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多采样脉宽调制器引入的非线性研究
Investigation of Nonlinearities Introduced by Multi-sampled Pulsewidth Modulators
Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
多采样脉宽调制（MS-PWM）数字控制技术在降低控制延迟和抑制噪声方面具有重要意义。为减少混叠和调制器非线性，通常需结合开关纹波滤波，但这限制了动态性能的提升。本文深入分析了多采样调制器的非线性特征，旨在优化控制性能与动态响应之间的平衡。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，如组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。在追求高功率密度和高开关频率的趋势下，MS-PWM技术是提升系统动态响应和控制带宽的关键。通过深入理解并补偿多采样带来的非线性，阳光电源可以进一步优化逆变器在弱电网下的并网稳定性，...
电力变换器多采样数字控制中的抖动放大现象
A Jitter Amplification Phenomenon in Multisampled Digital Control of Power Converters
Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文研究了电力变换器多采样控制中的一种非线性现象。该现象由调制波形的非连续性引起，表现为静态调制器传输特性中增益区域的增加，从而导致占空比抖动加剧。文章提出了一个统计模型，用于预测这种抖动对系统性能的影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心控制算法优化。在组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器中，为了提升功率密度和动态响应，多采样技术被广泛应用。该文揭示的抖动放大现象可能导致高频电流纹波增加或控制环路不稳定，影响并网电能质量。建议研发团队在数字控制策略设计中引入该统计模型，评估多采样频率下的非线性...
多采样电力电子控制系统中的开关噪声传播与抑制
Switching Noise Propagation and Suppression in Multisampled Power Electronics Control Systems
Ruzica Cvetanovic · Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文研究了多采样脉宽调制（MS-PWM）系统中的开关噪声传播及其抑制方法。MS-PWM通过降低数字延迟实现了极高的控制带宽，但当采样时刻接近开关切换时刻时，系统性能易受开关噪声干扰。文章分析了噪声传播机制，并提出了相应的抑制策略，以提升高频控制下的系统稳定性与性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式逆变器和PowerTitan储能变流器）的控制性能优化。随着功率密度提升和开关频率提高，数字控制延迟成为制约控制带宽的关键因素，MS-PWM是提升动态响应的重要手段。本文提出的噪声抑制策略可有效解决高频采样下的电磁干扰问题，提升逆变器在弱电网或复杂工况下的...
PWM并网电压源变换器输入导纳的高频精确建模
Accurate High-Frequency Modeling of the Input Admittance of PWM Grid-Connected VSCs
Ruzica Cvetanovic · Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文研究了电流控制型电压源变换器（VSC）的高频导纳建模。针对奈奎斯特频率以上可能发生的谐波失稳问题，文章通过分析调制和采样产生的边带效应，建立了一种精确的多频小信号模型，为提升变换器在复杂电网环境下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）的并网稳定性设计。随着电网弱电网特征日益显著，高频谐波振荡成为影响系统可靠性的关键挑战。通过该高频导纳建模方法，研发团队可更精准地优化逆变器控制环路参数，抑制高频谐振，提升产品在复杂电网环境下的电能质量与运行稳定性。建议将此模型集...
跟网型电压源变换器
VSC）的无源化：有源阻尼与多采样PWM的比较
Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文对比了增强跟网型电压源变换器（VSC）稳定性的不同策略。由于数字控制延迟，VSC导纳表现出非无源区，引入负阻尼并可能导致并网运行失稳。研究表明，常用的有源阻尼（AD）策略仅在特定频率范围内有效，而多采样PWM技术提供了另一种优化途径。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性问题。数字延迟引起的非无源性是导致逆变器在弱电网下振荡的关键因素。多采样PWM技术相比传统有源阻尼，能更有效地从源头抑制谐振，提升逆变器在复杂电网环境下的适应性。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台监测到...
