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基于谐波注入的永磁同步电机转矩脉动抑制及直流母线电压利用率提升
Harmonic Injection-Based Torque Ripple Reduction of PMSM With Improved DC-Link Voltage Utilization
Lijian Wu · Zekai Lyu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种在考虑直流母线电压利用率的前提下，降低永磁同步电机（PMSM）转矩脉动的改进方案。与以往方法不同，该方案通过对PMSM进行谐波分析，同时优化并注入q轴和d轴谐波电流，在有效抑制转矩脉动的同时，提升了直流母线电压的利用效率。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的控制优化，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该算法在电机驱动控制逻辑上与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器产品线具有技术同源性。在风电变流器中，发电机侧的转矩脉动抑制对于提升风机运行平稳性至关重要。建议研发团队关注该谐波注入策略...
高阶宽输出范围阻抗源变换器的插入式重复控制策略
Plug-In Repetitive Control Strategy for High-Order Wide-Output Range Impedance-Source Converters
Yachao Wang · Ahmed Darwish · Derrick Holliday · Barry W. Williams · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文针对需要电压升压能力的光伏逆变器应用，研究了高阶宽输出（HOWO）阻抗源变换器。该类变换器利用无源阻抗网络实现电压升压，相比传统两电平变换器提升了直流母线利用率。针对其控制挑战，提出了插入式重复控制策略以优化系统性能。
解读: 该研究关注阻抗源变换器拓扑及重复控制算法，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。阻抗源网络能有效提升直流母线利用率，从而减小逆变器体积并提升功率密度，这与阳光电源追求高功率密度、高效率的产品路线高度契合。插入式重复控制策略可显著提升系统在复杂电网环境下的稳态精度和谐波抑...
三相逆变器六步运行模式下的低频电流振荡抑制
Low-Frequency Current Oscillation Reduction for Six-Step Operation of Three-Phase Inverters
Ziwei Ke · Julia Zhang · Raviv Raich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文研究了一种旨在显著降低三相逆变器六步运行模式下低频电流振荡的控制方法。相比脉宽调制（PWM）模式，交流电机驱动系统在高速运行下的六步模式具有开关损耗低、直流母线利用率高等优势。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在光伏逆变器和风电变流器领域，通过优化六步运行模式下的控制策略，可以有效提升系统在高转速或高频输出工况下的效率，并降低开关损耗，从而提升整机功率密度。此外，该技术有助于优化逆变器在极端工况下的电流质量，增强系统稳定性。建议研发团队评估该算法在大型组串式...
新型双模式有源中点钳位五电平变换器系列
New Family of Dual-Mode Active Neutral Point-Clamped Five-Level Converters
Reza Barzegarkhoo · Majid Farhangi · Sze Sing Lee · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种结合飞跨电容（FC）技术的新型有源中点钳位（ANPC）五电平变换器。该拓扑有效解决了传统ANPC变换器直流母线电压利用率不足的问题，具有损耗低、器件应力小、支持双向功率流动及抑制漏电流等优势，在工业应用中极具潜力。
解读: 该研究提出的五电平拓扑技术对于阳光电源的高功率密度逆变器研发具有重要参考价值。特别是在大型地面光伏电站及高压储能变流器（如PowerTitan系列）领域，通过提升电平数和母线利用率，可显著降低输出滤波器体积，提升系统整体效率。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级PCS中的损耗分布与控制复杂度，探索其在提升...
异步运行下背靠背中点钳位变换器的控制技术
Control Techniques for the Back-to-Back Neutral-Point Clamped Converter in Asynchronous Operation
Meng-Jiang Tsai · Ming-Jen Chao · Po-Tai Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文研究了交流侧电压异步运行下背靠背中点钳位（BTBNPC）变换器的运行特性。通过零序注入（ZSI）技术，扩展了脉宽调制（PWM）的线性调制范围，旨在最大化直流母线电压利用率。
解读: 该技术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）具有重要参考价值。在大型电站并网场景中，电网电压波动或异步运行工况常导致直流母线利用率受限。通过优化零序注入策略，可有效提升三电平拓扑在复杂电网环境下的输出能力和效率，降低对直流侧电压等级的要求，从而优化系统成本。建议研...
具有高直流母线电压利用率的单级有源分裂源逆变器
Single-Stage Active Split-Source Inverter With High DC-Link Voltage Utilization
Changqing Yin · Wenlong Ding · Lei Ming · Poh Chiang Loh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
分裂源逆变器（SSI）因其结构紧凑、输入电压电流连续等优点，成为极具吸引力的单级DC/AC变换器。然而，由于升压级与逆变级的耦合，SSI存在直流母线电压利用率低的问题，导致系统成本增加且开关损耗上升。本文提出一种改进型拓扑以突破这一固有局限。
解读: 该研究针对单级逆变器拓扑的电压利用率瓶颈，对阳光电源的组串式逆变器产品线具有重要的参考价值。通过提升直流母线利用率，可以有效降低开关器件的电压应力，从而在不牺牲效率的前提下，进一步优化逆变器的功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业组串式逆变器中的应用潜力，特别是在应对宽电压范...
