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基于奇异摄动理论的永磁同步电机模型预测控制
Model Predictive Control Using the Singular Perturbation Theory for Permanent-Magnet Synchronous Machines
Qi Li · Haiming Li · Jianbo Gao · Ralph Kennel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种利用奇异摄动理论对永磁同步电机（PMSM）进行降阶建模的方法，通过解耦快、慢子系统，充分利用电机的时间尺度特性进行模型预测控制（MPC）。研究设计了一种增强型MPC策略，旨在实现无差拍速度控制。
解读: 该研究提出的奇异摄动MPC算法在提升电机控制动态响应和稳态精度方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动控制模块。通过降阶建模降低计算复杂度，有助于在嵌入式控制器中实现更高效的实时控制，提升变流器在复杂工况下的响应速度。建议研发团队关注该算法在高性能电机驱...
考虑电感非线性的直流偏置游标磁阻电机最优三维电流计算弱磁控制策略
Optimal Three-Dimensional Current Computation Flux Weakening Control Strategy for DC-Biased Vernier Reluctance Machines Considering Inductance Nonlinearity
Zixiang Yu · Wubin Kong · Ronghai Qu · Dawei Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种针对直流偏置游标磁阻电机（VRM）的最优三维电流计算弱磁控制策略。与永磁同步电机相比，直流偏置VRM具有通过可变直流偏置电枢电流调节转子磁通的额外自由度。传统弱磁控制策略未能充分利用该特性，本文通过考虑电感非线性，实现了更优的电流控制。
解读: 该文献研究的直流偏置游标磁阻电机及其弱磁控制策略，主要应用于高性能电机驱动领域。阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及风电变流器，虽然该电机技术与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务在电机驱动控制逻辑上有一定技术重叠，但并非公司当前的主流产品方向。建议研发团队关注其在非线性电感建模及多维电流优化控制方...
具有保证最优性的并联并网变流器有限控制集模型预测控制
Finite Control Set Model Predictive Control for Grid-Connected Parallel Power Converters With Guaranteed Optimality
Yu Li · Jianbo Gao · Qiwu Wang · Zhenzhen Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对并联并网变流器的电流跟踪与零序环流抑制问题，研究了有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）。针对现有简化方法可能导致次优解的问题，提出了一种保证最优性的控制策略，在降低计算复杂度的同时提升了系统控制性能，为实时实现提供了更优的理论框架。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。在多机并联运行场景下，零序环流抑制是提升系统可靠性和效率的关键。该文提出的保证最优性的FCS-MPC算法，能够有效优化多模块并联时的电流分配与环流控制，有助于提升阳光电源逆变器及PCS...
电力电子主导电力系统电磁振荡稳定器
LTP框架下）- 第一部分：基于泛函导数的模态可控性与可观测性度量
Buyang Du · Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Zeren Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
电力电子主导电力系统（PEPSs）易受宽频带电磁振荡影响，威胁系统稳定性。本文针对PEPSs的时变特性，提出了一种基于泛函导数的电磁振荡稳定器（EOS）设计方法，通过量化模态的可控性和可观测性，为抑制大规模电力电子系统中的振荡提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统在全球大规模并网，系统在弱电网环境下的宽频振荡问题日益突出。本文提出的基于LTP框架的模态分析方法，对于优化阳光电源构网型（GFM）逆变器及PCS的控制参数具有重要指导意义。通过引入该理论，可提升设备在复杂电网环境下的阻抗匹配能力，增强系统对...
一种具有增强纹波衰减能力和磁芯尺寸优化方法的磁集成LCL滤波器
A Magnetic Integrated LCL Filter With Enhanced Ripple Attenuation Capability and a Core Size Optimization Method
Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
LCL滤波器因其优异的纹波衰减能力被广泛应用于并网逆变器。然而，传统LCL滤波器存在体积大、磁芯利用率低的问题。本文提出了一种磁集成LCL滤波器设计方案，通过将两个离散电感集成，在提升滤波性能的同时，实现了磁芯尺寸的优化，有效降低了逆变器的体积与成本。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。通过磁集成技术，可以在保证并网电流谐波合规的前提下，显著减小逆变器内部电感体积，从而提升功率密度，降低整机重量与材料成本。这对于追求高功率密度的户用及工商业光伏逆变器设计至关重要。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计...
直流偏置游标磁阻电机开绕组逆变器的容错控制策略
Fault-Tolerant Control Strategy of the Open-Winding Inverter for DC-Biased Vernier Reluctance Machines
Zixiang Yu · Wubin Kong · Dong Jiang · Ronghai Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文针对直流偏置游标磁阻电机（DC-biased VRMs）提出了一种开绕组逆变器容错控制策略，旨在解决逆变器开关管开路故障后的输出能力维持问题。该电机通过集成绕组电流实现直流励磁与交流转矩产生，该策略有效提升了系统在故障工况下的可靠性与运行稳定性。
解读: 该文献研究的开绕组逆变器容错控制技术主要针对特殊电机驱动领域，与阳光电源现有的光伏逆变器及储能PCS产品线（主要基于标准三相或多电平拓扑）存在一定技术差异。然而，其核心的“故障诊断与容错控制”逻辑对于提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台中逆变器及储能系统的可靠性具有参考价值。建议研发团队关...
