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容错开关单元飞跨电容钳位电流源逆变器
Fault-Tolerant Switching-Cell Flying Capacitor Clamped Current Source Inverter
Faramarz Faraji · Honnyong Cha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
飞跨电容钳位电流源逆变器(FC³SI)具有模块化和可扩展特性。然而易受开路故障(OCF)影响,严重危及系统可靠性。为解决这一重大局限,提出改进拓扑容错开关单元FC³SI(FT-SCFC³SI)。该拓扑采用移相脉宽调制(PS-PWM)方法容忍所有功率器件同时和频繁开路故障,同时保持飞跨电容自然电压平衡。与多个现有CSC不同,该逆变器无需多个直流源和/或电感。进行容错分析并通过实验室测试验证。
解读: 该容错飞跨电容电流源逆变器技术对阳光电源高可靠性逆变器设计有重要参考价值。FT-SCFC³SI开路故障容错能力可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器,提高系统可靠性和可用性。PS-PWM容错控制策略对阳光电源逆变器在严苛环境下的容错设计有借鉴意义。模块化可扩展特性对PowerTitan大型储能系统的...
一种改进的双相移脉宽调制策略用于并联三电平逆变器抑制环流
A Modified DPS PWM Strategy for Parallel Three-Level Inverters to Suppress Circulating Current
Cunyu Fang · Mengmeng Jing · Haiyang Wang · Chang Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种改进的双相移脉宽调制（MDPS-PWM）策略，旨在抑制并联三电平逆变器中的环流。与传统双相移PWM不同，该方法引入了特定设计的相移角以抑制环流，通过降低共模电压差值的幅值有效减小环流幅值，同时不损害输出电流质量。此外，采用基于锯齿载波的调制策略简化了实现过程。仿真与实验结果验证了所提MDPS-PWM方法的有效性与优越性。
解读: 该改进的双相移PWM策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。并联三电平拓扑是阳光电源大功率储能系统的核心架构，环流抑制直接影响系统效率和可靠性。该MDPS-PWM方法通过优化相移角设计降低共模电压差，可有效减小并联模块间环流损耗，提升系统效率1-2%。基于...
一种改善并联变换器总输出电流质量的双重移相PWM策略
A Double PS-PWM Strategy for Improving Total Output Current Quality in Parallel Converters
Xi Liu · Chenghui Zhang · Xiangyang Xing · Xiaoyan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于光伏并联变换器的双重移相PWM策略，旨在提升总输出电流质量。该方法通过在初始载波移相角基础上引入额外的修正角，具有易于实现和扩展的优点，有效优化了多机并联系统的谐波性能。
解读: 该研究直接针对光伏并联逆变系统中的电流质量优化问题，与阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器和集中式逆变器）高度契合。在大型地面光伏电站中，多台逆变器并联运行是主流架构，该双重移相策略能有效降低并联系统的谐波含量，减小输出滤波器体积，从而降低系统成本并提升并网电能质量。建议研发团队评估该算法在iSol...
一种用于轻载双向谐振变换器的新型移相脉宽调制方法
A Novel Phase-Shift Pulsewidth Modulation Method for Light-Load Bidirectional Resonant Converter
Yuzhen Xu · Xiangyang Dai · Zhongyi Zhang · Zhiwei Kang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对双向全桥CLLC谐振变换器，在轻载条件下采用脉冲频率调制（PFM）易导致输出电压不平衡及传输效率降低的问题，本文提出了一种新型移相脉宽调制（PS-PWM）方法。该方法旨在优化轻载工况下的软开关特性，提升变换器的传输效率及电压调节范围。
解读: 该研究直接针对双向CLLC谐振变换器的轻载效率优化，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及双向DC-DC变换器技术高度契合。在储能PCS应用中，轻载效率是提升系统全天候能效的关键指标。该新型移相调制策略可有效解决传统PFM在轻载下的效率瓶颈，建议研发团队评估其在S...
