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基于结温优化的模块化多电平铁路功率调节器补偿策略
Junction Temperature Optimization Based Compensation Strategy of Modular Multilevel Railway Power Conditioner
Hongqi Ding · Fujun Ma · Rong Han · Lei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
模块化多电平铁路功率调节器(MM-RPC)能有效提升铁路电网电能质量。但由于牵引负荷多变,功率器件结温波动剧烈,严重影响设备寿命与可靠性。本文提出一种基于结温优化的补偿策略,旨在平抑结温波动,提升系统运行可靠性。
解读: 该研究关注电力电子变换器在动态负载下的结温波动与可靠性,这对阳光电源的集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack等大功率储能变流器(PCS)具有重要参考价值。大功率模块化设计在复杂工况下同样面临热应力挑战,通过优化控制策略平抑结温波动,可显著提升功率模块的使用寿命,降低运维成本。建...
基于参数辨识与Lyapunov函数的自适应切换控制在水下电声换能系统中的应用
Parameter Identification and Lyapunov Function Based Adaptive Switched Control for Underwater Electroacoustic Transduction System
Xinwei Wei · Hongliang Wang · An Luo · Fujun Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
水下电声换能系统广泛应用于导航与通信。针对巨磁致伸缩换能器(GMT)在电压型放大器驱动下电流控制困难的问题,本文提出了一种基于参数辨识与Lyapunov函数的自适应切换控制策略,以应对非正弦波需求及负载参数随频率剧烈变化带来的挑战。
解读: 该研究关注非线性负载下的高精度电流控制与参数自适应算法,虽主要应用于水下电声领域,但其核心控制逻辑对阳光电源的电力电子产品具有参考意义。特别是在光伏逆变器或储能变流器(PCS)面对复杂电网环境(如弱电网、非线性负载)时,文中提到的参数辨识与自适应切换控制策略,可为提升逆变器在极端工况下的鲁棒性提供算...
高速铁路牵引系统模块化铁路功率调节器分析与比较
Analysis and Comparison of Modular Railway Power Conditioner for High-Speed Railway Traction System
Qianming Xu · Fujun Ma · Zhixing He · Yandong Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
随着电气化铁路的快速发展,负序电流抑制成为高速铁路牵引系统中的关键问题。本文针对铁路功率调节器(RPC),对五种现有的多电平拓扑结构进行了简化定量比较,旨在评估其在补偿容量和系统性能方面的优劣,为牵引供电系统的电能质量治理提供技术参考。
解读: 该文献探讨的模块化多电平拓扑及电能质量治理技术,与阳光电源的电力电子核心技术栈(如大功率逆变器、PCS)具有底层技术同源性。虽然主要应用场景为轨道交通,但其多电平拓扑优化和负序补偿算法可为阳光电源在弱电网环境下的光伏并网及储能变流器(如PowerTitan系列)的控制策略提供参考。建议关注其模块化设...
基于M3C的统一电能质量调节器
UPQC)在中高压电网电能质量改善中的分析与控制
Qianming Xu · Fujun Ma · An Luo · Zhixing He 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年12月
本文提出了一种基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的单相统一电能质量调节器(UPQC),旨在提升中高压配电系统的电能质量。该系统由四个相同的多电平变换器桥臂及配套滤波电感组成。文章建立了M3C-UPQC的等效电路模型,并对其运行机理及控制策略进行了深入研究。
解读: 该研究涉及的模块化多电平矩阵变换器(M3C)拓扑,在超高压、大容量电力电子变换领域具有前沿价值。对于阳光电源而言,虽然目前核心产品线(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)多采用成熟的NPC或T型三电平拓扑,但M3C技术在未来中高压直流输电、大型构网型储能系统或电网侧电能质量治理设备(如SV...
具有非对称桥臂结构的单相MMC损耗平衡控制策略
Loss-Balancing Control Strategy for Single-Phase MMC With Asymmetric Phase Leg Structure
Hongqi Ding · Fujun Ma · Rong Han · Lei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
子模块(SM)故障是模块化多电平变换器(MMC)的常见故障,对称旁路可保证系统连续运行。然而,旁路后各桥臂子模块数量不相等,导致电容电压偏差,进而引发桥臂间损耗差异,影响系统可靠性。本文提出了一种损耗平衡控制策略,以解决非对称结构下的运行问题。
解读: 该研究针对MMC拓扑在子模块故障后的非对称运行问题,提出了有效的损耗平衡控制策略。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)常采用多电平拓扑,该技术对于提升系统在极端工况下的容错能力和长期运行可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该控制算法在多电平变流器故障穿越及冗余管理中...
