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基于模型预测控制的模块化多电平变换器共模电压调节
Common-Mode-Voltage Regulation of Modular Multilevel Converters Through Model Predictive Control
Jiapeng Yin · NingYi Dai · Jose I. Leon · Marcelo A. Perez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
模块化多电平变换器（MMC）是可再生能源集成的重要拓扑。MMC的平稳运行依赖于对相电流、环流及电容电压等多个变量的精确调节。模型预测控制（MPC）因能处理多目标控制需求，成为解决此类复杂控制问题的理想方案。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压大容量储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文章提出的MPC共模电压调节策略，有助于优化高压直流输电及大型储能变流器（PCS）的电磁兼容性（EMC）设计，减少漏电流并提升系统运行稳定性。建议研发团队关注该控制算法在降低开关损耗与提升动...
用于长预测时域FCS-MPC的并行球形解码算法
Parallel Sphere Decoding Algorithm for Long-Prediction-Horizon FCS-MPC
Eduardo Zafra · Sergio Vazquez · Carlos Regalo · Vicente Baena Lecuyer 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在电力电子变换器中应用广泛，但长预测时域带来的计算负担限制了其工程落地。本文提出了一种并行球形解码算法，旨在通过优化搜索策略降低计算复杂度，从而使长预测时域FCS-MPC在实际控制系统中更具可行性。
解读: 该算法直接针对FCS-MPC在长预测时域下的计算瓶颈，对阳光电源的核心产品线具有极高价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack系列储能PCS中，采用长预测时域MPC可显著提升动态响应速度和电能质量，特别是在弱电网环境下，能有效提升系统的稳定性。建议研发团队评估该并行球形解码算法...
由级联飞跨电容和浮动电容H桥组成的十七电平逆变器
Seventeen-Level Inverter Formed by Cascading Flying Capacitor and Floating Capacitor H-Bridges
P. Roshan Kumar · R. Sudharshan Kaarthik · K. Gopakumar · Jose I. Leon 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文提出了一种利用三电平飞跨电容逆变器与级联浮动电容H桥模块相结合的十七电平逆变器拓扑。文章重点分析了电容电压平衡控制策略，并通过实验验证了该拓扑的性能与稳定性。
解读: 该多电平拓扑通过增加输出电平数，能有效降低输出电压谐波（THD），减小滤波器体积，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及集中式逆变器研发具有参考价值。特别是在中高压光伏并网应用中，该技术有助于降低对功率器件耐压等级的要求，提升系统效率。建议研发团队重点评估其电容电压平衡控制的复杂性及在动态工况下的可靠...
两电平电压源逆变器应用中FCS-MPC的预测窗口选择
Prediction Window Selection in FCS-MPC for Two-Level VSI Applications
Eduardo Zafra · Sergio Vazquez · Tomislav Dragičević · Abraham M. Alcaide 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文探讨了电力电子变换器中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的预测窗口选择问题。在给定采样频率下，数字控制器需平衡电流/电压调节精度与谐波失真。研究旨在通过优化预测窗口长度，提升开关频率下的控制性能与系统动态响应。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——光伏组串式逆变器及储能变流器（PCS）。FCS-MPC作为一种高性能控制策略，在提升逆变器动态响应和降低谐波方面具有显著优势。通过优化预测窗口，可进一步提升阳光电源ST系列PCS及组串式逆变器在弱电网环境下的并网稳定性与电能质量。建议研发团队在下一代高频化电力电...
模块化多电平变换器的可变舍入电平控制方法
Variable Rounding Level Control Method for Modular Multilevel Converters
Jiapeng Yin · Jose I. Leon · Marcelo A. Perez · Leopoldo G. Franquelo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种改进的模块化多电平变换器（MMC）控制方法。该方法基于模型预测控制（MPC）技术对传统的最近电平控制（NLC）方案进行改进，在保持NLC方案控制简单性的同时，显著增强了对相电流和环流的控制能力。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该研究提出的基于MPC的改进型NLC控制策略，能够有效优化多电平变换器的环流抑制与电流质量，对于提升大型电站侧储能PCS的效率与电网适应性具有参考价值。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的计...
