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客座社论：电动与混合动力飞机应用中电机驱动与控制专题
Guest Editorial: Special Section on Drives and Control of Electric Machines in Electric and Hybrid Aircraft Applications
Christopher H. T. Lee · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文为IEEE电力电子汇刊关于电动与混合动力飞机电机驱动及控制技术的专题社论。文章探讨了航空领域对高功率密度、高可靠性电力电子变换器及电机控制系统的迫切需求，重点关注先进控制策略与功率变换拓扑在航空电气化进程中的应用挑战。
解读: 该文章聚焦于航空电气化领域，虽然与阳光电源目前的核心业务（光伏、储能、风电）存在行业跨度，但其探讨的“高功率密度”和“先进电机控制”技术具有通用参考价值。阳光电源在风电变流器及电动汽车充电桩领域积累的功率模块设计与高性能控制算法经验，可作为技术储备。建议关注航空级电力电子器件在极端工况下的可靠性设计...
基于信号流图的MMC导纳模型简化
MMC Admittance Model Simplification Based on Signal-Flow Graph
Zigao Xu · Binbin Li · Shengyuan Li · Xiongfei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）内部谐波建模问题，提出了基于信号流图（SFG）的简化方法。通过推导解析传递函数，定量评估了模型中所需包含的谐波阶数，有效解决了MMC复杂阻抗/导纳模型在工程应用中计算量过大的难题，为高压大功率并网系统提供了更高效的稳定性分析工具。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压直流输电领域的重要技术储备。该文章提出的信号流图简化建模方法，能显著降低MMC在弱电网环境下阻抗建模的计算复杂度，有助于提升阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）在复杂电网环境下的稳定性分析效率。建议研发团队将此简化模型集成至iS...
一种具有增强动态均流性能的直流微电网改进分布式二次控制方法
An Improved Distributed Secondary Control Method for DC Microgrids With Enhanced Dynamic Current Sharing Performance
Panbao Wang · Xiaonan Lu · Xu Yang · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种改进的直流微电网分布式二次控制方案，旨在克服传统下垂控制的缺陷。该方案通过电压偏移和斜率调整相结合的方法，消除了直流电压偏差并提高了电流分配精度。
解读: 该研究提出的分布式二次控制方法对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要参考价值。在多机并联的直流微电网或储能电站场景下，传统的下垂控制往往难以兼顾电压稳定与均流精度。该方法通过动态调整下垂系数，能显著提升PCS在复杂负载工况下的响应速度与均流性能。建议研发团队将其应用...
感应电机高速驱动的统一复矢量弱磁控制
Unified Complex Vector Field-Weakening Control for Induction Motor High-Speed Drives
Bo Wang · Jing Zhang · Yong Yu · Xu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
电压闭环弱磁控制（VCFS）是实现感应电机高速驱动最大输出转矩的有效方法。然而，电流内环与电压外环之间的交叉耦合会导致系统性能下降。为此，本文提出了一种统一的复矢量弱磁控制策略，通过解耦控制提升了系统在高速运行下的动态性能与稳定性。
解读: 该文献提出的复矢量弱磁控制策略主要针对感应电机的高速驱动优化，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该控制算法在电机驱动领域的解耦思想对风电变流器（尤其是双馈或直驱风机侧变流器）的控制策略优化具有参考价值。在风电变流器的高速运行工况下，利用复矢量控制可有效抑制交叉耦合...
六边形电压扩展下感应电机弱磁控制的电流动态性能与转矩谐波优化
Optimization of Current Dynamic Performance and Torque Harmonic for Induction Motor Field-Weakening Control Under Hexagon Voltage Extension
Jing Zhang · Xu Zhang · Yong Yu · Bo Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文针对感应电机在六边形电压扩展弱磁区运行时的非线性电压和电压裕度不足问题，定量分析了瞬态电压特性，提出了优化电流动态性能和降低转矩谐波的控制策略，有效提升了电机在高速弱磁区的输出性能。
解读: 该研究聚焦于电机驱动控制算法的优化，特别是六边形电压扩展技术，这对于提升电机在弱磁区的高效运行至关重要。阳光电源在风电变流器领域拥有深厚积累，该技术可优化风机侧变流器的控制策略，提升风力发电机组在宽转速范围内的转矩输出能力和动态响应速度。建议研发团队关注该文提出的非线性补偿方法，将其应用于风电变流器...
