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基于谐波注入的永磁同步电机转矩脉动抑制及直流母线电压利用率提升
Harmonic Injection-Based Torque Ripple Reduction of PMSM With Improved DC-Link Voltage Utilization
Lijian Wu · Zekai Lyu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种在考虑直流母线电压利用率的前提下,降低永磁同步电机(PMSM)转矩脉动的改进方案。与以往方法不同,该方案通过对PMSM进行谐波分析,同时优化并注入q轴和d轴谐波电流,在有效抑制转矩脉动的同时,提升了直流母线电压的利用效率。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机(PMSM)的控制优化,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),但该算法在电机驱动控制逻辑上与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器产品线具有技术同源性。在风电变流器中,发电机侧的转矩脉动抑制对于提升风机运行平稳性至关重要。建议研发团队关注该谐波注入策略...
基于虚拟绕组的永磁同步电机谐波电流控制器稳定性分析与参数设计
Stability Analysis and Parameter Design of Virtual-Winding-Based Harmonic Current Controller for Permanent Magnet Synchronous Machines
Pingyue Song · Lijian Wu · Tao Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
多同步旋转坐标系控制器是永磁同步电机(PMSM)谐波控制的常用方法,但其低通滤波器会降低谐波调节动态性能和系统稳定性。虚拟绕组结构作为一种新型替代方案,可通过矢量空间解耦变换快速分离各次谐波。本文重点研究了该结构的稳定性分析及参数设计方法。
解读: 该研究提出的虚拟绕组谐波抑制技术,核心在于提升电机驱动系统的动态响应与稳定性。对于阳光电源而言,该算法可深度赋能风电变流器及电动汽车充电桩业务。在风电变流器中,优化谐波控制能有效提升电能质量,降低发电机损耗;在充电桩领域,该技术有助于提升电机驱动控制的精度与效率。建议研发团队关注该解耦变换方法在复杂...
一种考虑直流母线电压限制的表贴式永磁同步电机转矩脉动抑制谐波电流控制新方法
A Novel Harmonic Current Control Method for Torque Ripple Reduction of SPMSM Considering DC-Link Voltage Limit
Zekai Lyu · Lijian Wu · Pingyue Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)的谐波电流控制新方法,旨在抑制转矩脉动。针对实际驱动系统中谐波注入需额外电压及直流母线电压限制的问题,该方法在保证电机转矩平稳性的同时,有效优化了电压利用率,提升了驱动系统的动态性能与运行范围。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。在充电桩模块或风电变流器中,电机/发电机侧的转矩脉动抑制与电压利用率优化是提升系统效率和稳定性的关键。建议研发团队关注该方法在有限直流母线电压下的谐波注入策略,这有助于优化变流器在弱电网或极端工况下的输出质量,提升...
基于虚拟多相驱动的永磁同步电机谐波电流注入方法
Virtual Multiphase Drive-Based Harmonic Current Injection Approach for PMSMs With Distorted Back-EMFs
Zekai Lyu · Shuangxia Niu · Tao Wang · Lijian Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文针对具有非正弦反电动势的永磁同步电机,提出了一种基于虚拟九相电机系统的改进谐波注入方案。该方法无需传统方案中的数字滤波器,即可实现谐波电流的解耦与独立调节,有效提升了电机在复杂工况下的控制精度与动态响应性能。
解读: 该文献提出的虚拟多相驱动及谐波抑制算法主要应用于电机驱动控制领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器,但其核心控制逻辑(如PWM调制、谐波补偿、无滤波器解耦控制)与阳光电源在风电变流器及储能PCS中的电机侧/电网侧控制算法具有技术同源性。建议研发团队关注该文献中关于“无需...
