Ahmad Mahdave · Mohammad Monfared · Ali Nikbahar · Wahid Eskandary · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18

提出了一种具有钳位直流链电压的新型磁耦合阻抗源（MCIS）逆变器。该拓扑通过磁耦合电感与有源阻抗网络相结合，实现了升压能力与稳定的直流链电压控制。通过引入钳位结构，有效降低了开关器件的电压应力和输入电流纹波，同时提升了系统效率与可靠性。该逆变器具备良好的级联扩展性，适用于中高压功率变换场合。仿真与实验结果验证了所提拓扑的可行性与优越性能。

解读: 该磁耦合阻抗源逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。其钳位直流链电压结构可有效降低开关器件电压应力，与阳光电源现有的SiC功率器件应用形成协同优化，提升系统可靠性。降低输入电流纹波特性可改善PowerTitan储能系统的电池侧电流质量，延长电池寿命。级联扩展能力适配...

王佳豪丘东元张波陈艳峰 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

分数阶元件是分数阶电路的基本单元，其实现方法对系统研究至关重要。由于单组件分数阶元件尚未商业化，目前主要采用多组件集成方式。相比单组件，多组件实现方法在元件类型、数量及参数选择上更灵活，且可调谐阶数与阻抗系数，实用性更强。本文在综述现有构造方法基础上，按器件类型将其分为基于无源元件、运算放大器和电力电子变换器三类，重点阐述典型结构的工作原理，并进行分析比较。最后探讨其在电网功率补偿中的应用，为拓展实际应用提供参考。

解读: 分数阶元件技术对阳光电源储能与电网侧产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，基于电力电子变换器的分数阶元件可实现可调谐的无功补偿与谐波抑制，提升电网功率因数校正性能。对于PowerTitan大型储能系统，分数阶控制器可优化LCL滤波器设计，在更宽频段实现更平滑的幅频特性，减小滤波器体积。在构网...

顾军杜治斌李平宋飞张维国张明 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23

针对直流侧电压比为1:1:2的混合级联H桥逆变器，采用传统混合载波层叠调制策略虽可避免电流倒灌并获得较好输出电压谐波性能，但存在低压单元功率不均衡问题。本文首先分析其功率失衡机理，继而提出一种改进的混合调制策略：高压单元采用阶梯波调制，低压单元采用PWM调制，并对两低压单元的调制波进行差异化处理，在保持良好谐波特性的基础上减少三角载波数量，简化控制且实现倍频效果。进一步通过逻辑运算优化低压单元开关信号，可在两个载波周期内实现功率均衡。仿真与实验验证了该策略的有效性与可行性。

解读: 该混合九电平逆变器功率均衡调制策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有直接应用价值。通过改进的混合调制实现低压单元功率均衡，可优化多电平拓扑中的热应力分布，延长功率模块寿命。该策略简化三角载波数量并实现倍频效果，可降低滤波器成本，提升系统功率密度，特别适用于PowerTitan...

Yang Wu · Heng Wu · Fangzhou Zhao · Zichao Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

基于交流电力电子技术的电力系统的基波频率可能会偏离其标称值，并且该频率会受到变流器控制动态特性的显著影响。针对系统参考坐标系的选择，本文提出了两种电压源型变流器（VSC）的阻抗建模方法，用以捕捉基波频率的动态特性。第一种方法是在标称频率的参考坐标系下对VSC进行建模，而第二种方法是在基波频率可变的参考坐标系下对VSC进行建模，因此，基波频率在阻抗模型中被表示为一个额外的端口变量。本文从数学上证明，若在第二种方法中对VSC的控制延时和功率级建模时考虑频率动态特性，则这两种阻抗模型在本质上是等效的。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于电压源变流器（VSC）阻抗建模的研究具有重要的工程应用价值。随着公司光伏逆变器和储能系统在新型电力系统中的渗透率不断提升，基频动态特性对系统稳定性的影响日益凸显，特别是在弱电网接入和多机并联场景中。 该论文提出的两种阻抗建模方法——固定标称频率参考系和变频率参考系...

