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低压直流供电系统混合有源滤波技术研究
Research on Hybrid Active Filtering Technology for Low-Voltage DC Power Supply Systems
李建标 · 罗永驹 · 陈勇 · 吴宏远 等6人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着“光储直柔”系统的推进，低压直流供电系统中的纹波问题日益突出。直流系统具有电源与负载分布广、电力电子设备占比高及交直流耦合强等特点，导致其纹波呈现低频与高频峰峰值均较高的特征，传统交流谐波治理方法难以适用。本文分析了低压直流系统主要纹波来源，揭示了直流源荷引发母线电压纹波的机理与特征，并提出一种适用于宽频、分散源纹波的混合有源滤波技术，有效治理扰动位置不确定、高低频混合的电压纹波，提升系统电能质量。仿真验证了该方案的有效性。
解读: 该混合有源滤波技术对阳光电源的光储一体化产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的直流母线纹波问题,该技术可有效抑制宽频段电压波动,提升系统稳定性。特别是在PowerTitan大型储能系统中,多模块并联运行时的纹波耦合问题可通过此技术得到改善。该研究对优化阳光电源产品的电能...
航天器供电系统用组合型非隔离三端口变换器
Integrated Non-isolated Three-Port Converter for Spacecraft Power Supply Systems
王蓓蓓 · 吴建超 · 王力 · 董晓锋 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
组合型非隔离三端口变换器（TPC）作为航天器供电系统的能量管理单元，可实现太阳能光伏、蓄电池与负载三端口间的高效电能传输与变换，具备高功率密度、高效率、系统易集成及在轨可维护性等优势。该拓扑通过交错双向Buck/Boost变换器与半有源全桥整流器的堆叠结构，实现任意两端口间单级功率转换，并采用脉宽调制与移相调制协同策略，完成双端口独立功率控制。本文详细分析其工作原理、调制与控制方法，提出关键设计准则，并通过实验验证其性能。
解读: 该非隔离三端口变换器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。其光伏-储能-负载三端口单级功率转换架构可直接应用于ST系列储能变流器的PCS-BMS-DC bus集成设计，减少变换级数提升系统效率。交错双向Buck/Boost拓扑与PWM-移相协同控制策略可优化SG系列光伏逆变器的MPPT与储能...
双向H4桥变换器的统一控制
Unified Control of Bidirectional H4 Bridge Converter
鞠禹堰 · 方宇 · 汤伟 · 王笑飞 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对单相储能逆变器中双向H4桥变换器在换流瞬间存在的时延振荡问题，提出一种统一控制方法。该方法通过电压调节器调控功率流向，结合功率平衡理论推导出适用于双向运行的控制参数；为实现交流电流对电网电压的无静差跟踪并提升系统稳定性，电流内环采用准比例谐振控制器，并基于二阶广义积分器设计锁相环。PSIM仿真与实验结果表明，该方法可实现整流与有源逆变状态间的无缝切换，在启动和工况切换过程中具有良好的动态响应，有效保障单相光伏储能系统中AC-DC双向变换的稳定运行。
解读: 该双向H4桥统一控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有直接应用价值。针对单相储能PCS中AC-DC双向变换的换流振荡问题，所提出的统一控制策略结合准PR控制器和SOGI锁相环，可显著提升阳光电源单相储能变流器在整流/逆变模式切换时的无缝过渡能力。该方法对优化ST系列产...
三相链式储能变换器相间SOC均衡最大环流功率控制
Three-Phase Cascaded Energy Storage Converter Inter-Phase SOC Balancing Maximum Circulating Power Control
杨春来 · 袁晓磊 · 郝伟杰 · 殷喆 等6人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
三相链式储能变换器可提升电网中风能、光能等可再生能源功率的可控性。针对其相间储能电池荷电状态（SOC）不均衡问题，提出一种基于相间环流功率闭环控制的SOC均衡方法。通过注入零序电压在相间引入有功环流功率，实现三相储能电池组的SOC均衡。在建立相间最大有功环流功率与SOC偏差数学模型的基础上，采用闭环控制使系统以最大环流功率运行，最大化SOC均衡速度，并加快相内均衡进程。仿真与实验验证了该方法的正确性与可行性。
解读: 该三相链式储能变换器SOC均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过零序电压注入实现相间有功环流功率控制，可显著提升链式拓扑储能系统的电池一致性管理能力。该最大环流功率闭环控制策略能加速SOC均衡进程，延长电池寿命，提高系统可用容量。技术可直接应用于...