一种高功率双端口多频率LLLC感应加热电源系统
A High-Power Two-Port Multiple-Frequency LLLC Induction Heating Power System
Junpan Wang · Fujun Ma · Qixiang Yang · Zhengxiao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型高功率双端口多频率LLLC感应加热电源系统,可同时实现多频率、多功率和高效率输出。该系统采用双端口LLLC谐振槽,每个端口配置一个逆变器为负载供电,通过协调两个逆变器的工作模式实现输出功率和频率的倍增。
解读: 该文献研究的LLLC谐振拓扑及多端口功率变换技术,在电力电子拓扑领域具有通用参考价值。虽然感应加热与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS业务存在差异,但其提出的多端口协调控制及谐振变换技术,可为阳光电源在研发下一代高功率密度、多功能集成化变换器(如多端口光储一体机或模块化储能PCS)时提供拓扑优化思...
V/v牵引供电系统动态混合补偿器的运行分析与博弈论方法
Operation Analysis and a Game Theoretic Approach to Dynamic Hybrid Compensator for the V/v Traction System
Zhen Zhu · Fujun Ma · Xin Wang · Lingfeng Deng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
针对牵引负荷随机跳变导致的负序电流(NSC)注入电网问题,本文提出了一种由铁路功率调节器、晶闸管投切电容器等组成的混合补偿方案。通过博弈论方法优化补偿策略,旨在提升系统补偿能力并改善电能质量,有效应对负荷随机性带来的电网冲击。
解读: 该文献探讨的负序电流抑制与动态补偿技术,与阳光电源在电网侧储能(PowerTitan)及大型组串式逆变器并网控制技术具有技术同源性。虽然主要针对铁路牵引系统,但其处理随机负荷波动和改善电能质量的博弈论控制策略,可为阳光电源在弱电网环境下提升逆变器与储能变流器(PCS)的并网稳定性提供算法参考。建议研...
一种用于双端口LLC感应加热系统的全范围ZVS综合控制策略
A Full-Range ZVS Comprehensive Control Strategy for Dual-Port LLLC Induction Heating System
Qixiang Yang · Fujun Ma · Zhengxiao Zhang · Junpan Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对高功率双端口LLC感应加热系统,提出了一种全范围零电压开关(ZVS)综合控制策略,确保系统在全功率范围内高效运行。针对重载工况,提出了新型双移相(DPS)控制策略,通过时域分析优化了循环电流曲线并扩展了ZVS范围。
解读: 该研究提出的LLLC拓扑及全范围ZVS控制策略,在电力电子变换效率优化方面具有参考价值。虽然文章侧重于感应加热领域,但其核心的软开关技术和双移相控制算法可迁移至阳光电源的储能变流器(PCS)及高频DC-DC变换模块中。特别是在PowerTitan等大型储能系统的直流侧变换环节,通过优化移相控制策略,...
V/v牵引系统下多电平铁路功率调节器的模型分析与滑模电流控制器
Model Analysis and Sliding Mode Current Controller for Multilevel Railway Power Conditioner Under the V/v Traction System
Fujun Ma · Zhen Zhu · Jun Min · Yufei Yue 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文研究了用于高速V/v牵引系统电能质量治理的多电平铁路功率调节器(MRPC)。通过建立MRPC的结构与等效数学模型,将其对称的四个桥臂划分为两个簇组,并针对该系统设计了滑模电流控制器,以实现对牵引供电系统电能质量的有效管理。
解读: 该文献探讨的多电平拓扑及滑模控制技术,在电力电子变换领域具有通用参考价值。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器,但其研究的“多电平拓扑”与“滑模控制”可为公司大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器的控制策略优化提供借鉴。特别是在复杂电网环境(如弱电网)下的电...
用于铁路牵引功率调节器的分体式储能模块化多电平变换器分析与控制
Analysis and Control of Modular Multilevel Converter With Split Energy Storage for Railway Traction Power Conditioner
Peng Guo · Qianming Xu · Yufei Yue · Fujun Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文研究了一种基于模块化多电平变换器(MMC)和分体式超级电容储能系统(SCESS)的铁路功率调节器(RPC)。该系统不仅能实现负序电流补偿,还能有效平抑机车制动或启动引起的功率波动,降低对电网的冲击。
解读: 该文献探讨的MMC拓扑及储能平抑功率波动技术,与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能系统在电网支撑与功率平滑方面的核心逻辑高度契合。虽然应用场景为铁路牵引,但其MMC多电平技术在大型储能变流器(PCS)的高压化、高效率设计中具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在电网侧储能(ES...
一种用于电能质量补偿的高效率、低容量混合并联多变换器融合拓扑
A Fusion Topology of Higher Efficiency and Lower Capacity Hybrid Parallel Multi-Converters for Power Quality Compensation
Ying Pang · Zeng Xiang · Ziyi Bai · Lei Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对高功率应用,本文提出了一种融合型电压源变换器(VSC)拓扑。该方案结合了多有源与混合VSC并联的优势,旨在提升系统效率并降低变换器容量需求,为高功率电网应用提供了一种极具潜力的电能质量补偿解决方案。
解读: 该融合拓扑技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过混合并联架构优化,可有效提升大功率变换器的效率并降低冗余容量,从而优化系统成本(BOM)。建议研发团队关注该拓扑在电网侧储能及大型地面电站中的应用潜力,特别是在提升电能质量和系统轻量化设计方面,可作...
