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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。...
低电容级联H桥静止同步补偿器的工作极限
Operating Limits for Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Static Compensators
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen Farivar · Christopher Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文分析了低电容级联H桥静止同步补偿器（LC-StatCom）在平衡及不平衡工况下的运行极限。由于电容电压存在固有的大幅波动，该拓扑在感性区域的运行能力受限。文章详细探讨了考虑电容电压波动影响下的可行运行区域，为优化控制策略提供了理论依据。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在低电容配置下的运行特性分析，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。通过减小电容容量可降低系统体积与成本，但需精确控制以应对电压波动。建议研发团队结合文中提出的运行极限分析，优化PowerTitan系列PCS的控制算法，...
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，...
低电容StatCom的电容状态监测方法：一种利用固有二次谐波振荡的在线方法
Capacitor Condition Monitoring Method for Low-Capacitance StatComs: An Online Approach Using the Inherent Second-Harmonic Oscillations
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Glen G. Farivar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
级联H桥低电容静止同步补偿器（StatCom）通过减小电容尺寸以降低成本，但会导致电容电压出现较大波动。电容的老化（电容值减小或等效串联电阻ESR增加）会严重影响StatCom的性能与安全性。本文提出了一种利用固有二次谐波振荡的在线监测方法，实现对电容状态的实时评估。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度发展，薄膜电容的减容设计是趋势，但其寿命管理是行业痛点。该方法无需额外硬件，仅通过算法提取二次谐波即可实现电容健康状态（SOH）监测，可集成至iSolarCloud平台，实现储能系统的预防性...
单相两级式逆变器直流母线电容纹波电流抑制
Ripple Current Reduction in DC-Link Capacitor for a Single-Phase Two-Stage Inverter
Gaowen Liang · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar · Josep Pou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
单相两级式逆变器是户用光伏等脱碳应用的核心能量转换单元。直流母线电容作为能量缓冲器，其寿命直接决定了系统的可靠性。本文研究了如何通过优化控制策略或电路设计，降低直流母线电容的纹波电流，从而延长电容寿命并提升整体系统的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源户用光伏逆变器产品线。直流母线电容是逆变器中易损件，其纹波电流导致的温升是影响整机寿命的关键因素。通过优化纹波电流抑制技术，可显著提升户用逆变器的可靠性，降低售后运维成本，并支持更紧凑的功率密度设计。建议研发团队评估该文提出的抑制策略在现有组串式逆变器中的可行性，以进一步优化产...
固态变压器中的预留能量辅助控制
Reserved-Energy-Aided Control in Solid-State Transformers
Radhika Sarda · Ezequiel Rodriguez Ramos · Glen G. Farivar · Josep Pou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
固态变压器（SST）需在电压限制内运行以确保安全与电能质量。这种受限运行区域在直流母线电容中形成了能量储备。该文提出了一种利用这些能量储备的控制策略，以应对负载瞬变时的能量需求，提升系统动态响应性能。
解读: 该研究探讨的直流母线能量管理与动态响应优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。SST的核心拓扑与储能变流器中的多级变换架构高度重合。通过优化直流母线电容的能量利用率，可以有效提升阳光电源PCS在电网波动或负载突变下的暂态稳定性，减少对...
一种具有直流母线电压整形方法的增强型静止同步补偿器
An Enhanced Static Compensator With DC-Link Voltage Shaping Method
Young-Tae Jeon · Christopher David Townsend · Hossein Dehghani Tafti · Ezequiel Rodriguez Ramos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于级联H桥（CHB）静止同步补偿器（STATCOM）的直流母线电压整形方法。该系统通过在直流电容上产生大电压纹波来提升谐波性能，但存在额定负载以下纹波减小的问题。本文提出的整形方法有效解决了这一局限，优化了STATCOM的运行性能。
解读: 该技术对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。STATCOM技术与大功率储能变流器（PCS）在无功补偿和电网支撑功能上高度重合。通过直流母线电压整形技术，可以在降低直流侧电容容量（即减小体积与成本）的同时，保持优异的谐波抑制能力，这对于提升Power...
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...
基于灵活最大功率点跟踪的光伏系统功率爬坡率控制
Flexible Power Point Tracking Aided Power Ramp Rate Control for Photovoltaic Systems With Small Energy Storage Capacity
Hein Wai Yan · Gaowen Liang · Neha Beniwal · Ezequiel Rodriguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
针对光伏发电受天气影响导致的功率波动问题，传统储能平抑方案往往需要较大的容量。本文提出一种灵活最大功率点跟踪（FMPPT）辅助的功率爬坡率控制策略，旨在通过优化控制逻辑，在保证平抑效果的前提下，显著降低光伏系统对储能容量的需求，提升系统经济性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统产品的核心痛点。通过FMPPT技术优化光伏与储能的协同控制，可以在不增加硬件成本的前提下，提升系统对功率波动平抑的响应能力，从而降低客户的储能配置成本（LCOS）。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台或...