多采样并网电压源变换器：实现固有导纳无源性的路径
Multi-Sampled Grid-Connected VSCs: A Path Toward Inherent Admittance Passivity
Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文研究了多采样脉宽调制（MS-PWM）控制在改善电压源变换器（VSC）输入导纳特性方面的能力。由于数字控制系统存在延迟，VSC导纳在特定频率以上会出现负实部，可能导致电网动态阻尼不足甚至不稳定。本文旨在通过MS-PWM技术抑制这种不稳定性，提升系统并网性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）在弱电网环境下的并网稳定性问题。数字控制延迟导致的导纳负阻尼是当前高比例可再生能源接入电网时的技术痛点。通过引入多采样PWM技术，可以在不增加额外硬件成本的前提下，提升逆变器在宽频带下的无源性，从而增强设备...
带耦合电感的三电平交错式DC-DC变换器建模与解耦控制
Modeling and Decoupled Control of the Three-Level Interleaved DC–DC Converter With Coupled Inductors
Ivan Z. Petrić · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对Power-to-X及储能系统等高功率DC-DC应用，本文研究了带耦合电感的三电平交错式变换器。该拓扑在提升电压与电流等级、降低输出电流纹波方面具有显著优势。针对开关单元串并联带来的电压不平衡及环流问题，提出了相应的建模与解耦控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。三电平交错拓扑结合耦合电感技术，能有效提升大功率PCS的功率密度，并显著降低输出电流纹波，从而减小滤波电感体积，降低系统成本。针对文中提到的电压不平衡与环流问题，建议研发团队在PCS控制算法中引入解耦控...
交错与多电平变换器中移相数字PWM的小信号建模
Small-Signal Modeling of Phase-Shifted Digital PWM in Interleaved and Multilevel Converters
Ruzica Cvetanovic · Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文探讨了多单元电压源变换器（VSC）中数字脉宽调制器（DPWM）的小信号建模。除采样和计算外，DPWM引入的延迟会削弱变换器的动态性能和鲁棒性。为准确评估调制延迟的影响，建立精确的DPWM小信号模型至关重要。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如集中式逆变器、大功率组串式逆变器及PowerTitan储能系统）具有重要意义。随着多电平拓扑（如三电平、五电平）在光伏和储能变流器中的广泛应用，数字控制延迟对系统环路带宽和并网稳定性的影响日益凸显。通过引入精确的DPWM小信号模型，研发团队可优化控制算法，提升逆变器在...
一种用于电流控制型飞跨电容多电平变换器的高带宽并行主动平衡控制器
A High-Bandwidth Parallel Active Balancing Controller for Current-Controlled Flying Capacitor Multilevel Converters
Rahul K. Iyer · Ivan Z. Petric · Roderick S. Bayliss · Nathan C. Brooks 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种针对电流控制型飞跨电容多电平变换器的电容电压平衡控制器。通过状态空间平均法建立的小信号模型指导了并行控制器的结构设计。该控制器引入非线性动作，实现了飞跨电容控制环路的解耦，并有效抑制了电容电压之间的不利相互作用。
解读: 飞跨电容多电平（FCMC）拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势，对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要的技术参考价值。该研究提出的高带宽并行平衡控制策略，能够有效解决多电平拓扑中复杂的电容电压均衡难题，提升系统在动态工况下的稳定性。建议...
交流-直流互联变换器的全端口无端接导纳无源性鲁棒稳定性研究
All-Port Unterminated Admittance Passivity for Robust Stability of AC-DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了全端口无端接导纳无源性判据，并为交流-直流互联变换器建立了一种独立于端接的鲁棒稳定性控制设计框架。通过引入dq坐标系下的交流端口表示，研究了变换器直流和交流端口的自导纳无源性及耦合无源性，为复杂电网环境下变换器的稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务，特别是大型地面光伏电站及储能系统（如PowerTitan系列）的并网稳定性。在弱电网环境下，光伏逆变器与储能变流器（PCS）的交互稳定性是行业痛点，该文提出的无端接导纳无源性判据，有助于优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法，提升系统在复杂电网阻抗下的鲁棒性。建议研...
关于直流-直流互联变换器SISO与MIMO阻抗稳定性评估的适用性研究
On the Applicability of SISO and MIMO Impedance-Based Stability Assessment of DC–DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文建立了直流-直流互联变换器中常用的端口级（端接）单输入单输出（SISO）阻抗法与设备级（非端接）多输入多输出（MIMO）阻抗法之间的数学关联。研究明确了确保稳定性评估准确性的必要条件，为复杂电力电子系统中的阻抗建模与稳定性分析提供了理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案至关重要。在多机并联或复杂直流母线架构中，变换器的阻抗交互易引发谐振失稳。通过应用MIMO阻抗建模方法，研发团队能更精准地评估PCS在弱电网或多变换器互联场景下的稳定性，优化控制环路设计。建议将该理论应用...