一种改进的模块化多电平变换器间接脉宽调制技术
An Improved Indirect Pulsewidth Modulation Technique for Modular Multilevel Converters
Jiapeng Yin · NingYi Dai · Sergio Vazquez · Abraham Marquez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对中压范围运行的模块化多电平变换器（MMC），载波PWM调制是优化相电压/电流谐波分布的有效方案。本文针对现有文献中子模块（SM）电容电压归一化处理的局限性，提出了一种改进的间接脉宽调制技术，旨在提升MMC在复杂工况下的输出波形质量与控制精度。
解读: MMC拓扑在中高压大功率光伏发电及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的改进型间接PWM技术能够有效优化谐波特性，有助于提升阳光电源大型集中式逆变器及高压储能PCS的电能质量，降低滤波器体积与损耗。建议研发团队关注该调制策略在降低开关损耗及提升系统动态响应方面的表现...
具有增益自适应的中点钳位功率变换器滑模控制
Sliding-Mode Control of Neutral-Point-Clamped Power Converters With Gain Adaptation
Xiaoning Shen · Jianxing Liu · Zhuang Liu · Yabin Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文探讨了比例积分（PI）控制器与超螺旋算法（STA）在功率变换器控制中的应用。PI控制器平滑但抗扰性较弱，而STA虽鲁棒性强，但在高增益下易产生抖振。文章提出了一种增益自适应滑模控制策略，旨在提升中点钳位（NPC）变换器的控制性能与鲁棒性。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑，该拓扑广泛应用于阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）。滑模控制（SMC）结合增益自适应技术，能有效解决传统控制在复杂电网环境下的鲁棒性问题，并抑制高频抖振，这对于提升大型光伏电站及储能系统的并网电能质量至关重要。建议研发团队关注该算法...
电力变换器长预测时域有限控制集模型预测控制问题的计算分析
Computational Analysis of the Long Horizon FCS-MPC Problem for Power Converters
Eduardo Zafra · Sergio Vazquez · Tobias Geyer · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对电力变换器的长预测时域有限控制集模型预测控制（LPH-FCS-MPC）问题，本文提出将其重构为盒约束整数最小二乘（ILS）问题。通过球形译码方法求解，无需穷举搜索，从而有效降低了计算复杂度，为高性能电力电子控制提供了新思路。
解读: 该研究直接优化了FCS-MPC算法的计算效率，对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，采用长预测时域MPC可显著提升动态响应性能和电能质量。通过引入球形译码等高效算法，可以在不增加硬件算力成本的前提下，实现更复杂的控制...
基于二次规划的模块化多电平变换器模型预测控制
Model Predictive Control of Modular Multilevel Converters Using Quadratic Programming
Jiapeng Yin · Jose I. Leon · Marcelo A. Perez · Leopoldo G. Franquelo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）因其卓越性能在多电平变换器中得到广泛应用。然而，在模块化多电平变换器（MMC）中，FCS-MPC涉及巨大的计算量，限制了其在高电平数MMC中的应用。本文提出了一种基于二次规划（QP）的优化方法，旨在降低计算复杂度，提升MMC控制的实时性和可行性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值，特别是在高压大功率并网场景下。传统的FCS-MPC计算负担重，限制了其在多子模块系统中的部署。本文提出的二次规划（QP）优化算法能有效降低计算开销，有助于提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的动态...