针对非正弦反电动势LC滤波永磁同步电机的混合坐标系电流控制方案
Hybrid Frame-Based Current Control Scheme for LC-Equipped PMSM With Non-Sinusoidal Back-EMF
Zekai Lyu · Lijian Wu · Jiali Yi · Suxiang Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文研究了带LC滤波器的永磁同步电机(PMSM)驱动系统。针对非正弦反电动势引起的电流谐波及高频谐振问题,提出了一种混合坐标系下的电流控制策略,旨在提升系统稳定性并抑制谐波,优化电机驱动性能。
解读: 该研究涉及LC滤波器在电机驱动中的应用,其核心的谐波抑制与高频谐振控制技术与阳光电源的风电变流器及储能系统(PCS)中的滤波器设计具有技术同源性。在风电变流器中,针对发电机侧的非正弦反电动势进行谐波补偿,可有效降低损耗并提升电能质量。建议研发团队参考该混合坐标系控制方案,优化PCS在弱电网或复杂负载...
基于转矩前馈技术的内置式永磁同步电机弱磁控制改进
Improved Flux-Weakening Control of IPMSMs Based on Torque Feedforward Technique
Yuzheng Chen · Xiaoyan Huang · Jun Wang · Feng Niu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种改进的内置式永磁同步电机(IPMSM)弱磁控制算法,通过优化定子磁链指令调节部分,利用考虑电机参数变化的查找表推导电流指令。该算法具有转矩最大化和高转矩稳定性的优点,并通过实验验证了其有效性。
解读: 该技术主要针对内置式永磁同步电机(IPMSM)的控制优化,与阳光电源的电动汽车充电桩业务及储能系统中的电机驱动控制具有技术关联性。在充电桩功率模块的辅助电机控制或未来涉及电机驱动的系统集成方案中,该算法提出的转矩前馈与弱磁控制优化策略,有助于提升电机在高速运行区间的转矩响应速度与稳定性。建议研发团队...
一种用于共源共栅GaN结温分离的多电流方法
A Multi-Currents Method for Junction Temperature Separation of Cascode GaN
Lixin Wu · Erping Deng · Yanhao Wang · Shengqian Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
氮化镓(GaN)功率器件因高电子迁移率在功率转换系统中应用广泛。共源共栅(Cascode)结构因其低成本和优异特性被广泛采用。本文提出了一种多电流方法,用于精确分离Cascode GaN器件的结温,解决了现有技术在复杂结构下结温监测的难题,为提升功率模块的可靠性设计提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用前景广阔。Cascode GaN结构是实现高频化、小型化的关键技术路径。该文献提出的结温分离方法,能有效提升阳光电源在功率模块热设计和可靠性评估方面的精度,有助于优化iSolarCloud平台下的设备健康管理算法...
基于虚拟绕组的永磁同步电机谐波电流控制器舍入误差分析与补偿
Analysis and Compensation of Rounding Error in Virtual-Winding-Based Harmonic Current Controller for Permanent Magnet Synchronous Machines
Pingyue Song · Tao Wang · Lijian Wu · Z. Q. Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文研究了永磁同步电机中基于虚拟绕组的谐波电流控制器。该方法通过引入固定角度的电流延迟来构建虚拟绕组,具有优异的动态特性。然而,由于实际延迟角度必须是开关周期的整数倍,导致存在舍入误差,本文对此进行了深入分析并提出了相应的补偿策略。
解读: 该研究聚焦于电机驱动控制算法的精度优化,对阳光电源的风电变流器产品线具有参考价值。风电变流器在处理发电机侧电流谐波时,对控制算法的动态响应和稳态精度要求极高。文中提出的舍入误差补偿方法,可优化变流器在离散化控制下的谐波抑制能力,提升风电机组的电能质量。建议研发团队评估该算法在高性能风电变流器控制策略...
考虑三次谐波反电动势的永磁同步电机单相开路故障容错运行谐波转矩抑制方法
Harmonic Torque Suppression Methods for Single-Phase Open-Circuit Fault-Tolerant Operation of PMSM Considering Third Harmonic BEMF
Lijian Wu · Yuliang Guo · Xiaoyan Huang · Youtong Fang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文针对永磁同步电机(PMSM)在单相开路故障下的容错运行,提出了一种抑制二倍频和四倍频转矩脉动的新方法。该方法通过在剩余健康相中注入三次谐波电流,有效抵消了由三次谐波反电动势引起的谐波转矩,提升了电机在故障状态下的运行平稳性。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障容错控制,虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS,但该技术对公司电动汽车充电桩及风电变流器业务具有参考价值。在充电桩功率模块或风电变流器中,若采用电机驱动相关拓扑,该容错控制策略可提升系统在功率器件故障下的可靠性,实现“带病运行”,减少停机损失。建议研发团队...
