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一种用于硬件在环测试系统的宽电压运行范围三电平Buck变换器
A Three-Level Buck Converter With a Wide Voltage Operation Range for Hardware-in-the-Loop Test Systems
Christoph Carstensen · Jurgen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
针对高压直流输电网组件（如断路器）的硬件在环（HIL）测试需求，本文提出了一种采用三种不同供电电压的三电平Buck变换器（N3L）。该拓扑结构实现了宽电压运行范围，能够产生高输出电流并具备快速的瞬态响应能力，满足复杂电力电子系统的测试要求。
解读: 该研究提出的宽电压范围三电平Buck拓扑，虽然主要针对HIL测试系统，但其核心技术逻辑对阳光电源的储能变流器（PCS）及直流变换环节具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，随着电池组电压范围的扩大，如何通过多电平拓扑实现高效的宽范围DC-DC变换是提升系统效率的关键。此外，该拓扑在快速...
开关变换器实时仿真中Adams–Bashforth方法重置记忆的必要性
The Necessity of Resetting Memory in Adams–Bashforth Method for Real-Time Simulation of Switching Converters
Marina Yushkova · Alberto Sanchez · Angel de Castro · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
随着FPGA在硬件在环（HIL）实时仿真中的广泛应用，开关电源的仿真面临挑战。由于开关状态切换会导致电路方程突变，在利用多步数值方法（如Adams–Bashforth）进行仿真时，若未妥善处理历史数据，将导致仿真精度下降甚至发散。本文探讨了在开关动作瞬间重置记忆的必要性及其对实时仿真准确性的影响。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的研发测试环节。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）的开发过程中，高精度的HIL仿真对于验证控制策略至关重要。由于电力电子变换器存在频繁的开关动作，该文献提出的Adams–Bashforth方法记忆重置策略，能显著提升FPGA...
电力电子变换器多层器件级电热实时仿真与多用途硬件在环测试
Multilayer Device-Level Electro-Thermal Real-Time Simulation and Multipurpose HIL Testing of Power Electronics Converters
Hao Bai · Xinyang Li · Jiaxin Tang · Zhen Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种多层器件级电热实时仿真方法，旨在解决现代电力电子变换器在全生命周期中面临的计算限制问题。该方法能够同时处理电热耦合效应与半导体开关特性，为电力电子系统的实时仿真与硬件在环（HIL）测试提供了高效的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。在产品研发阶段，通过高精度的电热耦合实时仿真，可更准确地评估功率模块（IGBT/SiC）在极端工况下的热应力，从而优化散热设计并提升产品可靠性。此外，该方法能显著缩短HIL测试周期，加速iSolarCloud智...
利用过采样技术提高硬件在环开关模型精度
Oversampling Techniques to Improve the Accuracy of Hardware-in-the-Loop Switching Models
Marina Yushkova · Alberto Sanchez · Angel de Castro · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
电力变换器的实时硬件在环（HIL）仿真涉及对开关通断信号的数字采样。传统方法在单个仿真步长内仅处理一个开关状态，易导致输入读取错误，引发次谐波等负面影响。本文提出过采样技术，旨在提升HIL仿真中开关模型的精度，减少采样误差对系统性能评估的影响。
解读: 该技术对阳光电源的研发测试流程具有重要价值。在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）的开发过程中，高精度的HIL仿真能显著缩短控制算法的验证周期。通过引入过采样技术，研发团队可以更精准地模拟高频开关动作下的瞬态响应，有效避免因采样误差导致的谐波分析偏差，从...
中压驱动器基于梯度的预测脉冲模式控制—第二部分：性能评估
Gradient-Based Predictive Pulse Pattern Control of Medium-Voltage Drives—Part II: Performance Assessment
Mirza Abdul Waris Begh · Petros Karamanakos · Tobias Geyer · Qifan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文评估了基于梯度的预测脉冲模式控制（GP3C）在中压变速驱动系统中的性能，该系统由三电平中点钳位（NPC）逆变器和中压感应电机组成。通过硬件在环（HIL）测试和广泛的仿真研究，验证了该控制策略在提升系统动态响应与稳态性能方面的有效性。
解读: 该技术主要针对三电平NPC拓扑及中压驱动应用，与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）所采用的功率拓扑高度契合。GP3C控制策略在优化开关频率、降低谐波畸变及提升系统动态响应方面具有显著优势。建议研发团队关注该算法在大型光伏电站及储能系统并网控制中的应用潜力，特别是...