负荷等值阻抗参数在非线性负荷分析中的研究现状及展望
Research Status and Prospects of Load Equivalent Impedance Parameters in Nonlinear Load Analysis
张逸康燕艺郑宗华 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着新能源与电力电子技术的快速发展，电力系统中非线性负荷占比持续上升，引发日益严重的电能质量问题。负荷等值阻抗参数作为分析非线性负荷特性的重要工具，其辨识方法与应用研究备受关注。本文阐述其基本原理，系统梳理现有辨识技术的精度、适用范围及优缺点，综述其在谐波分析与瞬时无功计算中的应用，并探讨未来研究方向与潜在扩展应用领域。
解读: 负荷等值阻抗参数辨识技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，精确的负荷阻抗辨识可优化构网型GFM控制策略，提升电网适应性与谐波抑制能力；在SG系列光伏逆变器中，可实时识别非线性负荷特性，动态调整MPPT算法与无功补偿策略，改善电能质量。该技术可集成至iSolarClou...
基于分层协同控制的逆变器并联系统电压幅值补偿策略
A Voltage Amplitude Compensation Strategy for Inverter Parallel Systems Based on Hierarchical Cooperative Control
孙纪伟 · 刘淇 · 张犁 · 张勇 等6人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
传统下垂控制因受下垂方程与等效阻抗影响，导致逆变器并联系统输出电压幅值存在稳态误差，难以满足高精度电压应用需求。为此，提出一种基于分层协同控制的电压幅值补偿策略。采用鲁棒下垂控制作为一次控制，将幅值误差限制在5%以内，提升系统在不同工况下的电压调节能力。在量化分析一次控制误差基础上，通过低带宽通信实现二次电压调节，进一步将电压幅值精确调节至基准值附近。实验结果验证了该策略的可行性与有效性。
解读: 该分层协同电压补偿策略对阳光电源ST系列储能变流器并联系统具有直接应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台变流器并联运行时，传统下垂控制易因线路阻抗差异导致电压偏差，影响电能质量。该研究提出的鲁棒下垂一次控制结合低带宽通信的二次调节方案，可将电压精度控制在5%以内并进一步优化至基准值，契...
基于级联H桥变流器的动态电压恢复器电压补偿控制
Voltage Compensation Control of Dynamic Voltage Restorer Based on Cascaded H-Bridge Converter
唐绪青马俊鹏肖先勇 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
电压暂降是电能质量的主要问题之一，动态电压恢复器（DVR）是一种有效的治理手段。针对传统DVR难以适用于中高压场合的问题，提出一种基于级联H桥多电平变流器的高压直挂式DVR拓扑结构。为提升系统响应速度与补偿精度，设计了dq坐标系下的交流电压解耦控制策略，并结合基于电压补偿分量注入的载波相移脉宽调制方法，有效解决了直流侧电容电压均衡问题，增强了系统稳定性与安全性。通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提拓扑结构及控制策略的有效性与可行性。
解读: 该研究的级联H桥DVR拓扑及其控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。其中，dq坐标系解耦控制和载波相移PWM技术可直接应用于ST系列储能变流器的电网电压波动治理功能，提升系统动态响应性能。对于大型光伏电站的SG系列逆变器，该技术有助于增强低电压穿越(LVRT)能力，提高电网适应性。特...
基于多频段阻抗对比的多谐波源溯源方法
A Multi-Harmonic Source Tracing Method Based on Multi-Band Impedance Comparison
丁艺 · 王羽 · 何震 · 年珩 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着电力系统电力电子化程度提升，谐波污染加剧，准确溯源谐波扰动对电能质量评估与治理至关重要。针对电网谐波监测数据时序不同步、精度不足及多谐波源下阻抗特性复杂导致溯源困难的问题，本文提出一种基于同节点多频段阻抗对比的谐波源识别方法。通过谐波状态估计实现数据同步筛选，结合多频段阻抗特性横向对比，有效辨识潜在谐波源并量化其贡献度。仿真算例验证了该方法在多新能源场站接入系统中的有效性与准确性。
解读: 该多谐波源溯源技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和SG系列光伏逆变器集群并网场景中，多台变流器同时运行易产生复杂谐波叠加，传统方法难以定位污染源。该方法通过多频段阻抗对比可精准识别ST储能变流器或SG逆变器中的谐波贡献源，为iSolarCloud云平台的...
