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电力逆变器模型预测控制的死区补偿
Deadtime Compensation for Model Predictive Control of Power Inverters
Christopher D. Townsend · Galina Mirzaeva · Graham C. Goodwin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文探讨了模型预测控制（MPC）在电力逆变器中的应用，指出其与反馈量化器调制（FBQM）具有等效性。两者均能产生类随机开关模式，从而优化逆变器输出电压和电流的频谱特性，这对满足电磁兼容性要求及提升系统性能具有重要意义。
解读: 死区效应是影响逆变器输出电流谐波及电能质量的关键因素。对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，以及PowerTitan等储能变流器（PCS）产品，引入先进的MPC死区补偿策略，能够有效降低输出电流畸变，提升在弱电网环境下的并网稳定性。该技术方案有助于优化逆变器在全功率范围内的频谱特性，减少对滤波器体...
一种光伏电站多模式灵活功率点跟踪算法
A Multi-Mode Flexible Power Point Tracking Algorithm for Photovoltaic Power Plants
Hossein Dehghani Tafti · Christopher D. Townsend · Georgios Konstantinou · Josep Pou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于并网光伏电站的灵活功率点跟踪（FPPT）算法。该算法旨在通过控制光伏阵列的输出功率，实现电网支撑功能。特别是在电压跌落期间，该算法能有效调节光伏组串的输出功率，相比传统FPPT算法具有显著优势，提升了光伏系统在复杂电网环境下的运行灵活性与稳定性。
解读: 该算法直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心控制需求。在当前全球电网对光伏电站并网要求日益严格（如低电压穿越、有功功率调节）的背景下，该多模式FPPT算法能显著增强阳光电源逆变器在弱电网或故障工况下的电网支撑能力。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器控制固件中，以...
局部阴影条件下光伏系统的全局灵活功率点跟踪
Global Flexible Power Point Tracking in Photovoltaic Systems Under Partial Shading Conditions
Hossein Dehghani Tafti · Qijun Wang · Christopher D. Townsend · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文研究了局部阴影条件下光伏系统的灵活功率点跟踪（FPPT）控制。FPPT旨在将光伏输出功率调节至预设值，以支持虚拟惯量等电网辅助功能。针对现有文献仅局限于均匀光照条件的不足，本文提出了在复杂阴影环境下实现精确功率调节的控制策略，提升了光伏系统在弱电网或微电网中的支撑能力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及户用光伏系统具有重要价值。随着光伏渗透率提升，逆变器需具备更强的电网支撑能力（如虚拟惯量、调频）。在局部阴影环境下实现FPPT，能确保阳光电源的逆变器在复杂工况下仍能稳定提供预设功率，提升iSolarCloud智能运维平台的调度精度。建议将此算法集成至新一代组串式逆...
基于不连续调制技术的级联H桥静止同步补偿器最小电压运行
Minimum Voltage Operation of Cascaded H-Bridge StatComs Using Discontinuous Modulation
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Yu Zeng · Glen G. Farivar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文研究了级联H桥（CHB）静止同步补偿器（StatCom）在低直流母线电压下的运行特性。通过降低电容电压，可有效减轻子模块电容及功率器件的电压应力，从而提升系统可靠性并降低损耗。文章提出了确定峰值电容电压最小允许值的分析方法，对优化CHB StatCom的运行效率具有重要意义。
解读: 该技术对阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率并网设备具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大容量储能变流器，通过优化调制策略实现低电压运行，不仅能降低功率器件的电压应力，还能在一定程度上减少电容体积与成本，提升系统功率密度。建议研发团队关注该不连续调制技术在降低开关损耗方...
级联H桥低电容静止同步补偿器的不连续调制
Discontinuous Modulation of a Cascaded H-Bridge Low-Capacitance StatCom
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar · Salvador Ceballos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种针对星型级联H桥（CHB）变换器静止同步补偿器（StatCom）的不连续调制（DM）策略。该策略综合考虑了二倍基频下的电容电压波动及零序电压注入对电容电压的影响，旨在优化系统性能，特别是在低电容配置下的运行稳定性。
解读: 该研究针对级联H桥拓扑的调制优化，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。通过引入不连续调制（DM）策略，可以在降低开关损耗的同时，有效抑制低电容配置下的电压波动，从而提升系统效率并降低电容成本。建议研发团队评估该算法在多电平PCS架构中的适用性，特...