一种具有准移相/层叠PWM输出的多电平变换器通用恒频模型预测控制
A General Constant-Switching-Frequency Model-Predictive Control of Multilevel Converters With Quasi-PS-PWM/LS-PWM Output
Dehong Zhou · Zhongyi Quan · Yunwei Li · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
传统模型预测控制（MPC）因开关频率可变及非交错特性，导致多电平变换器稳态性能较差。本文提出了一种通用的恒频MPC方案，通过产生准移相PWM或准层叠PWM输出，有效改善了多电平变换器的稳态控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、PowerTitan系列大型储能PCS）具有重要参考价值。目前阳光电源的大功率多电平变换器多采用传统SVPWM或载波PWM，引入恒频MPC方案可显著提升系统在弱电网下的动态响应速度，同时通过准移相控制优化谐波频谱，降低输出滤波器体积与成本。建议研发团...
一种用于MMC的具有改进电压平衡能力的固有开关重分配CPS-PWM策略
Inherent Switching Reallocated CPS-PWM With Improved Voltage Balancing for MMC
Li Peng · Yuxuan Ying · Zhen Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具吸引力，而电压平衡是CPS-PWM控制下的关键技术难题。本文提出了一种基于桥臂电流方向、子模块开关状态及电压排序的固有开关重分配CPS-PWM策略，有效解决了MMC子模块电容电压平衡问题。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压直流输电（HVDC）领域的重要技术储备。该研究提出的电压平衡优化策略，能够显著提升MMC在复杂电网环境下的运行稳定性与可靠性。对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）而言，该算法有助于优化子模块的开关损耗分布，延长器件寿命，并...
关于模块化多电平变换器移相PWM中载波与基波相位偏移的研究
On Carrier-to-Fundamental Phase Displacement in Phase-Shifted PWM for Modular Multilevel Converters
Jiapeng Yin · NingYi Dai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
移相脉宽调制（PS-PWM）是模块化多电平变换器（MMC）的主流调制策略。尽管子模块和桥臂间的载波相位角设计已得到广泛研究，但载波与基波之间的相位偏移对系统性能的影响尚未被充分探讨。本文深入分析了该偏移机制，为优化MMC的谐波性能和控制精度提供了理论支撑。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文章深入研究了PS-PWM调制中的相位偏移问题，有助于优化大功率变换器的谐波抑制能力，提升并网电能质量。建议研发团队关注该研究对降低输出滤波器体积、提升系统功率密度的潜在贡献，并将其理论...
一种适用于宽功率范围的CPS-PWM模块化多电平变换器电容电压平衡鲁棒控制方法
A Robust Capacitor Voltage Balancing Method for CPS-PWM-Based Modular Multilevel Converters Accommodating Wide Power Range
Lingbo Zhou · Canfeng Chen · Jian Xiong · Kai Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
电容电压平衡是模块化多电平变换器（MMC）安全可靠运行的关键。本文针对采用相移载波脉宽调制（CPS-PWM）的MMC，提出了一种改进的个体电容电压平衡方法，解决了传统方法在宽功率范围内动态性能不佳的问题。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该研究提出的改进型电容电压平衡算法，能够显著提升MMC在宽功率波动下的动态响应能力和系统稳定性，有助于优化大功率储能变流器（PCS）的控制策略。建议研发团队关注该算法在复杂电网工况下的鲁棒...
使用交叉耦合电感的并联电压源逆变器载波转换技术
Carrier Transition Techniques for Parallel Connected VSCs Using Cross-Coupled Inductors
Chenhui Zhang · Marius Takongmo · Saeed Wdaan · Wael A. M. Telmesani 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文研究了利用交叉耦合电感（CI）实现三相并联逆变器连接的技术。由于电感磁芯中不存在基波磁通，该方案可显著减小电感体积。通过交错开关和移相载波（PS-PWM）技术，可实现多电平三相线电压输出，提升电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大功率集中式逆变器具有重要参考价值。通过交叉耦合电感技术，可以在不增加系统体积的前提下，通过并联多台逆变器模块实现更高功率密度和更优的输出波形质量，这对于提升PowerTitan等大功率储能变流器及大型地面光伏逆变器的效率和功率密度至关重要。建议研发团队评估该拓扑在降...
