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用于大规模光伏并网的级联H桥多电平变换器功率平衡优化
Power Balance Optimization of Cascaded H-Bridge Multilevel Converters for Large-Scale Photovoltaic Integration
Yifan Yu · Georgios Konstantinou · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
级联H桥多电平变换器因其模块化结构、低开关损耗和高转换效率，成为下一代光伏变换器的理想选择，尤其适用于大规模光伏电站。然而，光照和环境温度的随机波动会影响其正常运行，本文重点研究了该拓扑下的功率平衡优化控制策略。
解读: 级联H桥多电平技术在大型地面光伏电站中具有显著优势，能够有效降低输出谐波并提升系统效率。对于阳光电源而言，该研究对优化集中式逆变器及大型组串式逆变器的拓扑架构具有参考价值。在面对大规模光伏阵列中各组串光照不一致（失配）的问题时，该功率平衡优化算法可提升系统的整体发电效率。建议研发团队关注该拓扑在超大...
用于高压电池系统的集成可重构变换器拓扑
Integrated Reconfigurable Converter Topology for High-Voltage Battery Systems
Milad Momayyezan · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
针对串联电池系统中模块间均衡、负载双向连接及外部充电需独立变换器的问题，本文提出了一种用于高压串联电池储能系统的集成可重构变换器。该拓扑的主要优势在于能够通过重构实现多种工作模式，有效简化系统架构并提升高压储能系统的集成度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列大型储能系统具有重要参考价值。目前高压储能系统正向更高电压等级演进以降低损耗，该集成可重构拓扑有助于减少变换器级联带来的复杂性，提升系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑在模块化电池管理与PCS集成中的应用，通过减少冗余功率器件降低BOM...
基于模块化电感滤波的低电容静止同步补偿器
Low-Capacitance StatCom With Modular Inductive Filter
Glen Farivar · Christopher Townsend · Josep Pou · Branislav Hredzak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种采用模块化电感滤波的级联H桥低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）。通过引入晶闸管投切电抗器替代固定电感，在满足电流质量标准的前提下，有效降低了系统的储能容量需求及电压等级，提升了功率变换器的经济性与紧凑度。
解读: 该技术通过优化滤波环节降低了对直流侧电容容量的依赖，这对阳光电源的ST系列PCS及PowerTitan等大容量储能变流器具有重要参考价值。在大型储能电站中，降低电容容量可显著提升系统功率密度并降低成本。此外，该拓扑在电网侧无功补偿与电压支撑方面的特性，与阳光电源正在推进的构网型（GFM）技术路线高度...
用于大规模光伏并网的级联H桥多电平变换器功率平衡研究
Power Balance of Cascaded H-Bridge Multilevel Converters for Large-Scale Photovoltaic Integration
Yifan Yu · Georgios Konstantinou · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
级联H桥多电平变换器是大规模光伏电站的理想选择，可实现中压电网的直接接入，省去笨重的工频变压器。由于光照、温度等环境因素的随机性，三相间的功率水平往往不平衡，本文重点研究了该拓扑下的功率平衡控制策略。
解读: 该技术对于阳光电源的大型地面光伏电站解决方案具有重要参考价值。级联H桥（CHB）拓扑能够有效降低系统对升压变压器的依赖，提升系统功率密度和效率。在阳光电源的集中式及组串式逆变器产品线中，引入多电平技术是实现高压大功率并网的关键路径。建议研发团队关注该拓扑在不平衡工况下的功率平衡算法，以优化大型光伏电...
基于能量控制滤波器的混合储能系统超级电容选型方法
Supercapacitor Sizing Method for Energy-Controlled Filter-Based Hybrid Energy Storage Systems
Damith Buddika Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · Georgios D. Demetriades · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文针对电池-超级电容混合储能系统（HESS），提出了一种基于滤波器的功率分配策略。通过将高频功率波动转移至超级电容，有效延长了电池寿命。文章重点解决了传统超级电容电压控制器（SCVC）下，系统参数与超级电容容量精确匹配的难题，为混合储能系统的优化设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统产品线。在大型储能电站中，电池寿命是核心痛点，引入超级电容进行高频功率平抑是提升系统经济性的重要技术路径。该选型方法可优化PCS的控制逻辑，实现电池与超级电容的最佳容量配比，降低BMS的压力，从而提升系统全生命周期收益。建议...
低电容级联H桥多电平静止同步补偿器
Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Multilevel StatCom
Ghias Farivar · Christopher David Townsend · Branislav Hredzak · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种基于级联H桥多电平变换器（CHB-MC）的StatCom系统，该系统能够在极低的直流电容值下运行。文章计算了电容电压纹波的理论极限，从而确定了变换器可使用的最小直流电容值。该低电容StatCom（LC-StatCom）方案通过优化控制，实现了在大幅减小电容体积下的稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型并网设备具有重要参考价值。通过降低直流侧电容需求，不仅能显著减小PCS设备的体积与重量，降低物料成本，还能通过减少电解电容的使用提升系统整体可靠性与寿命。建议研发团队关注其电容电压纹波控制策略，探索将其应用于大功率储能变流器中，以实现更紧...
