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混合模块化多电平变换器电容电压不平衡机理与平衡控制
Imbalance Mechanism and Balanced Control of Capacitor Voltage for a Hybrid Modular Multilevel Converter
Maozeng Lu · Jiabing Hu · Rong Zeng · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
针对混合模块化多电平变换器（MMC）中全桥与半桥子模块充放电特性差异导致的电容电压不平衡问题，本文深入分析了调制比、功率因数角等关键因素的影响机制，并提出了一种有效的平衡控制策略，以解决高交流电压或低直流电压工况下的电压失衡难题。
解读: 该研究涉及的混合MMC拓扑在超高压直流输电及大型储能变流器（PCS）领域具有重要应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器，随着系统向更高电压等级和更高功率密度演进，子模块电容电压平衡是提升系统可靠性与效率的核心挑战。本文提出的平衡控制策略可优化阳光电源大功率变流器...
一种基于不平衡电容电压的软开关Boost变换器分析与实验评估
Analysis and Experimental Evaluation of a Soft Switching Boost Converter With UCV
Qinlong Chen · Christian Klumpner · Ying Li · Md Rishad Ahmed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种在全负载范围内实现软开关的新型不平衡电容电压（UCV）Boost变换器，并采用简单的控制方案。该拓扑由半桥开关臂、滤波电感及包含一个开关管和一个谐振电感的辅助电路组成。通过利用开关管寄生电容与谐振电感之间的谐振，实现了高效的功率转换。
解读: 该软开关Boost拓扑在提升变换效率和降低开关损耗方面具有显著优势，对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如ST系列PCS）的DC-DC升压环节具有重要的参考价值。通过引入该辅助谐振电路，可进一步优化高功率密度逆变器的散热设计，提升整机效率。建议研发团队评估该拓扑在宽输入电压范围下...
基于NPC的DAB变换器无传感器开路故障诊断方法
Sensorless Open-Circuit-Fault Diagnosis Method for NPC-Based DAB Converter
Chaochao Song · Ariya Sangwongwanich · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对NPC型双有源桥（DAB）变换器中功率开关管开路故障（OCF）带来的电流应力增大、直流偏置及电容电压不平衡问题，本文提出了一种无传感器故障诊断方法，旨在快速识别故障开关并实现容错控制，以保障电力电子变换器的运行安全与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率DC-DC变换技术。NPC三电平拓扑在阳光电源的高压储能PCS中应用广泛，该无传感器故障诊断方法能够有效提升系统在严苛工况下的可靠性，降低对额外传感器的依赖，从而优化成本并提升运维效率。建议研发团队关注该算法...
四电平中点钳位变换器的新视角：四电平 = 二电平 + 三电平
A New Insight on Four-Level Neutral Point Clamped Converters: Four-Level = Two-Level + Three-Level
Jianfei Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种关于四电平中点钳位（NPC）变换器的新见解，即将其视为二电平与三电平变换器的混合组合。通过这一视角，可以有效简化四电平变换器中复杂的电容电压不平衡问题，为多电平拓扑的设计与控制提供了新的理论基础。
解读: 该研究提出的四电平拓扑分解方法对阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑是提升效率和降低谐波的关键。该视角有助于研发团队简化四电平NPC拓扑的调制策略与电容电压平衡控制算法，降低...
半全桥子模块电容电压不平衡的影响
Implications of Capacitor Voltage Imbalance on the Operation of the Semi-Full-Bridge Submodule
Stefanie Heinig · Keijo Jacobs · Kalle Ilves · Luca Bessegato 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
未来网状高压直流电网需要具备扩展功能的模块化多电平变换器（MMC）。半全桥子模块作为一种新型拓扑，在处理直流侧短路故障时效率更高，且损耗低于全桥子模块。本文探讨了该拓扑在电容电压不平衡条件下的运行特性及相关影响。
解读: 该研究涉及MMC拓扑及电容电压平衡控制，与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中的高压直流变换技术具有技术同源性。虽然阳光电源目前产品多采用组串式或常规多电平拓扑，但随着未来光伏电站向更高电压等级（如1500V甚至更高）及直流输电方向演进，该类先进子模块拓扑的研究有...
用于储能系统的三电平级联非反相升降压变换器的模型预测控制
A Model Predictive Control of Three-Level Cascaded Noninverting Buck–Boost Converter for Energy Storage System
Qiaoling Peng · Simiao Zhou · Fujun Ma · Gelin Huang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
三级级联非反相升降压变换器（TL - CNIBBC）具有多种运行模式，尤其适用于储能的宽范围电压双向转换。如何选择合适的运行模式并实现平滑的模式切换是亟待解决的关键问题。本文分析了TL - CNIBBC的工作原理，并引入了基于传统工作模式的两种扩展模式，以消除输入电压接近输出电压时的死区。其次，提出了一种以电感电流为代价函数的模型预测控制（MPC）方法，采用滞环控制避免模式跳变，并定义了模式切换规则以实现多模式平滑过渡。最后，针对三级变换器中的电容电压不平衡问题，提出了一种占空比修正方法。实验结...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这篇论文提出的三电平级联非反相Buck-Boost变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对储能系统宽范围电压双向转换的核心需求，与我司ST系列储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。 论文的核心贡献在于解决了传统Buck-Boost变换器在输入输出电压接近时的"...