大规模电力电子主导电力系统在LTP框架下的电磁振荡稳定器——第二部分：广义周期稳定控制与设计
Electromagnetic Oscillation Stabilizer for Large-Scale Power Electronics-Dominated Power Systems in LTP Framework–Part II: Generalized Periodic Stabilization Control and Design
Buyang Du · Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Zeren Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对电力电子主导电力系统中的电磁振荡问题，在线性时变（LTP）框架下，重点研究了电磁振荡稳定器（EOS）的结构设计与参数优化。文章提出了一种广义周期稳定控制方法，旨在解决大规模并网系统中的振荡抑制难题，提升系统在复杂电网环境下的稳定性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器在弱电网场景下的应用日益广泛，系统振荡问题成为影响并网稳定性的关键挑战。本文提出的LTP框架下的振荡抑制技术，对于提升阳光电源构网型（GFM）逆变器和储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的鲁棒性具有重要指导意义。建议研发团队将该广义周期控制策...
基于Floquet和Filippov理论的海上风电DR-MMC HVDC系统分段小信号建模与稳定性分析
Piecewise Small-Signal Modeling and Stability Analysis of DR-MMC HVDC System for Offshore Wind Farms via Floquet and Filippov Theory
Zefei Wu · Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Zeren Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
二极管整流器（DR）模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统在深远海风电并网中备受关注。本文引入Filippov理论描述DR切换过程中的系统行为，这是准确建模DR-MMC HVDC系统的关键，旨在评估该系统的稳定性。
解读: 该研究针对深远海风电场景下的DR-MMC技术，对阳光电源的风电变流器及大型海上风电并网解决方案具有重要参考价值。DR-MMC方案因其高可靠性和低成本优势，是未来海上风电降本增效的关键方向。通过Filippov理论进行稳定性分析，有助于优化阳光电源风电变流器在弱电网环境下的控制策略，提升系统并网稳定性...
考虑非线性效应的双馈风电机组主导电力系统跨时间尺度动态交互分析
Cross-Timescale Dynamics Interaction Analysis of DFIG-WTs-Dominated Power Systems Considering Nonlinear Effects
Jiabing Hu · Zebin Liu · Yingbiao Li · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文针对双馈感应发电机（DFIG）风电高渗透下多时间尺度耦合与强非线性引发的跨尺度动态交互问题，采用基于二阶泰勒展开的正规形方法（NFM），揭示耦合模态，分析其频率与阻尼特性，并在RT-LAB平台验证。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器及构网型储能系统（如PowerTitan在风光储协同场景中的应用）具有重要参考价值。DFIG动态建模与跨尺度稳定性分析方法可迁移至阳光电源风电变流器控制策略优化，提升弱电网/高比例新能源场景下的暂态支撑能力。建议将NFM分析框架融入iSolarCloud智能诊断模块，增强对...
考虑非线性效应的双馈感应风电机组主导电力系统跨时间尺度动态交互分析
Cross-Timescale Dynamics Interaction Analysis of DFIG-WTs-Dominated Power Systems Considering Nonlinear Effects
Jiabing Hu · Zebin Liu · Yingbiao Li · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
随着以双馈感应发电机（DFIG）型风力发电机组（WTs）为代表的风电渗透率不断提高，电力系统动态呈现出多时间尺度特征。此外，系统的强非线性特性导致动态过程中多时间尺度动态之间出现跨时间尺度耦合现象。然而，以往的研究通常采用线性方法评估平衡点邻域的稳定性，而忽略了非线性效应引起的跨时间尺度特征。本文针对这一不足，在以双馈感应发电机型风力发电机组为主导的电力系统中采用基于二阶泰勒展开的正规形方法（NFM）。随后，揭示了跨时间尺度耦合模式和现象。此外，分析了耦合动态的频率特性和阻尼特性。最后，在实时实...
解读: 该研究对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。研究揭示的跨时间尺度动态交互机制，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的控制系统优化，特别是在高渗透率新能源场景下的稳定性控制。通过将非线性分析方法集成到控制算法中，可提升产品在弱电网条件下的适应性。这对完善阳光电源的构网型(GF...
一种具有增强纹波衰减能力和磁芯尺寸优化方法的磁集成LCL滤波器
A Magnetic Integrated LCL Filter With Enhanced Ripple Attenuation Capability and a Core Size Optimization Method
Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
由于具有强大的纹波衰减能力，LCL 滤波器被广泛应用于并网逆变器中，以有效滤除并网电流的开关频率谐波。然而，传统 LCL 滤波器的缺点是体积大且磁芯利用率低。尽管对 LCL 滤波器的两个分立电感进行磁集成是减小体积的有效解决方案，但现有的磁集成方案主要存在高频区域纹波衰减能力下降的问题。针对这一问题，本文提出了一种具有增强纹波衰减能力的磁集成 LCL 滤波器。此外，通过合理的磁芯结构和参数设计，实现了磁芯体积 - 效率 - 纹波衰减能力的联合优化方法，进一步提高了所提出的磁集成 LCL 滤波器的...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项磁集成LCL滤波器技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器产品中，LCL滤波器是抑制开关频率谐波、确保并网电流质量的核心部件，其性能直接影响系统的电能质量和并网合规性。 该技术的核心突破在于解决了传统磁集成方案中高频纹波抑制能力下降的固有矛盾。对于阳光电源而言...
