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利用中性点偏移提高模块化多电平变换器的可靠性
Enhancing the Reliability of Modular Multilevel Converters Using Neutral Shift
Jakub Kucka · Dennis Karwatzki · Axel Mertens · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）的控制策略，通过中性点偏移和专用功率前馈控制，实现了在非冗余模块故障情况下的稳定运行。该方法通过仿真验证了其可行性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率场景，通过中性点偏移技术，可以在不增加冗余模块成本的前提下提升系统容错能力，显著增强设备在极端工况下的可靠性。建议研发团队评估该控制策略在现有高压变流器平台中的集成潜力，以优化系...
准两电平PWM运行模块化多电平变换器的改进电流控制
Improved Current Control for a Quasi-Two-Level PWM-Operated Modular Multilevel Converter
Jakub Kucka · Axel Mertens · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
模块化多电平变换器（MMC）的准两电平PWM运行模式可显著降低模块电容需求，即便在电机驱动等低频输出场景下依然有效。本文提出了一种改进的电流控制策略，结合了无差拍控制，实现了快速且精确的电流响应，提升了变换器的动态性能。
解读: 该技术主要针对MMC拓扑，在阳光电源的产品线中，MMC技术在大型储能系统（如PowerTitan系列）或高压大功率光伏并网场景中具有潜在应用价值。准两电平PWM模式通过优化电容配置，有助于进一步提升系统功率密度并降低成本。建议研发团队关注该控制策略在降低电容体积方面的潜力，评估其在大型储能变流器（P...
一类模块化多电平变换器拓扑的通用控制方法
Generalized Control Approach for a Class of Modular Multilevel Converter Topologies
Dennis Karwatzki · Axel Mertens · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种适用于多种模块化多电平变换器（MMC）拓扑的通用控制方案。该方法涵盖了模块化多电平变换器、模块化多电平矩阵变换器及Hexverter等拓扑。核心控制策略由基于状态空间表示的电流控制和支路能量平衡控制组成，旨在实现多电平系统的高效稳定运行。
解读: 该研究提出的通用控制架构对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更大功率密度发展，MMC拓扑的应用日益广泛。该文提出的状态空间电流控制与支路能量平衡策略，可优化阳光电源大功率PCS产品的动态响应性能，提升在弱电网环境下的...
具有磁耦合桥臂电感的模块化多电平变换器
Modular Multilevel Converter With Magnetically Coupled Branch Inductors
Jakub Kucka · Dennis Karwatzki · Lennart Baruschka · Axel Mertens · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种新型模块化多电平变换器（MMC）桥臂电感耦合方案，并将其与中心抽头电感及标准非耦合电感拓扑进行了对比。研究表明，该耦合方案对电感及变换器的尺寸设计具有显著影响，特别适用于单相到三相交流变换场景。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的磁耦合桥臂电感技术，能够有效优化电感体积与损耗，对于提升大型电站逆变器及储能PCS的功率密度、降低系统成本具有直接参考价值。建议研发团队评估该耦合方案在兆瓦级储能变流器中的可行性，重点...
一种检测IGBT模块湿度驱动退化的概念
A Concept for Detection of Humidity-Driven Degradation of IGBT Modules
Benedikt Kostka · Daniel Herwig · Michael Hanf · Christian Zorn 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
湿度会导致IGBT模块发生退化，表现为漏电流增大或电压阻断能力下降。本文提出了一种原位检测系统，能够实时监测击穿电压的降低和漏电流的增加，从而评估功率模块的退化程度。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。在户外严苛环境下，湿度引起的功率模块退化是导致设备早期失效的关键因素。本文提出的原位检测技术，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器和PCS内部功率模块健...
降低模块电容的模块化多电平变换器
MMC）准两电平PWM运行
Axel Mertens · Jakub Kucka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年10月
模块化多电平变换器（MMC）因其器件间接串联的优势，在中高压功率转换中应用广泛，但其各模块所需的大容量电容限制了成本敏感型应用。本文提出了一种新的MMC运行模式，通过准两电平PWM控制策略，在保持输出性能的同时有效降低了模块电容需求。
解读: 该技术对阳光电源在中高压大功率应用领域具有重要参考价值。MMC拓扑常用于大型储能系统（如PowerTitan系列）的PCS及高压光伏并网方案。通过优化PWM控制策略降低模块电容，不仅能直接降低系统BOM成本，还能减小储能PCS的体积，提升功率密度。建议研发团队评估该准两电平调制策略在现有高压储能变流...
采用非线性桥臂电感的准两电平PWM运行模块化多电平变换器
Quasi-Two-Level PWM-Operated Modular Multilevel Converter With Nonlinear Branch Inductors
Jakub Kucka · Siqi Lin · Jens Friebe · Axel Mertens · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文研究了模块化多电平变换器（MMC）的准两电平PWM运行模式。该模式可在低速高转矩工况下显著降低模块电容需求，同时保持电流畸变在可控范围内。文章进一步探讨了非线性电感在该模式下的应用，旨在通过解析推导电感设计要求，进一步优化模块电容配置。
解读: 该技术主要针对MMC拓扑的优化，虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用两电平或三电平拓扑，但随着大功率光伏电站及高压储能系统的发展，MMC技术在超高压直流输电及大型储能系统中的应用潜力巨大。非线性电感的使用有助于减小系统体积和成本，建议研发团队关注其在大型...
低频交流输电系统中模块化多电平变换器的工作点优化控制策略
Operating-Point-Optimized Control Strategy for Modular Multilevel Converters in Low-Frequency AC Transmission Systems
Rebecca Himker · Axel Mertens · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）的内部控制，利用自由度（DOF）优化瞬态与稳态性能。通过选择特定的运行模式，可在降低子模块电容需求（分支能量波动）与降低分支电流有效值（分支损耗）之间进行权衡，为MMC在低频交流输电等高压大功率场景下的高效运行提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于MMC拓扑的内部控制优化，虽然目前阳光电源的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用两电平或三电平拓扑，但随着储能系统向高压化、大功率化发展，MMC技术在大型储能电站及电网侧中压接入场景具有潜在应用价值。该控制策略中关于降低电容需求和损耗的优化方法，可为公司下一代高...
降低电机饱和效应对自感知控制质量的影响
Reduction of the Effect of Machine Saturation on the Quality of Self-Sensing Control
Niklas Himker · Pieris Sourkounis · Viktor Willich · Georg Lindemann 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
电机饱和效应是永磁同步电机（PMSM）转子位置估计的主要挑战。本文推导了一种处理PMSM自感知控制（SSC）中饱和效应的方法。该算法基于包含电机电感矩阵的残差数值优化，旨在提升无传感器控制下的运行精度与稳定性。
解读: 该研究聚焦于PMSM的无传感器控制技术，通过优化电感矩阵处理饱和效应，提升了电机控制的鲁棒性。阳光电源在风电变流器及储能系统中的电机驱动应用（如储能系统中的冷却泵驱动、风电变流器中的电机控制）可借鉴此算法，以降低对物理位置传感器的依赖，提升系统可靠性并降低硬件成本。建议研发团队关注该算法在复杂工况下...