基于改进型多复系数滤波器的永磁同步电机驱动电流测量误差补偿
Current Measurement Error Compensation Based on Modified Multiple Complex-Coefficient Filters in PMSM Drives
Pingyue Song · Yuankui Wang · Enlin Ma · Lijian Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
电流测量误差(CME)包括偏移和增益误差,会导致永磁同步电机(PMSM)dq轴电流中出现一阶和二阶谐波。由于热漂移引起的CME在运行过程中会发生变化,需在线补偿。本文提出了一种基于改进型多复系数滤波器的CME在线补偿策略。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源的风电变流器及储能系统中的PCS电机控制逻辑具有技术同源性。在风电变流器中,高精度的电流采样对于实现高性能的矢量控制至关重要。该补偿策略能有效抑制因传感器热漂移引起的电流谐波,提升变流器在极端工况下的控制精度和稳定性。建议研发团队关注该算法在风电变流器电流环控制...
零角位移双三相永磁同步电机单通道运行下的负序电流分析与抑制
Analysis and Suppression of Negative-Sequence Current in Single-Channel Operation of Dual Three-Phase PMSM With Zero Angle Displacement
Zekai Lyu · Shuangxia Niu · Haolan Zhan · Tao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
在风力发电等高功率应用中,双三相永磁同步电机(PMSM)因其良好的容错能力而备受关注。本文重点研究了零角位移双三相PMSM在单通道故障情况下的电流控制问题,分析了负序电流的产生机理,并提出了相应的抑制策略,以提升系统在故障状态下的运行稳定性和可靠性。
解读: 该研究针对双三相电机在故障下的容错控制,与阳光电源风电变流器产品线高度契合。风电变流器在严苛工况下对高可靠性要求极高,该文提出的负序电流抑制策略可直接优化变流器在单通道故障时的控制算法,提升风电机组的故障穿越能力和运行稳定性。建议研发团队将此算法集成至风电变流器控制平台,以增强产品在海上风电等高可靠...
一种简单实用的永磁同步电机占空比调制直接转矩控制
A Simple and Practical Duty Cycle Modulated Direct Torque Control for Permanent Magnet Synchronous Motors
Feng Niu · Xiaoyan Huang · Leijiao Ge · Jian Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种用于永磁同步电机(PMSM)的简单实用占空比调制直接转矩控制(DDTC)方法。该方法通过占空比发生器根据转矩误差和电机转速直接获取有效矢量占空比,避免了传统DDTC中复杂的计算过程,并详细阐述了占空比发生器的设计细节。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机(PMSM)的转矩控制优化,虽然阳光电源核心业务聚焦于光伏逆变器与储能系统,但该控制算法在风电变流器(风机侧电机控制)及电动汽车充电桩(内部冷却系统电机或潜在的电机驱动业务)中具有参考价值。其提出的简化占空比计算方法有助于降低控制器的算力需求,提升变流器在动态响应过程中的稳...
基于负载信息的3×5矩阵变换器最大输入无功功率范围调制技术
Modulation Technique for a 3 × 5 Matrix Converter Achieving a Maximum Input Reactive Power Range Based on Load Information
Lin Qiu · Yao Li · Xiaoyan Huang · Lijian Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种基于负载信息的3×5矩阵变换器(MC)调制算法,旨在实现最大输入无功功率范围。通过二维调制图直观展示了其优越性。文章推导了占空比计算框架下的调制矩阵及其固有约束,并进一步讨论了约束条件下的优化控制策略。
解读: 矩阵变换器(MC)作为一种先进的功率变换拓扑,在多端口能量转换领域具有研究价值。虽然阳光电源目前的主流产品(如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统)主要基于传统的电压源型逆变器(VSI)拓扑,但该文献提出的基于负载信息的调制策略和占空比优化方法,对于提升复杂多端口变换器(如未来多源微网...
