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基于增强型轻量化代理模型的综合参数优化
Comprehensive Parameter Optimization Using an Empowered and Lightweight Surrogate Model
Qifan Yang · Dihong Huang · Yong Chen · Ningyi Dai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对电力电子变换器参数整定耗时的问题，本文提出了一种基于增强型轻量化代理模型的新方法。该方法通过替代传统的迭代仿真，实现了在不同运行工况下高效、精准的参数优化，显著提升了变换器的性能与设计效率。
解读: 该研究提出的轻量化代理模型对阳光电源的产品研发具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的开发中，控制参数的整定往往依赖大量仿真，该方法可显著缩短研发周期，提升产品在复杂电网环境下的动态响应性能。建议研发团队将其应用于iSolarCloud平台的...
利用光伏逆变器抑制配电网电压不平衡的优化控制策略
Optimal Voltage Unbalance Suppression Control Using PV Inverter in Distribution Network
Qifan Feng · Pengcheng Yang · Yanghong Xia · Wei Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对配电网中因设备随机接入导致的电压不平衡问题，本文提出了一种利用光伏逆变器进行电压不平衡抑制的优化控制策略。该方法通过构建优化模型，在满足电流限制、功率振荡约束的前提下，最小化公共连接点（PCC）处的负序电压，从而有效改善配电网电能质量。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的并网控制需求。随着分布式光伏渗透率提升，配电网电压不平衡问题日益突出，该优化算法可集成至阳光电源iSolarCloud智能运维平台或逆变器本地控制固件中，提升产品在弱电网环境下的适应性。建议研发团队将此负序电压抑制策略应用于工商业及地面光伏逆变器，增强...
用于感应电机驱动系统的增强型多步有限控制集模型预测控制
Augmented Multistep Finite-Control-Set Model Predictive Control for Induction Motor-Drive System
Xinyue Li · Wei Tian · Qifan Yang · Petros Karamanakos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种基于有限控制集原理的观测器增强型多步模型预测控制策略，旨在提升控制回路在面对外部扰动、参数失配及模型不确定性时的鲁棒性。文中首先分析了参数失配对多步有限控制集模型预测控制的影响，并提出了相应的补偿方案。
解读: 该研究提出的增强型多步模型预测控制（MPC）策略，核心在于提升系统的鲁棒性和抗扰动能力。虽然该文针对感应电机驱动，但其核心控制算法逻辑可迁移至阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）中。在弱电网环境下，逆变器面临模型参数漂移和电网扰动挑战，引入观测器增强的MPC策略有助于提升并网电流质量和系...
基于PSC-PWM的模块化多电平变换器载波移相角分析与优化
Analysis and Optimization of Carrier Phase Displacement Angles for Modular Multilevel Converters With PSC–PWM
Bin Zhang · Jiapeng Yin · Qifan Yang · Ningyi Dai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）中传统的载波移相脉宽调制（PSC-PWM）方案进行了深入研究。文章指出传统方案忽略了相间载波相位偏移（P2PCPD）的影响，通过全面分析P2PCPD角对变换器谐波特性的影响，提出了优化策略，旨在提升MMC系统的输出电能质量。
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系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。通过优化PSC-PWM的载波相位偏移，可以有效降低输出电流谐波，减少对滤波器的体积要求，从而提升系统功率密度并降低损耗。建议研发团队将该优化算法集成至iSolarCloud智能运维平台的底层控...
计算高效的固定开关频率直接模型预测控制
Computationally Efficient Fixed Switching Frequency Direct Model Predictive Control
Qifan Yang · Petros Karamanakos · Wei Tian · Xiaonan Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种用于驱动系统的直接模型预测控制（MPC）方法。该算法在保持直接控制器快速动态响应特性的同时，实现了优于传统线性控制器加调制器的稳态性能，并有效确保了开关频率的固定，解决了传统MPC开关频率不固定带来的谐波频谱分布不均问题。
解读: 该技术对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（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）领域，传统MPC虽动态响应快，但开关频率波动导致输出谐波难以滤波。该研究提出的固定开关频率MPC方案，能够显著优化逆变器输出电能质量，降低滤波器设计难度，提升系统效率。建议研发团队将其引入iSolar...
变速驱动器的快速间接模型预测控制
Fast Indirect Model Predictive Control for Variable Speed Drives
Wei Tian · Qifan Yang · Xiaonan Gao · Petros Karamanakos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了针对感应电机和同步电机驱动的间接模型预测控制（MPC）。间接MPC的优化问题通常被表述为带约束的二次规划（QP）问题，需要求解器进行计算。本文旨在解决传统QP求解器在实时控制中计算量大的问题，提出了一种快速求解策略，以提升驱动系统的动态性能和控制效率。
解读: 该研究提出的快速间接模型预测控制算法对阳光电源的核心产品线具有显著的优化潜力。在光伏逆变器和风电变流器中，MPC算法能有效提升系统动态响应速度和电流质量。特别是在PowerTitan等大型储能变流器（PCS）中，通过优化QP求解过程，可以在保证计算实时性的前提下，实现更精细的功率控制和更优的谐波抑制...