张士强葛兴来左运王惠民常玉林春旭 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45

逆变器死区时间会引入电流谐波与转矩脉动，导致感应电机振动加剧和附加损耗。为此，提出一种基于高阶扩展状态观测器（HO-ESO）的在线死区效应补偿方法。通过分析死区效应，建立d、q轴误差电压模型，并指出传统二阶ESO方法在误差电压估计上的局限性。设计HO-ESO以提高估计精度，并将补偿电压引入矢量控制系统。仿真与实验结果表明，所提方法较传统二阶ESO补偿法具有更优的补偿性能，且无需检测电流极性，实现简便。

解读: 该高阶扩展状态观测器死区补偿技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有直接应用价值。死区效应是逆变器固有问题，在ST储能变流器、SG光伏逆变器及电机驱动系统中普遍存在，导致电流谐波、转矩脉动和系统损耗增加。所提HO-ESO方法无需电流极性检测即可实现在线补偿，相比传统二阶ESO具有更高估计精度，可直接集成...

Yun Liu · Huafeng Xiao · Xin Zheng · Ming Cheng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

提出了一种用于分布式光伏发电系统的新型零电压转换H6（NZVT-H6）逆变器，可实现近零开关损耗。通过引入谐振单元，所有功率器件均实现软开关，解决了现有ZVT逆变器中辅助开关硬关断的问题。该拓扑采用二极管钳位结构，将共模电压钳位于输入电压的一半，有效抑制漏电流。文中阐述了电路结构与工作原理，分析了软开关条件、谐振参数及功率器件参数的设计方法。最后通过一台100 kHz/1 kW的实验样机验证了理论分析的正确性。

解读: 该NZVT-H6逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。其近零开关损耗特性可显著提升100kHz以上高频化产品效率，配合阳光现有SiC器件应用可进一步提高功率密度。二极管钳位的共模电压抑制方案可直接应用于户用及工商业光伏系统，解决漏电流问题并满足VDE-AR-N 41...

Daheon Hong · Jeonghun Kim · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

电流源变换器(CSC)因使用电感作为直流链路元件消除直通问题并延长寿命。然而面临桥臂开路问题挑战。若直流链路电感无电流路径会产生巨大电压尖峰损坏半导体器件。为防止桥臂开路通常需要重叠时间,但重叠时间会畸变输入输出波形。本文针对三相电流源整流器/逆变器(CSR/CSI)提出无需重叠时间的空间矢量脉宽调制(SVPWM)。该方案通过轻微修改传统SVPWM为直流链路电感提供续流路径,无需额外功率器件和传感器,消除重叠时间需求并改善波形。理论分析和实验验证了方案有效性。

解读: 该消除重叠时间的广义SVPWM技术对阳光电源电流源变换器产品有重要优化价值。无重叠时间SVPWM方案可应用于CSI拓扑的储能和光伏逆变器,改善波形质量并降低谐波含量。无需额外器件的续流路径设计对阳光电源简化控制和降低成本有借鉴意义。该技术对ST储能系统采用CSI拓扑的应用场景有性能提升潜力,可提高效...

Xu Zhang · Zhixun Ma · Xinbo Cai · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文提出了一种提高精度的有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）方法。传统 FCS - MPC 的主要优点是通过统一的代价函数易于实现多目标优化。然而，这种方法存在明显的缺点：开关动作只能在固定位置发生，且可能的开关位置完全由初始开关位置决定。这一方案降低了控制精度。本文提出了一种能够灵活改变开关状态切换位置的 FCS - MPC 方法。该方法不仅提高了逆变器的开关精度，还保留了每个控制周期开关动作不超过一次的特点，因而具备 FCS - MPC 的所有优点。实验验证了所提方法的可行性和优越性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的增强精度有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）技术对我司三电平NPC逆变器产品线具有重要应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心控制算法，该技术直接关系到产品的电能质量、效率和可靠性。 传统FCS-MPC虽然能通过统一代价函数实现多目标优化，但其开关动作只...