低电容静止同步补偿器
StatCom）的电容状态监测：一种在线方法
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen G. Farivar · Christopher D. Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
级联H桥低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）采用较小电容，易产生大电压波动。电容老化会导致电容值偏离标称值，进而影响StatCom的运行安全。本文提出了一种针对该类电容的在线状态监测方法，通过分析电容电压波动特征实现故障诊断。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率PCS产品具有重要参考价值。阳光电源的储能变流器常采用多电平拓扑，电容作为核心储能元件，其健康状态直接影响系统寿命与安全。引入该在线监测算法，可提升iSolarCloud智能运维平台对PCS内部关键器件的故障预警能力，...
电网电压骤升下低电容级联H桥静止同步补偿器的运行
Operation of the Low-Capacitance Cascaded H-Bridge StatCom Under Grid Voltage Swells
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen G. Farivar · Christopher D. Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
电网电压暂态，特别是电压骤升，对静止同步补偿器（StatCom）的控制提出了挑战。本文提出了一种高效的控制策略，通过调节电容电压参考值，使低电容级联H桥StatCom（LC-StatCom）能够在电网电压骤升期间稳定运行，有效解决了电容电压波动带来的控制难题。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在电网电压骤升（HVRT）工况下的控制优化，对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）具有重要参考价值。随着电网对电力电子设备支撑能力要求提高，低电容设计有助于降低系统成本和体积，但对控制算法提出了更高要求。建议研发团队借鉴该文...
并网光伏电站的动态备用功率点跟踪
Dynamic Reserve Power Point Tracking in Grid-Connected Photovoltaic Power Plants
Aditi Narang · Glen G. Farivar · Hossein Dehghani Tafti · Salvador Ceballos 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种名为备用功率点跟踪（RPPT）的动态功率储备控制方法。该方法旨在确保并网光伏电站提供必要的功率储备，以支撑电网运行，从而促进光伏发电在高比例可再生能源电网中的渗透。该控制策略无需额外硬件即可实现功率调节。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度战略价值。随着全球光伏渗透率提升，电网对光伏电站参与调频、调峰及提供辅助服务的要求日益严格。RPPT技术可直接集成于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器中，通过软件算法实现功率动态调节，无需增加硬件成本，显著增强了产品在电力辅助服务市场的竞争力。建议将此算法集成至iS...
嵌入相间簇电压控制的级联H桥静止同步补偿器预测不连续调制策略
Predictive Discontinuous Modulation Strategy With Embedded Inter-Phase Cluster Voltage Control for Cascaded H-Bridge StatComs
Qingxiang Liu · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar · Christopher D. Townsend 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对级联H桥（CHB）静止同步补偿器（StatCom），提出了一种嵌入相间簇电压控制的预测不连续脉宽调制（DPWM）策略。该方法通过引入共模电压，同时实现了相间簇电压平衡控制与转换器电压钳位，优化了传统调制方式下的开关损耗与控制性能。
解读: 该研究针对级联H桥拓扑的调制与控制优化，与阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型电网侧StatCom解决方案高度相关。级联H桥技术在电网侧储能和无功补偿领域具有高电压、模块化的优势。通过引入预测不连续调制策略，可有效降低开关损耗，提升系统效率，并改善多模块间的电压均衡控制。...
多电平级联H桥变换器中的增量无源控制
Incremental Passivity Control in Multilevel Cascaded H-Bridge Converters
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen G. Farivar · Hossein Dehghani Tafti 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
基于级联H桥（CHB）多电平变换器的低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）是电网无功补偿的高效低成本方案。然而，电容容量的减小导致电容电压动态响应加快，给控制系统带来了挑战。本文提出了一种增量无源控制策略，以解决传统级联控制方案在带宽限制下的稳定性问题。
解读: 该研究针对CHB多电平拓扑的快速动态控制问题，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan系列）及大功率并网设备具有重要参考价值。随着储能系统向高压、大功率及低成本方向演进，减小直流侧电容以提升功率密度成为趋势，但随之带来的电压波动控制难题可通过此文的增量无源控制策略优化。建议研发团队评估该算法在...
