代电力系统基于风险的脆弱性分析的关键步骤。本文研究了一种新颖的方法，用于在线和离线的短期电压失稳量化与分类，以评估故障后快速电压偏差。研究结果表明，该方法在自动确定失稳的严重程度和类型方面直观且有效。这一输出结果使电网运营商能够预测潜在的高风险事件并确定其优先级，从而采取适当的预防和/或纠正措施。最后，本文提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于短期电压不稳定性量化与分类的研究具有重要战略价值。随着电力系统从传统同步发电向逆变器型电源转型，我们的光伏逆变器和储能系统正在成为电网的主导力量，但这也带来了电压扰动加快、变化更剧烈的新挑战。 该研究提出的快速故障后电压偏差评估方法，对阳光电源的产品开发具有直接指...
利用分布式光伏电源进行母线电压控制的协调式集中电压调节方案
Coordinated Centralized Voltage Regulation Scheme for Bus Voltage Control Using Distributed PV Sources
Atif Iqbal · Sheetal Deshmukh · Shirazul Islam · Mousa Marzband 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
电力系统中的电压偏差问题，尤其是在重载和轻载条件下，已成为一个备受关注的重要问题。为解决这一问题，可利用光伏（PV）电源将电压偏差补偿至规定范围内。现有的控制方案，如P - Q - V下垂控制和网络激励自适应PQ法，存在不协调的问题，可能导致系统过载和压力过大。为满足这一需求，本文提出了一种集中式监控电压控制器（CSVC），以最小化各母线处的电压偏差。CSVC利用广域测量系统（WAMS）获取母线电压信息。基于所获取的电压偏差，CSVC为分布式光伏电源的各个本地控制器分配参考有功和无功功率信号。通...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项集中式协调电压控制技术（CSVC）与我们在分布式光伏并网和智能电网解决方案领域的战略布局高度契合。该技术通过广域测量系统（WAMS）实现多个光伏电源的协调控制，有效解决了传统P-Q-V下垂控制等非协调方案导致的系统应力不均问题，这对我们的光伏逆变器产品升级具有重要参考价...