直流-直流互联变换器鲁棒稳定性的全端口MIMO导纳无源性分析
All-Port MIMO Admittance Passivity for Robust Stability of DC–DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文研究了直流-直流变换器未端接全端口MIMO导纳矩阵的无源性，旨在分析并预防变换器在任意网格化电网阻抗下的并网失稳问题。研究不仅关注输入输出自导纳的无源性，还深入探讨了多端口交互对系统稳定性的影响，为复杂并网场景下的变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（PowerTitan/PowerStack）及光储一体化解决方案至关重要。在复杂的弱电网或微电网应用中，储能变流器（PCS）作为互联变换器，其端口阻抗特性直接影响并网稳定性。通过MIMO无源性分析，可优化PCS的控制算法，提升系统在复杂电网阻抗下的鲁棒性，有效避免振荡。...
多采样PWM电力电子控制系统中的稳态噪声传播模型及抽取研究
Models for Stationary Noise Propagation in Multi-sampled PWM Power Electronic Control Systems With Decimation
Ivan Z. Petric · Ruzica Cvetanovic · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文推导了考虑抽取（Decimation）的多采样控制系统中的稳态噪声传播模型。文章解释了抽取过程如何通过多速率控制或多采样脉宽调制（MS-PWM）引入系统。在MS-PWM情况下，抽取率由开关频率决定，该模型为分析电力电子系统的噪声特性提供了理论基础。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）的控制算法优化。在高性能电力电子系统中，高频开关带来的噪声与采样抽取机制直接影响控制环路的稳定性与电能质量。通过引入该噪声传播模型，研发团队可更精准地优化MS-PWM策略，提升逆变器在弱电网下的动态...
飞跨电容多电平变换器电容电压平衡动态的广义平均建模
Generalized Averaged Modeling of Capacitor Voltage Balancing Dynamics in Flying Capacitor Multilevel Converters
Rahul K. Iyer · Roderick S. Bayliss · Ivan Z. Petric · Seth R. Sanders 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种用于飞跨电容多电平变换器（FCMC）电容电压动态的广义平均（动态相量）模型。文章推导了对称移相PWM调制下电容电压的“自然平衡”动态，并通过时域仿真进行了验证。此外，利用奇异摄动理论将模型简化为降阶形式，揭示了系统的模态特性。
解读: 飞跨电容多电平（FCMC）拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS），该建模方法能有效优化电容电压平衡控制策略，减少对复杂传感器和冗余硬件的依赖。通过奇异摄动降阶模型，研发团队可更高效地分析系统稳定性，缩短高压大功率变换...
全端口未终止导纳无源性准则及其在交直流互联变换器鲁棒稳定性中的应用
All-Port Unterminated Admittance Passivity for Robust Stability of AC-DC Interlinking Converters
Ružica Cvetanović · Ivan Z. Petrić · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了全端口未端接导纳无源准则，并针对交流端口采用 $dq$ 坐标系表示的交直流变换器，建立了一种与端接无关的、面向鲁棒稳定性的控制器设计框架。除了研究变换器直流端口和交流端口未端接自导纳的无源特性外，还考察了耦合无源特性，以考虑端口耦合可能产生的不稳定影响。本文阐述了为确保稳定性，应如何设计变换器的控制系统，使所有无源特性在对稳定性至关重要的频率范围内均为非负。以三相电流控制型电压源逆变器为例对所提出的方法进行了说明。作为稳定控制策略的示例，多采样脉宽调制和有源阻尼阻抗模拟被证明能够使所有...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这篇论文提出的全端口无端接导纳无源性准则对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有重要的技术价值。该研究针对AC-DC变流器在复杂电网环境下的稳定性问题，提出了一种独立于端接条件的鲁棒稳定性控制设计框架，这正是我们在弱电网并网和多变流器并联场景中面临的核心挑战。 论文的创新之...