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一种基于图传播的电力电子与电机系统仿真自动微分方法
A Graph Propagation-Based Automatic Differentiation Method for Power Electronic and Electric Machine Systems Simulation
Shengyu Jia · Bochen Shi · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种自动微分方法，旨在为电力电子与电机系统仿真实现高效的泰勒级数积分算法。该方法通过将系统方程分解为线性和非线性部分，并利用受控源接口封装非线性部分，结合图传播机制，显著提升了复杂电力电子系统的仿真效率与灵活性。
解读: 该研究提出的自动微分与高效仿真算法，对阳光电源的研发具有重要价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发过程中，系统复杂度和控制算法的非线性程度日益提高，传统的仿真方法往往面临计算效率与精度的权衡。该方法能加速复杂拓扑的瞬态仿真，缩短产品研发周期，特别是...
模块化多有源桥变换器高频母线电压振荡抑制技术
Voltage Oscillation Suppression for the High-Frequency Bus in Modular-Multiactive-Bridge Converter
Shusheng Wei · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan · Wusong Wen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文针对现代电力电子系统中由高dv/dt和寄生参数引起的高频振荡（HFO）问题，研究了模块化多有源桥（MMAB）变换器。MMAB包含大量开关器件和磁性元件，其高频母线电压振荡是影响系统效率与可靠性的关键挑战。
解读: 该研究针对MMAB变换器的高频振荡抑制，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着储能系统向高压、高功率密度方向发展，多模块并联带来的寄生参数耦合及高频EMI问题日益突出。该技术有助于优化PCS内部功率模块的布局与驱动控制...
基于分层控制的直流微电网传输损耗优化最优潮流策略
Transmission Loss Optimization-Based Optimal Power Flow Strategy by Hierarchical Control for DC Microgrids
Junchao Ma · Liqiang Yuan · Zhengming Zhao · Fanbo He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种基于分层控制的直流微电网高效潮流分配与电压调节方法，旨在最小化传输损耗。与传统最优潮流算法不同，该方法无需预先获知电网电导矩阵或负载分布矩阵，显著提升了系统的自适应性与运行效率。
解读: 该研究提出的无需电网参数的分布式优化控制策略，对阳光电源的微电网解决方案（如PowerTitan、PowerStack储能系统及工商业光伏系统）具有重要参考价值。在多机并联或复杂直流微网场景下，该算法可提升系统运行效率，降低损耗。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台或PCS控制算...
面向固态变压器接口多功率转换系统的通信独立型功率平衡控制
Communication-Independent Power Balance Control for Solid State Transformer Interfaced Multiple Power Conversion Systems
Jintong Nie · Liqiang Yuan · Wusong Wen · Renzhi Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种无需通信的协同功率平衡控制策略，涵盖了光伏逆变器、电池储能系统及其与固态变压器（SST）协作的自主模式切换控制方法。该多功率转换系统集成了内部直流公共耦合点（PCC）和外部交流PCC，实现了在无通信链路下的稳定运行与功率分配。
解读: 该研究提出的无通信功率平衡策略对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。在复杂的微电网或弱电网应用场景中，通信延迟或故障往往影响系统稳定性，该技术能增强系统在极端工况下的鲁棒性。特别是对于光储一体化系统，通过直流PCC实现光伏与储能的自主协调，可优化系统架构...
多有源桥变换器的高频电流预测控制方法
High-Frequency Current Predictive Control Method for Multiactive-Bridge Converter
Shen Gao · Liqiang Yuan · Yuxuan Dai · Di Mou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
多有源桥（MAB）变换器在多端口电力电子变压器中具有效率和成本优势，但存在严重的电流耦合问题。为提升MAB的动态响应速度并降低耦合特性，本文提出了一种高频电流预测控制（CPC）方法，有效优化了多端口能量传输的控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。MAB拓扑在多端口储能系统及直流微网应用中日益普及，通过引入电流预测控制（CPC），可以显著提升PCS在多电池簇或多端口接入场景下的动态响应速度，并有效解耦各端口间的电流干扰。建议研发团队在下一代高功率密...
