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基于串联自治模块化变换器的电力转换系统分布式控制方法
Distributed Control Method for Power Conversion System With Series-Connected Autonomous Modular Converters
Koki Yamanokuchi · Hiroki Watanabe · Jun-Ichi Itoh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于通用智能功率模块（USPM）概念中串联电流源变换器的电流下垂控制方法。该系统由具备高速控制器和自主分布式控制的USPM构建。相比传统的电力电子积木（PEBB），USPM通过其高度的灵活性和可用性，显著提升了电力转换系统的通用性。
解读: 该研究提出的USPM概念与阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统的模块化设计理念高度契合。通过串联自治模块化变换器及分布式下垂控制，可有效解决大规模储能系统中多模块并联/串联的均流与控制复杂性问题。对于阳光电源而言，该技术有助于提升PCS产品的标准化程度，增强系统在不同电压等...
基于飞跨电容DC/DC变换器的有源功率解耦单相电压源逆变器研究
Development of DC to Single-Phase AC Voltage Source Inverter With Active Power Decoupling Based on Flying Capacitor DC/DC Converter
Hiroki Watanabe · Tomokazu Sakuraba · Keita Furukawa · Keisuke Kusaka 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种无需额外元件的单相逆变器功率解耦方法，通过将飞跨电容DC/DC变换器（FCC）与电压源逆变器（VSI）结合，利用FCC中的小容量飞跨电容同时实现升压功能与双倍工频功率纹波抑制，从而有效减小直流侧电容的体积与容量需求。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。单相系统中的双倍工频纹波通常限制了直流侧电解电容的寿命，是影响逆变器可靠性的关键瓶颈。通过引入飞跨电容进行有源功率解耦，可以在不增加额外功率器件的前提下，减小直流侧电容容量，甚至实现薄膜电容替代电解电容，从而显著提升产品的使用寿命...
基于下垂的多单元AC-DC变换器无线通信分布式控制中的功率不平衡补偿
Power Imbalance Compensation of Droop-Based Distributed Control With Wireless Communication in Multi-Cell AC-DC Converters
Keita Ohata · Hiroki Watanabe · Keisuke Kusaka · Jun-ichi Itoh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
本文针对输入并联输出并联（IPOP）型交直流转换器提出了一种带有功率不平衡补偿的增强型分布式控制方案，该方案采用了包含非瞬时值的功率不平衡补偿器。在传统下垂控制下，由于负载与各个单元之间存在布线电阻，并联连接的单元转换器中功率分配不平衡是一个常见问题。所提出的补偿器置于电压和电流反馈回路的外环，能有效缓解这些不平衡问题。通过利用非瞬时值，该控制方案可采用低带宽通信，从而能够使用低速无线模块并减少所需的信号线，进而提高了系统的灵活性。采用一个由六个集成无线通信模块的单元组成的7.2千瓦样机进行了实...
解读: 该功率不平衡补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。多单元IPOP并联架构是大功率储能系统的典型拓扑，文章提出的基于无线通信的改进下垂控制方案可直接应用于模块化储能变流器的功率均衡管理。其本地反馈补偿机制能有效解决阳光电源储能系统中因器件参数离散性、通...