一种基于虚拟矢量PWM的准Z源三电平逆变器新型控制算法实现
A Novel Control Algorithm Implementation of Quasi-Z-Source Three-Level Inverter Based on Virtual Vector PWM
柴锦 · 刘通 · 王伟胜 · 陈阿莲 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
准Z源三电平逆变器中升压控制与中点电位平衡控制之间存在强耦合，严重制约系统性能。为此，提出一种基于虚拟矢量脉宽调制的中点电位平衡策略，通过直流母线电容电压闭环控制抑制中点电位低频波动，并结合恒直通升压调制策略，解耦升压控制对中点电位的影响，确保准Z源网络具备充足升压能力。仿真与实验结果验证了所提控制策略的有效性。
解读: 该虚拟矢量PWM控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。准Z源三电平拓扑兼具升压与三电平优势，所提出的解耦控制策略可直接应用于：1）ST2236/2500UX等大型储能PCS，解决宽电压范围运行时的升压与中点电位平衡矛盾，提升直流侧电压利用率；2）1500V光...
新型电力系统电能质量分析与控制专辑主编寄语
Editorial for the Special Issue on Power Quality Analysis and Control in New Power Systems
卓放 · 朱明星 · 涂春鸣 · 耿华 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着全球能源转型加速，以高比例可再生能源、分布式发电、储能系统和智能电网为特征的新型电力系统快速发展，但随之而来的电压波动、谐波污染和宽频振荡等电能质量问题日益突出。这些问题影响设备性能、系统稳定性与供电可靠性。为应对挑战，《电源学报》推出“新型电力系统电能质量分析与控制”专辑，汇集最新研究成果，推动创新分析与控制方法的发展，助力构建安全、高效、清洁的现代电力系统。
解读: 该专辑聚焦新型电力系统电能质量问题，对阳光电源核心产品线具有重要指导意义。在储能系统方面，电压波动与谐波抑制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的控制策略优化，提升并网电能质量；宽频振荡分析对构网型GFM控制算法改进具有参考价值。在光伏逆变器领域，谐波污染控制技术可增强SG系...
混合九电平逆变器功率均衡的调制策略
Modulation Strategy for Power Balance in Hybrid Nine-Level Inverter
顾军杜治斌李平宋飞张维国张明 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对直流侧电压比为1:1:2的混合级联H桥逆变器，采用传统混合载波层叠调制策略虽可避免电流倒灌并获得较好输出电压谐波性能，但存在低压单元功率不均衡问题。本文首先分析其功率失衡机理，继而提出一种改进的混合调制策略：高压单元采用阶梯波调制，低压单元采用PWM调制，并对两低压单元的调制波进行差异化处理，在保持良好谐波特性的基础上减少三角载波数量，简化控制且实现倍频效果。进一步通过逻辑运算优化低压单元开关信号，可在两个载波周期内实现功率均衡。仿真与实验验证了该策略的有效性与可行性。
解读: 该混合九电平逆变器功率均衡调制策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有直接应用价值。通过改进的混合调制实现低压单元功率均衡，可优化多电平拓扑中的热应力分布，延长功率模块寿命。该策略简化三角载波数量并实现倍频效果，可降低滤波器成本，提升系统功率密度，特别适用于PowerTitan...
基于耦合滤波电感的电流源型双有源桥式直流变换器的研究
A Current-Source Dual Active Bridge DC-DC Converter Based on Coupled Filter Inductors
赖臻 · 曾君 · 刘俊峰 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对储能系统中电流源型双有源桥变换器存在的电流应力大、软开关范围受限等问题，结合耦合电感技术，提出一种储能侧电流纹波小且软开关范围宽的改进拓扑。该变换器储能侧采用两个并联的电流源全桥结构，有效降低开关器件的电流应力。通过调节并联全桥间的移相角，抑制储能侧电流纹波；合理设计耦合滤波电感，利用其互感电流拓展软开关实现范围。本文详细分析了变换器的工作原理与稳态特性，并研制了400 W实验样机，实验结果验证了所提方案的可行性与优越性。
解读: 该耦合电感DAB变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。其并联电流源全桥结构可降低功率器件电流应力，契合阳光电源SiC模块应用场景，提升器件利用率；耦合电感技术拓展的软开关范围能显著降低储能变流器开关损耗，提升系统效率；储能侧电流纹波抑制技术可延长电...