不平衡工况下级联H桥逆变器闭环边带谐波抑制
The Closed-Loop Sideband Harmonic Suppression for CHB Inverter With Unbalanced Operation
Ning Jiao · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Xiang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对基于单极性倍频移相PWM（PS-PWM）的N单元级联H桥（CHB）逆变器，在直流电压不平衡或调制比不一致的工况下，输出电压存在畸变且谐波难以抑制的问题，本文提出了一种基于PS-PWM的闭环谐波抑制方案，有效提升了复杂工况下的电能质量。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在不平衡工况下的谐波抑制问题，对阳光电源的大功率组串式逆变器及中压光伏并网解决方案具有重要参考价值。在大型地面电站中，由于光伏组串遮挡或组件老化导致的直流侧电压不平衡，常会引发输出谐波增加。该闭环控制策略可优化逆变器在非理想工况下的输出性能，提升电网适应性。建议研发团...
基于子模块电容电压降低控制的CPS-PWM MMC谐波优化策略
Harmonic Optimization Strategy for CPS-PWM Based MMCs Under Submodule Capacitor Voltage Reduction Control
Huijie Jiang · Fujin Deng · Zheng Wang · Zhixiang Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
子模块电容电压降低控制（SCVRC）能有效降低模块化多电平变换器（MMC）中功率器件和电容的电压应力，提升可靠性，但会恶化输出谐波性能。本文针对基于载波移相PWM（CPS-PWM）的MMC，提出了一种在SCVRC下的谐波优化策略，以平衡可靠性提升与电能质量。
解读: 该研究针对MMC拓扑的电压应力优化与谐波控制，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。通过降低电容电压应力，可提升系统长期运行的可靠性与寿命，这对大型地面电站及电网侧储能项目至关重要。建议研发团队评估该谐波优化策略在实际高压大功率变流器中的计算开销，并将...
单相级联H桥多电平逆变器的改进调制策略
Improved Modulation Strategy for Singe-Phase Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter
Xiaoqiang Guo · Xiaoming Wang · Chaozhe Wang · Zhigang Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文针对单相级联H桥逆变器提出了两种改进的脉宽调制（PWM）技术。相较于传统的相移PWM（PS-PWM）、电平移位PWM（LS-PWM）和不连续调制（D-PWM），文中指出仅有PS-PWM能有效保证输出质量并维持各模块间的功率平衡。
解读: 该研究聚焦于级联H桥多电平拓扑的调制优化，这对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）技术具有参考价值。多电平技术是提升逆变器效率、降低输出谐波及减小滤波器体积的关键。在阳光电源的PowerTitan等大型储能系统中，通过优化调制策略实现各功率模块间的功率均衡，不仅能提升系统整体转换效率，...
一种用于级联多电平逆变器中准Z源模块间功率均分的电平移位PWM新技术
Novel Level-Shifted PWM Technique for Equal Power Sharing Among Quasi-Z-Source Modules in Cascaded Multilevel Inverter
Mohammad Meraj · Syed Rahman · Atif Iqbal · Lazhar Ben-Brahim 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对准Z源级联多电平逆变器（qZS-CMI），传统的相移PWM（PS-PWM）虽能实现功率均分，但开关频率较高。本文提出了一种新型电平移位PWM技术，旨在解决多模块级联系统中的功率平衡与开关损耗优化问题，提升逆变效率。
解读: 该研究针对级联多电平拓扑的调制策略优化，对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站用集中式/组串式逆变器具有参考价值。通过优化电平移位PWM技术，可以在保持功率均分的同时降低开关损耗，从而提升整机效率并降低散热需求。这对于阳光电源在提升高压大功率光伏逆变器性能、优化模块化设计以及降低系统成本方面具有积极...
载波移相脉宽调制下模块化多电平变换器电容电压均衡的高效方法
Efficient Capacitor Voltage Balancing Method for Modular Multilevel Converter Under Carrier-Phase-Shift Pulsewidth Modulation
Weiyao Wang · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具吸引力。在载波移相脉宽调制（CPS-PWM）下，MMC子模块浮动电容的电压均衡是关键研究点。然而，现有方法在鲁棒性方面存在局限，本文提出了一种高效的电压均衡控制策略以提升系统性能。
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。该研究提出的电容电压均衡方法能有效提升MMC在复杂工况下的鲁棒性，有助于阳光电源优化大功率储能变流器（PCS）的控制算法，降低子模块电容应力，提升系统整体效率与可靠性。建议研发团队关注该方法在处理电网不平...