具有灵活功率点跟踪的光伏系统扩展功能：最新进展
Extended Functionalities of Photovoltaic Systems With Flexible Power Point Tracking: Recent Advances
Hossein Dehghani Tafti · Georgios Konstantinou · Christopher D. Townsend · Glen G. Farivar 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
随着光伏电站渗透率提升，电网运营商对电能质量和可靠性提出了更高要求。本文综述了灵活功率点跟踪（FPPT）算法的最新进展，旨在通过优化光伏系统的功率输出特性，增强其在电网调节、辅助服务及稳定性支撑方面的功能，以应对现代电力系统的复杂挑战。
解读: 该文献探讨的FPPT技术是阳光电源提升光伏逆变器（组串式及集中式）电网适应性的关键。随着全球电网对光伏电站参与调频、调压等辅助服务的要求日益严格，FPPT算法可助力阳光电源iSolarCloud平台实现更精细的功率调度。此外，该技术与阳光电源构网型（Grid-forming）逆变器技术路线高度契合，...
低电容Delta型级联H桥静止同步补偿器的约束控制：一种模型预测控制方法
Constrained Control of Low-Capacitance Delta Cascaded H-Bridge StatComs: A Model Predictive Control Approach
Ezequiel Rodriguez · Ramon Leyva · Christopher D. Townsend · Glen G. Farivar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种针对三相低电容Delta型静止同步补偿器（LC-StatCom）的约束模型预测控制（MPC）策略。该控制器包含外环以提供有功电网电流分量和环流的动态参考值，内环预测控制器则在满足约束条件下最小化状态变量的二次误差。
解读: 该研究提出的低电容级联H桥MPC控制策略，对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大功率STATCOM产品具有重要参考价值。通过降低电容容量，可有效提升设备功率密度并降低成本，而MPC算法在处理多约束条件下的动态响应优势，有助于提升阳光电源产品在弱电网环境下的电能质量治理能力及并网稳定性...
用于缓解相间功率不平衡和降低二次谐波电压纹波的级联H桥多电平光伏拓扑
Cascaded H-Bridge Multilevel PV Topology for Alleviation of Per-Phase Power Imbalances and Reduction of Second Harmonic Voltage Ripple
Christopher D. Townsend · Yifan Yu · Georgios Konstantinou · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
级联H桥（CHB）拓扑在大型光伏系统中具有显著优势，包括高质量输出波形、无变压器高效率运行及多路MPPT实现能力。然而，该拓扑面临相间功率不平衡及二次谐波电压纹波挑战。本文针对上述问题提出改进方案，旨在提升系统稳定性与电能质量。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑的优化，对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。CHB拓扑常用于高压大功率集中式逆变器，解决相间功率不平衡和二次谐波问题可显著提升电能质量，降低对直流侧电容的容量要求，从而优化系统成本与体积。建议研发团队关注该拓扑在大型组串式逆变器或高压光伏接入场景下的...
多电平级联H桥变换器中电容电压纹波的闭环解析滤波方案
Closed-Loop Analytic Filtering Scheme of Capacitor Voltage Ripple in Multilevel Cascaded H-Bridge Converters
Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar · Neha Beniwal · Christopher D. Townsend 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种针对级联H桥变换器中低频电容电压纹波的闭环解析滤波方案。该技术虽适用于多种级联变换器应用，但重点关注低电容级联H桥静止同步补偿器（STATCOM）。电容电压信号的滤波对于提升此类变换器的性能与稳定性至关重要。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网变流器具有重要参考价值。级联H桥拓扑常用于高压大功率变流器，通过闭环解析滤波技术，可以在降低直流侧电容容量的同时有效抑制电压纹波，从而显著提升系统的功率密度并降低BOM成本。建议研发团队评估该算法在模块化多电平储能变流器中的应用潜力...
具有最优三次谐波环流注入的低电容级联H桥静止同步补偿器负序电流能力研究
Negative-Sequence Current Capability in Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Static Compensators With Optimal Third-Harmonic Circulating Current Injection
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen G. Farivar · Christopher D. Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
级联H桥（CHB）低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）因电容电压波动较大，其负序电流注入能力受限。为防止过调制，需限制电容电压波动。本文提出通过注入最优三次谐波环流来优化电容电压波动，从而提升系统在弱电网或不平衡电网下的负序电流补偿能力。
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。在大型电站应用中，电网不平衡及弱电网工况对系统稳定性提出了更高要求。通过引入三次谐波环流注入控制策略，可以在不增加电容容量（即降低成本和体积）的前提下，提升系统在复杂电网环境下的负序补偿能力，增强并网适应...