一种用于集成可重构变换器电池模块间荷电状态均衡的负载分配策略
A Load-Sharing Strategy for the State of Charge Balancing Between the Battery Modules of Integrated Reconfigurable Converter
Milad Momayyezan · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
针对高压串联电池模块系统中的集成可重构变换器（IRC），本文提出了一种负载分配策略。该拓扑支持多种运行模式，包括负载供电、电池均衡、再生制动、充电及备用模式。通过该策略，可有效实现电池模块间的荷电状态（SOC）均衡，优化电池组的整体性能与寿命。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能系统核心技术。在大型储能系统中，电池簇内各模块的SOC不一致性是影响系统可用容量和寿命的关键痛点。该集成可重构变换器（IRC）拓扑通过电路重构实现均衡，为阳光电源优化PCS与BMS的协同控制提供了新思路。建议研发团队关注该拓扑在降...
采用交错式升压逆变器的单相并网磷酸铁锂电池-超级电容混合储能系统
Single-Phase Grid-Connected LiFePO4 Battery–Supercapacitor Hybrid Energy Storage System With Interleaved Boost Inverter
Damith B. Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种集成电池与超级电容的混合储能系统（HESS），通过两个DC/AC升压逆变器直接并网，减少了功率变换级数，提高了系统效率。文章详细探讨了系统拓扑、SOC估算及控制策略。
解读: 该研究提出的混合储能架构对阳光电源的户用储能（Residential Storage）及小型工商业储能产品线具有重要参考价值。通过超级电容与电池的互补，可有效平抑功率波动，延长电池寿命。交错式升压逆变器拓扑有助于提升系统功率密度并降低输出纹波，这与阳光电源PowerStack及户用储能系统的技术演进...
可重构电池储能系统模块间荷电状态均衡的分布式控制
Distributed Control for State-of-Charge Balancing Between the Modules of a Reconfigurable Battery Energy Storage System
Thomas Morstyn · Milad Momayyezan · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种用于可重构电池储能系统模块间荷电状态（SoC）均衡的分布式控制策略。通过稀疏通信网络共享SoC信息，各自主模块协同工作以实现SoC均衡，该策略在降低通信需求方面具有显著优势。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。目前大容量储能系统面临电池簇间及模块间SoC不一致导致的容量衰减和利用率下降问题。该分布式控制策略能够提升BMS的精细化管理水平，减少对集中式控制器的依赖，增强系统的鲁棒性。建议研发团队将其应用于下一代模块化...
一种基于升压逆变器的电池-超级电容混合储能系统定频滑模控制器
A Fixed-Frequency Sliding Mode Controller for a Boost-Inverter-Based Battery-Supercapacitor Hybrid Energy Storage System
Damith Buddika Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
基于升压逆变器的电池-超级电容混合储能系统（HESS）在延长电池寿命和提升系统功率方面具有优势。针对传统滑模控制器在升压逆变器拓扑中开关频率高且不稳定、导致滤波器设计困难的问题，本文提出了一种定频滑模控制策略，有效优化了系统动态响应与控制性能。
解读: 该研究针对混合储能系统（HESS）的控制优化，与阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统高度相关。通过引入超级电容平抑高频功率波动，结合定频滑模控制，可显著降低PCS的开关损耗并提升电能质量。建议研发团队关注该拓扑在工商业及电网侧储能中的应用，利用定频控制简化滤波器设计，提升系...
利用单个电压传感器测量和平衡飞跨电容多电平变换器电容电压的方法
Capacitor Voltages Measurement and Balancing in Flying Capacitor Multilevel Converters Utilizing a Single Voltage Sensor
Glen Farivar · Amer M. Y. M. Ghias · Branislav Hredzak · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种针对飞跨电容（FC）多电平变换器的新型电容电压测量方法。该方法通过在每相桥臂交流侧仅使用一个电压传感器，替代了传统方案中每个电容均需独立传感器的复杂配置，并基于此实现了电容电压的有效平衡控制。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。飞跨电容多电平拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面表现优异，但电容电压平衡一直是工程应用的难点。该研究提出的单传感器测量方案能显著降低硬件成本、简化电路布局并提升系统可靠性。建议研发团队评估该方案在PowerTitan等大功...
一种抑制单相升压逆变器直流侧二倍频纹波电流的基于规则的控制器
A Rule-Based Controller to Mitigate DC-Side Second-Order Harmonic Current in a Single-Phase Boost Inverter
Damith B. Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
单级DC/AC升压逆变器在集成电池、燃料电池等储能设备至单相交流电网时具有优势。然而，逆变器直流侧产生的二倍频电流纹波会增加储能设备的内部损耗与发热，进而缩短其使用寿命。本文提出了一种基于规则的控制策略，旨在有效抑制该纹波电流。
解读: 该研究直接针对单相储能系统（如阳光电源户用储能系统）中常见的二倍频纹波问题。通过抑制直流侧纹波电流，可显著降低电池组的电热应力，从而提升电池循环寿命，这对于提升阳光电源户用储能系统（如iSolarCloud平台下的住宅储能方案）的可靠性和用户体验至关重要。建议研发团队评估该基于规则的控制策略在现有单...