采用增强型模型预测控制与扩展状态观测器的无称重传感器溜车抑制技术
Weight-Transducerless Rollback Mitigation Adopting Enhanced MPC With Extended State Observer for Direct-Drive Elevators
Gaolin Wang · Ying Wang · Jin Xu · Nannan Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
永磁同步电机因其体积小、效率高及动态性能好，成为现代无齿轮电梯的主流选择。然而，电梯启动时电磁制动器释放瞬间，若速度控制器无法产生合适的电磁转矩以补偿不确定扰动，轿厢会发生溜车现象。本文提出一种基于扩展状态观测器（ESO）的增强型模型预测控制（MPC）策略，在无需称重传感器的前提下，有效抑制了电梯启动时的溜车问题。
解读: 该文献提出的基于ESO的MPC控制策略，核心在于对不确定扰动的实时观测与补偿，这与阳光电源在逆变器及储能变流器（PCS）中追求的高动态响应和抗扰动能力具有技术同源性。虽然该研究针对电梯驱动，但其控制算法逻辑可迁移至阳光电源的电机驱动类产品或特定工业驱动场景。建议研发团队关注该算法在复杂工况下对系统鲁...
模块化多电平变换器主动与被动环流抑制方法的对比研究
Comparative Study of the Active and Passive Circulating Current Suppression Methods for Modular Multilevel Converters
Binbin Li · Zigao Xu · Shaolei Shi · Dianguo Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
环流是模块化多电平变换器（MMC）中的不良现象，需抑制以降低电流应力和功率损耗。本文对比研究了主动与被动环流抑制方法，推导了主动控制的电压惩罚，并给出了被动滤波器的设计参数。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。环流抑制直接影响系统的转换效率和器件寿命。通过对比主动控制与被动滤波，研发团队可优化大容量变流器的损耗模型，在保证并网电流质量的前提下，通过主动控制策略减少被动元件（如电感）的体积与重量，从而...
模块化多电平变换器移相载波调制分析
Analysis of the Phase-Shifted Carrier Modulation for Modular Multilevel Converters
Binbin Li · Rongfeng Yang · Dandan Xu · Gaolin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
模块化多电平变换器（MMC）是高功率应用中的新兴拓扑，被视为高压功率变换器的发展趋势。本文首先介绍了MMC移相载波（PSC）调制及电容电压平衡方法的通用实现方式，并对MMC的PSC调制进行了数学分析。
解读: MMC拓扑在高压大功率电力电子领域具有显著优势，与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进方向高度契合。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC技术在提升电能质量、降低输出谐波及实现高压直接并网方面具有重要潜力。建议研发团队关注该调制...
感应电机弱磁区电流动态控制分析与优化
Analysis and Optimization of Current Dynamic Control in Induction Motor Field-Weakening Region
Xu Zhang · Bo Wang · Yong Yu · Jing Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对感应电机弱磁控制，提出了最大转矩输出（MTO）轨迹下的电流动态特性定量分析方法。通过研究电流矢量沿MTO轨迹移动时的电流变化率及电压裕度需求，为弱磁区的高性能动态控制提供了理论模型与优化依据。
解读: 该文献主要针对感应电机（IM）的弱磁控制优化，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但在风电变流器产品线中，双馈异步发电机（DFIG）或全功率变流器驱动的感应电机控制原理与本文有一定技术重叠。文章提出的电流动态特性分析方法，可为风电变流器在极端工况下的电流环优化提供参考，有助...
模块化多电平变换器启动过程中的闭环预充电控制
Closed-Loop Precharge Control of Modular Multilevel Converters During Start-Up Processes
Binbin Li · Dandan Xu · Yi Zhang · Rongfeng Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了两种闭环预充电控制方法，分别用于模块化多电平变换器（MMC）在直流侧和交流侧启动过程中对子模块（SM）电容进行充电。该方法旨在调节恒定充电电流，从而缩短启动时间并消除浪涌电流，同时实现了电容电压平衡控制。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的闭环预充电控制策略能有效解决大容量储能系统启动时的浪涌电流冲击问题，提升设备安全性与可靠性。建议研发团队关注该控制算法在提升系统黑启动能力及缩短并网响应时间方面的应用，优化PCS产品...