固态变压器的能量前馈与直接前馈控制
Energy Feed-Forward and Direct Feed-Forward Control for Solid-State Transformer
Junjie Ge · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan · Ting Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
针对三级式固态变压器（SST）在负载突变时直流母线电压偏差大的问题，本文提出了一种能量前馈控制策略。相比传统功率前馈方案，该方法无需额外电流传感器即可实现更优的动态响应，有效降低了电压偏差并缩短了过渡时间。
解读: 该研究提出的能量前馈控制策略对阳光电源的储能变流器（PCS）及PowerTitan/PowerStack系列产品具有重要参考价值。SST作为未来电网接入的关键技术，其直流母线电压的稳定性直接影响储能系统的充放电效率与安全性。通过引入无需额外传感器的前馈控制，可以在不增加硬件成本的前提下，提升PCS在...
基于自然开关面的三相PWM整流器直接功率控制
Direct Power Control Based on Natural Switching Surface for Three-Phase PWM Rectifiers
Junjie Ge · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan · Ting Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文提出了三相PWM整流器输出电压和电感电流的自然轨迹分析方法。在此基础上，结合边界控制理论，提出了一种基于自然开关面的新型直接功率控制（DPC）策略。与传统DPC相比，该方法在开关状态选择时充分考虑了输出电压的影响，有效提升了控制性能。
解读: 该研究提出的基于自然开关面的直接功率控制（DPC）策略，在提升整流器动态响应速度和稳态精度方面具有显著优势。阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）在并网侧均涉及PWM整流/逆变环节，该算法可优化逆变器在弱电网或复杂工况下的功率控制表现，减少电流谐波，提升电能质量。建议研发团队评估该控制策略...
轨道交通无线充电系统M型磁耦合器设计
Designing an M-Shape Magnetic Coupler for the Wireless Charging System in Railway Applications
Ye Jiang · Kainan Chen · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
无线供电技术在磁悬浮列车和有轨电车等轨道交通领域优势显著。针对轨道交通应用中高功率密度与轻量化的设计挑战，本文提出了一种同轴M型磁耦合器设计方案，旨在解决无线充电系统中关键的磁路优化问题。
解读: 该研究聚焦于大功率无线电能传输（WPT）的磁路设计，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术同源性。虽然目前阳光电源主营业务为有线充电桩，但随着大功率无线充电技术的成熟，该耦合器设计方法可为未来重型车辆或轨道交通领域的无线充电解决方案提供技术储备。建议研发团队关注其磁耦合机构的轻量化设计及高功率密度优...
一种用于混合模块化多电平变换器的改进移相载波调制方案
An Improved Phase-Shifted Carrier Modulation Scheme for a Hybrid Modular Multilevel Converter
Sizhao Lu · Liqiang Yuan · Kai Li · Zhengming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对由半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）组成的混合模块化多电平变换器（MMC）的改进型移相载波脉宽调制（PSC-PWM）方案。研究指出，将传统的HBSM或FBSM调制方案直接应用于混合MMC时，会导致桥臂电压出现脉冲失配问题，该方案有效解决了这一技术难题。
解读: 该研究针对混合MMC拓扑的调制优化，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的集中式逆变器技术具有重要参考价值。混合MMC结合了半桥与全桥子模块的优势，能有效提升系统故障穿越能力及直流侧故障清除能力。建议研发团队关注该调制策略在降低开关损耗及提升输出波形质量方面...
基于增强型SPS调制方法的双向双有源桥变换器无差拍电流控制器
Deadbeat Current Controller for Bidirectional Dual-Active-Bridge Converter Using an Enhanced SPS Modulation Method
Shusheng Wei · Zhengming Zhao · Kai Li · Liqiang Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种用于隔离型双向双有源桥（DAB）DC-DC变换器的无差拍电流控制器。该控制器通过引入脉冲宽度作为除移相角之外的额外控制变量，改进了传统的单移相（SPS）调制方法，实现了电流参考值在一个开关周期内的快速跟踪。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换环节的核心技术。该研究提出的无差拍控制结合增强型SPS调制，能显著提升变换器的动态响应速度和电流控制精度，有助于减小储能系统在充放电切换过程中的电流冲击。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度储能变流器（...
