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基于选择性谐波消除的永磁同步电机转矩脉动优化模型预测脉冲模式控制
Selective Harmonic Elimination-Based Torque Ripple Optimization for PMSMs With Model Predictive Pulse Pattern Control
Chenxu Wang · Qi Zhang · Hansen Yang · Mingzhe Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种基于选择性谐波消除（SHE）的永磁同步电机（PMSM）转矩脉动优化方法。首先推导了PMSM转矩谐波模型，量化了逆变器电压谐波对转矩谐波的影响。其次，利用代数方法获取SHE的多组精确解，以实现转矩脉动的有效抑制。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的转矩脉动优化，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该控制算法在电机驱动领域具有通用性。对于阳光电源的电动汽车充电桩及未来可能涉及的储能系统电机负载应用，该研究提出的基于SHE的模型预测脉冲模式控制（MP3C）可有效提升系统输出电流质...
解决选择性谐波消除问题的代数算法综述
A Comprehensive Review of Solving Selective Harmonic Elimination Problem With Algebraic Algorithms
Chenxu Wang · Qi Zhang · Wensheng Yu · Kehu Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
选择性谐波消除脉宽调制（SHEPWM）是高功率应用中消除低次谐波的有效方法。然而，该技术的核心挑战在于求解由非线性超越方程组构成的选择性谐波消除（SHE）方程。本文综述了过去几十年中代数算法在解决此类方程方面的应用与进展。
解读: SHEPWM技术对于阳光电源的高功率组串式逆变器及集中式逆变器至关重要，特别是在大功率光伏电站应用中，能够有效提升电能质量并降低滤波器体积。通过引入高效的代数算法求解SHE方程，可以显著改善逆变器在复杂电网环境下的谐波抑制性能，提升系统并网稳定性。建议研发团队关注该算法在多电平拓扑（如三电平/五电平...
选择性谐波控制的实时开关角计算
Real-Time Switching Angle Computation for Selective Harmonic Control
Kehu Yang · Mao Feng · Yubo Wang · Xinfu Lan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于选择性谐波消除或控制的实时开关角计算两阶段算法。在离线阶段，利用对称多项式理论和Gröbner基将多元非线性方程转化为单变量线性方程组，并存储于MCU中；在线阶段，通过简单的代数运算实现开关角的实时求解，有效提升了逆变器输出电能质量。
解读: 该算法对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，谐波抑制是提升并网电能质量的关键。通过该方法将复杂的非线性方程转化为低计算量的实时求解，能够显著降低对MCU的算力要求，同时提升多电平拓扑在弱电网环境下的谐波抑制性能。建议研发团队...
基于Gröbner基与对称多项式的选择性谐波消除
Selective Harmonic Elimination With Groebner Bases and Symmetric Polynomials
Kehu Yang · Qi Zhang · Ruyi Yuan · Wensheng Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
选择性谐波消除（SHE）技术广泛应用于中高压变流器。针对多电平变流器中非线性超越方程组求解困难的问题，本文提出了一种基于Gröbner基和对称多项式理论的代数求解方法，有效提升了开关角计算的效率与准确性。
解读: 该技术对阳光电源的中高压组串式及集中式光伏逆变器具有重要价值。随着光伏电站向高压化、大功率化发展，多电平拓扑（如三电平、五电平）应用日益广泛。SHE技术能有效降低开关频率下的谐波含量，提升电能质量。通过引入Gröbner基代数求解法，可优化逆变器在复杂工况下的控制算法，减少计算开销，提升系统动态响应...
多电平变换器的统一选择性谐波消除
Unified Selective Harmonic Elimination for Multilevel Converters
Kehu Yang · Qi Zhang · Jianjun Zhang · Ruyi Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
针对多电平变换器中选择性谐波消除（SHE）方程与开关模式高度耦合的问题，本文提出了一种统一的SHE方法。该方法将不同开关模式下的SHE方程合并为一组统一方程，简化了复杂多电平拓扑的谐波控制逻辑，提升了系统输出电能质量。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率集中式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进，谐波治理是提升并网性能的关键。该统一SHE方法可显著优化多电平逆变器的调制算法，降低输出电流谐波，减少对滤波器的体积要求，从而降低系统成...