基于谐波状态空间多变流器并网系统建模及稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Multiple Grid-Connected Converter Systems Based on Harmonic State Space
万钰锡 · 李寅 · 林顺富 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对新能源多变流器并网系统（MGCCS）中的电能质量问题，基于谐波状态空间（HSS）方法建立了系统的串联与并联模型。该模型考虑了开关过程中的高频分量，利用Toeplitz矩阵有效表征变流器内部的谐波耦合特性。引入虚拟电阻并计及电网阻抗影响，构建改进HSS模型以准确模拟实际多变流器并网场景。通过分析系统状态矩阵的特征值，研究了多变流器互联系统的谐波稳定性，深入探讨主电路与控制器参数对不稳定模式的影响，并预测振荡频率。MATLAB/Simulink仿真与RT-LAB实验验证了所提模型及稳定性分析的准...
解读: 该研究对阳光电源的多变流器并网产品具有重要指导意义。HSS建模方法可直接应用于SG系列光伏逆变器阵列、ST系列储能变流器集群以及大型储能电站的系统级稳定性分析。通过考虑谐波耦合效应和电网阻抗影响，能够优化PowerTitan等大型储能系统的并网控制策略，提升系统电能质量。研究成果可用于iSolarC...
基于电能信息一体化传输的APF多机并联系统及其均流方法
A Multi-Parallel APF System and Current Sharing Method Based on Integrated Power and Information Transmission
苏敏超 · 邹杰 · 王雷 · 郭琴 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对微电网中谐波能量波动大、多台有源电力滤波器（APF）并联运行易产生环流等问题，提出一种基于电能信息一体化传输技术的均流控制方法。该方法在逆变器功率调制环节嵌入信息调制，实现电能传输与关键控制信息同步传递，无需额外通信设备即可完成均流控制。相比传统集中式或主从式控制，提升了系统的可靠性、灵活性与可扩展性。RT-LAB仿真实验验证了该方法的有效性与可行性。
解读: 该电能信息一体化传输技术对阳光电源ST储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。在储能变流器多机并联场景中，传统均流控制依赖CAN/以太网通信，存在单点故障风险。该技术通过功率调制嵌入控制信息，可优化ST系列多机并联架构的可靠性与可扩展性，减少通信硬件成本。对于MW级储能电站的AP...
三电平双向全桥多谐振DC-DC变换器研究
Three-Level Bidirectional Full-Bridge Multiresonant DC-DC Converter
张纯江李旭明刘明郭忠南阚志忠 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对储能系统中直流母线电压高、电池侧电压低且变化范围宽的问题，提出一种三电平双向全桥多谐振DC-DC变换器。高压侧采用三电平结构以降低开关管电压应力，谐振腔采用对称LLCLC多谐振结构，实现正反向功率传输的对等控制。结合改进的同步变频控制策略，确保高低压侧开关管在全范围内实现零电压开通。相比传统LLC拓扑，该拓扑在较窄频率范围内可获得更宽电压增益，并通过优化谐振参数，利用基波与3次谐波共同传输功率，提升高频段效率。2 kW样机实验验证了理论分析的正确性。
解读: 该三电平双向全桥多谐振DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其三电平拓扑与阳光电源现有三电平技术路线高度契合，可有效降低1500V高压母线侧开关管应力；LLCLC多谐振结构实现的宽范围电压增益特性，能够适配储能系统中电池200-900V的...
基于改进DPWM的三电平逆变器多目标优化算法
A Multi-Objective Optimization Algorithm for Three-Level Inverters Based on Improved DPWM
柴锦 · 王伟胜 · 卢家璇 · 刘通 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
三电平逆变器在中高压应用中备受关注，但传统连续脉宽调制（CPWM）存在开关损耗高、共模电压（CMV）波动大及中点电位不平衡等问题。本文在分析CMV产生机理基础上，推导出基于离散脉宽调制（DPWM）的CMV抑制条件，提出一种改进的DPWM调制策略，可在DPWM0～DPWM3模式下同时降低开关损耗并抑制CMV。进一步结合中点电位控制方法，实现三电平逆变器的多目标优化控制。仿真与实验结果验证了该策略的有效性。
解读: 该改进DPWM多目标优化算法对阳光电源三电平产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器和大功率SG光伏逆变器中，三电平拓扑广泛应用于中高压场景，该技术可同时解决开关损耗、共模电压和中点电位平衡三大核心问题。对PowerTitan等MW级储能系统，降低开关损耗可直接提升系统效率0.5-1%，抑制CM...