全调制范围内基于定子磁链谐波参考生成器的永磁同步电机模型预测转矩控制
Model Predictive Torque Control for Permanent-Magnet Synchronous Motors Using a Stator-Fixed Harmonic Flux Reference Generator in the Entire Modulation Range
Anian Brosch · Oliver Wallscheid · Joachim Bocker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
为提升永磁同步电机（PMSM）在高转速下的转矩与功率转换能力，本文提出了一种将谐波参考生成器（HRG）与脉冲削波（PC）方案集成至模型预测控制（MPC）框架的方法。该方案旨在实现直流母线电压的充分利用，从而在稳态及瞬态运行中获得最大功率输出。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器中，优化电机侧（或发电机侧）的转矩控制与直流母线利用率，有助于提升变流器在宽转速范围内的效率与动态响应。建议研发团队关注该MPC框架下的谐波抑制与电压利用率提升策略，将其转化为针对风电变流器或未来...
基于共直流母线的三相开口绕组驱动器三维空间矢量调制
3-D SVM for Three-Phase Open-End Winding Drives With Common DC Bus
Zhiping Dong · Hao Wen · Zaixin Song · Chunhua Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对共直流母线三相开口绕组驱动器（OWD），现有调制策略通常将α-β子空间与零序回路（ZSL）分开处理，难以充分利用直流母线电压。本文提出了一种三维空间矢量调制（3-D SVM）策略，通过统一考虑子空间与零序回路的关系，实现了对直流母线电压的更优利用。
解读: 该研究提出的3-D SVM调制策略主要针对开口绕组电机驱动系统，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该调制算法在提升直流母线利用率和优化多自由度控制方面的思路，可为公司研发高功率密度、高性能的电机驱动类产品（如风电变流器或未来工业驱动应用）提供技术参考。建议研发团队关...
电池储能系统级联H桥多电平变换器的混合SVPWM策略
Hybrid SVPWM Strategy of Cascade H-Bridge Multilevel Converter for Battery Energy Storage System
Xu Fan · Rende Zhao · Jinkui He · Haoyu Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
级联H桥（CHB）变换器因其模块化结构和高输出电压能力，在电池储能系统中具有显著优势。尽管空间矢量脉宽调制（SVPWM）能有效提高直流母线电压利用率，但由于随着电压电平增加计算量剧增，其在CHB中的应用受限。本文提出了一种混合SVPWM策略，旨在降低计算复杂度并优化变换器性能。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑的SVPWM优化，对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。目前阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统多采用多电平技术以提升效率和电能质量。该混合SVPWM策略能有效降低高电平数下的计算负担，有助于提升PCS产品的控制响应速度和直流侧电压利用率，从而降低系统损耗。...
一种具有单级集成动态电压升压功能的新型有源中点钳位五电平逆变器
A Novel Active Neutral Point-Clamped Five-Level Inverter With Single-Stage-Integrated Dynamic Voltage Boosting Feature
Reza Barzegarkhoo · Majid Farhangi · Sze Sing Lee · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种新型有源中点钳位（ANPC）五电平逆变器拓扑，通过单级集成方式实现了动态电压升压功能。该拓扑旨在解决传统多电平逆变器直流侧电压利用率低的问题，在保持双向功率流能力、降低共模电压和漏电流的同时，提升了电路设计的简洁性与系统整体效率。
解读: 该拓扑通过单级集成升压技术，有效提升了直流侧电压利用率，这对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和大型集中式逆变器具有重要参考价值。在光伏发电场景中，该技术可减少对前端DC-DC升压级的依赖，从而降低系统损耗并提升功率密度。对于PowerTitan等储能变流器（PCS）产品，该五电平拓扑能进一步优化...
基于顺序优化方案的七相感应电机最优谐波电压注入过调制策略
Overmodulation Strategy for Seven-Phase Induction Motors With Optimum Harmonic Voltage Injection Based on Sequential Optimization Scheme
Guanghui Yang · Jiaqiang Yang · Sheng Li · Yan Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
过调制（OVM）策略广泛用于提升直流母线电压利用率。针对五相和六相驱动系统，已有多种OVM策略旨在减少谐波子空间（HS）中的参考电压矢量并改善输出电流总谐波失真（THD）。本文提出了一种针对七相感应电机的最优谐波电压注入顺序优化方案，进一步提升了过调制性能。
解读: 该文献探讨的多相电机控制及过调制策略主要应用于高性能工业驱动领域。对于阳光电源而言，虽然核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但其提出的多相空间矢量调制与谐波注入优化算法，在提升功率变换器直流母线利用率及降低输出电流THD方面的思路，可借鉴于大功率并网逆变器或未来多电平拓扑的调制策略优化。...
