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混合模块化多电平变换器的选型与调制指数选择
Dimensioning and Modulation Index Selection for the Hybrid Modular Multilevel Converter
Paul D. Judge · Geraint Chaffey · Michael M. C. Merlin · Philip R. Clemow 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文研究了由全桥和半桥子模块组成的混合模块化多电平变换器（MMC）。该拓扑在不显著牺牲效率的前提下，具备直流故障穿越能力。全桥子模块的引入为交流与直流电压比的选择提供了新的自由度，进而影响变换器的内部电压及设计优化。
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。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流侧故障保护与效率平衡成为核心挑战。混合MMC拓扑通过全桥模块实现直流故障阻断，可提升系统安全性。建议研发团队关注该拓扑在大型电网侧储能PCS...
扩展重叠交替臂变换器：一种具备直流故障穿越能力且设计紧凑的电压源变换器
The Extended Overlap Alternate Arm Converter: A Voltage-Source Converter With DC Fault Ride-Through Capability and a Compact Design
Michael Marc Claude Merlin · Diego Soto-Sanchez · Paul Daniel Judge · Geraint Chaffey 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
交替臂变换器（AAC）具备直流侧故障穿越能力，但存在直流电流纹波大及滤波器体积大的问题。本文提出的扩展重叠交替臂变换器通过优化重叠周期，有效降低了直流侧纹波，减小了滤波器尺寸，同时保持了原有的故障穿越优势，提升了变换器的功率密度与系统紧凑性。
解读: 该拓扑在直流故障穿越能力与功率密度平衡方面具有显著优势，对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，直流侧故障保护与滤波器体积优化是提升系统竞争力的关键。建议研发团队关注该拓扑在降低直流侧无源元件成本、提升系统整...
基于部分黑箱控制的模块化多电平换流器交流故障响应关键参数识别
Identification of Critical Parameters for AC Fault Response of Modular Multilevel Converters with Partially Black-Boxed Control
Xiaoxiao Liu · Willem Leterme · Paul D. Judge · Geraint Chaffey Chaffey 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月
模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统的控制结构复杂，其交流侧短路故障响应由多个交互控制环路共同决定。本文采用基于初等效应和Morris筛选的全局敏感性分析方法，识别部分黑箱化MMC控制模型中的关键参数。结果表明，故障电流注入参数与锁相环增益对内部及交流侧故障行为均有显著影响，且二者存在非线性交互作用；总能量控制对交流侧故障响应与保护性能亦具重要影响，但常被现有研究忽视。本文进一步研究了电网强度、故障前运行模式和故障类型的影响，以增强结论的普适性。该方法为输电系统运营商在无需完整模型访问权...
解读: 该MMC交流故障响应关键参数识别技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的故障电流注入参数、锁相环增益与总能量控制的非线性交互作用，可直接应用于优化阳光电源构网型GFM控制策略中的故障穿越能力。基于Morris筛选的全局敏感性分析方法为ST储能系统...