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...
利用最优三次谐波环流增强低电容级联H桥静止同步补偿器的感性运行能力
Enhancing Inductive Operation of Low-Capacitance Cascaded H-Bridge StatComs Using Optimal Third-Harmonic Circulating Current
Ezequiel Rodriguez · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Christopher Townsend 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
级联H桥（CHB）低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）因电容电压波动大，在感性运行区受到限制。本文提出了一种无需额外硬件的解决方案，通过注入最优三次谐波环流，有效扩展了CHB LC-StatCom的感性运行范围，解决了其在电网补偿应用中的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型并网逆变器具有重要参考价值。CHB拓扑在大型储能PCS中常用于实现高压直接并网，而低电容设计可显著降低系统体积与成本。通过优化三次谐波环流控制，阳光电源可在不增加硬件成本的前提下，提升PCS在弱电网或复杂电网环境下的...
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...
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...
一种具有耦合负载扰动抑制能力的固态变压器控制策略
A Control Strategy for Solid-State Transformers With Coupled Load Disturbance Attenuation Ability
Radhika Sarda · Ezequiel Rodriguez Ramos · Naga Brahmendra Yadav Gorla · Glen G. Farivar 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
固态变压器（SST）通常由三级级联变换器组成。传统控制设计多考虑级间解耦，且隔离级（通常为双有源桥DAB变换器）的控制带宽远高于交流-直流级。本文提出了一种新的控制策略，旨在增强级联SST在面对负载扰动时的抗干扰能力，通过优化级间耦合控制提升系统整体稳定性。
解读: 固态变压器（SST）技术在电力电子领域具有重要研究价值，其核心的DAB变换器与阳光电源的储能变流器（PCS）及直流耦合光储系统中的DC-DC环节高度相关。该文提出的级联控制与扰动抑制策略，可优化阳光电源PowerTitan等大型储能系统在复杂电网环境下的直流母线电压稳定性。建议研发团队关注该文的级联...
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...
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，...
基于简易迁移学习的模型-数据混合驱动电池逆变器故障检测方法
Easy Transfer Learning-Based Model-Data-Hybrid-Driven Fault Detection for Battery Inverters
Yu Zeng · Ezequiel Rodriguez · Qingxiang Liu · Gaowen Liang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
在这篇论文中，提出了一种基于简易知识迁移学习、结合数据与模型的混合故障检测方法。该方法应用于多个电池变流器，在离线阶段，利用现有系统获取的知识对并入微电网的新系统进行训练。新的目标分类器能够在数据集减少 60% 的情况下检测开路故障和电流传感器故障。该方法的有效性在一个包含两个三相两电平变流器（一个源变流器和一个目标变流器）的微电网中通过实验得到了验证。利用硬件在环测试了不同电压、容量和额定功率的电池。检测准确率达到了 99.1%。
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于迁移学习的模型-数据混合驱动故障检测技术具有显著的工程应用价值。该技术针对电池变流器的开路故障和电流传感器故障检测，实现了99.1%的检测精度，同时将数据集需求降低60%，这对于我们大规模部署的储能电站运维具有重要意义。 该技术的核心优势在于知识迁移能力。在...
具有荷电状态不平衡约束的模块化电池储能系统寿命最大化
Lifespan Maximization of Modular Battery Energy Storage Systems With State-of-Charge Imbalance Constraints
Enrique Nunes · Gaowen Liang · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
模块化电池储能系统（MBESSs）是一种很有前景的技术，可缓解可再生能源的间歇性问题。在实际应用中，模块化电池储能系统中的电池在剩余使用寿命（RUL）方面存在差异。因此，健康状态最差的电池决定了模块化电池储能系统的使用寿命，这推动了剩余使用寿命均衡方法的发展。然而，现有方法既未考虑最大程度延长使用寿命，也未考虑剩余使用寿命均衡所产生的荷电状态（SoC）不平衡问题，而这种不平衡会降低模块化电池储能系统的可用容量。因此，本文首先为剩余使用寿命均衡制定了一个通用的最优准则，该准则适用于任何退化率是功率...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这篇论文提出的模块化电池储能系统（MBESS）剩余寿命（RUL）均衡优化技术具有重要的工程应用价值。当前我司PowerStack、PowerTitan等大型储能产品均采用模块化架构，但实际运行中电池单元健康状态差异导致的"木桶效应"一直制约着系统整体寿命和经济性。 ...
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