一种基于逆变器驱动电机漏电流瞬态特性的在线对地绝缘监测方法
An Online Groundwall Insulation Monitoring Method Based on Transient Characteristics of Leakage Current for Inverter-Fed Motors
Feng Niu · Yunlong Wang · Shaopo Huang · Lijian Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
随着逆变器驱动电机(IFM)的广泛应用,监测对地(GW)绝缘状态对保障系统可靠运行至关重要。本文建立了IFM漏电流数学模型以分析其时域特性,并提出了一种基于漏电流瞬态特性的在线GW绝缘监测方法。
解读: 该研究关注逆变器驱动系统的绝缘可靠性监测,对阳光电源的逆变器产品线具有参考价值。虽然阳光电源主要聚焦于光伏和储能逆变器,但其核心功率模块及系统集成在复杂电网环境下同样面临绝缘老化与故障风险。该方法中关于漏电流瞬态特性的分析思路,可应用于阳光电源iSolarCloud智能运维平台的故障预警算法中,提升...
考虑电流和电压控制器带宽的永磁同步发电机匝间短路故障鲁棒检测
Robust Inter-Turn Short-Circuit Fault Detection in PMSGs With Respect to the Bandwidths of Current and Voltage Controllers
Feng Niu · Wei Feng · Shaopo Huang · Lijian Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对永磁同步发电机(PMSG)的匝间短路(ITSC)故障,本文提出了一种鲁棒检测方法。研究发现,双闭环控制器的带宽会影响电流和电压谐波,导致传统的特征分析法失效。该方法有效解决了控制器参数对故障特征提取的干扰,提升了故障诊断的准确性。
解读: 该研究针对风电变流器中永磁同步发电机(PMSG)的故障诊断,对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。在风电变流器控制策略中,电流环和电压环的带宽设计直接影响系统对故障特征的响应。通过引入该鲁棒检测算法,可以提升阳光电源风电变流器在复杂工况下的故障预警能力,降低因匝间短路导致的停机风险,从而提高...
一种具有改进桥臂利用率的单/三相兼容PFC整流器控制方案
A Control Scheme for a Combo 1-Ph/3-Ph PFC Rectifier With Improved Leg Utilizations
Helong Li · Ziheng Yuan · Zhiqing Yang · Peng Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于电动汽车车载充电器的单/三相兼容PFC整流器控制方案。通过在单相模式下利用电容桥臂分担一半的回流电流,实现了桥臂利用率的提升与电流应力的平衡,从而优化了系统性能。
解读: 该研究提出的单/三相兼容PFC控制方案对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着全球充电基础设施对多制式兼容性要求的提高,该方案通过优化桥臂利用率和电流应力,有助于提升充电模块的功率密度并降低成本。建议研发团队关注该拓扑在模块化充电桩中的应用,通过改进控制算法提升系统在不同电网环境下的适...
双三相永磁同步电机单通道运行中负序电流的分析与抑制
Analysis and Suppression of Negative-Sequence Current in Single-Channel Operation of Dual Three-Phase PMSM With Zero Angle Displacement
Zekai Lyu · Shuangxia Niu · Haolan Zhan · Tao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在风力发电等大功率应用中,具备两个功率转换通道的双三相永磁同步电机(PMSM)因其出色的容错能力而日益受到青睐。本文聚焦于零角位移双三相永磁同步电机的电流控制,尤其是在其中一个通道发生故障的场景下。研究了不对称互感对负序电流的影响。随后,提出了一种基于非整数滑动离散傅里叶变换的谐波控制方法,以抑制不需要的电流谐波。该方法无需额外的参数调整或数字滤波器,便于工程实施和集成。在缩比驱动系统上的实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对双三相永磁同步电机单通道运行时负序电流抑制的研究具有重要的技术参考价值。该技术虽然源于风电领域,但其核心控制思想与我司在大功率光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中面临的挑战高度契合。 在技术价值层面,该研究解决的不对称互感导致的负序电流问题,与我司储能系统...