基于单相升压逆变器的电动汽车充电器及其集成V2G无功功率补偿
Single-Phase Boost Inverter-Based Electric Vehicle Charger With Integrated Vehicle to Grid Reactive Power Compensation
Damith Buddika Wickramasinghe Abeywardana · Pablo Acuna · Branislav Hredzak · Ricardo P. Aguilera 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文研究了利用电动汽车车载充电器进行V2G无功功率补偿，以实现电网单位功率因数运行。针对单相单级充电器在补偿过程中产生的直流侧二倍频纹波电流问题，文章提出了一种优化控制策略，旨在提升充电器在电网辅助服务中的性能与稳定性。
解读: 该研究聚焦于车载充电器（OBC）的V2G功能与电网支撑能力，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度契合。随着V2G技术的商业化落地，充电桩不仅是能量补给站，更将成为电网侧的分布式储能单元。文章提出的二倍频纹波抑制技术对于优化阳光电源充电桩的功率密度和直流侧电容寿命具有重要参考价值。建议研发团队关注该拓扑...
无源电抗器补偿的级联H桥多电平LC-StatCom
Passive Reactor Compensated Cascaded H-Bridge Multilevel LC-StatCom
Glen Farivar · Christopher David Townsend · Branislav Hredzak · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
级联H桥（CHB）低电容StatCom（LC-StatCom）在感性区域的运行范围受限，这是其主要缺点。本文研究了在LC-StatCom系统中增加并联和串联电抗器对系统电压-电流（V-I）特性的影响，旨在通过无源补偿技术优化其运行范围。
解读: 该研究针对级联H桥多电平拓扑在感性区域的运行局限性进行了优化，这对阳光电源的大型集中式光伏逆变器及电网侧储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在电网侧储能应用中，StatCom功能常用于无功补偿与电压支撑，提升系统在弱电网下的稳定性。通过引入无源电抗器补偿，可以在不显著增加控制复杂...
考虑寄生电容的三电平半桥DAB变换器开关过电压分析与抑制
Analysis and Suppression of Switch Overvoltage in Three-Level Half-Bridge DAB Converter Considering Parasitic Capacitance
Liuyu Zeng · Yu Zhao · Feng Wang · Zongxin Ye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
NPC三电平半桥拓扑因能降低功率开关电压应力，被广泛应用于高压DAB变换器中。然而，当内移相时间短于死区时间时，会出现严重的过电压问题，导致内管电压超过额定值。本文分析了该现象的机理，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器中的DC-DC变换环节。三电平DAB拓扑是实现高压直流侧高效能量转换的核心，而开关过电压问题直接影响系统的可靠性与功率密度。通过优化死区控制与寄生参数匹配，可有效提升阳光电源PCS产品的耐压裕量与开关频...
一种抑制单相Boost逆变器直流侧低频纹波电流的输入电流反馈方法
An Input Current Feedback Method to Mitigate the DC-Side Low-Frequency Ripple Current in a Single-Phase Boost Inverter
Damith B. Wickramasinghe Abeywardana · Branislav Hredzak · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
Boost直流/交流逆变器广泛应用于基于低压直流源（如电池、燃料电池）的交流并网储能系统。该拓扑在直流侧产生的二倍频纹波电流会导致储能设备内部发热并加速性能衰减。本文提出一种输入电流反馈控制方法，旨在有效抑制直流侧低频纹波电流，提升储能系统的运行寿命与可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的户用储能系统（如Residential ESS）及小型工商业储能产品。单相Boost逆变器在户用储能中应用广泛，直流侧二倍频纹波是影响电池寿命的关键痛点。通过引入该输入电流反馈控制方法，可有效降低电池侧电流纹波，减少电池发热，从而提升系统整体可靠性并延长电池组使用寿命。建议研...
低电网短路比下跟网型逆变器资源的自适应控制
Adaptive Control of Grid-Following Inverter-Based Resources Under Low Network Short Circuit Ratio
Shyamal S. Chand · Branislav Hredzak · Majid Farhangi · Ravneel Prasad 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
基于逆变器的电源的稳定性和动态响应在很大程度上受电网参数不确定性的影响。电网短路比（SCR）是评估电力网络内任意位置电网强度的标准指标。高短路比表明电网强劲，而低短路比则意味着电网脆弱，更易受干扰，且可能影响并网逆变器的稳定性。弱电网可能导致公共连接点注入电流的振荡周期延长，并损害直流母线电压的完整性。本研究提出了一种前馈自适应控制方案，该方案与电流环比例 - 积分控制器协同工作，产生补偿电压，以确保电压定向控制的逆变器在极弱电网场景下可靠运行。自适应补偿器基于无差拍控制原理设计，并利用电网阻抗...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应前馈控制技术对我们在弱电网环境下的逆变器产品具有重要应用价值。随着全球光伏和储能系统的大规模部署，特别是在电网末端、偏远地区及新兴市场，低短路比（SCR）弱电网场景日益普遍，这正是制约我们并网逆变器稳定运行的关键技术瓶颈。 该研究基于无差拍控制原理，通过...