三电平级联非反相Buck-Boost DC-DC变换器的多模式平滑过渡技术
Multimode Smooth Transition Technique for Three-Level Cascaded Noninverting Buck–Boost DC–DC Converter
Zhen Zhu · Fujun Ma · Liheng Lin · Lei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型三电平级联非反相Buck-Boost变换器(TL-CNIBB),旨在提升可再生能源接入时对宽范围输入电压的适应能力。文章详细分析了TL-CNIBB的工作原理,将其运行模式划分为四种,即电压比小于或大于0.5的Buck模式与Boost模式,并重点研究了模式间的平滑过渡技术。
解读: 该拓扑结构在宽电压输入范围下的高效率表现,对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着光伏组件功率提升及储能电池电压范围的扩大,TL-CNIBB的多模式平滑过渡技术有助于优化DC-DC级效率,减少开关损耗,提升系统整体功率密度。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan...
用于储能系统的三电平级联非反相升降压变换器的模型预测控制
A Model Predictive Control of Three-Level Cascaded Noninverting Buck–Boost Converter for Energy Storage System
Qiaoling Peng · Simiao Zhou · Fujun Ma · Gelin Huang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
三级级联非反相升降压变换器(TL - CNIBBC)具有多种运行模式,尤其适用于储能的宽范围电压双向转换。如何选择合适的运行模式并实现平滑的模式切换是亟待解决的关键问题。本文分析了TL - CNIBBC的工作原理,并引入了基于传统工作模式的两种扩展模式,以消除输入电压接近输出电压时的死区。其次,提出了一种以电感电流为代价函数的模型预测控制(MPC)方法,采用滞环控制避免模式跳变,并定义了模式切换规则以实现多模式平滑过渡。最后,针对三级变换器中的电容电压不平衡问题,提出了一种占空比修正方法。实验结...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这篇论文提出的三电平级联非反相Buck-Boost变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对储能系统宽范围电压双向转换的核心需求,与我司ST系列储能变流器(PCS)的技术演进方向高度契合。 论文的核心贡献在于解决了传统Buck-Boost变换器在输入输出电压接近时的"...
低频感应加热应用AC/AC MMC的变开关频率控制
Variable Switching Frequency Control of AC/AC MMC for Low Frequency Induction Heating Applications
Gelin Huang · Fujun Ma · Shanwei Fan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
在特殊钢生产中,中间包感应加热电源在高温、密闭、高粉尘环境下运行,器件散热困难导致变换器内部元件损耗增加。针对应用于低频感应加热领域的AC/AC MMC变换器提出变开关频率主动热控制策略。通过建立热阻抗模型详细分析损耗特性和热摆动特性。针对双基频结构创新性提出三重傅里叶积分变换,推导电网电流的精确数学表达式。考虑并网电流THD、效率和结温,建立开关频率优化数学模型。仿真和实验结果证明所提控制策略降低结温摆动和系统损耗的有效性。
解读: 该变频主动热控制技术对阳光电源工业加热和特殊应用场景变换器有重要优化价值。变开关频率优化方法可应用于ST储能变流器的多工况运行模式,平衡效率和热管理。三重傅里叶变换谐波分析技术对复杂多频系统的电能质量优化有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的热管理策略和损耗优化有参考价值,可延长器件...
一种带储能的大型全金属烹饪锅综合感应加热电源系统
A Comprehensive Induction Heating Power System for Large All-Metal Cooking Pots With Energy Storage
Qixiang Yang · Fujun Ma · Junpan Wang · Zhengxiao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对商用自动烹饪设备的高功率需求,提出一种带储能端口的全金属感应加热电源系统。该储能端口可实现削峰填谷并利用分时电价降低运行成本。为解决非铁磁性锅具等效电阻小、易引发逆变器过流的问题,采用具备开关切换的双谐振拓扑结构:铁磁性锅具采用半桥LC串联谐振,非铁磁性锅具则切换至全桥LLLC谐振拓扑。相比LLC电路,LLLC显著降低输出阻抗角与开关损耗,提升效率。同时提出平均脉冲密度调制与脉频调制结合的控制策略,在重载时采用APDM调节功率,轻载时切换拓扑并转为PFM控制,确保负载电流连续,实现全功率范围...
解读: 该文的双谐振拓扑切换技术与APDM/PFM混合控制策略对阳光电源储能变流器产品具有重要参考价值。其储能端口削峰填谷设计可直接应用于ST系列储能变流器的能量管理优化;LLLC谐振拓扑降低输出阻抗角的方法可借鉴至SiC/GaN功率器件的三电平拓扑设计中,提升轻载效率;APDM与PFM结合的全功率范围控制...