基于状态反馈电路的有源电压均衡控制的高压IGBT串联技术
Series-Connected HV-IGBTs Using Active Voltage Balancing Control With Status Feedback Circuit
Shiqi Ji · Ting Lu · Zhengming Zhao · Hualong Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
瞬态电压不平衡是限制高压大功率变换器中IGBT串联应用的主要问题。门极驱动延迟会导致IGBT开关不同步，进而引起严重的电压不平衡。本文提出了一种基于状态反馈电路的有源电压均衡控制技术，以解决门极异步驱动问题，实现高压IGBT的可靠串联。
解读: 该技术对于阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、PowerTitan大型储能PCS及风电变流器）具有重要意义。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，IGBT串联技术能有效提升功率密度并降低成本。通过引入状态反馈的动态均衡控制，可显著提升大功率模块在瞬态过程中的可靠性，减少因电压应力不均...
利用不同谐振频率接收器实现多负载的选择性无线电能传输
Selective Wireless Power Transfer to Multiple Loads Using Receivers of Different Resonant Frequencies
Yiming Zhang · Ting Lu · Zhengming Zhao · Fanbo He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文针对多接收器无线电能传输系统，提出了一种控制功率分配的新方法。通过对发射和接收回路不同谐振频率的双线圈结构进行建模分析，证明了无论负载条件如何，系统效率均在接收回路谐振频率处达到峰值，实现了对多负载的选择性功率传输。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器及储能系统核心业务关联度较低，但对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着电动汽车无线充电技术的发展，该研究中关于多负载选择性功率分配的控制策略，可为未来开发高集成度、多车位协同的无线充电系统提供理论支撑。建议研发...
利用负载线圈实现谐振式无线电能传输的多负载应用
Employing Load Coils for Multiple Loads of Resonant Wireless Power Transfer
Yiming Zhang · Ting Lu · Zhengming Zhao · Fanbo He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种利用负载线圈实现谐振式无线电能传输（WPT）的多负载方案。通过引入负载线圈，该三线圈结构在实现多负载功率传输时具有结构紧凑、功率流可控的优势。文中通过电路理论对单负载和多负载传输模型进行了建模与分析。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前阳光电源的充电桩产品以有线快充为主，但无线充电是未来电动汽车及储能系统（如移动储能车）充电技术的重要演进方向。该三线圈结构在实现多负载功率分配方面的研究，可为公司未来布局无线充电技术、提升充电桩系统的灵活...
一种用于改善变换器稳定性并保持快速动态性能的能量平衡自抗扰控制
An Energy Balance Active Disturbance Rejection Control for Improving Converter Stability While Maintaining Fast Dynamic Performance
Jintong Nie · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan · Renzhi Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种能量平衡自抗扰控制（EB-ADRC）方法，旨在提升级联恒功率负载变换器的稳定性并增强动态响应速度。通过采用统一的变换器能量控制策略，将变换器动态模型简化为一阶系统，从而降低了动态设计的复杂度。
解读: 该研究提出的EB-ADRC控制策略对于阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）中，级联恒功率负载（如直流侧电池系统或后端负载）常导致系统在弱电网或复杂工况下出现振荡。通过将系统模型简化为一阶能量模型，该算法能显著提升系统在弱电网下的稳...
一种基于高频母线的四端口兆瓦级电力电子变压器分析与控制
Analysis and Control of a Four-Port Megawatt-Level High-Frequency-Bus-Based Power Electronic Transformer
Wusong Wen · Kai Li · Zhengming Zhao · Liqiang Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种基于模块化多有源桥（MMAB）的四端口高频母线电力电子变压器（HFB-PET）。该方案旨在实现端口间的电气隔离，具有模块化、可扩展性强及功率转换级数少等优点。文章详细介绍了PET的拓扑配置，并对其性能进行了对比分析与控制策略研究。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。多端口高频母线架构能够有效简化多源（如光伏、储能、电网）接入时的功率变换级数，提升系统整体效率与功率密度。其模块化设计理念与阳光电源PowerStack系列产品的设计思路高度契合。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系统中...
