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结合机械开关与多电平PWM变换器的高压直流断路器：缩比模型验证
HVDC Circuit Breakers Combining Mechanical Switches and a Multilevel PWM Converter: Verification by Downscaled Models
Atsushi Suzuki · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出两种高压直流（HVDC）断路器，能在数毫秒内切断短路电流。该方案由限流电感、电流控制电感、机械开关及采用移相载波PWM的多电平变换器组成，实现了近零电流换流，有效提升了直流系统的故障保护能力。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统，但随着光储电站直流电压等级的不断提升（如1500V甚至更高），直流侧的故障保护与快速切断技术变得愈发重要。该研究中采用的多电平变换器与移相PWM控制技术，与阳光电源PowerTitan等大型储能系统的PCS拓扑有技术...
星形与三角形配置模块化多电平级联逆变器在大型光伏系统中能量平衡能力的理论比较
Theoretical Comparison in Energy-Balancing Capability Between Star- and Delta-Configured Modular Multilevel Cascade Inverters for Utility-Scale Photovoltaic Systems
Paul Sochor · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文从理论上探讨并比较了基于单星形桥单元（SSBC）和单三角形桥单元（SDBC）的模块化多电平级联逆变器在能量平衡方面的差异。重点研究了大型并网光伏系统中存在不对称有功功率输出时的应用场景，并提出了定性和定量的评估指标。
解读: 该研究针对大型地面光伏电站中高压并网的拓扑优化，对阳光电源的集中式逆变器及大型组串式逆变器解决方案具有重要参考价值。模块化多电平（MMC）技术在处理高压大功率并网时具有天然优势，通过对比星形与三角形配置的能量平衡能力，有助于优化逆变器在光照不均匀或阵列配置不对称情况下的控制策略，提升系统运行效率与稳...
基于两个模块化多电平DSCC变换器的高压直流输电系统低电压穿越
LVRT）控制
Kota Oguma · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文深入探讨了由两个模块化多电平双星型斩波单元（DSCC）变换器及直流电缆组成的高压直流（HVDC）长距离输电系统。重点研究了该系统在电网故障下的低电压穿越（LVRT）控制策略，旨在提升高压直流输电在复杂电网环境下的稳定运行能力。
解读: 该研究涉及的模块化多电平变换器（MMC/DSCC）技术是高压大功率并网的核心，与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的电网支撑技术具有底层技术共性。虽然阳光电源目前产品线以中低压为主，但随着光储电站向高压直流汇集方向发展，MMC拓扑在大型光伏电站直流升压及构网型（GFM...
移相PWM模块化多电平级联变换器最优载波频率的理论与实验研究
Theory and Experiment on an Optimal Carrier Frequency of a Modular Multilevel Cascade Converter With Phase-Shifted PWM
Firman Sasongko · Kei Sekiguchi · Kota Oguma · Makoto Hagiwara 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文探讨了用于并网的移相PWM模块化多电平级联变换器（MMCC）的最优载波频率。理论分析表明，最优载波频率与电网频率的比值为5/2。文中设计并构建了三相缩比背靠背系统，通过实验验证了该理论结论的有效性。
解读: 该研究针对模块化多电平级联变换器（MMCC）的载波频率优化，对阳光电源的高压大功率光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMCC拓扑在超高压并网场景下具有显著优势，通过优化载波频率比（5/2），可有效降低开关损耗并改善输出谐波性能，从而提升系统效率和功率密度。建议...
基于模块化多电平级联变换器
MMCC-SSBC）的电池储能系统性能、可用性及灵活性提升
Joao Inacio Yutaka Ota · Takuya Sato · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文探讨了基于单星型桥式单元（SSBC）的模块化多电平级联变换器（MMCC）在电池储能系统中的应用。该拓扑结构能产生三相多电平电压波形，有效省去了谐波滤波器和复杂的曲折变压器，显著提升了系统的性能、可用性及运行灵活性。
解读: 该研究涉及的MMCC-SSBC拓扑是高压大容量储能系统的核心技术方向，与阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及大型电网侧储能解决方案高度契合。通过采用多电平级联技术，可进一步优化系统效率，降低对笨重工频变压器的依赖，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注该拓扑在提升系统冗余度和故障穿越能力方...
由模块化多电平DSCC逆变器供电的感应电机分布式动态制动性能研究
Performance of a Distributed Dynamic Brake for an Induction Motor Fed by a Modular Multilevel DSCC Inverter
Yuhei Okazaki · Shun Shioda · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文探讨了由模块化多电平双星斩波单元（DSCC）逆变器驱动的中压感应电机的动态制动技术。针对大惯量风机和压缩机应用，研究了每个斩波单元中双向斩波器与制动斩波器的集成方案，并通过实验与理论分析验证了其制动性能。
解读: 该研究涉及的模块化多电平（MMC/DSCC）拓扑与阳光电源在大型光伏电站及高压储能系统中的PCS技术架构有一定关联。虽然本文侧重于电机驱动，但其分布式制动斩波器设计对于提升大功率储能变流器（如PowerTitan系列）在极端工况下的能量泄放与系统保护具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在提升中压大功...
