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考虑内部动态的MMC小信号行为建模与电压控制参数优化
Small-Signal Behavioral Model and Voltage Control Parameter Optimization for MMC Considering Internal Dynamics
Hongyi Chen · Heya Yang · Fan Yang · Jing Sheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
模块化多电平换流器（MMC）凭借其模块化扩展性、高效率和低谐波特性，成为可再生能源并网及高压直流输电的关键方案。然而，环流及子模块电容电压等内部动态对控制性能影响显著。本文针对该问题，提出了MMC的小信号行为模型，并优化了电压控制参数，以提升系统稳定性与动态响应能力。
解读: MMC技术是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重要技术储备。随着储能系统向高压化、大容量化发展，MMC拓扑在电网侧储能及构网型（GFM）应用中展现出巨大潜力。本文提出的内部动态建模与参数优化方法，有助于提升阳光电源大功率PCS在复杂电网环境下的稳定性，特别是在...
基于混合空间矢量调制的五电平模块化组合变换器电容电压平衡控制
Capacitor Voltage Balance Control of Five-Level Modular Composited Converter With Hybrid Space Vector Modulation
Wuhua Li · Jiawei Hu · Senjun Hu · Heya Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
多电平变换器因其高电能质量和低开关损耗，广泛应用于30-50 kW中压并网光伏发电系统。本文提出了一种由双T型三电平变换器与三电平二极管钳位电路集成的简化五电平模块化组合变换器，并重点研究了其电容电压平衡控制策略及混合空间矢量调制技术。
解读: 该研究针对中功率段光伏逆变器，通过多电平拓扑优化提升了电能质量并降低了开关损耗，这与阳光电源组串式逆变器（如SG系列）追求高效率、高功率密度的技术路线高度契合。五电平拓扑的应用有助于在更高电压等级下减小滤波器体积，提升系统集成度。建议研发团队关注该混合调制策略在复杂工况下的动态响应性能，评估其在工商...
用于半桥子模块交替臂多电平变换器的臂相移导通调制
Arm Phase-Shift Conducting Modulation for Alternate Arm Multilevel Converter With Half-Bridge Submodules
Heya Yang · Shiyuan Fan · Yufei Dong · Huan Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对交替臂多电平变换器（AAMC）提出了一种臂相移导通调制（PSCM）策略。该策略允许使用半桥子模块（HB-SM）替代全桥子模块，从而显著降低了电路复杂度和系统成本。文中详细介绍了相移角的引入机制，以匹配电压调制比和功率因数，为高压大功率变换器提供了一种更经济高效的拓扑实现方案。
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）具有重要的参考价值。AAMC拓扑结合半桥子模块方案，能在保持多电平输出优势的同时，大幅降低器件数量和控制复杂度，有助于提升大功率并网设备的功率密度并降低BOM成本。建议研发团队关注该调制策略在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用...
一种利用正耦合电感提升并联三电平T型逆变器滤波性能的简化方案
A Simplified Solution With Enhanced Filtering Performance Using Positively Coupled Inductors for Parallel Three-Level T-Type Inverters
Jiazhi Wang · Wenxi Yao · Ye Yan · Heya Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对并联三电平T型逆变器中环流及输出电流谐波问题，本文提出了一种利用正耦合电感（PCI）结合同步载波的低成本解决方案。该方案通过PCI的共模等效电感增强了输出电流谐波滤波能力，在减小电感体积的同时降低了系统成本。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源高功率密度逆变器的核心技术之一，通过引入正耦合电感（PCI）方案，可以在不增加系统体积的前提下有效抑制并联运行时的环流，并显著改善输出电流质量。这不仅有助于降低电感磁性元件的材料成本，还能提升逆变器在复杂电网环...
模块化多电平谐振DC-DC变换器的功率损耗建模与热不平衡抑制
Power Losses Modeling and Thermal Imbalance Suppression of Modular Multilevel Resonant DC–DC Converters
Jing Sheng · Xin Xiang · Long Xu · Heya Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
模块化多电平谐振DC-DC变换器（MMRDC）在中压直流到低压直流应用中备受关注。由于其与传统高压直流输电中MMC的工作原理及调制技术不同，导致电气和热应力分布存在差异。本文重点研究了MMRDC的功率损耗建模方法，并提出了抑制热不平衡的有效策略，以提升变换器的可靠性与效率。
解读: 该研究针对中压直流变换技术，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流耦合光储系统具有重要参考价值。MMRDC拓扑在提升功率密度和效率方面表现优异，但热不平衡问题是制约其在大功率储能PCS中应用的关键瓶颈。建议研发团队借鉴文中的损耗建模与热平衡控制策略，优化PowerTitan...