基于概率的MMC分布式控制系统子模块异步PS-PWM建模与分析
Probability-Based Modeling and Analysis for PS-PWM in an MMC Distributed Control System With Sub-Module Asynchrony
Shunfeng Yang · Haiyu Wang · Haiyu Chen · Wensheng Song 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对高压直流输电中模块化多电平变换器（MMC）的分布式控制系统，本文研究了本地控制器晶振制造公差导致的子模块（SM）载波异步问题。通过概率建模，分析了载波异步对相移PWM（PS-PWM）性能的影响，为提升大功率变换器的控制精度提供了理论支撑。
解读: 该研究针对MMC架构下的分布式控制同步问题，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来可能涉及的柔性直流输电技术具有重要参考价值。MMC作为高压大功率变换的核心拓扑，其控制精度直接影响并网谐波性能与系统稳定性。建议研发团队关注该概率建模方法，以优化大规模子模块集群的同步控制策...
MMC系统中由PWM延迟和调制频率比引起的失衡现象分析
Analysis of the Unbalance Phenomenon Caused by the PWM Delay and Modulation Frequency Ratio Related to the CPS-PWM Strategy in an MMC System
Chuyang Wang · Lan Xiao · Chujiao Wang · Ming Xin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
载波移相脉宽调制（CPS-PWM）广泛应用于模块化多电平变换器（MMC）。然而，设计中常忽略的PWM延迟和调制频率比是导致子模块电容电压失衡、降低系统性能的主要因素。本文深入分析了这些因素对电压平衡的影响机制。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该研究揭示了PWM延迟和频率比对子模块电容电压平衡的影响，对于优化大功率变换器的控制算法、提升系统运行稳定性和可靠性具有直接指导意义。建议研发团队在开发下一代高压大功率PCS产品时，将该延迟...
五电平有源中点钳位变换器的混合调制概念
Hybrid Modulation Concept for Five-Level Active-Neutral-Point-Clamped Converter
Chushan Li · Shuai Wang · Qingxin Guan · David Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出了一种针对五电平有源中点钳位（5L-ANPC）变换器的混合调制策略，结合了三电平空间矢量调制（3L-SVM）与移相脉宽调制（PS-PWM）。该方法简化了复杂的五电平SVM控制逻辑，有效实现了中点电压平衡及飞跨电容电压控制。
解读: 该研究提出的5L-ANPC混合调制策略对阳光电源的大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑能有效降低器件电压应力并提升输出电能质量。该调制方案通过简化控制逻辑，有助于降低计算资源消耗，...
关于改进飞跨电容多电平变换器的移相PWM技术
On Improving Phase-Shifted PWM for Flying Capacitor Multilevel Converters
Amer M. Y. M. Ghias · Josep Pou · Gabriel Jose Capella · Pablo Acuna 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种针对飞跨电容（FC）多电平变换器的改进型移相脉宽调制（PS-PWM）技术。传统PS-PWM在处理线电压时存在非相邻电平切换问题，导致谐波性能下降。该方法通过优化调制策略，确保线电压始终在相邻电平间切换，从而显著提升了输出电压质量。
解读: 飞跨电容（FC）多电平拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势，适用于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）。该改进型PS-PWM技术通过优化线电压谐波，有助于减小输出滤波器体积，进一步提升系统效率和并网电能质量。建议研发团队评估该调制策略在三电平及以...
基于双飞跨电容多电平变换器级联的新型多电平变换器及其改进调制技术
New Multilevel Converter Based on Cascade Connection of Double Flying Capacitor Multicell Converters and Its Improved Modulation Technique
Arash Khoshkbar Sadigh · Vahid Dargahi · Keith A. Corzine · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种基于双飞跨电容多电平（DFCM）变换器级联的新型多电平变换器，旨在降低飞跨电容的电压多样性。此外，提出了一种基于相移脉宽调制（PS-PWM）技术的改进开关模式，以有效减小飞跨电容上的电压纹波。
解读: 该拓扑研究对于阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过级联DFCM结构，可以在不增加功率器件电压应力的前提下实现更高的电平数，从而优化输出波形质量，减小滤波器体积，提升功率密度。对于PowerTitan等大型储能系统，该调制技术有助于降低飞跨电容电压纹波，从而延长电容...