基于观测器的NPC变换器自适应滑模控制：一种RBF神经网络方法
Observer-Based Adaptive Sliding Mode Control of NPC Converters: An RBF Neural Network Approach
Yunfei Yin · Jianxing Liu · Juan Antonio Sanchez · Ligang Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种针对三电平中点钳位（NPC）功率变换器的新型控制策略。该方案包含瞬时功率跟踪、电压调节和中点电压平衡三个控制环路。通过设计自适应滑模控制器，实现了对有功和无功功率的精确跟踪，并引入RBF神经网络以增强系统的鲁棒性和动态性能。
解读: 该研究直接针对三电平NPC拓扑，这是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器中广泛使用的核心拓扑。引入RBF神经网络的自适应滑模控制能显著提升复杂电网环境下的功率跟踪精度和中点电位平衡能力，有助于优化逆变器在弱电网下的动态响应。建议研发团队关注该算法在DSP/FPGA上的计算资源消耗，可考虑...
基于谐波负载电流分量的不间断电源FCS-MPC预测模型
Prediction Model With Harmonic Load Current Components for FCS-MPC of an Uninterruptible Power Supply
Sergio Vazquez · Eduardo Zafra · Ricardo P. Aguilera · Tobias Geyer 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的性能高度依赖于预测模型、代价函数和优化算法的设计。本文评估了预测模型对不间断电源（UPS）性能的影响，重点研究了在非线性负载条件下，通过引入谐波负载电流分量来优化预测模型，从而提升逆变器输出电压质量和动态响应能力。
解读: 该研究提出的改进型FCS-MPC策略对阳光电源的储能变流器（PowerTitan/PowerStack系列）及工业级UPS产品具有重要参考价值。在面对非线性负载或弱电网环境时，传统的MPC算法往往因模型不匹配导致谐波抑制能力下降。通过引入谐波负载电流分量，可以显著提升系统在复杂工况下的输出电压质量，...
基于超螺旋算法的NPC变换器自适应增益二阶滑模控制
Adaptive-Gain Second-Order Sliding-Mode Control of NPC Converters Via Super-Twisting Technique
Xiaoning Shen · Chengwei Wu · Zhuang Liu · Yijie Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对三电平中点钳位（NPC）变换器，提出了一种结合自适应增益广义超螺旋算法（GSTA）与改进型超螺旋观测器（STO）的两阶段设计方法。该方法通过动态调整GSTA增益，有效平衡了系统动态响应性能与抖振现象，提升了NPC变换器在复杂工况下的控制精度与鲁棒性。
解读: 该技术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储能变流器）具有重要参考价值。NPC三电平拓扑是阳光电源大功率产品的主流方案，该文提出的自适应滑模控制策略能有效抑制传统滑模控制中的抖振问题，提升系统在弱电网环境下的电流质量和动态响应速度。建议研发团队在下一代大功...
基于全桥子模块的模块化多电平变换器直接脉宽调制技术
Direct Pulsewidth Modulation Technique for Modular Multilevel Converters Based on Full-Bridge Submodules
Jiapeng Yin · NingYi Dai · Sergio Vazquez · Marcelo A. Perez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
模块化多电平变换器（MMC）在学术界和工业界备受关注。相比半桥子模块（HB-SM），全桥子模块（FB-SM）具备直流故障穿越能力。本文提出了一种针对FB-MMC的直接脉宽调制技术，旨在优化其控制性能，提升变换器在复杂电网环境下的运行稳定性与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网变流器具有重要参考价值。全桥MMC拓扑因其直流故障穿越能力，在大型储能电站及高压直流输电场景中极具应用潜力。优化PWM控制策略能有效降低开关损耗并提升输出电能质量，有助于阳光电源进一步提升大容量储能变流器（PCS）的效率与系统安全...