集成电力电子与电力系统的精确稳定硬件在环
HIL）实时仿真
Georg Lauss · Kai Strunz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文探讨了电力硬件在环（PHIL）技术在实时仿真环境中的应用，重点研究了功率接口（PI）的设计。PI作为连接数字仿真模型与物理硬件（如电力电子变换器）的关键环节，其稳定性和精确性直接影响测试结果。文章旨在解决复杂电力电子系统在HIL测试中的交互稳定性与仿真精度问题。
解读: 该技术对阳光电源的研发测试体系至关重要。在PowerTitan储能系统、组串式光伏逆变器及风电变流器的开发过程中，PHIL技术能有效模拟极端电网工况（如弱电网、故障穿越），在不损坏实物的前提下验证控制算法的鲁棒性。通过优化功率接口设计，阳光电源可显著提升iSolarCloud智能运维平台下复杂并网场...
一种无电路分割仿真失真的电力电子系统事件驱动并行加速实时仿真方法
An Event-Driven Parallel Acceleration Real-Time Simulation for Power Electronic Systems Without Simulation Distortion in Circuit Partitioning
Jialin Zheng · Zhengming Zhao · Yangbin Zeng · Shiqi Ji 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对电力电子系统高开关频率与大规模化带来的实时仿真挑战，本文提出了一种事件驱动硬件在环（ED-HIL）仿真框架。该框架摆脱了对固定小步长仿真周期的依赖，通过精准定位开关事件，有效提升了计算效率，并解决了传统电路分割方法中常见的仿真失真问题。
解读: 该技术对阳光电源的研发与测试体系具有重大价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，传统固定步长仿真在处理复杂拓扑时面临计算瓶颈。该事件驱动仿真框架能显著提升iSolarCloud智能运维平台的仿真精度，并加速新一代PCS及逆变器控制算法的验证周期。建议...
用于直流电网实时硬件在环仿真的主动式混合高压直流断路器详细器件级电热建模
Detailed Device-Level Electrothermal Modeling of the Proactive Hybrid HVDC Breaker for Real-Time Hardware-in-the-Loop Simulation of DC Grids
Ning Lin · Venkata Dinavahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种用于FPGA实时硬件在环（HIL）仿真的主动式混合高压直流断路器（HHB）电磁暂态模型。为实现高保真度，该模型与实际断路器配置一致，并针对绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等核心器件建立了详细的电热耦合模型，以准确模拟其在直流电网故障下的瞬态特性。
解读: 该研究聚焦于高压直流断路器（HHB）的电热建模与FPGA实时仿真，虽然阳光电源目前核心业务集中在光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器，但该技术在直流侧故障保护及系统级仿真方面具有参考价值。随着阳光电源在大型地面电站及直流微电网业务的拓展，该高保真电热建模方法...
基于新型标幺值与时角域转换技术的低压与高压逆变器实验孪生构建
Building Experimental Twins Between Low and High Voltage Inverters Based on a Novel Per-Unit and Time-Angular Domain Conversion Technique
Shuhui Li · Hahnemann Mondal · Md Rumman Rafi · Yang-Ki Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对电力电子领域高压大功率逆变器测试成本高、难度大的问题，本文提出了一种基于标幺值和时角域转换的新型实验孪生技术。该方法通过在低压小功率实验平台上模拟高压大功率逆变器的运行特性，有效降低了研发测试成本，为电力电子设备的性能评估提供了高效的替代方案。
解读: 该技术对阳光电源的研发测试体系具有极高价值。阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和大型储能系统（如PowerTitan）功率等级不断提升，传统的全功率测试平台建设成本高昂。通过该实验孪生技术，研发团队可在低压实验室内构建高压系统的等效模型，加速新拓扑和控制算法的验证周期，降低测试风险。建议在逆变器功...