基于双矢量的五相永磁同步电机有限控制集模型预测控制
Double-Vector-Based Finite Control Set Model Predictive Control for Five-Phase PMSMs With High Tracking Accuracy and DC-Link Voltage Utilization
Mahmoud S. R. Saeed · Wensheng Song · Li Huang · Bin Yu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对五相永磁同步电机驱动的双子空间控制问题，本文提出了一种基于双矢量的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法通过优化虚拟电压矢量（V3s）的设计，在保持较低计算负担的同时，显著提升了系统的稳态性能、跟踪精度及直流母线电压利用率。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的先进控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非五相电机驱动，但其核心思想——‘有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）’及‘虚拟矢量优化’在电力电子变换器控制中具有通用性。建议研发团队关注该算法在提升逆变器动态响应速度和降低开关频率损...
利用自适应最优三次谐波注入脉宽调制方案改善两电平电压源逆变器在过调制区域的性能
Improving the Performance of a Two-Level Voltage Source Inverter in the Overmodulation Region Using Adaptive Optimal Third Harmonic Injection Pulsewidth Modulation Schemes
Saher Albatran · Ahmad S. Allabadi · Abdel Rahman Al Khalaileh · Yong Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
电压源逆变器（VSI）广泛应用于电机驱动与可再生能源集成。当参考信号幅值超过线性调制范围时，PWM-VSI进入过调制区。本文提出了一种自适应最优三次谐波注入PWM方案，旨在优化过调制区域的性能，提升直流母线电压利用率并改善输出波形质量。
解读: 该技术直接优化了逆变器的调制策略，对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。在电网电压波动或直流侧电压受限的情况下，通过引入自适应三次谐波注入，可有效提升逆变器在过调制区间的输出能力，从而提高直流母线电压利用率，降低对硬件过配的要求。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器控制算法中引入...
基于载波的三电平双输出变换器最优脉宽调制
Optimal Carried-Based Pulse Width Modulation of Three-level Dual Output Converter
Chaochao Li · Hongchen Liu · Rutian Wang · Zhanfeng Xiong 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
三电平双输出变换器作为一种先进的电力电子拓扑，融合了三电平技术与双输出特性，在工业、能源及交通领域具有显著优势。实现电容电压平衡并提高直流母线电压利用率是其关键技术难点，且难以同时满足。本文提出基于载波的最优脉宽调制策略，通过分析三种不同零序电压对分压电容中点电压的影响，引入两种优化的零序电压注入方法，有效提升直流电压利用率。在此基础上，提出电容电压平衡控制方法，通过调控中点平均电流，在两组输出的不同调制范围内实现电容电压平衡。实验结果验证了所提调制策略的有效性。
解读: 该三电平双输出变换器优化PWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和工商业光伏系统具有重要应用价值。其电容电压平衡控制方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统的三电平拓扑设计，解决中点电位漂移难题；优化的零序电压注入策略能提升直流母线电压利用率，增强SG系列逆变器在弱电网环境下的稳定性。双输出特...
一种用于光伏并网的高效直流母线利用与少器件五电平逆变器综合分析
A Comprehensive Analysis of Enhanced DC-Bus Utilization and Reduced Component Count Five-Level Inverter for PV-Grid Integration
Swapan Kumar Baksi · Ranjan Kumar Behera · Utkal Ranjan Muduli · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：几种五电平逆变器存在一些局限性，如直流母线电压利用率低和元件数量多等问题。本文介绍了一种采用开关电容设计的新型五电平逆变器，旨在通过最大限度地提高直流母线电压利用率，同时减少元件数量来解决这些问题。所提出的拓扑结构包含六个有源开关、两个二极管、一个浮动电容和一个单一直流电源，与传统设计相比，母线电压要求降低了50%。采用电平移相正弦脉冲宽度调制方法为所提出的逆变器生成开关脉冲。在理论分析之后，通过使用OPAL - RT 5700实时仿真器进行实时实现，验证了开关器件的实际行为。通过比较分析...
解读: 从阳光电源的光伏并网逆变器业务视角来看，这项五电平逆变器技术呈现出明显的工程价值和应用潜力。该拓扑通过开关电容设计实现了50%的母线电压需求降低，这对于我们的组串式和集中式逆变器产品线具有重要意义——更低的电压应力意味着可以选用耐压等级更低的功率器件，直接降低系统成本并提升功率密度。 从技术成熟度...