利用低压堆叠与级联基本逆变单元生成高分辨率12边形电压空间矢量结构
Generation of High-Resolution 12-Sided Voltage Space Vector Structure Using Low-Voltage Stacked and Cascaded Basic Inverter Cells
Apurv Kumar Yadav · Mathews Boby · Sumit Kumar Pramanick · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种用于星型连接感应电机驱动的15电平（14同心）十二边形电压空间矢量结构（DVSVS）。该结构通过级联主、副两个逆变器实现，其中主逆变器为由两个三电平飞跨电容堆叠而成的五电平结构，旨在提升输出电压质量并优化谐波性能。
解读: 该研究提出的多电平级联拓扑及十二边形空间矢量调制技术，主要针对电机驱动领域，旨在提升输出波形质量。对于阳光电源而言，该技术在光伏逆变器（尤其是大功率集中式逆变器）和风电变流器领域具有参考价值。通过采用多电平级联技术，可以有效降低输出谐波，减小滤波电感体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注其在降...
基于Levenberg–Marquardt神经网络与DC–DC变换器功率路由的寿命延长方法
Lifetime Extension Approach Based on the Levenberg–Marquardt Neural Network and Power Routing of DC–DC Converters
Jiusi Zhang · Jilun Tian · Abraham M. Alcaide · Jose I. Leon 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对模块化电力转换系统，本文提出了一种基于LM-BP神经网络的健康状态（SOH）估计与功率路由寿命延长策略。该方法无需建立复杂的系统数学模型，通过动态调整功率分配，有效延长了电力电子系统的使用寿命。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器具有重要参考价值。储能PCS通常采用模块化并联架构，利用LM-BPNN进行SOH在线监测，可实现更精准的故障预警。同时，通过功率路由策略动态分配各模块负载，能有效缓解热应力不均，显著提升系统全生命周期可靠性。建议...
三相NPC功率变换器的扩展周期控制FCS-MPC方法
Extended Period Control Approach FCS-MPC for Three Phase NPC Power Converters
Matias Aguirre M. · Sergio Vazquez · Alan H. Wilson-Veas · Samir Kouro 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在固定采样周期内选择电压矢量，无需调制器，但会导致开关频率可变。本文提出的周期控制方法（PCA-FCS-MPC）针对三相NPC变换器，在无需调制器的情况下有效控制了开关频率，解决了传统FCS-MPC开关频率不稳定的问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）广泛采用NPC（中点钳位）三电平拓扑。传统FCS-MPC虽动态响应快，但开关频率抖动带来的电磁干扰和损耗分布不均是工程痛点。该PCA-FCS-MPC方法能有效平抑开关频率，提升系统电...
基于三电平功率模块的MV与LV直流配电系统互联直流固态变压器
DC Solid State Transformer Based on Three-Level Power Module for Interconnecting MV and LV DC Distribution Systems
Xiaodong Zhao · Binbin Li · Qintian Fu · Shukai Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种用于中压直流（MVdc）与低压直流配电系统互联的三电平直流固态变压器（TL-DCSST）。该方案利用具有优异开关特性的低压IGBT构建中压功率模块，有效减少了中频变压器的数量，提升了系统功率密度与效率，为直流微电网及直流配电架构提供了高效的电压变换解决方案。
解读: 该技术在直流配电与微电网领域具有重要应用前景，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及工商业直流微电网解决方案高度契合。通过采用三电平拓扑和低压IGBT模块化设计，可显著提升直流变换器的功率密度并降低损耗，有助于优化阳光电源大功率储能变流器（PCS）的内部架构。建议研发...
具有变指数系数的DC/DC变换器鲁棒固定时间滑模控制
Robust Fixed-Time Sliding Mode Control for DC/DC Converters With Varying Exponential Coefficient
Xiaoning Shen · Guangxin Liu · Xinpo Lin · Jianxing Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种基于扰动观测器的固定时间滑模控制方案，用于DC/DC Buck变换器的输出电压调节。通过引入变指数系数固定时间滑模控制器（VECFxTSMC），确保电压跟踪过程的收敛时间与初始状态无关，有效提升了系统的鲁棒性与动态响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在光伏组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，DC/DC变换级是实现MPPT及电池充放电控制的关键环节。固定时间滑模控制（FxTSMC）相比传统PID或常规滑模控制，能提供更快的动态响应和更强的抗扰动能力，特别是在电网电压波...