基于模块化多电平变换器的电池储能系统子模块间有功功率差异极限的解析推导
Analytical Derivation of Intersubmodule Active Power Disparity Limits in Modular Multilevel Converter-Based Battery Energy Storage Systems
Gaowen Liang · Hossein Dehghani Tafti · Glen G. Farivar · Josep Pou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
随着可再生能源并网增加，基于模块化多电平变换器（MMC）的电池储能系统因其模块化、高效率和灵活性成为研究热点。本文针对MMC储能系统中子模块间有功功率分配不均的问题，推导了其功率差异的理论极限，为优化系统运行控制提供了理论依据。
解读: MMC拓扑在大型电网侧储能（如PowerTitan系列）中具有显著优势，特别是在高压大容量应用场景下。该研究通过解析子模块功率不平衡极限，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）的均压控制策略和调制算法，提升系统在复杂工况下的稳定性与可靠性。建议研发团队参考该理论模型，进一步改进MMC-BESS的环流...
一种用于控制中点钳位型变换器中点平均电流的双模式调制技术
A Dual-Mode Modulation Technique for Controlling the Average Neutral Point Current in Neutral-Point-Clamped Converters
Neha Beniwal · Glen Ghias Farivar · Hossein Dehghani Tafti · Josep Pou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种双模式调制技术，无需额外硬件即可控制中点钳位（NPC）变换器中点（NP）的平均电流。该技术通过正常模式和补偿模式的切换，有效解决了NPC拓扑中常见的中点电位平衡问题，提升了变换器的运行稳定性。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。NPC三电平拓扑是公司大功率逆变器的主流架构，中点电位平衡直接影响输出电能质量及功率器件的应力分布。该双模式调制技术无需额外硬件，在降低BOM成本的同时，能显著提升逆变器在复杂电网环境下的中点电压控制精度，有助于优化PowerTita...
一种基于级联H桥变换器的电池储能系统受限子模块荷电状态均衡方法
A Constrained Intersubmodule State-of-Charge Balancing Method for Battery Energy Storage Systems Based on the Cascaded H-Bridge Converter
Gaowen Liang · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar · Salvador Ceballos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
针对基于级联H桥（CHB）变换器的电池储能系统，本文提出了一种子模块（SM）间的荷电状态（SoC）均衡方法。在实际系统中，各子模块的功率分配存在物理约束，该研究旨在解决在满足功率限制的前提下，实现各相桥臂内子模块SoC的有效均衡，以提升储能系统的整体运行效率与寿命。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan及ST系列储能PCS的核心控制技术。级联H桥拓扑在大型储能系统中具有高压直挂、模块化程度高的优势。文章提出的受限SoC均衡策略，能够有效解决多模块串联下的电池不一致性问题，提升系统可用容量。建议研发团队将其应用于大容量储能系统的BMS与PCS协同控制算法中，...
具有低压储能的单相光伏发电机的不连续PWM运行
Discontinuous PWM Operation of a Single-Phase PV Generator With Low-Voltage Energy Storage
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Sergio Vazquez 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
在并网光伏（PV）发电机中使用储能（ES）是一种有效的解决方案，可在太阳辐照度波动的情况下向电网输送稳定的电力。本文分析了一种带储能的单相并网光伏发电机，其中储能装置为低电压，即储能电池串联数量不多。该光伏发电机由通过一个公共直流母线电容连接的三个子系统组成：光伏单元、储能单元和逆变器。此外，在所提出的解决方案中，逆变器在电网周期的大部分时间内不进行开关动作，从而降低了开关损耗。单相逆变器的不连续运行意味着储能单元的升压直流 - 直流转换器需要采用合适的控制策略。所提出的控制方法采用了一个考虑谐...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对单相光伏发电系统中低压储能与不连续PWM控制的研究具有重要的技术参考价值。该方案通过逆变器在电网周期内的部分时段停止开关动作，有效降低了开关损耗，这与我司在提升逆变器效率方面的技术路线高度契合。 该技术的核心创新在于采用低压储能单元配合特殊的boost变换器控制策...