基于硬件在环验证的锂离子电池组荷电状态与能量状态估计算法
Lithium-Ion Battery Pack State of Charge and State of Energy Estimation Algorithms Using a Hardware-in-the-Loop Validation
Yongzhi Zhang · Rui Xiong · Hongwen He · Weixiang Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种自适应H无穷滤波方法，用于估计锂离子电池组的荷电状态（SOC）和能量状态（SOE）。该方法利用协方差匹配技术自适应更新系统和观测噪声协方差，并结合递归最小二乘法实时辨识电池模型参数，并通过硬件在环（HIL）实验验证了其有效性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务核心竞争力。精确的SOC/SOE估计是PowerTitan和PowerStack等大型储能系统安全运行与高效调度的基石。自适应滤波算法能有效应对电池老化及复杂工况下的参数漂移，提升BMS的估算精度，从而优化电池组的一致性管理，延长系统寿命。建议将该算法集成至iSol...
基于新型磁路等效模型的分割转子开关磁阻电机实时硬件在环仿真
Real-Time HIL Emulation for a Segmented-Rotor Switched Reluctance Motor Using a New Magnetic Equivalent Circuit
Xiaodong Sun · Kaikai Diao · Gang Lei · Youguang Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种用于16/10分割转子开关磁阻电机（SSRM）实时硬件在环（HIL）仿真的新型磁路等效模型（MEC）。该模型涵盖了槽漏磁、气隙及铁芯磁阻，并构建了10x10矩阵系统以提升仿真速度，为电机驱动系统的实时性能评估提供了高效的仿真方案。
解读: 该研究主要针对开关磁阻电机（SRM）的实时仿真技术，虽然SRM目前并非阳光电源光伏或储能产品的主流驱动方案，但其提出的高精度磁路等效模型（MEC）及矩阵化加速算法，对于阳光电源在电动汽车充电桩功率模块的电机控制算法优化，以及iSolarCloud平台中对复杂电力电子设备进行数字孪生建模具有参考价值。...
一种用于电动汽车动力总成建模的新型平台及基于硬件在环
HIL）的实验验证：以通用第二代雪佛兰Volt为例
Ahmed S. Abdelrahman · Khalil S. Algarny · Mohamed Z. Youssef · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种用于电动汽车动力总成精确数学建模的新型平台，并首次通过硬件在环（HIL）实时实验，对雪佛兰Volt的电力、控制及机械系统进行了验证。研究贡献涵盖了动力总成建模、实时仿真平台搭建及系统性能评估，为电动汽车驱动系统的开发与测试提供了高效的验证手段。
解读: 该研究提出的HIL实时仿真验证平台对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电力电子产品研发具有参考价值。通过高精度的HIL测试，可以有效缩短充电桩控制策略的开发周期，提升系统在复杂工况下的可靠性。建议研发团队借鉴文中动力总成与控制系统的联合仿真思路，将其应用于充电桩与电动汽车电池管理系统（BMS）的交互测试...
固定开关频率模型预测控制在构网型逆变器中的应用
Fixed Switching Frequency Model Predictive Control for Grid-Forming Inverters
Fernanda Carnielutti · Tiago Davi Curi Busarello · Ênio Costa Resende · Qudrat Ullah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文针对微电网中的构网型逆变器（GFIs）提出了一种固定开关频率模型预测控制（FSF - MPC）方法。通过所提出的FSF - MPC实现内部电压和电流环控制，而一次控制则由外部下垂控制器和PQ控制器组成。这种PQ控制可实现更好的稳态响应并增强功率管理能力。以一个配备50 kVA构网型逆变器（带有输出LC滤波器）和不同负载的交流微电网为例，展示了所提出的FSF - MPC在并网和孤岛模式下的性能。该微电网在硬件在环（HIL）设备中实现，并针对并网和孤岛模式进行了HIL案例研究，考虑了负载和参数变...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的固定开关频率模型预测控制（FSF-MPC）技术对构网型逆变器的控制策略具有重要参考价值。随着公司在光储一体化微电网和独立储能系统领域的深入布局，构网型逆变器技术已成为提升系统稳定性和电能质量的核心竞争力。 该技术的核心价值体现在多个维度。首先，FSF-MPC结...