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一种具有直流故障阻断能力的工频换相高压VSC嵌入式模块化多电平变换器
A Line-Frequency Commutated HV VSC Embedded Modular Multilevel Converter With DC Fault Blocking Capability
Jian Liu · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域，但存在电容体积大、导通损耗高及缺乏直流故障穿越能力等问题。本文提出了一种混合桥臂MMC（HL-MMC），通过拓扑改进有效解决了上述挑战，并具备直流故障阻断能力。
解读: 该研究提出的HL-MMC拓扑在直流故障阻断和损耗优化方面具有显著优势，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然阳光电源目前的主流产品（如PowerTitan、PowerStack系列储能变流器及大型集中式光伏逆变器）多采用成熟的NPC或传统MMC拓扑，但随着未来高压直流输电及大型储能电站对系统...
单向电流H桥模块化多电平变换器的储能需求与低电容运行
Energy Storage Requirement and Low Capacitance Operation of Unidirectional Current H-Bridge Modular Multilevel Converters
Wenbo Yang · Qiang Song · Biao Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文研究了单向电流H桥模块化多电平变换器（UCH-MMC）。由于其独特的单向电流和双极性电压特性，其运行区域和模式与传统半桥MMC不同。文章重点分析了其储能需求（ESR）及低电容运行特性，为优化变换器设计提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的MMC拓扑及储能需求分析，对阳光电源PowerTitan和PowerStack等大型储能系统（ESS）的PCS架构优化具有重要参考价值。UCH-MMC通过减少半导体器件数量，有望进一步降低高压大功率储能变流器的成本与体积。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度和降低直流侧电容需求方面的潜力...
基于半桥与全桥MMC的串联型海上风电场陆上变流器
HB and FB MMC Based Onshore Converter in Series-Connected Offshore Wind Farm
Gaopeng Guo · Haifeng Wang · Qiang Song · Jiao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
与传统基于HVDC的海上风电场不同，串联型海上风电场无需海上变压器、电压源变流器及平台，显著降低了成本。本文研究了基于半桥（HB）和全桥（FB）模块化多电平变流器（MMC）的陆上变流器拓扑及其控制策略，旨在优化串联海上风电系统的并网性能与经济性。
解读: 该研究涉及的MMC技术是高压大功率风电变流器的核心演进方向。对于阳光电源而言，随着海上风电向深远海发展，串联型风电场架构能有效降低海上平台成本，与公司风电变流器业务高度契合。全桥MMC（FB-MMC）具备直流故障清除能力，是未来高压直流并网的关键。建议研发团队关注该拓扑在海上风电变流器中的应用，并结...
一种具有高功率密度和小体积的三相复用桥臂模块化多电平变换器
A Three-Phase Multiplexing Arm Modular Multilevel Converter With High Power Density and Small Volume
Jianxi Lan · Wu Chen · Xin Li · Yichao Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对模块化多电平变换器（MMC）在中高压电网应用中面临的成本与占地面积挑战，本文提出了一种三相复用桥臂MMC（TPMA-MMC）。通过在MMC基础上增加三相开关桥，实现了桥臂复用，在保持高性能的同时显著提升了功率密度并减小了体积。
解读: 该拓扑通过桥臂复用技术显著提升了MMC的功率密度，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。随着光储电站向更高电压等级和更紧凑的占地要求发展，该技术有助于降低系统物料成本（BOM）并减小集装箱体积。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）...
基于高频链MMC的背靠背连接电力电子变压器对直流链路电压纹波的敏感性分析
Sensitivity Analysis of the High-Frequency-Link MMC to DC Link Voltage Ripples in a Back-to-Back Connected MMC-Based Power Electronic Transformer
Vishnu Narayan Vipin · Ned Mohan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
将可再生能源和储能设备接入中压电网（5 - 34.5 千伏），可实现高功率输出，同时将传导损耗降至最低。近期的变流器拓扑结构采用级联低压（LV）子模块（SM）的方式来满足电网电压等级要求，从而能够从低压储能单元和光伏阵列中提取电能。本文重点研究一种具有公共可控高压（HV）直流母线的拓扑结构，该母线同时连接电网侧模块化多电平换流器（GS - MMC）和高频链模块化多电平换流器（HF - MMC）。储能单元以及风能和太阳能等可再生能源通过高频（HF）升压变压器的低压侧供电，电能经 HF - MMC ...
