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七电平电压源逆变器的电流控制
Current Control of a Seven-Level Voltage Source Inverter
Ahoora Bahrami · Mehdi Narimani · Margarita Norambuena · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
随着工业应用对高功率、高电能质量及低开关损耗的需求增加，多电平变换器备受关注。本文提出了一种适用于中压大功率应用的七电平拓扑结构，相比传统方案，该拓扑具有开关器件数量少、组件精简及控制复杂度低等优势。
解读: 该七电平拓扑在减少开关器件数量的同时提升了电能质量，对阳光电源的中压大功率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。通过降低开关损耗和简化控制逻辑，该技术有助于进一步优化大型电站逆变器的效率与成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用潜力，特...
一种降低计算负担的七电平逆变器模型预测电流控制
Model Predictive Current Control of a Seven-Level Inverter With Reduced Computational Burden
Ahoora Bahrami · Margarita Norambuena · Mehdi Narimani · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
多电平拓扑因其低损耗、高电能质量及无需接口变压器等优势，在中压大功率应用中备受关注。本文针对多电平逆变器，提出了一种降低计算负担的模型预测电流控制（MPC）策略，旨在实现更高效、更简化的控制器设计，提升功率变换器的控制性能。
解读: 该研究针对多电平逆变器提出低计算量MPC算法，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑是提升效率与功率密度的关键。降低MPC的计算负担有助于在现有DSP/FPGA平台上实现更复杂的控...
减少器件数量的电压源多电平逆变器：拓扑综述与新型比较因素
Voltage Source Multilevel Inverters With Reduced Device Count: Topological Review and Novel Comparative Factors
Ahmed Salem · Huynh Van Khang · Kjell G. Robbersmyr · Margarita Norambuena 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
多电平逆变器（MLIs）因其波形质量高、模块化、无变压器运行及故障容错能力，在先进能源转换系统中备受关注。然而，其优势往往以高组件数量为代价。近年来，研究重点转向开发低器件数量的新型MLIs拓扑，以提升功率密度并降低成本。
解读: 多电平拓扑是阳光电源提升逆变器功率密度和效率的核心技术路径。对于集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列），减少器件数量不仅能降低BOM成本，还能显著提升系统可靠性与功率密度。该综述中提出的新型比较因素（如器件应力、损耗分布等）对优化阳光电源现有组串式及集中式逆变器的硬件设计具有重...
感应电机驱动的广义序列模型预测控制及其弱磁能力
Generalized Sequential Model Predictive Control of IM Drives With Field-Weakening Ability
Yongchang Zhang · Boyue Zhang · Haitao Yang · Margarita Norambuena 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文针对感应电机驱动提出了一种广义序列模型预测控制（SMPC）方法。通过级联评估转矩和定子磁链幅值的代价函数，消除了传统MPC中权重因子的调节难题，并解决了传统SMPC在弱磁区域控制不稳定的问题，实现了高性能电机驱动控制。
解读: 该研究提出的无权重因子序列模型预测控制（SMPC）算法，在电机驱动控制领域具有较好的通用性。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该算法在电机控制逻辑上的优化思路，可为公司风电变流器产品线中发电机侧的转矩与磁链控制提供算法参考。此外，该控制策略对消除权重因子调节的依赖，有助...
一种用于微电网的主从模型预测控制方法
A Master-Slave Model Predictive Control Approach for Microgrids
Fernanda Carnielutti · Mokhtar Aly · Margarita Norambuena · Jiefeng Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于微电网的主从有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略。研究构建了一个包含主控NPC逆变器（连接储能系统）和两个从控NPC逆变器（连接光伏阵列）的微电网系统，并配备了LC/LCL滤波器及负载，旨在优化微电网在不同运行模式下的控制性能。
解读: 该研究采用的主从FCS-MPC控制策略与阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器业务高度契合。在微电网应用场景中，通过主从控制协调储能PCS与光伏逆变器，能显著提升系统动态响应速度和电能质量。建议研发团队关注该算法在多机并联运行下的计算负担优化，并将其应用于iSolarCloud智能...