一种改进构网型虚拟同步发电机同步稳定性的系统化小信号分析方法
A Systematic Small-signal Analysis Procedure for Improving Synchronization Stability of Grid-forming Virtual Synchronous Generators
Francisco Jesús Matas-DíazManuel Barragán-VillarejoJosé María Maza-Ortega · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
随着电力系统中换流器接口电源（CIGs）逐步取代传统同步机，现代电网亟需采用构网型控制技术以保障供电安全。本文提出一种系统化的小信号分析流程，用于评估考虑电力系统特性的构网型虚拟同步发电机（VSG）的同步稳定性，并指导控制器参数整定以提升系统稳定性。该方法适用于六种不同类型的构网型VSG，并通过实验验证了理论分析的准确性。研究最后总结了关键结论，并讨论了不同构网型VSG在不同电网特性下的适用性。
解读: 该系统化小信号分析方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有直接应用价值。研究提出的六种VSG拓扑分析流程可指导阳光电源在弱电网场景下优化控制器参数整定策略，提升储能系统同步稳定性和电网支撑能力。该方法论可应用于ST2236UX等构网型储能变流器的控制算法...
异构逆变器并联系统的谐振特性分析与分频补偿策略
Resonance Characterization and Frequency-divided Compensation Strategy for Heterogeneous Inverters-paralleled System
Hongbin Lin1Pingjuan Ge2Hailiang Xu2Yuhan Duan2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
当前新能源供电系统普遍采用跟网型（GFL）与构网型（GFM）逆变器并联的异构系统（HIPS），其动态特性差异增加了稳定性分析与协调控制的难度。本文建立了HIPS的交互导纳矩阵模型，结合模态分析法，全面考虑逆变器间的交互影响，揭示了系统的多维谐振特性。为实现协同控制与振荡抑制，提出一种分频补偿策略，依据GFL与GFM逆变器的谐振特性划分频率边界，并根据谐波功率比动态调整系统运行模式，分为GFM、GFL及混合模式三类。仿真与实验结果表明，该策略可使HIPS灵活切换运行模式以适应复杂工况，将振荡频率占...
解读: 该异构逆变器并联系统谐振分析技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器混合并网场景具有重要应用价值。当前PowerTitan大型储能系统中，构网型GFM储能变流器与跟网型GFL光伏逆变器并联运行时，动态特性差异易引发系统振荡。文章提出的交互导纳矩阵建模方法可精准刻画阳光ST储能与SG逆变器...
航空电气化电力电子与驱动系统特刊主编寄语
Editorial Letter for the Special Issue on Power Electronics and Drive Systems for Aviation Electrification
Tao Yang · Jin Wang · Yilmaz Sozer · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
为响应COP26峰会强调的2050全球净零排放紧迫呼吁，交通运输行业正经历快速转型。汽车工业在电气化方面取得显著进展，航空业现正加强对可持续推进技术的关注。电力推进是这一转型的关键推动因素，与传统燃气涡轮发动机相比可显著降低温室气体排放、噪音水平并提高运行效率。电力电子和驱动系统构成电力推进的技术支柱，在实现电气化飞机所需的性能、安全性和可靠性方面发挥核心作用。该特刊从46篇投稿中精选20篇高质量同行评审文章，涵盖能源管理、保护与可靠性、系统稳定性、功率变换器创新和热管理解决方案等主题。
解读: 该航空电气化特刊对阳光电源拓展高功率密度电力电子应用有重要参考价值。特刊涵盖的500kW谐振开关电容变换器、1600V电动卡车和电动飞机动力总成应用与阳光电源在大功率储能变流器和电动汽车领域的技术发展方向一致。GaN基逆变器模块的高功率密度设计、热管散热管理系统和1MVA三电平ANPC逆变器热解决方...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...