解读: 从阳光电源中压并网和储能集成业务视角来看，这项关于高频链模块化多电平换流器（MMC）的研究具有重要的技术参考价值。该研究聚焦于背靠背MMC构成的电力电子变压器拓扑，这与我们在5-35kV中压光储系统中面临的技术挑战高度契合。 该技术方案通过级联低压子模块实现中压等级，能够直接整合低压储能单元和光伏...
一种用于多频率功率传输的双MMC链式结构
A Dual-MMC Chain-Link Structure for Multifrequency Power Transfer
Yuan Li · Dalu Liu · Gregory J. Kish · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种双模块化多电平变换器（MMC）结构，通过三绕组变压器实现多频率功率传输。该结构利用变换器侧绕组的多任务处理能力，兼容多种频率电流分量，可应用于直流-交流MMC独立控制及多端口功率变换场景，提升了电力电子系统的灵活性与集成度。
解读: 该双MMC拓扑结构在多端口功率变换和多频率控制方面具有显著优势，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器具有参考价值。通过三绕组变压器实现多频率功率传输，有助于优化储能PCS在复杂电网环境下的多目标控制（如调峰调频与谐波治理），提升系统集成度与效率。建议研发团队关注该拓扑在...
基于子模块高频链路互联的优化方案
Optimization Scheme Based on High-Frequency Link Interconnection of Submodules
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Zemin Bu · Wei Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对传统模块化多电平变换器（MMC）中子模块电容电压纹波、不平衡及电容体积大、寿命短的问题，本文提出了一种改进的开关电容型MMC（SC-MMC）拓扑。该方案通过高频链路互联技术，有效抑制了纹波功率，提升了功率密度并增强了变换器的可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在兆瓦级高压大功率变换中应用广泛，通过引入高频链路互联优化子模块电容，可显著减小系统体积，提升功率密度，并解决电解电容寿命瓶颈。建议研发团队关注该拓扑在降低储能PCS成本及提升系统长期运行可靠...
基于子模块开关状态的MMC电磁干扰建模及混合模式电磁干扰现象研究
Submodule Switching-State Based EMI Modeling and Mixed-Mode EMI Phenomenon in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Yue Shan · Jian'guo Pei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
模块化多电平变换器（MMC）因其优异的电能质量和灵活控制，广泛应用于高压场合。然而，大量半导体开关的使用导致了复杂的电磁环境。本文通过考虑不同子模块开关状态，建立了MMC的传导电磁干扰（EMI）模型，并深入分析了其混合模式EMI产生机制。
解读: 虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于两电平或三电平拓扑，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在大型储能电站及高压直流输电领域的应用潜力日益凸显。该研究提出的EMI建模方法对于优化高压功率模块的电磁兼容性设计、降低系统...
基于MMC的光伏系统功率失配消除策略及轻量化设计
Power Mismatches Elimination Strategy for MMC-Based Photovoltaic System and Lightweight Design
Jiaxun Teng · Xiaofeng Sun · Xinlei Liu · Wei Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对模块化多电平变换器（MMC）光伏系统中各桥臂间功率失配的固有问题，本文提出了一种集成光伏与储能的轻量化MMC型能量路由器（MGER）。该方案通过优化拓扑结构与控制策略，有效解决了大规模光伏接入下的功率不平衡，提升了系统整体效率与可靠性。
解读: 该研究探讨的MMC拓扑及光储一体化能量路由器技术，对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要的前瞻参考价值。随着光伏电站向高压、大容量方向发展，MMC技术在降低谐波、提升并网电能质量方面优势明显。建议研发团队关注该轻量化设计思路，将其应用于下一代高压储能变流器（PCS...