一种用于交流电机高性能控制的极简模型预测控制策略
A Very Simple Strategy for High-Quality Performance of AC Machines Using Model Predictive Control
Margarita Norambuena · Jose Rodriguez · Zhenbin Zhang · Fengxiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种用于交流电机转矩和磁链控制的极简模型预测控制（MPC）策略。该方法通过将转矩和磁链的代价函数分离，大幅简化了计算复杂度，同时实现了电机的高动态响应性能。实验结果验证了该策略在感应电机控制中的有效性。
解读: 该研究提出的简化MPC策略对于阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器）具有重要的参考价值。风电变流器对动态响应要求极高，传统的MPC计算量大，而该文提出的解耦代价函数方法能有效降低计算开销，提升控制系统的实时性。建议研发团队评估该算法在风电变流器及大功率工业驱动场景下的应用潜力，以优化转矩脉动控制，...
基于离散空间矢量调制
DSVM）的T型三相三电平变换器低复杂度有限控制集模型预测控制
Yong Yang · Huiqing Wen · Mingdi Fan · Xinan Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种针对T型三相三电平变换器的低复杂度有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法基于离散空间矢量调制（DSVM），通过构建48个虚拟电压矢量，显著提升了T型变换器的控制性能，同时降低了计算复杂度，为高性能电力电子变换器的控制提供了新思路。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线——组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率逆变器的主流方案，通过引入基于DSVM的低复杂度FCS-MPC算法，可以在不增加硬件成本的前提下，有效提升逆变器的动态响应速度和输出电能质量，并降低开关损耗。建议研发团队评估该算法在Pow...
电机驱动中模型预测控制的最新进展—第一部分：基本概念与高级策略
Latest Advances of Model Predictive Control in Electrical Drives—Part I: Basic Concepts and Advanced Strategies
Jose Rodriguez · Cristian Garcia · Andres Mora · Freddy Flores-Bahamonde 等21人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文综述了模型预测控制（MPC）在电机驱动领域的最新研究进展。重点探讨了多目标代价函数中的权重因子计算、电流/转矩谐波畸变优化等关键问题，为高性能电力电子控制策略提供了理论基础。
解读: 模型预测控制（MPC）在阳光电源的组串式逆变器及风电变流器中具有极高的应用价值。相比传统PWM控制，MPC能实现更快的动态响应和多目标优化（如损耗与谐波平衡）。建议研发团队将文中提到的权重因子自适应调整策略引入iSolarCloud智能运维平台的底层控制算法中，以提升逆变器在弱电网环境下的并网稳定性...
模型预测控制在电力驱动中的最新进展——第二部分：应用与经典控制方法的基准测试
Latest Advances of Model Predictive Control in Electrical Drives—Part II: Applications and Benchmarking With Classical Control Methods
Jose Rodriguez · Cristian Garcia · Andres Mora · S. Alireza Davari 等23人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文综述了模型预测控制（MPC）在高性能驱动系统中的应用，涵盖了感应电机、同步电机、直线电机等多种电机类型。文章通过对基础预测控制概念的改进，展示了MPC在复杂电机控制中的灵活性与高效性，并与传统控制方法进行了基准对比分析。
解读: 模型预测控制（MPC）在高性能电机驱动中的应用对阳光电源的风电变流器及储能系统（如PowerTitan系列中的PCS）具有重要参考价值。MPC相较于传统的PWM控制，具有动态响应快、多目标约束处理能力强等优势，能够显著提升变流器在复杂工况下的控制精度和瞬态性能。建议研发团队关注MPC在风电变流器低电...
无模型预测控制在五电平T型嵌套中点箝位变换器中的应用
Model-Free Predictive Control of Five-Level T-Type Nested Neutral Point Clamped Converter
Catalina González-Castaño · Margarita Norambuena · Alex Navas-Fonseca · Freddy Flores-Bahamonde 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
多电平变换器已成为中高压大功率应用的重要解决方案，其中五电平T型嵌套中点箝位（5L-T-NNPC）结构因硬件需求少、电压适用范围广而备受关注。传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）虽动态响应快，但依赖精确的系统模型，参数失配易导致性能下降。为此，本文提出一种新型无模型预测控制（MF-PC），无需精确建模，仅利用变换器运行数据通过最小二乘法辨识自回归外生（ARX）模型参数，具有良好的参数鲁棒性。仿真与实验结果表明，所提MF-PC在5L-T-NNPC变换器上的控制性能优于传统FCS-MPC。
解读: 该无模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG大功率光伏逆变器具有重要应用价值。五电平T-NNPC拓扑的硬件精简特性契合阳光电源PowerTitan大型储能系统的成本优化需求，其宽电压范围适配1500V高压系统。MF-PC方法通过在线ARX参数辨识，可显著提升产品在温度漂移、器件老化等工况下...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...