DFIG风电机组主导电力系统中电流控制与直流电容动态的跨时间尺度交互机制
Current Control and DC Capacitor Dynamic Interaction in a Cross-Timescale Manner in DFIG-WT Dominated Power Systems
Wei Wang · Yingbiao Li · Jiabing Hu · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文揭示双馈风电机组中交流电流控制环（毫秒级）对直流母线电容电压动态（百毫秒级）的跨时间尺度影响机制，通过模态分析与等效电路建模阐明耦合机理，并在四机两区域系统及中国西北电网模型中验证。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器（如SG1250/1500系列双馈/全功率变流器）的多时间尺度协同控制具有重要参考价值，尤其在弱电网、高渗透率场景下提升DC链路稳定性与LVRT/HVRT响应一致性。建议将跨尺度动态建模方法融入ST系列PCS及构网型风电变流器的控制算法升级中，强化直流母线电压-电流协同调节...
双馈风电系统中电流控制与直流电容动态交互的跨时间尺度研究
Current Control and DC Capacitor Dynamic Interaction in a Cross-Timescale Manner in DFIG-WT Dominated Power Systems
Wei Wang · Yingbiao Li · Jiabing Hu · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组包含多时间尺度运行的控制环路与储能元件，易引发跨时间尺度的动态交互。现有研究多关注单一时间尺度或控制环路间的耦合，较少涉及控制与储能元件间的跨尺度影响。本文揭示交流电流控制时间尺度上的电流控制对直流电压控制时间尺度下直流电容动态特性的跨尺度影响机制。通过模态分析识别该影响现象与规律，构建等效电路模型解析其作用机理，并在四机两区系统及中国西北电网中进行仿真验证。
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的电流控制与直流电容动态交互机制，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的控制系统优化，特别是在大容量储能系统PowerTitan的多时间尺度控制设计中。通过跨时间尺度分析方法，可提升产品在弱电网条件下的并网稳定性，优化直流母...
双馈感应风力发电机系统中电流控制与转子转速控制时间尺度间跨时间尺度交互作用分析
Cross-Timescale Interaction Analysis Between Current Control and Rotor Speed Control Timescale Dynamics in a High-Proportion DFIG-WT System
Jiabing Hu · Wei Wang · Yingbiao Li · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
电力电子设备包含多时间尺度的储能元件与控制回路，导致其动态过程呈现多时间尺度特性。现有研究多聚焦单一时间尺度，较少考虑跨时间尺度相互作用。本文针对高比例双馈感应风电机组系统，分析电流控制对转子转速控制时间尺度的跨尺度影响。基于含锁相环同步双馈风机的两机两区域系统，通过模态分析揭示锁相环对跨时间尺度交互的影响；推导电流控制等效电路，阐明其对转子运动的跨尺度作用机制，并揭示与电流控制相关的LC谐振机理。最后通过实时数字仿真验证了相关现象与机制。
解读: 该跨时间尺度交互分析技术对阳光电源ST储能变流器和风电变流器产品具有重要价值。研究揭示的电流控制与转速控制间跨尺度耦合机理，可直接应用于PowerTitan储能系统的多时间尺度协调控制优化，避免快速电流环与慢速功率环间的振荡风险。所提出的PLL影响机制和LC谐振分析方法，为阳光电源构网型GFM控制策...
权重因子与结构参数对拓扑优化液冷板性能的影响
Effect of weight factor and structural parameter on performance of topology optimization liquid-cooled plates
Xiangqiang Kong · Yijian Zhang · Wanke Hou · Xichun Miao 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
液冷板可用于有效降低光伏（PV）面板温度并提高其光电转换效率。本文采用基于计算机仿真的拓扑优化模型，研究液冷板的热力与水力性能，目标在于最大化传热效率的同时最小化功率耗散。随后设计了多种具有不同出口布置的液冷板结构。仿真结果与实验数据吻合良好，最大误差不超过5%。在此模型基础上，引入权重因子以在拓扑优化（TO）液冷板的传热效率与水力性能之间实现最佳权衡。研究发现，当权重因子为0.6时，TO液冷板的整体热力与水力性能达到最优。相较于直通道型液冷板，TO液冷板表现出更优越的综合性能：热源最高温度降低...
解读: 该拓扑优化液冷板技术对阳光电源光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品具有重要应用价值。研究表明权重因子0.6时可实现传热与水力性能最优平衡,最高温度降低23.11K,压降减少58.47Pa。这为SG系列大功率逆变器、ST系列PCS的功率器件散热设计提供优化方向,特别是SiC/GaN器件的高热流密度管理。...