一种具有共模电压抑制能力的多电平变换器通用选择性谐波消除PWM调制策略
A Generalized Selective Harmonic Elimination PWM Formulation With Common-Mode Voltage Reduction Ability for Multilevel Converters
Mingzhe Wu · Cheng Xue · Yun Wei Li · Kehu Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种适用于多电平变换器的通用选择性谐波消除PWM（SHE-PWM）调制策略，通过调节三相SHE-PWM波形中的低阶主导零序谐波（ZSHs）来抑制共模电压（CMV）。该模型包含两种公式，旨在实现多电平变换器在谐波性能与共模电压抑制之间的平衡。
解读: 该研究针对多电平变换器的共模电压抑制问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。在光伏并网系统中，共模电压会引发漏电流问题，影响系统可靠性与电磁兼容性。通过引入该通用SHE-PWM算法，可优化逆变器输出谐波特性，同时降低共模干扰，有助于提升大型地面电站及工商业光伏逆变器的电能质...
一种基于Gröbner基理论的选择性谐波消除方法
A Groebner Bases Theory-Based Method for Selective Harmonic Elimination
Kehu Yang · Zhibao Yuan · Ruyi Yuan · Wensheng Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于选择性谐波消除PWM（SHEPWM）的代数方法。通过在纯字典序下单项式排序下计算其Gröbner基，将非线性高阶SHE方程转换为等效的三角形式，随后利用递归算法逐一求解。基于该方法开发了用户友好的软件包。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器及大型储能PCS）具有重要价值。SHEPWM技术在处理高压大功率并网场景时，能有效降低开关频率并优化输出谐波频谱，减少滤波器体积与损耗。通过Gröbner基理论实现SHE方程的精确求解，可显著提升逆变器在复杂电网环境下的电能质量表现，尤其适用于...
四电平混合钳位逆变器的统一选择性谐波消除控制
Unified Selective Harmonic Elimination Control for Four-Level Hybrid-Clamped Inverters
Mingzhe Wu · Kui Wang · Kehu Yang · Georgios Konstantinou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种针对四电平混合钳位（4L-HC）逆变器的统一选择性谐波消除（SHE）控制策略。该策略通过求解一组统一的四电平SHE方程，能够同时获得所有四电平开关模式及对应的开关角，从而在不同调制比下实现最优开关模式的快速获取。
解读: 该研究针对多电平拓扑的谐波优化控制，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，四电平及以上的多电平拓扑能有效降低开关损耗并改善输出电能质量。该统一SHE控制算法有助于简化复杂多电平拓扑的调制逻辑，提升逆变器在弱电网环境下的...
一种用于七电平混合钳位逆变器的选择性谐波消除模型预测控制复合策略
A Composite Selective Harmonic Elimination Model Predictive Control for Seven-Level Hybrid-Clamped Inverters With Optimal Switching Patterns
Mingzhe Wu · Hao Tian · Yun Wei Li · Georgios Konstantinou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种结合选择性谐波消除脉宽调制（SHE-PWM）与模型预测控制（MPC）的复合策略，用于七电平混合钳位（7L-HC）逆变器。通过引入统一的SHE公式，可同时获得所有七电平开关模式及对应的开关角，从而实现最优开关模式的选择。
解读: 该研究提出的多电平混合钳位拓扑及其复合控制策略，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统对电能质量要求日益严苛，引入SHE-PWM与MPC的复合控制能有效降低谐波含量，提升并网性能。建议研发团队关注该拓扑在大型地面光伏电站逆变器中的应用潜力，通过优化开关模式...
开关频率最小化的谐波抑制：一种用于大功率变换器的多目标优化调制策略
Switching Frequency Minimized Harmonic Mitigation: A Multiobjective Optimized Modulation Strategy for High- Power Converters
Suna Pan · Kehu Yang · Mingzhe Wu · Xiongfeng Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种开关频率最小化谐波抑制（SFMHM）模型，旨在探索调节特定谐波分量所需的最低开关频率。该模型能够以远少于N个开关角来调节N-1个谐波分量。通过灵活调整阈值，该模型可实现谐波消除等目标，显著提升变换器效率。
解读: 该研究提出的SFMHM调制策略对阳光电源的核心业务具有重要价值。在组串式逆变器和大型集中式逆变器中，降低开关频率直接对应着开关损耗的降低，有助于提升整机效率并减小散热器体积，从而降低系统成本。特别是在PowerTitan等大功率储能变流器（PCS）中，该算法能有效平衡谐波性能与开关损耗，提升电能质量...