Gaoxiang Li · Keyu Wang · Xiao Liu · Jining Chen · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年2月

当发生大规模电网扰动时，基于电网跟踪控制的逆变器易因同步旋转坐标系锁相环产生的弱阻尼或负阻尼而导致暂态失稳。首先，分析了基于电网跟踪控制的逆变器的暂态失稳机理和特性。随着电网扰动的增大，暂态阻尼会减小甚至变为负值，系统的暂态稳定性会恶化。为解决这一问题，提出了一种恒阻尼锁相环（CD - PLL），该锁相环可实现恒定正阻尼控制。同时，详细介绍了所提出的CD - PLL的工作原理、特性和设计方法。所提出的CD - PLL不仅能增强系统的暂态稳定性，还能改善动态性能。最后，通过仿真和实验研究验证了理论...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项恒定阻尼锁相环（CD-PLL）技术对提升并网逆变器的暂态稳定性具有重要战略价值。当前，随着光伏和储能系统大规模接入电网，跟网型逆变器在电网扰动下的暂态失稳问题已成为制约新能源高比例并网的关键瓶颈。传统同步参考系锁相环在大扰动下易产生弱阻尼甚至负阻尼效应，导致系统振荡甚至...

Jinli Zhu · Yuan Li · Fang Z. Peng · Brad Lehman 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

电力系统，包括多电/全电船舶与飞机及电网，主要由发电、输配电和储能子系统构成，呈现显著的电感与电容特性。为提高效率，实际电路尽量减少物理电阻，但由此引发谐振、不稳定与长时暂态等问题。自1980年代起，电力电子变换器/逆变器被提出作为有源、无损及虚拟电阻，用于抑制上述动态问题。本文系统回顾从有源电阻到虚拟电阻的发展历程，深入分析其理论关联与物理本质，探讨实现约束，并展望其在现代能源电网中的扩展应用与革新潜力。

解读: 该虚拟电阻技术对阳光电源储能与逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可通过ST系列变流器实现虚拟电阻控制，有效抑制LC滤波器谐振和直流母线振荡，提升系统稳定性。对于构网型GFM控制策略，虚拟电阻可优化暂态响应，减少功率振荡。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，该技术能...

Jicheng Fang · Mingming Shi · Huafeng Xiao · Ruibin Wang · IEEE Access · 2025年1月

效率与漏电流是无变压器并网逆变器（TLI）的两个关键问题。软开关技术可有效降低开关损耗，适用于高频TLI。本文提出一种基于基本谐振单元的零电压过渡H5型（ZVT-H5）逆变器，实现主开关的软开通与软关断。辅助谐振网络缓解了续流二极管的反向恢复问题，显著提升转换效率。同时，采用二极管钳位支路使系统共模特性保持恒定。文中阐述了拓扑构建过程，分析了辅助谐振网络工作原理，并详细讨论了谐振参数设计及电路性能。最后通过3 kW、100 kHz实验样机验证了ZVT-H5的有效性。

解读: 该ZVT-H5软开关技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的零电压过渡方案可实现100kHz高频化运行，结合SiC器件应用可显著降低开关损耗，提升系统效率至98%以上。辅助谐振网络解决二极管反向恢复问题，适用于阳光电源1500V高压系统的功率模块设计。二极管钳位支...

Shohei Funatsu · Hiroaki Matsumori · Takashi Kosaka · Nobuyuki Matsui 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文提出了一种基于氮化镓（GaN）的改进型非隔离式集成车载充电器（IOBC），适用于A、B级电动汽车（EV），具有双功率转换级，该充电器利用了牵引电机的低零序电感和逆变器。在改进的配置中，牵引电机和逆变器将作为后端直流 - 直流降压转换器的组件，而非像传统IOBC配置那样用于前端交流 - 直流升压转换器。改进后的IOBC配置满足了日本电力公司规定的总谐波失真（THD）允许限值，同时将电池输出电流的峰 - 峰纹波控制在规定范围内。此外，通过在提出的改进型IOBC配置中增加一个分裂式升压电感和一个浮...

解读: 该GaN基集成车载充电机技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。通过最小化附加元件设计思路，可优化阳光电源车载OBC产品的功率密度与成本结构。其利用电机零序电感的创新方案，启发我们在充电桩产品中探索类似的磁件复用技术。GaN器件的应用经验也可迁移到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的新一...