基于统一MMC高频阻抗模型的高频谐振抑制
High-Frequency Resonance Suppression Based on Unified MMC High-Frequency Impedance Model
Zigao Xu · Binbin Li · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对模块化多电平变换器（MMC）中频发的高频谐振（HFR）问题，现有研究多局限于特定控制策略或电网条件。本文提出了一种统一MMC高频阻抗模型（UHFIM），旨在克服上述局限性，为不同电网环境下的谐振分析与抑制提供通用理论框架。
解读: 随着阳光电源大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）向高压、大功率方向发展，MMC拓扑在长距离输电及大型储能并网中的应用日益增多。高频谐振是影响系统并网稳定性的关键挑战。该文提出的UHFIM模型能够帮助研发团队在产品设计阶段更精准地预测复杂电网环境下的谐振风险，优化控制参数。对于阳光...
基于双PI级联结构的永磁同步电机弱磁控制转矩自适应六边形电压扩展方法
Torque Adaptive Hexagon Voltage Extension Method For PMSM Flux-Weakening Control Based on Dual PI Cascade Structure
Xu Zhang · Bo Wang · Yong Yu · Jing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
六边形电压扩展是提升永磁同步电机（PMSM）弱磁区输出转矩的有效方法，但会引入电压谐波导致转矩脉动。本文证明了在从内切圆向六边形扩展过程中，电压谐波增长率逐渐增大，并提出了一种转矩自适应控制策略，旨在优化弱磁性能并抑制转矩脉动。
解读: 该研究聚焦于PMSM电机的弱磁控制与转矩脉动抑制，主要应用于高性能电机驱动领域。阳光电源的业务虽以光伏和储能为主，但该算法逻辑可参考借鉴于风电变流器中的发电机侧控制，或在电动汽车充电桩配套的电机驱动系统及储能系统的辅助动力单元中应用。通过优化电压矢量扩展策略，有助于提升变流器在宽转速范围内的运行效率...
一种星型配置无变压器H桥级联STATCOM的新型控制方法
A Novel Control Method for Transformerless H-Bridge Cascaded STATCOM With Star Configuration
Rong Xu · Yong Yu · Rongfeng Yang · Gaolin Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种基于星型配置多电平H桥变换器的无变压器静止同步补偿器（STATCOM）系统。所提控制方法兼顾电流环控制与直流电容电压平衡控制。在电流环控制方面，采用基于无源性控制（PBC）理论的非线性控制器，有效提升了系统的动态响应与稳定性。
解读: 该研究涉及的多电平H桥级联拓扑与阳光电源的大型集中式逆变器及电网侧储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换架构高度相关。无变压器设计有助于提升系统功率密度并降低成本，而基于无源性控制（PBC）的算法可优化电网电压波动下的动态响应。建议研发团队关注该拓扑在电网侧大功率STATCOM应用中的电容...
多工况下感应电机转矩提升的高速弱磁控制运行点选择
Operating Point Selected Flux-Weakening Control of Induction Motor for Torque-Improved High-Speed Operation Under Multiple Working Conditions
Zhen Dong · Bo Wang · Yong Yu · Xu Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
针对感应电机在高速弱磁运行中多工况需求，传统“最大转矩导向”弱磁控制器存在局限性。本文提出了一种面向多工况运行的整体转矩性能优化方法，旨在改善特定高速工况下的转矩脉动及动态响应性能。
解读: 该研究聚焦于感应电机的高速弱磁控制算法，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及风电变流器（主要采用永磁同步电机或双馈电机），与感应电机驱动的直接关联度较低，但其提出的多工况下动态响应优化及转矩脉动抑制策略，在风电变流器控制算法的鲁棒性设计及电机驱动控制逻辑优化方面具有一定的参考价值。建议...
考虑电网阻抗耦合的MMC完整HSS阻抗模型
A Complete HSS-Based Impedance Model of MMC Considering Grid Impedance Coupling
Zigao Xu · Binbin Li · Linjie Han · Junlin Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
谐波状态空间（HSS）是表征模块化多电平变换器（MMC）内部谐波特性的有效建模方法。现有模型多假设电网理想，忽略了电网阻抗及双闭环控制与锁相环（PLL）的影响。本文提出了一种完整的MMC阻抗模型，准确刻画了考虑电网阻抗耦合下的系统谐波交互特性。
解读: 该研究对于阳光电源在大功率中高压并网应用（如大型地面光伏电站、储能电站及风电变流器）具有重要参考价值。随着电网弱电网特性日益显著，基于HSS的阻抗建模能有效预测MMC类变换器在复杂电网环境下的谐振风险。建议将此建模方法集成至iSolarCloud智能运维平台的仿真分析模块中，优化PowerTitan...