基于MMC的高压直流输电系统交流耦合效应抑制研究
Suppression of AC Coupling Effects on HVdc Transmission System Based on MMC
Joon-Hee Lee · Jae-Jung Jung · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
随着直流输电系统数量增加，直流线路与既有交流线路邻近布置的情况日益增多。本文研究了邻近交流线路对基于模块化多电平换流器（MMC）的高压直流输电系统产生的交流耦合效应。通过对MMC进行解耦控制分析，推导了其运行特性的解析表达式，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究聚焦于MMC拓扑在复杂电网环境下的耦合效应抑制，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。随着阳光电源在大型地面电站及电网侧储能项目的规模化应用，面对日益复杂的电网环境，该文提出的解耦控制策略有助于提升大功率并网设备在强耦合环境下的运行稳定性。建议研...
一种用于高压直流应用模块化多电平变换器的增强型稳态模型及电容选型方法
An Enhanced Steady-State Model and Capacitor Sizing Method for Modular Multilevel Converters for HVdc Applications
Rafael Oliveira · Amirnaser Yazdani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种模块化多电平变换器（MMC）的增强型稳态模型，用于组件选型及评估参数对MMC性能的影响。该模型能够精确计算MMC桥臂电流、子模块电容电压及桥臂电压的谐波分量幅值，为高压直流输电应用中的设计优化提供了理论支撑。
解读: 该研究针对MMC拓扑的稳态建模与电容选型，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压化、大功率化发展，MMC拓扑在电网侧储能及高压直流接入场景的应用潜力巨大。该模型可优化子模块电容配置，降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队将其应...
基于反馈线性化的MMC相非同步功率解耦控制
Phase-Unsynchronized Power Decoupling Control of MMC Based on Feedback Linearization
Yuntao Zou · Lei Zhang · Jiangchao Qin · Wanxing Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对传统模块化多电平变换器（MMC）依赖锁相环（PLL）进行相同步且忽略复杂内部动态的问题，本文提出了一种无需PLL的非线性相非同步功率解耦控制策略。该方法通过反馈线性化处理MMC的非线性动力学，有效提升了系统稳定性和功率解耦性能。
解读: MMC技术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。该文提出的无PLL控制策略能显著增强变换器在弱电网环境下的鲁棒性，对于提升阳光电源大型储能变流器（PCS）在复杂电网条件下的并网稳定性具有重要参考价值。建议研发团队关注反馈线性化方法在多电平拓...
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...
一种基于单向电流H桥子模块及主动环流注入的MMC拓扑
An MMC Topology Based on Unidirectional Current H-Bridge Submodule With Active Circulating Current Injection
Wenbo Yang · Qiang Song · Shukai Xu · Hong Rao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种基于单向电流H桥子模块（UCH-SM）的新型模块化多电平变换器（MMC）。该拓扑通过优化全桥子模块，在保持桥臂电流单向的前提下，引入主动环流注入（ACCI）技术。研究表明，该方案在减少开关器件数量的同时，有效提升了变换器的运行效率与控制灵活性。
解读: 该研究提出的UCH-MMC拓扑在减少开关器件数量的同时保持了多电平的高性能输出，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。通过优化子模块设计，有望进一步降低大功率PCS的硬件成本并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在电网侧储能及高压光伏并网场景下的...
考虑电网阻抗耦合的MMC完整HSS阻抗模型
A Complete HSS-Based Impedance Model of MMC Considering Grid Impedance Coupling
Zigao Xu · Binbin Li · Linjie Han · Junlin Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
谐波状态空间（HSS）是表征模块化多电平变换器（MMC）内部谐波特性的有效建模方法。现有模型多假设电网理想，忽略了电网阻抗及双闭环控制与锁相环（PLL）的影响。本文提出了一种完整的MMC阻抗模型，准确刻画了考虑电网阻抗耦合下的系统谐波交互特性。
解读: 该研究对于阳光电源在大功率中高压并网应用（如大型地面光伏电站、储能电站及风电变流器）具有重要参考价值。随着电网弱电网特性日益显著，基于HSS的阻抗建模能有效预测MMC类变换器在复杂电网环境下的谐振风险。建议将此建模方法集成至iSolarCloud智能运维平台的仿真分析模块中，优化PowerTitan...
