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一种混合模块化多电平变换器的设计与运行
Design and Operation of a Hybrid Modular Multilevel Converter
Rong Zeng · Lie Xu · Liangzhong Yao · Barry W. Williams · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种结合全桥子模块（FBSM）和半桥子模块（HBSM）的混合模块化多电平变换器（MMC）。与纯FBSM结构的MMC相比，该拓扑在保持直流故障阻断能力的同时，减少了功率器件使用量，从而降低了功率损耗。此外，通过利用负电压状态，进一步提升了该混合MMC的功率传输能力。
解读: 该混合MMC拓扑在直流故障阻断能力与功率损耗之间取得了极佳的平衡，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，直流侧故障保护需求日益迫切。该技术方案可优化大功率变流器的效率，降低散热成本，建议研...
具有改进型混合子模块的九桥臂模块化多电平变换器配置与运行
Configuration and Operation of Nine-Arm Modular Multilevel Converter With Improved Hybrid Submodules
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
本文提出了一种用于九桥臂模块化多电平变换器（9A-MMC）的新型拓扑。该拓扑在中间桥臂采用单向电流全桥子模块（UC-FBSM），在上、下桥臂采用传统半桥子模块（HBSM）。相比标准9A-MMC，该方案优化了子模块配置，提升了变换效率与功率密度，为高压大功率并网应用提供了新的技术路径。
解读: 该研究涉及的多电平拓扑技术与阳光电源的高压大功率集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进方向具有潜在关联。9A-MMC拓扑在处理超高压并网场景时具有优势，能够有效降低谐波含量并减少滤波器体积。建议研发团队关注该混合子模块架构在降低开关损耗及提升系统可靠性方面的表现，评估其在...
具有更高可靠性和性能特征的增强型混合模块化多电平变换器
Enhanced Hybrid Modular Multilevel Converter With Improved Reliability and Performance Characteristics
Ramin Razani · Mohammad Hasan Ravanji · Mostafa Parniani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种结合半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）的增强型混合模块化多电平变换器（MMC）。通过在每个桥臂中配置FBSM，显著降低了HBSM的开关频率，从而有效减少了变换器的功率损耗，并提升了系统的整体可靠性与性能。
解读: 该拓扑研究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。混合MMC结构通过引入全桥子模块，不仅能提升系统在复杂电网环境下的故障穿越能力（如直流侧故障清除），还能通过降低开关频率优化散热设计，提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在超高压直流输电及大容量储能变...
用于高压直流输电系统的低储能需求全桥模块化多电平变换器优化设计
Optimized Design of Full-Bridge Modular Multilevel Converter With Low Energy Storage Requirements for HVdc Transmission System
Cong Zhao · Yaohua Li · Zixin Li · Ping Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
模块化多电平变换器（MMC）是VSC-HVdc输电系统的核心拓扑。传统半桥子模块（HBSM）MMC不适用于架空线输电，且存在储能需求大、电容体积大的问题。本文提出了一种优化设计方法，旨在降低全桥MMC的储能需求，提升系统效率与功率密度。
解读: 该研究针对MMC拓扑的优化设计，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型电网侧变流设备具有重要参考意义。通过降低储能需求和优化电容配置，可显著提升大容量PCS的功率密度，降低系统成本。全桥拓扑在故障穿越和直流故障隔离方面的优势，与阳光电源在构网型储能及高压并网技术的发展方向高度契合。...
考虑全桥与半桥子模块动态差异的混合MMC改进平均值模型及小信号模型
Improved AAVM and Small-Signal Model of Hybrid MMC Considering Dynamic Differences Between Full-Bridge and Half-Bridge Submodules
Meng Guo · Quanrui Hao · Lei Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
混合模块化多电平变换器（MMC）由半桥（HBSM）和全桥（FBSM）子模块组成。传统平均值模型（AAVM）忽略了两者间的动态差异及电容电压不平衡，导致模型精度不足。本文提出了改进的AAVM及小信号模型，能更准确地描述混合MMC的动态特性，为系统控制与稳定性分析提供理论支撑。
解读: 混合MMC技术在超高压直流输电及大型储能电站中具有重要应用前景。对于阳光电源而言，该研究有助于优化PowerTitan等大容量储能系统及大型集中式逆变器在复杂电网环境下的控制策略。特别是针对构网型（GFM）储能系统，精确的动态模型能显著提升系统在弱电网下的稳定性与故障穿越能力。建议研发团队利用该模型...
高压直流系统直流母线电压波动下混合模块化多电平变换器子模块电容电压平衡
Balancing of Submodule Capacitor Voltage of Hybrid Modular Multilevel Converter Under DC-Bus Voltage Variation of HVDC System
Joon-Hee Lee · Jae-Jung Jung · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文研究了混合模块化多电平变换器（MMC），该拓扑结合了半桥（HBSM）和全桥（FBSM）子模块，在降低系统损耗与成本的同时，具备直流侧故障穿越能力。针对直流母线电压波动下子模块电容电压平衡的难点，提出了一种有效的控制策略，以提升系统在复杂电网环境下的运行稳定性。
解读: 该研究涉及的混合MMC拓扑及电容电压平衡控制技术，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，直流母线电压的稳定性控制至关重要。该技术可优化大功率变流器的控制算法，提升系统在弱电网或直流侧电压波...
采用三次谐波注入、扩展自然平衡及故障阻断能力的开关中点式模块化多电平变换器
Switched Midpoint Modular Multilevel Converter With Third-Order Harmonic Injection, Extended Natural Balancing, and Fault-Blocking Capability
Saeed Sharifi · Levi Bieber · Liwei Wang · Juri Jatskevich · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
本文研究一种新型开关中点式模块化多电平变换器（SMPC），通过引入三次谐波注入和故障阻断能力，显著提升调制比，适用于电压变化范围宽的高压直流（HVdc）系统。该拓扑每相共享一组半桥子模块（HBSM），实现导通开关的零电压切换（ZVS），较传统MMC减少17.7%子模块数量和40%储能需求。扩展型SMPC简化了堆栈电压平衡所需的谐波电流消除，降低半导体应力，损耗表现优于HBSM-MMC。外侧全桥子模块提供基于电容反电动势的固有直流故障保护与穿越能力。文中阐述其运行原理与能量平衡机制，并通过OPAL...
解读: 该SMPC拓扑技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其17.7%子模块数量削减和40%储能需求降低，可直接优化ST2752KWH等高压储能系统的成本结构和功率密度。三次谐波注入扩展调制比特性适配宽电压范围应用场景，增强系统灵活性。ZVS软开关技术与阳光电...