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下垂控制直流微电网双向升降压部分功率变换器的保护与控制实现
Protection and Control Implementation for Bidirectional Step-Up/Down Partial Power Converter for Droop-Controlled DC Microgrids
Neelesh Yadav · Andrii Chub · Naser Hassanpour · Andrei Blinov 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
部分功率变换器能够实现高效的直流 - 直流能量转换系统。升降压部分功率变换器在提高功率密度、效率和降低实现成本方面展现出最大的潜力。近期文献明确表明，这些变换器最灵活的实现方式是基于电气隔离的电流馈电型直流 - 直流变换器拓扑。另一方面，这些拓扑结构容易使半导体器件出现过电压问题，并且在串联端口零电压时电流可控性较差。在实际应用中，这些部分功率变换器必须实现多模式控制、软启动以及对部分额定电压半导体器件的保护。本文阐述了部分功率变换器中存在的这些问题，并提出了解决这些问题的实现技术。实验验证证明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所研究的双向升降压部分功率变换器技术对我们在直流微网储能系统和光储一体化解决方案领域具有重要应用价值。 该技术的核心优势在于通过部分功率处理架构显著提升DC-DC变换系统的效率和功率密度，这与我们储能变流器（PCS）和直流优化器产品的技术演进方向高度契合。在光储直...
直流微电网通信与控制系统性能评估的全局信息物理方法
Holistic Cyber-Physical Approach for the Performance Evaluation of Communication and Control Systems in DC Microgrids
Antonio Véliz · René Contreras · Sebastián Riffo · Carlos Restrepo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
针对直流微电网(MG)分布式发电单元、储能系统和负载的分层控制稳定性和效率需求,研究不同通信协议下二级控制策略的实施和分析。采用信息物理平台评估I2C、CAN总线、蓝牙和ESP-NOW等协议下集中式和分布式控制方案的性能。结果显示通信延迟和控制效率存在显著差异,I2C和ESP-NOW在分布式控制中性能优越,蓝牙更适合集中式策略。研究为未来直流微电网部署提供协议选择的实验验证和对比分析指导。
解读: 该信息物理融合评估技术对阳光电源微电网和储能系统的通信架构设计有重要参考价值。不同协议的性能对比可指导ST储能系统和PowerTitan大型储能电站的通信方案选型,优化控制效率和稳定性。I2C和ESP-NOW在分布式控制中的优势对阳光电源智能微电网解决方案的边缘计算和本地控制策略有启发。该研究对iS...
P3R：用于用户侧直流建筑的局部功率后置调节构网型变换器
P3R: Partial Power Postregulated Grid-Forming Converter for Prosumer DC Buildings
Edivan Laercio Carvalho · Andrii Chub · Naser Hassanpour · Andrei Blinov 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文介绍了一种基于升降压串联部分功率变换器的概念，用于在建筑用直流组网变换器中实现下垂控制。由于该变换器负责处理直流建筑与电网之间的所有功率，因此其高效率至关重要。本研究探讨了将两种高性能解决方案相结合的可行性，即具有 700/350 V 恒定电压传输比的串联谐振直流 - 直流（DCX）变换器，以及遵循用户侧直流建筑下垂控制曲线的部分功率后调节器（P³R）。在此应用中，DCX 需要按照住宅直流安装标准的要求确保交流和直流部分之间的隔离，同时提供必要的电压匹配。搭建并测试了一个 5 千瓦的原型，以...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项P3R部分功率后调节技术为我们在直流建筑微网和产消者应用领域提供了重要的技术参考价值。 该方案的核心创新在于将串联谐振DCX变换器与部分功率后调节器结合，实现了高效的直流组网控制。对于阳光电源而言，这一架构与我们在储能变流器和户用光储系统中的技术路线高度契合。特别是在...
一种用于升降压型部分功率变换器的混合调制方法以提高零部分功率附近的MPPT效率
A Hybrid Modulation Approach for Step-Up/Down Partial Power Converter With Improved MPPT Efficiency Around Zero Partiality
Neelesh Yadav · Andrii Chub · Naser Hassanpour · Andrei Blinov 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
文献表明，升降压型部分功率变换器（PPC）具有较低的部分功率占比和较高的效率。然而，如果变换器采用相同的调制技术，其在接近零部分功率占比（即源电压和负载电压相同）的情况下运行会面临挑战。这是因为当PPC在串联端口电压为零时运行，电容器没有足够的能量来提供所需的电压增益。这使得采用传统调制方式的升降压型PPC不适用于光伏（PV）实际应用。在接近零部分功率占比运行时，最大功率点跟踪（MPPT）效率在串联端口电压接近零时会下降。本文提出了一种混合调制MPPT方法，该方法可使PPC在接近零部分功率占比系...
解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的技术路线来看，这篇论文提出的混合调制部分功率变换器（PPC）技术具有重要的应用价值。该技术针对升降压PPC在零偏置点附近运行时MPPT效率下降的痛点，通过混合调制策略实现了99.56%的高效MPPT跟踪，这对我们的组串式逆变器和分布式储能产品线具有直接借鉴意义。 从...