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基于全桥子模块的模块化多电平变换器直接脉宽调制技术
Direct Pulsewidth Modulation Technique for Modular Multilevel Converters Based on Full-Bridge Submodules
Jiapeng Yin · NingYi Dai · Sergio Vazquez · Marcelo A. Perez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
模块化多电平变换器（MMC）在学术界和工业界备受关注。相比半桥子模块（HB-SM），全桥子模块（FB-SM）具备直流故障穿越能力。本文提出了一种针对FB-MMC的直接脉宽调制技术，旨在优化其控制性能，提升变换器在复杂电网环境下的运行稳定性与可靠性。
解读: 该技术对于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。全桥MMC拓扑因其直流故障穿越能力，在大型储能电站及高压直流输电场景中极具应用潜力。优化PWM控制策略能有效降低开关损耗并提升输出电能质量，有助于阳光电源进一步提升大容量储能变流器（PCS）的效率与系统安全...
一种抑制全桥模块化多电平变换器浪涌电流的闭环软启动策略
A Closed-Loop Soft Startup Strategy to Suppress Inrush Current for Full-Bridge Modular Multilevel Converters
Debin Zhang · Deshang Sha · Congzhe Gao · Xiao Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对全桥模块化多电平变换器（FB-MMC），提出了一种利用全桥子模块负输出电压特性的闭环软启动策略。该方法能够平滑且有效地将所有子模块电容充电至额定电压，并完全抑制启动过程中的潜在浪涌电流，解决了高压大功率变换器启动时的冲击问题。
解读: 该技术对阳光电源的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。随着储能系统向更高电压等级和更大功率密度发展，MMC拓扑的应用日益广泛。该闭环软启动策略能有效提升系统启动的安全性与可靠性，减少对功率器件的冲击应力，延长设备寿命。建议研发团队评估该算法在PowerTitan...
一种基于DRU和FB-MMC的新型混合电压源换流器的构成与控制
Composition and Control of a New Type of Hybrid Voltage-Source Converter Based on DRUs and FB-MMC for Large-Scale Offshore Wind Power Integration and Transmission
Chengdong Wang · Asif Ali · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种结合二极管整流单元（DRU）与全桥模块化多电平换流器（FB-MMC）的新型混合电压源换流器，旨在减小海上风电场换流站的体积与重量。文中推导了FB-MMC直流电压比与调制指数的关系，以实现对有功功率的精确控制，为大规模海上风电并网提供了高效的解决方案。
解读: 该研究针对海上风电长距离输电场景，通过DRU与MMC的混合拓扑优化，有效降低了海上平台的建设成本与运维难度，这与阳光电源在大型海上风电变流器及柔性直流输电领域的技术布局高度契合。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提升功率密度方面的潜力，将其核心控制策略应用于阳光电源的海上风电变流器产品线中，以提...
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...
升压模式下全桥模块化多电平变换器输出电压谐波谱的解析建模与优化
Analytical Modelling and Optimization of Output Voltage Harmonic Spectra of Full-Bridge Modular Multilevel Converters in Boost Mode
Sumeet Thakur · Milijana Odavic · Ahmed Allu · Z. Q. Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文针对采用移相载波PWM的全桥模块化多电平变换器（FB-MMC），提出了一种闭式解析解，用于分析其在升压模式下的谐波谱。该模型利用全桥子模块的负电压状态，旨在扩展交流运行电压范围或降低直流母线电压需求。
解读: 该研究针对全桥MMC拓扑在升压模式下的谐波特性优化，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过利用全桥子模块的负电压状态，可以有效提升直流侧利用率并优化输出谐波，从而降低滤波成本并提升系统功率密度。建议研发团队将此解析模型应用于大功率PC...