利用结构化伪谱量化工业MMC-HVDC控制系统网络攻击
Quantifying Cyber Attacks on Industrial MMC-HVDC Control System Using Structured Pseudospectrum
Tao Ding · Ziyu Zeng · Boyu Qin · Junbo Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文评估了网络攻击对基于模块化多电平换流器（MMC）的高压直流输电（HVDC）控制系统的影响。通过闭环矩阵表征MMC-HVDC的小信号模型，并利用结构化伪谱量化其小信号不稳定性距离。此外，提出了一种垂直搜索方法以确定系统在攻击下的脆弱性。
解读: 该研究关注MMC-HVDC控制系统的稳定性与网络安全，对阳光电源的大型地面电站及电网侧储能业务具有重要参考价值。随着PowerTitan等大型储能系统及高压并网设备在电网中占比提升，其控制系统的网络安全与小信号稳定性直接影响电网安全。建议将该伪谱分析方法引入iSolarCloud智能运维平台及大型P...
高压直流输电应用中模块化多电平变换器EMI研究综述
A Review of EMI Research in Modular Multilevel Converter for HVDC Applications
Zuoxing Wang · Hong Li · Zhaoyi Chu · Chongmo Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电的关键技术。由于大量子模块的非线性开关行为，MMC中的电磁干扰（EMI）问题复杂且不可避免。本文综述了MMC中EMI研究的最新进展，分析了其干扰特性及抑制策略。
解读: 虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及风电变流器，尚未直接涉及超高压直流输电（HVDC）领域，但MMC的拓扑结构与高压大功率组串式/集中式逆变器及储能变流器（PCS）在功率器件驱动、高频开关干扰机理及电磁兼容性（EMC）设计上具有底层共性。随着阳光电源向更大功率等级的电站级储能系统（...
考虑通信延时的远距离MMC-HVDC系统接入水电的电网惯量支撑
Grid Inertia Support of Long-Distance MMC-HVDC System Integrating Hydropower Considering Communication Delay
Junjie Lin · Wang Xiang · Haobo Zhang · Zhu Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月 · Vol.41
本文研究远距离MMC-HVDC系统在接入大规模水电时对受端电网的惯量支撑能力，提出送端MMC惯量增强控制策略，兼顾水电机组与MMC电容能量，并建立分段常数近似法评估时变惯量性能，仿真验证了其有效性。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、ST系列PCS等构网型储能系统在弱电网/远距离输电场景下的惯量模拟与快速响应控制具有重要参考价值。文中提出的通信延时补偿型惯量增强控制可迁移至PCS的VSG或GFM算法中，提升其在新能源基地外送通道中的系统支撑能力。建议在PowerTitan新一代固件中集成类似...
模块化多电平AC/AC变换器的调制模型预测控制
Modulated Model Predictive Control for Modular Multilevel AC/AC Converter
Zhixing He · Peng Guo · Zhikang Shuai · Qianming Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
模块化多电平变换器（MMC）因其优异特性在高功率应用中广受关注。本文针对基于全桥MMC的三相转单相直接AC/AC变换器，提出了一种新型调制模型预测控制（MMPC）方法，旨在提升交流电源系统（ACPS）的稳态多目标电流控制性能。
解读: 该研究提出的MMPC控制策略及MMC拓扑优化，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多为DC/AC架构，但随着电网对高压、大容量及电能质量要求的提升，MMC拓扑在超高压并网及柔性直流输电领域的应用潜力巨大。建议研发团队...
基于DRU-MMC的多端直流海上风电系统中混合直流断路器
HCB）的直流斩波功能扩展
Zhe Zhang · Weijie Wen · Bin Li · Botong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）构成的多端直流系统是海上风电传输的优选方案。本文研究了在该系统中，如何通过扩展混合直流断路器（HCB）的功能来实现直流斩波（DCC）作用，以应对海上风电并网中的功率平衡与故障保护需求，提升系统可靠性与经济性。
解读: 该研究针对海上风电长距离输电场景，通过优化HCB与DCC的拓扑功能，降低了系统复杂度和成本，这与阳光电源在海上风电变流器及大型风电并网解决方案的战略方向高度契合。对于阳光电源而言，该技术可提升公司在海上风电场直流侧保护与功率控制方面的技术储备，有助于优化未来海上风电变流器及配套直流侧设备的集成方案。...
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