Houqing Wang · Weimin Wu · Liang Yuan · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

无变压器逆变器因省去工频变压器，具有高功率密度、高效率和低成本优势，广泛应用于分布式光伏系统。然而，共模电压与光伏面板对地寄生电容会引发共模漏电流，导致安全隐患、电磁干扰及额外损耗。单相共地无变压器（TLSPCG）逆变器通过将直流侧端子与交流侧连接，有效抑制漏电流。本文对近年来TLSPCG逆变器拓扑进行分类，阐述其工作原理，提炼相似结构间的演化关系，总结拓扑衍生方法，并从结构、研究现状、性能、成本和应用等方面进行系统比较分析。同时提出拓扑选型流程、器件选型方法及硬件结构设计建议，最后归纳关键使能...

解读: 该无变压器共地拓扑综述对阳光电源SG系列单相光伏逆变器具有直接应用价值。文章系统梳理的TLSPCG拓扑及漏电流抑制方案，可指导SG系列住宅及小型商用逆变器的拓扑优化，降低共模EMI滤波器成本。提出的拓扑选型流程与高频开关器件应用分析，为阳光电源推进SiC器件在单相逆变器中的应用提供理论依据，可提升功...

Luowei Wen · Wensong Yu · John Geiger · Iqbal Husain · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

本文提出一种基于实时前馈控制的多电平选择性栅极驱动（SGD）策略，通过单路数字信号实现64级开通与关断栅极电阻选择，显著提升系统级逆变器性能。该前馈控制依据逆变器运行状态，在PWM开关周期层面实施，可在数十微秒的子开关周期内有效降低开关能量损耗，同时将漏源电压过冲限制在允许范围内，无需超高速动态调控。建立了四种基于时间尺度的仿真模型，分析栅极电阻及SGD在开关瞬态、开关周期、基波周期和驾驶循环中的影响。所设计的SGD硬件已在单相全桥逆变器中验证。实验与基波周期仿真结果表明，相较于传统栅极驱动（C...

解读: 该多电平选择性栅极驱动技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。其64级栅极电阻实时选择策略可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC模块驱动优化，通过PWM周期级前馈控制在降低开关损耗的同时抑制电压过冲，无需超高速动态调控即可提升系统效率。该技术对PowerTitan大型储能系...

Buck F. Brown · Zheyu Zhang · Johan H. Enslin · Cheng Wan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

摘要：如果变换器功率器件的短路和开路故障不能在亚微秒时间内被检测到并采取相应措施，往往会导致整个系统发生灾难性故障，对于新兴的宽禁带（WBG）功率半导体而言更是如此。虽然在短路故障的快速准确保护与检测方面已经开展了大量研究，但在开路故障方面的研究成果相对较少。常见的问题包括保护和检测方法过于特定于应用场景、耗时超过几微秒且成本效益不高。本文提出了一种新的开路故障保护与检测系统，该系统与现有的名为去饱和保护的短路系统相结合。首先，进行文献综述以确认新的保护与检测方案的必要性。其次，讨论新提出的保护...

解读: 该通用型功率器件故障保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可实现IGBT/SiC模块的亚毫秒级短路开路故障检测，提升系统安全性并降低灾难性失效风险。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，无需额外传感器即可基于现有电流电压信号实现...

Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种新型10开关（H10）逆变器，用于抑制光伏并网系统中的共模电压（CMV）、泄漏电流及电网电流谐波。所设计的空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略将CMV波动范围限制在Vdc/3至2Vdc/3之间，dv/dt为Vdc/6，性能接近三电平逆变器但开关数量更少。该SVPWM在零电压矢量期间实现光伏侧与电网的隔离，并减少CMV跳变次数，从而有效降低泄漏电流和输出电流谐波。系统具备自平衡中点电压能力，且通过数学分析与实验验证。仿真与实验结果表明，相较于H8及现有H10拓扑，所提方案在抑制CMV和泄...

解读: 该H10逆变器拓扑对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。其将CMV波动限制在Vdc/3-2Vdc/3范围、dv/dt降至Vdc/6的特性，可直接应用于非隔离型光伏并网系统，有效解决薄膜组件泄漏电流超标问题。相比传统H6/H8拓扑，该方案在零矢量期间实现PV侧与电网隔离，可优化...