基于交变电压控制的跟网型VSC在极弱电网中的增强运行
Enhanced Operation of Grid-Following VSCs With Alternating-Voltage Control in Ultraweak Grids
Wei Wu · Zhiqing Yang · Shan He · Helong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
在弱电网中,交变电压控制(AVC)可提升带锁相环(PLL)的跟网型电压源换流器(VSC)的电压刚度和有功功率传输能力。然而,AVC会因无功电流加剧控制回路的d-q轴不对称耦合,引发不利交互,威胁系统稳定性。为此,本文首先提出一种基于系统额定参数的AVC参数整定方法,并系统分析AVC对d-q耦合、稳定域及电压动态的影响。进一步提出稳定性增强控制(SEC),用以补偿PLL与AVC引入的负耦合效应。所提方案实现了VSC在极弱电网下的额定功率稳定运行,实验验证了其有效性。
解读: 该AVC增强控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对西北、澳洲等高阻抗电网(SCR<1.5),所提SEC稳定性增强控制可有效补偿PLL与AVC的负耦合效应,突破现有GFL控制在极弱电网下的功率传输瓶颈。建议将该参数整定方法集成至PowerTita...
具有Z形通道的永磁同步风力发电机定子通风结构热流性能
Thermal-Flow Performance of Stator Ventilation Structure Featuring Z-Shape Channels in Permanent Magnet Synchronous Wind Generators
Lijian Wu · Haoyu Zhou · Jiawen Zhang · Yang Shi 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月
永磁同步风力发电机(PMSWG)的功率密度提升受其绕组和磁体热条件的限制。在传统的径向通风结构中,定子铁心被完全分割成多个子铁心段,它们彼此之间形成径向通道。这会导致发电机轴向长度增加,功率密度降低。本文提出一种以Z形通道为特征的定子通风结构。该Z形通道是通过堆叠三种不同形状的叠片形成的,无需分割定子铁心。采用计算流体动力学(CFD)方法详细分析了具有不同通风结构的3.2兆瓦永磁同步风力发电机的流场和温度场。由于具有更大的比表面积、更高的对流换热系数和更低的压力损失,与径向通风结构相比,所提出的...
解读: 从阳光电源的业务布局来看,这项针对永磁同步风力发电机定子散热结构的创新技术具有重要的战略参考价值。虽然该研究聚焦于风电领域,但其核心的热管理理念与我司在大功率逆变器、储能变流器以及电驱动系统中面临的散热挑战高度契合。 该论文提出的Z型通道散热结构通过创新的叠片设计,在不分割定子铁芯的前提下实现了优...
通过数据驱动的模型预测独立变桨控制提升大型风力机运行稳定性
Improving Operational Stability of Large-Scale Wind Turbines Through Data-Driven Model Predictive Individual Pitch Control
Songyue Zheng · Lijian Wu · Lizhong Wang · Lilin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
针对结构柔性显著的现代大型风力机在非对称与随机气动载荷下运行稳定性差的问题,本文提出一种基于数据驱动模型预测控制的独立变桨控制方法(DMPC-IPC)。该方法通过优化转速/功率波动抑制、非对称载荷衰减及结构阻尼调节等多目标性能指标提升系统稳定性。采用任意多项式混沌展开构建代理模型,并结合高斯过程回归量化模型不确定性,以预测变桨对非线性动态响应的影响;设计一阶阴阳对优化求解器高效求解多步预测代价函数。基于DTU-10MW风力机在极端阵风与湍流风况下的全工况仿真验证表明,该方法显著提升了运行稳定性并...
解读: 该数据驱动的模型预测控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的多目标优化和不确定性预测方法可应用于ST系列储能变流器的功率调节和PowerTitan系统的稳定性控制。特别是文中提出的高斯过程回归预测方法,可优化储能系统的SOC预测和调度策略;多步预测代价函数的优化思路也可用于改进储能...
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