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模块化多电平变换器能量平衡控制的能量谐波稳定性分析
Energy Harmonic Stability Analysis of Energy-Balancing Control for Modular Multilevel Converter
Canfeng Chen · Mengwei Li · Jiancheng Jiao · Kai Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
能量平衡控制（EBC）对模块化多电平变换器（MMC）的正常运行至关重要。本文针对MMC内部能量平衡稳定性进行分析，指出电容能量谐波会影响系统稳定性，并探讨了相关控制策略对系统稳定性的影响。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大容量储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，MMC技术能有效降低器件应力并提升电能质量。本文提出的能量谐波稳定性分析方法，对于优化阳光电源大型储能变流器（PCS）的控制算法、抑制内部环流及电容电压...
一种适用于宽功率范围的CPS-PWM模块化多电平变换器电容电压平衡鲁棒控制方法
A Robust Capacitor Voltage Balancing Method for CPS-PWM-Based Modular Multilevel Converters Accommodating Wide Power Range
Lingbo Zhou · Canfeng Chen · Jian Xiong · Kai Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
电容电压平衡是模块化多电平变换器（MMC）安全可靠运行的关键。本文针对采用相移载波脉宽调制（CPS-PWM）的MMC，提出了一种改进的个体电容电压平衡方法，解决了传统方法在宽功率范围内动态性能不佳的问题。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该研究提出的改进型电容电压平衡算法，能够显著提升MMC在宽功率波动下的动态响应能力和系统稳定性，有助于优化大功率储能变流器（PCS）的控制策略。建议研发团队关注该算法在复杂电网工况下的鲁棒...
结合零序电压注入的模块化多电平变换器容错策略
Fault-Tolerant Strategy for Modular Multilevel Converters With Combined Zero-Sequence Voltage Injection
Mengwei Li · Xiangyu Jiang · Canfeng Chen · Kai Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种模块化多电平变换器（MMC）子模块故障后的新型容错策略。该策略结合了直流注入、中性点偏移（NS）和平衡零序电压注入（BZVI）。通过提出一种计算注入零序电压的新方法，简化了直流注入的计算过程，实现了多种容错手段的有效融合，提升了MMC系统在故障情况下的运行可靠性。
解读: MMC技术是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）向更高电压等级、更大容量演进的关键技术方向。该文章提出的容错策略通过优化零序电压注入，能有效提升MMC在子模块故障时的冗余运行能力，减少停机风险。建议研发团队关注该算法在提升大型光伏电站及电网侧储能系统可靠性方面的应...
一种增强低比例全桥子模块混合MMC直流故障清除能力的辅助电路
An Auxiliary Circuit Enhancing DC Fault Clearing Capability of Hybrid MMCs With Low Proportion of FB-SMs
Xiongfeng Fang · Gen Li · Canfeng Chen · Jian Xiong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
混合模块化多电平变换器（HMMC）通过结合半桥和全桥子模块，在降低损耗和成本的同时具备直流故障清除能力。然而，其反向偏置电压（RBV）限制了故障清除速度。本文提出一种辅助电路，旨在提升低比例全桥子模块配置下的HMMC直流故障清除能力，缩短故障清除时间，优化系统可靠性。
解读: 该研究针对高压直流输电及大型储能系统中的核心拓扑——混合MMC进行了优化。阳光电源的PowerTitan及大型储能PCS系统在追求高效率与低成本的同时，对直流侧故障保护要求极高。该辅助电路方案有助于在减少全桥子模块数量（从而降低成本和损耗）的前提下，维持甚至提升系统的直流故障清除能力。建议研发团队评...
一种混合MMC在直流故障闭锁期间避免全桥子模块过压的能量吸收方法
An Energy Absorbing Method for Hybrid MMCs to Avoid Full-Bridge Submodule Overvoltage During DC Fault Blocking
Xiongfeng Fang · Gen Li · Canfeng Chen · Dongyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对混合模块化多电平变换器（MMC）在直流故障闭锁期间全桥子模块（FB-SM）易发生严重过压的问题，本文提出了一种由金属氧化物避雷器（MOV）和晶闸管组成的能量吸收支路（EAB）。该方案在正常运行期间无额外功率损耗，有效解决了直流侧及桥臂电感能量释放导致的过压风险。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电应用具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级发展，MMC拓扑在大型储能电站中的应用潜力增加。该能量吸收方案能有效提升系统在极端故障下的可靠性，降低对全桥子模块耐压等级的冗余要求，从而优化成本。建议研发团队关注该EAB电...