具有高功率能力的新型混合交替公共桥臂变换器：潜力与局限
Hybrid Alternate-Common Arm Converter With High Power Capability: Potential and Limitations
Panagiotis Bakas · Kalle Ilves · Yuhei Okazaki · Lennart Harnefors 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文研究了一种结合晶闸管与全桥（FB）桥臂的新型混合变换器。相比全桥模块化多电平变换器（FB-MMC），该拓扑在降低半导体额定功率的同时实现了高功率传输能力。研究涵盖了能量平衡理论分析、尺寸设计原则、最大功率能力以及不连续运行带来的局限性。
解读: 该研究提出的混合拓扑通过引入晶闸管降低了半导体器件的额定功率要求，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的技术参考价值。在追求更高功率密度和更低系统成本的背景下，该拓扑在超大规模电站场景中具有应用潜力。建议研发团队关注其在能量平衡控制方面的复杂性，评估其在...
基于半桥与全桥MMC的串联型海上风电场陆上变流器
HB and FB MMC Based Onshore Converter in Series-Connected Offshore Wind Farm
Gaopeng Guo · Haifeng Wang · Qiang Song · Jiao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
与传统基于HVDC的海上风电场不同，串联型海上风电场无需海上变压器、电压源变流器及平台，显著降低了成本。本文研究了基于半桥（HB）和全桥（FB）模块化多电平变流器（MMC）的陆上变流器拓扑及其控制策略，旨在优化串联海上风电系统的并网性能与经济性。
解读: 该研究涉及的MMC技术是高压大功率风电变流器的核心演进方向。对于阳光电源而言，随着海上风电向深远海发展，串联型风电场架构能有效降低海上平台成本，与公司风电变流器业务高度契合。全桥MMC（FB-MMC）具备直流故障清除能力，是未来高压直流并网的关键。建议研发团队关注该拓扑在海上风电变流器中的应用，并结...
基于三次谐波电压注入的全桥模块化多电平变换器储能需求优化
Energy Storage Requirements Optimization of Full-Bridge MMC With Third-Order Harmonic Voltage Injection
Cong Zhao · Yujie Hu · Kedong Luan · Fei Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文研究了基于全桥子模块（FBSM）的模块化多电平变换器（FB-MMC）。通过注入三次谐波电压（THVI），可在提升交流电压的同时显著降低子模块电容需求。该技术在基于电压源变换器的高压直流输电（VSC-HVDC）场景中，对于降低成本及提升直流短路故障穿越能力具有重要应用潜力。
解读: 该研究针对FB-MMC拓扑的电容优化，对阳光电源在大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电领域的应用具有重要参考价值。通过三次谐波注入技术降低子模块电容需求，可直接优化PCS系统的体积与成本，提升系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑在大型电网侧储能项目中的应用可行性，特别是其在提升...
利用全桥模块化多电平变换器的负电压状态降低储能需求
Energy Storage Requirement Reduction Using Negative-Voltage States of a Full-Bridge Modular Multilevel Converter
Qiang Song · Wenbo Yang · Biao Zhao · Shukai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了全桥子模块化多电平变换器（FB-MMC）中负电压状态的应用。通过详细分析电容电压纹波，证明了利用负电压状态可显著降低FB-MMC的储能需求。研究推导了相应的电容电压纹波及储能需求解析表达式，为优化变换器设计提供了理论依据。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏/储能变流器具有重要参考价值。FB-MMC拓扑因其模块化和高压大功率特性，常用于大型储能电站。通过优化负电压状态控制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低子模块电容的储能需求，从而减小系统体积、降低成本并提...
单向电流MMC在桥臂电流单向性被破坏时的穿越能力分析
Analysis of Ride-Through Capability of Unidirectional-Current MMC with Arm Current Unidirectionality Disrupted
Zhengxuan Li · Qiang Song · Biao Zhao · Zhanqing Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
基于单向电流全桥子模块（UC-FBSM）的模块化多电平变换器（UC-FB-MMC）具有高功率密度、直流故障清除能力及动态直流电压调节能力。本文分析了在桥臂电流单向性被破坏的极端工况下，UC-FB-MMC的穿越能力，为该拓扑在新型直流应用中的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究探讨的UC-FB-MMC拓扑具备直流故障清除能力，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统中的直流侧保护技术具有一定的技术关联性。虽然目前主流产品多采用常规MMC或组串式架构，但该拓扑在高压直流输电及大型储能直流侧的应用潜力值得关注。建议研发团队关注其在极端工况下的...