通过降低平均电容电压减少混合模块化多电平变换器的电容
Capacitance Reduction of the Hybrid Modular Multilevel Converter by Decreasing Average Capacitor Voltage in Variable-Speed Drives
Shaoze Zhou · Binbin Li · Mingxu Guan · Xinyi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压领域应用广泛，但在中压变速驱动中面临低速下电容电压纹波大的挑战。混合MMC（HMMC）因其较低的电容电压纹波和优化的拓扑特性，在电机驱动领域展现出巨大潜力。
解读: 该研究探讨的混合MMC拓扑及电容电压优化策略，主要针对中高压电机驱动领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS，但该拓扑在降低电容容量、提升功率密度方面的思路，可为公司未来研发更高电压等级、更高功率密度的集中式光伏逆变器或大型储能变流器提供技术参考。特别是在应对极端工况下的...
模块化多电平变换器插入冷备用子模块时的无缝切换控制
Seamless Transition Control for Modular Multilevel Converters When Inserting a Cold-Reserve Redundant Submodule
Binbin Li · Yi Zhang · Rongfeng Yang · Rong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
模块化多电平变换器（MMC）通常需要冗余子模块以保障可靠性。本文提出了一种新型控制方法，实现了在旁路故障子模块并插入冗余子模块过程中的无缝切换。该方法允许冗余子模块处于冷备用模式，从而有效降低导通损耗，提升系统整体效率。
解读: 该技术对阳光电源的大功率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。MMC拓扑常用于高压大功率场景，通过冷备用冗余设计，不仅能提升系统可靠性，还能显著降低待机损耗，符合阳光电源追求高效率、高可靠性的产品设计理念。建议研发团队关注该无缝切换算法，以优化大型储能变流器在故障...
一种用于DAB变换器的最小电流应力双侧变占空比移相调制策略
A Dual-Side Variable Duty Cycle Phase-Shift Modulation Strategy for DAB Converter With Minimal Current Stress
Shanshan Gao · Jiaran Xu · Yijie Wang · Xiangjun Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
双有源桥（DAB）变换器因其电压调节范围宽、效率高及易于实现软开关等优点被广泛应用。为提升DAB运行效率，针对三自由度调制方案中存在的电流应力大及轻载下软开关范围窄等问题，本文提出了一种最小电流应力的双侧变占空比移相调制策略。
解读: 该研究直接针对DAB变换器的核心痛点——电流应力与软开关范围，这对阳光电源的储能业务至关重要。在PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，DAB拓扑是实现DC-DC变换的关键环节。通过引入该最小电流应力调制策略，可显著降低功率器件的通态损耗与开关损耗，提升PCS在全负...
自调试中具有非线性补偿的永磁同步电机
PMSM）自适应离线参数辨识
Junyu Zhao · Jun Gu · Yuting Wu · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文针对永磁同步电机（PMSM）在电流控制器未调优情况下的离线参数辨识难题，提出了一种结合非线性补偿的混合开/闭环辨识策略。该方法通过自适应幅值-频率激励，在满足安全约束的前提下，实现了电机参数的自动化精准辨识，有效解决了非线性因素对辨识精度的干扰。
解读: 该研究涉及电机参数的自适应辨识与非线性补偿技术，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联。在充电桩功率模块的电机驱动控制或风电变流器的电机侧控制中，精确的参数辨识能显著提升系统的动态响应性能和运行效率。建议研发团队关注该混合开/闭环辨识策略，将其应用于变流器出厂自检或现场调试阶段，以降...
基于直流惯性同步的混合跟网型控制策略
Hybrid Grid-Following Control Strategy With DC Inertia Synchronization
Ruixun Ma · Xueguang Zhang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对弱电网下跟网型（GFL）变换器存在的次同步振荡问题，本文提出了一种结合GFL与构网型（GFM）控制特征的混合控制策略。通过引入直流惯性同步机制，有效改善了传统锁相环（PLL）在弱电网环境下的不稳定性，提升了变换器的并网鲁棒性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着全球电网弱化趋势加剧，传统基于PLL的GFL控制在弱电网下易引发振荡，影响发电效率与设备安全。该混合控制策略通过引入直流惯性，能够显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的适应性，特别...
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