模块化多电平DSCC逆变器与TSBC变换器在中压电机驱动中的实验对比
Experimental Comparisons Between Modular Multilevel DSCC Inverters and TSBC Converters for Medium-Voltage Motor Drives
Yuhei Okazaki · Wataru Kawamura · Makoto Hagiwara · Hirofumi Akagi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文深入对比了模块化多电平双星型斩波单元（DSCC）逆变器与三星型桥式单元（TSBC）变换器在中压电机驱动应用中的运行性能。通过数值分析与实验验证，揭示了两者在转矩、频率特性及损耗方面的差异，为中压大功率驱动系统的拓扑选型提供了理论依据。
解读: 该研究探讨的多电平拓扑（DSCC/TSBC）在兆瓦级大功率变换领域具有重要参考价值。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务聚焦于光伏与储能，但随着PowerTitan等大型储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）及大功率化发展，模块化多电平技术在PCS（储能变流器）中的应用潜力巨大。建议研发团队关注...
采用移相旋转载波PWM的模块化多电平DSCC变换器低开关频率运行
Low-Switching-Frequency Operation of a Modular Multilevel DSCC Converter With Phase-Shifted Rotating-Carrier PWM
Firman Sasongko · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文探讨了一种用于模块化多电平双星型斩波单元（DSCC）变换器的新型移相旋转载波（PSRC）脉宽调制方法。该方法使DSCC变换器能够在50至100 Hz的低开关频率范围内运行，有效降低了高压大功率变换系统的开关损耗，提升了系统效率。
解读: 该技术主要应用于高压大功率并网场景，与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进高度相关。DSCC拓扑在超高压直流输电或大型储能电站中具有应用潜力。通过采用移相旋转载波PWM技术，可以在保证并网电能质量的前提下，显著降低开关频率，从而减少功率器件（如IGBT）的...
基于模块化多电平级联变换器的无变压器背靠背(BTB)配电系统
A Transformerless Back-To-Back (BTB) System Using Modular Multilevel Cascade Converters For Power Distribution Systems
Pracha Khamphakdi · Kei Sekiguchi · Makoto Hagiwara · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文深入探讨了基于双星形斩波单元模块化多电平级联变换器（MMCC-DSCC）的无变压器背靠背（BTB）系统。该系统旨在应用于分布式电源接入的配电网。文中设计、构建并测试了一套三相200V、10kW的DSCC型BTB系统，验证了其在配电系统中的应用可行性。
解读: 该技术采用的MMCC-DSCC拓扑具有高压大功率、模块化程度高及输出波形质量好等优势，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的拓扑演进具有重要参考价值。无变压器设计符合当前降本增效及轻量化的行业趋势。建议研发团队关注该拓扑在构网型（GFM）控制下的动态响应特性，探索其在...
基于模块化多电平级联变换器的无变压器背靠背系统零电压穿越能力研究
Zero-Voltage Ride-Through Capability of a Transformerless Back-To-Back System Using Modular Multilevel Cascade Converters for Power Distribution Systems
Pracha Khamphakdi · Masahiro Nitta · Makoto Hagiwara · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文研究了用于配电网的无变压器背靠背（BTB）系统的零电压穿越（ZVRT）能力。该系统由两个基于双星型斩波单元的模块化多电平级联变换器（MMCC-DSCC）组成，其交流侧通过交流链路电感连接至公共交流电网，旨在提升分布式电源接入配电网时的电网支撑能力。
解读: 该研究涉及的MMCC-DSCC拓扑与阳光电源在高压大功率储能变流器（PCS）及电网侧电力电子设备的技术储备高度契合。随着电力系统对构网型（Grid-forming）技术及极端电网故障下支撑能力要求的提升，该拓扑在提升系统可靠性与电能质量方面具有潜力。建议研发团队关注该拓扑在PowerTitan系列大...
一种改进的碳化硅MOSFET紧凑模型及其在精确电路仿真中的应用
An Improved Compact Model for a Silicon-Carbide MOSFET and Its Application to Accurate Circuit Simulation
Yasushige Mukunoki · Kentaro Konno · Tsubasa Matsuo · Takeshi Horiguchi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种改进的离散碳化硅（SiC）MOSFET紧凑模型。该模型在原有基础上，引入了新的输出特性行为模型及内部电容非线性模型。仿真结果表明，改进后的模型在静态特性及瞬态行为方面均比旧模型更接近实测数据，显著提升了电路仿真的准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC器件，高精度的器件模型对于提升功率密度和效率至关重要。该改进模型能更准确地模拟SiC MOSFET在高速开关过程中的非线性电容特性，有助于优化逆变器及PCS的驱动电路设计，减少开关损耗，并提升电磁兼容性（E...
基于SiC-MOSFET/SBD H桥模块的850-V 100-kW 16-kHz双向隔离DC-DC变换器的设计与性能
Design and Performance of the 850-V 100-kW 16-kHz Bidirectional Isolated DC–DC Converter Using SiC-MOSFET/SBD H-Bridge Modules
Ryo Haneda · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文设计并测试了一款采用最新1.2-kV 400-A SiC-MOSFET/SBD H桥模块的850-V 100-kW 16-kHz双向隔离DC-DC变换器，重点在于提升效率。文章提出了一种在部分负载下采用连续电流模式（CCM）的间歇运行策略，以降低开关损耗。实验结果验证了该方案的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有极高的参考价值。SiC H桥模块的应用能显著提升变换器的功率密度和转换效率，符合阳光电源追求极致能效的研发方向。文中提出的CCM间歇运行策略可优化储能变流器（PCS）在轻载工况下的效率表现，有助于提升产...