具有五至八个输出电压电平的简化飞跨电容三单元逆变器的全范围运行
Full Range Operation of Simplified Flying-Capacitor Three-Cell Inverters With Five to Eight Output Voltage Levels
Mingzhe Wu · Kui Wang · Kehu Yang · Feng Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
相比传统飞跨电容（FC）多单元变换器，简化型FCMC系列显著减少了电容数量并提升了功率密度。然而，这种简化导致冗余开关状态减少，使得FC电压平衡变得极具挑战，限制了其有效运行范围。本文针对该问题提出了解决方案，实现了全范围运行。
解读: 该技术通过简化拓扑结构提升功率密度，对阳光电源的组串式逆变器和储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求更高功率密度和更小体积的趋势下，该拓扑有助于降低系统成本。但由于其电压平衡控制难度大，建议研发团队重点评估其在动态负载下的稳定性，并结合iSolarCloud平台进行实时监测。该技术可作为下一代...
一种具有共模电压消除能力的离散选择性谐波消除公式
A Discrete Selective Harmonic Elimination Formulation With Common-Mode Voltage Elimination Ability
Mingzhe Wu · Suna Pan · Kui Wang · Georgios Konstantinou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
共模电压（CMV）对高功率变流器驱动系统有害，完全消除CMV优于单纯的抑制。本文提出了一种具有CMV消除能力的离散选择性谐波消除（SHE）公式，通过优化输出电压波形，在实现谐波治理的同时彻底消除共模电压影响。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。在大型地面电站及工商业应用中，共模电压不仅影响系统电磁兼容性（EMC），还可能导致漏电流增加，加速光伏组件PID效应。通过将该离散SHE算法集成至逆变器控制策略中，可在不增加额外硬件滤波成本的前提下，提升系统电能质量并降低对电网的干扰。建议...
双信号PWM下三电平T型逆变器统一容错控制与中点电压平衡策略
A Unified Fault Tolerant Control and Neutral-Point Voltage Balance Strategy for Three-Level T-Type Inverters Under Double Signal PWM
Mingzhe Wu · Jupeng Pang · Zunmin Ma · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对三电平T型逆变器在开路故障下的高可靠性需求，本文提出了一种高性能容错控制策略。该策略解决了故障导致开关状态减少而引发的中点电压失衡问题，通过优化控制算法，在保证逆变器故障后持续运行的同时，有效维持了直流侧中点电压的平衡，提升了系统的工业应用可靠性。
解读: 该研究直接针对三电平T型逆变器的核心可靠性问题，与阳光电源组串式逆变器及大型集中式逆变器产品线高度契合。T型拓扑是阳光电源高效率逆变器的主流选择，该容错控制策略能显著提升产品在极端工况下的生存能力，减少故障停机时间。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器底层控制固件中，...
七电平树型有源中点钳位变换器的拓扑与控制
Topology and Control of Seven-Level Tree-Type Active Neutral-Point-Clamped Converters
Mingzhe Wu · Kui Wang · Josep Pou · Kehu Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
为降低中点钳位（NPC）多电平变换器的器件数量以提高功率密度，本文提出两种七电平树型有源NPC（7L-TANPC）变换器拓扑。相比现有七电平NPC拓扑，所提结构器件数量更少且总器件耐压更低，有助于降低成本并提升功率密度。为实现直流母线电容电压平衡，本文还提出了载波交叠脉宽调制方法，并结合零序电压注入与占空比调节实现电容电压主动平衡控制。仿真与实验结果验证了所提拓扑及调制控制策略的有效性。
解读: 该七电平树型ANPC拓扑对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG大功率光伏逆变器中，所提拓扑通过减少器件数量和降低总器件耐压，可显著提升功率密度并降低成本，契合1500V高压系统需求。载波交叠PWM与电容电压主动平衡控制策略可直接应用于PowerTitan大型储能系统的多电平...