过调制运行下混合模块化多电平变换器的主动热控制
Active Thermal Control for Hybrid Modular Multilevel Converter Under Overmodulation Operation
Jing Sheng · Heya Yang · Chushan Li · Min Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
热管理对高功率变换器（尤其是HVDC系统）的可靠性与寿命至关重要。本文针对基于VSC的HVDC系统中的混合模块化多电平变换器（MMC），研究了其在过调制运行模式下的主动热控制策略，旨在提升系统在复杂工况下的运行可靠性与寿命。
解读: 该研究关注高压大功率变换器（MMC）的热管理与可靠性，这与阳光电源在大型地面电站及储能系统（如PowerTitan系列）中使用的电力电子技术有底层共性。虽然阳光电源目前主营业务以组串式逆变器和储能PCS为主，但随着公司向更高电压等级和更大功率密度发展，MMC拓扑及过调制下的热控制技术对于提升大型储能...
一种经济高效且容错的T型模块化多电平DC-DC变换器
A Cost-Effective and Fault Tolerant T-Type Modular Multilevel DC–DC Converter
Hao Zhang · Heya Yang · Yipeng Su · Ke Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着可再生能源渗透率提升，高压直流（HVDC）系统对大规模电力集成至关重要。为满足网状HVDC电网需求，本文提出一种T型模块化多电平DC-DC变换器，旨在实现不同电压等级HVDC链路的高效互联，并具备容错能力，以提升高压大功率变换系统的可靠性。
解读: 该拓扑结构在高压直流输电及大型光伏/储能电站的直流汇集系统中具有重要应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器产品线，该技术提供的容错能力和高压转换效率能显著提升系统在复杂电网环境下的可靠性与可用率。建议研发团队关注其模块化设计在直流耦合系统中的应用，以降低高压直流...
基于级联H桥和双有源桥固态变压器中高频变压器的主动热控制
Active Thermal Control of High-Frequency Transformers in Cascaded H-Bridge and Dual Active Bridge Based Solid State Transformer
Jianxiong Yu · Jing Sheng · Rui Lu · Heya Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
采用级联H桥有源前端（AFE）和双有源桥（DAB）隔离型DC-DC变换器的固态变压器（SST）在超大规模电力应用中日益受到关注。然而，AFE引起的二倍工频波动会导致高频变压器（HFT）产生额外功率损耗与温升，威胁其可靠性与寿命。本文通过解析方法推导了HFT损耗特性，提出一种基于三次谐波注入的主动热控制策略，以重构HFT电流频谱并降低绕组损耗。推导了谐波注入后的损耗解析表达式，并优化了注入谐波的幅值与相位。在2MW/10kVac输入/800Vdc输出的SST样机上进行了仿真与实验验证，结果表明，优...
解读: 该主动热控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中针对级联H桥+DAB拓扑的二倍工频波动导致的高频变压器热应力问题，提出的三次谐波注入策略可直接应用于阳光电源1500V储能系统中的隔离型DC-DC变换器设计。通过优化电流频谱降低17%绕组损耗、实现3...
模块化多电平谐振直流-直流变换器的损耗建模与热不平衡抑制
Power Losses Modeling and Thermal Imbalance Suppression of Modular Multilevel Resonant DC–DC Converters
Jing Sheng · Xin Xiang · Long Xu · Heya Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
模块化多电平谐振直流 - 直流变换器（MMRDC）在中压直流到低压直流应用领域引起了大量的研究关注。然而，与应用于高压直流输电的传统模块化多电平变换器相比，由于工作原理和调制技术不同，MMRDC中的电气和热应力分布仍有待充分阐明。本文对MMRDC中子模块（SM）器件的功率损耗进行了全面研究。建立了不同运行条件下子模块导通损耗和开关损耗的精确计算模型。计算结果揭示了子模块内部器件存在严重的热不平衡特征，这可能会缩短器件寿命，进而威胁变换器的可靠性。然后，为了缓解热不平衡问题，提出了一种通过重新分配...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文研究的模块化多电平谐振DC-DC变换器（MMRDC）技术具有重要的战略价值。该技术针对中压直流到低压直流的应用场景，这与我司在大型光伏电站、储能系统以及新能源制氢等领域的核心需求高度契合。 论文的核心贡献在于建立了精确的功率损耗计算模型，并揭示了子模块内部器件间严...