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基于相对增益矩阵的多功能并网逆变器协同谐波补偿优化方法
A Cooperative Harmonic Compensation Optimization Method for Multifunctional Grid-Tied Inverters Based on Relative Gain Array
彭祥华 · 李琼林 · 邓卫 · 代双寅 等6人 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51
随着分布式电源和电动汽车渗透率提升，配电网谐波治理面临严峻挑战。本文基于系统耦合特性，提出一种基于相对增益矩阵（RGA）的多功能并网逆变器（MFGTI）协同谐波补偿优化方法。通过RGA耦合度分析构建补偿源与节点电压间的传递模型，建立包含耦合度、独立性与综合效能的多维评价指标，实现补偿源最优配置；结合最小二乘法与设备容量约束，优化补偿电流策略。提出融合电气距离与谐波敏感度的量测点筛选方法，降低数据依赖。算例与仿真验证表明，该方法可有效协调多MFGTI实现系统谐波综合补偿，显著降低谐波污染水平。
解读: 该协同谐波补偿优化方法对阳光电源多产品线具有重要应用价值。在ST储能系统中，可实现多台PowerTitan储能变流器的协同谐波治理，通过RGA耦合度分析优化各变流器补偿电流分配，提升系统级电能质量。在光伏侧，SG系列逆变器可集成MFGTI功能，利用闲置容量参与配电网谐波抑制。对于充电桩集群，该方法可...
畸变电源条件下矩阵变换器的谐波抑制
Harmonic Suppression for Matrix Converter under Distorted Supply Conditions
Yuan Liu · Galina Mirzaeva · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
使用矩阵变换器进行交流到交流的电力转换可在重量和尺寸方面实现经济性，同时具备高可靠性和高效率。由于这些原因，矩阵变换器技术目前正被应用于各种领域，包括矿用车辆的交流调速驱动系统。本文探讨了矩阵变换器运行过程中的谐波问题，例如电源侧的畸变传递到负载侧以及向电源注入过多的电流谐波。本文研究了谐波性能的基本限制，并提出了一种灵活的控制方案，该方案可在负载侧或电源侧实现全面的谐波补偿。同时，还研究了一种能同时抑制两侧谐波的折衷方法。本文提出的策略使基于矩阵变换器的驱动系统适用于电源较弱且存在畸变的电力系...
解读: 该矩阵变换器谐波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网环境下的性能提升具有重要价值。文中提出的实时谐波检测与补偿机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统的并网控制策略，增强在电网电压畸变工况下的输出电能质量。该方法与阳光电源现有的构网型GFM控制技术结合，可提升储能...
多光伏与电池储能微网运行及不同场景下VSC之间的中性线电流补偿与无功功率分配
Operation of Multiple PVs and BES Microgrid With Neutral Current Compensation and Reactive Power Sharing Between VSCs at Different Scenarios
Abhishek Abhinav Nanda · Vivek Narayanan · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
摘要：太阳能光伏发电（PV）必须与储能单元集成，以克服电力间歇性问题。本文采用通过三相四桥臂电压源变流器（VSC）接入的电池储能单元，为本地负载提供不平衡电流和中性线电流补偿，并克服太阳能光伏发电的间歇性。分析了中性线电流补偿对VSC直流母线电压限值的影响，并讨论了在不同运行条件下补偿本地负载无功和谐波需求的不同策略。所考虑的微电网由一个中央电池储能系统（BES）和四个太阳能光伏阵列组成，这些光伏阵列通过独立的VSC接入公共连接点（PCC）。采用基于三阶广义积分器的锁频环（TOGI - FLL）...
解读: 该研究的VSC协调控制与中性线电流补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的并联运行具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统中多台变流器并联场景，所提无功功率合理分配策略可优化ST储能变流器间的功率协调，提升系统电能质量。中性线电流补偿技术可直接应用于三相四线制微电网ESS...
基于功率硬件在环的感应电机模拟器的谐波补偿
Harmonic Compensation of a Power-Hardware-in-the-Loop Based Emulator for Induction Machines
Seyedeh Nazanin Afrasiabi · Mohammad Babaie · Chunyan Lai · Pragasen Pillay · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
基于功率硬件在环（PHIL）的电机仿真系统利用可控功率变换器来模拟电机的运行特性。本文针对并网三相感应电机（IM）提出了一种基于PHIL的电机仿真系统。通常，在电机仿真系统中采用开关型电压源逆变器（VSI）作为仿真变换器。然而，VSI会给电机仿真系统引入各种谐波。这些谐波主要源于死区时间、开关元件和控制信号。这些谐波会降低电机仿真的精度。因此，研究并补偿电机仿真系统中仿真变换器的谐波十分重要。由于死区时间是这些谐波的一个重要来源，本文将首先详细分析死区时间对电机仿真的影响。随后，开发了一种基于人...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于功率硬件在环（PHIL）的电机仿真技术具有重要的战略价值。该技术通过受控功率变换器模拟感应电机行为，其核心在于解决电压源逆变器（VSI）引入的谐波问题，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域面临的技术挑战高度契合。 该研究提出的人工神经网络（ANN）谐波补偿技术对阳...
永磁同步电机过调制区域转矩脉动抑制的谐波旋转磁场注入方法
Harmonic Rotating Magnetic Field Injection Methods for Torque Ripple Suppression in the Overmodulation Region of PMSMs
Taehoon Chin · Younghoon Cho · Jae-Sang Lim · Jin-Wook Kang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
提出在永磁同步电机PMSM过调制OVM区域注入谐波旋转磁场RMF以降低转矩脉动的方法。提出两种方法：一种在转子参考系RRF的dq轴电流控制器输出端注入谐波电压，另一种在坐标变换中使用的转子角度上叠加谐波相位。OVM区域的主导转矩谐波由空间谐波和逆变器极电压的双傅里叶级数DFS导出，并使用多谐振MR控制器缓解，MR控制器结合频率预扭曲以补偿有限采样频率下的离散化误差。数学和图形分析了它们对OVM区域逆变器参考电压矢量RVV和输出电压矢量OVV的影响并验证其可行性。使用160kW内置式PMSM在60...
解读: 该PMSM转矩脉动抑制研究对阳光电源新能源汽车电机驱动系统优化有重要参考价值。过调制区域谐波RMF注入方法在保持平均输出转矩不变且不修改电流基准的前提下降低转矩脉动33.3%和振动60%的性能提升与阳光OBC和电机控制器的NVH优化需求高度契合。多谐振控制器结合频率预扭曲补偿离散化误差的技术可应用于...