高频母线电能路由器冗余模块的无缝接入控制策略
Seamless Entry Control Strategy for Redundant Modules of High-Frequency Bus Electric Energy Router
Liqiang Yuan · Yuxuan Dai · Di Mou · Minghao Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
随着可再生能源的发展，具备多端口的高频母线电能路由器备受关注。为提升系统可靠性，应用冗余模块至关重要。然而，高频母线结构的强耦合特性在冗余模块接入时易引发瞬态扰动。本文提出了一种无缝接入控制策略，旨在抑制接入过程中的冲击电流，确保系统运行的稳定性与可靠性。
解读: 该研究关注多端口能量路由器的冗余设计与无缝切换控制，对阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统具有重要参考价值。在大型储能电站中，模块化设计是提升系统可用性的核心，该文提出的无缝接入策略可有效降低PCS模块并联运行时的瞬态冲击，提升系统在故障切换或扩容时的稳定性。建议研发团队将其...
基于载波移相调制的MMC热备用子模块容错控制
Fault-Tolerant Control of MMC With Hot Reserved Submodules Based on Carrier Phase Shift Modulation
Kai Li · Liqiang Yuan · Zhengming Zhao · Sizhao Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
模块化多电平变换器（MMC）由大量子模块组成，可靠性是其核心挑战。本文提出了一种基于载波移相调制的MMC热备用子模块容错控制策略，通过利用预留的冗余子模块，有效提升了系统的运行可靠性。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑方向。随着电站规模的扩大，系统可靠性成为客户关注的焦点。该文提出的热备用子模块容错策略，能够显著降低因单个器件故障导致整机停机的风险，提升系统的可用率（Availability）。建议研发团队评估该算法在...
非反相Buck-Boost变换器无扰模式切换的非线性控制方法
A Nonlinear Control Method for Bumpless Mode Transition in Noninverting Buck–Boost Converter
Xing Weng · Zhengming Zhao · Kainan Chen · Liqiang Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
非反相Buck-Boost（NIBB）变换器适用于输入电压波动范围大的场景。当输入电压接近输出电压时，电路面临模式切换问题。本文分析了NIBB变换器的工作原理，并提出了一种非线性控制方法，以实现模式切换时的平滑过渡，解决电压波动带来的控制挑战。
解读: 该研究针对NIBB变换器在宽输入电压范围下的模式切换平滑性问题，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在户用光储一体机中，电池电压与光伏电压范围变化大，Buck-Boost电路常用于DC-DC级。该文提出的非线性控制方法能有效提升系统在电压临界点切换时的稳定性，减少输出电压纹波...
一种无电路分割仿真失真的电力电子系统事件驱动并行加速实时仿真方法
An Event-Driven Parallel Acceleration Real-Time Simulation for Power Electronic Systems Without Simulation Distortion in Circuit Partitioning
Jialin Zheng · Zhengming Zhao · Yangbin Zeng · Shiqi Ji 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对电力电子系统高开关频率与大规模化带来的实时仿真挑战，本文提出了一种事件驱动硬件在环（ED-HIL）仿真框架。该框架摆脱了对固定小步长仿真周期的依赖，通过精准定位开关事件，有效提升了计算效率，并解决了传统电路分割方法中常见的仿真失真问题。
解读: 该技术对阳光电源的研发与测试体系具有重大价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，传统固定步长仿真在处理复杂拓扑时面临计算瓶颈。该事件驱动仿真框架能显著提升iSolarCloud智能运维平台的仿真精度，并加速新一代PCS及逆变器控制算法的验证周期。建议...
全运行范围内模块化多有源桥变换器的无功功率最小化
Reactive Power Minimization for Modular Multi-Active-Bridge Converter With Whole Operating Range
Di Mou · Yuxuan Dai · Liqiang Yuan · Quanming Luo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
多端口电力电子变压器（PET）在现代电力系统中广泛应用。针对“源-荷-储”宽范围运行工况下，PET中隔离型DC-DC变换器效率优化困难的问题，本文提出了一种针对模块化多有源桥（MAB）变换器的无功功率最小化控制策略，旨在提升全工况下的运行效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）。多有源桥（MAB）拓扑是实现多端口能量变换的关键，通过优化无功功率控制，可显著提升储能变流器（PCS）在宽电压范围下的转换效率，降低损耗。建议研发团队参考该无功优化策略，将其集成至iSolarCloud智能运维...
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