Xinquan Chen · Ilhan Kocar · Siqi Bu · Evangelos Farantatos 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

构网型（GFM）控制有望提升高比例逆变器并网系统的稳定性，但在电网不平衡条件下，其对负序电流幅值与相位的调节特性不同于跟网型（GFL）控制及同步发电机，可能违背故障穿越要求并导致保护误动。本文基于相量域解析模型，阐明GFL与GFM逆变器在负序系统中的基本特性及影响因素，提出一种简化的GFM逆变器阻抗计算方法，并实现适用于平衡正序控制（BPSC）与正负序控制（PNSC）的FRT控制策略。基于IEEE PSRC D29系统的对比研究表明，GFM BPSC方案下负序阻抗特性主要由内环电压控制参数决定，...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM/GFL控制策略优化具有重要价值。文中提出的简化GFM阻抗计算方法可直接应用于PowerTitan储能系统的电网适应性设计，帮助优化内环电压控制参数以满足不平衡故障穿越要求。BPSC与PNSC控制策略对比为阳光电源构网型产品在弱电网场景下...

Priyatosh Mahish · Pratim Kundu · Sukumar Mishra · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

逆变器型电源（IBR）的并网因惯性降低和快速频率响应恶化而影响电力系统频率稳定性，需协调控制跟网型（GFL）与构网型（GFM）逆变器。本文提出一种适用于并网逆变器的广域控制方法，定义了来自不同IBR及同步机组接入高压母线处PMU测量的广域跟网（WGFL）和广域构网（WGFM）信号。WGFL用于修正GFL逆变器锁相环的相角，WGFM调节GFM逆变器运行频率。PMU数据由节点相量数据集中器（PDC）分析，但存在通信延迟与丢包问题，故结合现有广域预测控制策略予以补偿。通过PSCAD/EMTDC对39节...

解读: 该广域控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的协调控制具有重要价值。针对PowerTitan大型储能系统，可通过PMU广域信号优化GFM/GFL混合运行模式，解决多站点频率响应协调难题。技术启示：1）在iSolarCloud平台集成PDC功能，实现分布式电站的广域相角同步；2）改进...

Arjita Pal · Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Bijaya Ketan Panigrahi · Hemanshu R. Pota · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

基于逆变器的发电设备在电力系统恢复中起着至关重要的作用，特别是通过黑启动能力协助系统恢复，使其在当代电网韧性策略中至关重要。本文提出了一种新颖的无抖振固定时间滑模功率同步控制（FSMPSC）方法，专门用于增强电压控制（VC）逆变器的黑启动能力。该控制器的主要目标是增强闭环系统的鲁棒性，使采用电网形成（GFM）控制的逆变器在各种电网条件下都能与公用电网无缝集成。值得注意的是，这种集成无需额外的同步单元，如锁相环（PLL）。所提出的控制器显著改善了电网同步性能，使逆变器在保持电压源特性的同时，能够从...

解读: 该固定时间滑模功率同步控制技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的黑启动功能优化，可提升系统恢复供电的可靠性与响应速度。无颤振特性有助于改善储能变流器的电能质量，与阳光电源现有的GFM控制技术形成良好互补。该方案也可扩展应用于SG系列...

Jorge Suárez-Porras · Fidel Fernández-Bernal · Luis Rouco · Andrés Tomás-Martín · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月

本文研究了同步补偿器（SC）对基于电网跟随型逆变器的电源（IBR）稳定性的影响，特别关注无功功率的作用。采用商用同步补偿器的全阶仿真模型，以及作为研究模型的双馈感应发电机（以代表最复杂的基于逆变器的电源）。以短路比（SCR）作为关键指标，研究证实了基于逆变器的电源中的锁相环（PLL）对系统稳定性至关重要，并表明同步补偿器注入的无功功率起着不可忽视的作用。研究表明，同步补偿器在小信号稳定性方面的主要影响体现在锁相环在连接点处看到的戴维南阻抗，在同步补偿器的情况下，该阻抗为次暂态阻抗和同步补偿器的无...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于同步补偿器（SC）提升锁相环稳定性的研究具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能系统在全球高比例新能源电网中的大规模部署，跟网型逆变器（IBR）的并网稳定性已成为制约新能源消纳的核心技术瓶颈。 该研究揭示了两个关键技术洞察：首一，锁相环（PLL）是影响IBR系...