考虑控制输入约束的模块化多电平变换器模型预测控制
Model Predictive Control of a Modular Multilevel Converter Considering Control Input Constraints
Xiaonan Gao · Wei Tian · Qifan Yang · Na Chai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对模块化多电平变换器（MMC）中模型预测控制（MPC）计算复杂度高的问题，现有调制方法虽能降低负担，但往往忽略了实际物理约束。本文提出一种考虑控制输入约束的MPC策略，旨在提升MMC在实际运行中的控制性能与稳定性。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑演进方向。该研究提出的考虑物理约束的MPC算法，能够有效优化大功率变换器的动态响应，并在复杂电网环境下提升控制精度。对于阳光电源而言，该技术可应用于提升大型地面电站及电网侧储能系统的并网电能质量，特别是在...
一种带扰动观测器的表贴式永磁同步电机双参考坐标系多步直接模型预测电流控制
A Dual Reference Frame Multistep Direct Model Predictive Current Control With a Disturbance Observer for SPMSM Drives
Xinyue Li · Qifan Yang · Wei Tian · Petros Karamanakos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对模型预测控制中参数失配导致的性能下降问题，本文提出了一种改进的直接模型预测电流控制方法。通过引入扰动观测器，增强了系统对参数失配和外部扰动的鲁棒性，有效提升了SPMSM驱动系统的控制精度与稳定性。
解读: 该研究提出的带扰动观测器的模型预测控制（MPC）算法，主要针对电机驱动领域。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MPC算法在电力电子变换器中具有通用性。该技术可优化阳光电源电动汽车充电桩中的电机驱动控制，或为储能变流器（PCS）在弱电网环境下的电流环控制提供鲁棒性改进思路...
中压驱动器基于梯度的预测脉冲模式控制—第二部分：性能评估
Gradient-Based Predictive Pulse Pattern Control of Medium-Voltage Drives—Part II: Performance Assessment
Mirza Abdul Waris Begh · Petros Karamanakos · Tobias Geyer · Qifan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文评估了基于梯度的预测脉冲模式控制（GP3C）在中压变速驱动系统中的性能，该系统由三电平中点钳位（NPC）逆变器和中压感应电机组成。通过硬件在环（HIL）测试和广泛的仿真研究，验证了该控制策略在提升系统动态响应与稳态性能方面的有效性。
解读: 该技术主要针对三电平NPC拓扑及中压驱动应用，与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）所采用的功率拓扑高度契合。GP3C控制策略在优化开关频率、降低谐波畸变及提升系统动态响应方面具有显著优势。建议研发团队关注该算法在大型光伏电站及储能系统并网控制中的应用潜力，特别是...
一种反激式变换器轻载降功耗控制新方案
A Novel Control Scheme for Light Load Power Reduction of Flyback Converter
Qifan Liu · Xi Jiang · Xiaowu Gong · Song Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
反激式变换器在轻载条件下的功耗优化是提升系统能效的关键。本文针对现有文献对轻载功耗研究不足的问题，提出了一种新型控制技术，旨在降低反激式变换器在轻载工况下的损耗，以满足日益增长的高能效设计需求。
解读: 反激式拓扑常用于阳光电源户用光伏逆变器的辅助电源（Auxiliary Power Supply）或小型充电桩的控制电路中。虽然阳光电源的核心产品（如PowerTitan、组串式逆变器）多采用LLC或三电平拓扑，但辅助电源的轻载效率直接影响整机的待机功耗和CEC/欧洲效率指标。该控制方案可优化辅助电源...
考虑内外环交互作用的构网型电压源变换器小信号稳定性控制阻尼效应研究
Effect of Control Damping on Small-Signal Stability of Grid-Forming VSCs Considering Interaction Between Inner and Outer Loops
Jianing Liu · Yanghong Xia · Wei Wei · Qifan Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
传统dq坐标系下双环控制的强耦合性使得构网型变换器（GFM VSC）的稳定性分析复杂，常被忽略的内外环交互作用对系统稳定性至关重要。本文提出一种解耦内环控制方法以降低系统阶数，并深入分析了控制阻尼对系统小信号稳定性的影响。
解读: 随着电力系统中高比例可再生能源接入，构网型（GFM）技术是阳光电源PowerTitan储能系统及大型光伏逆变器提升弱电网支撑能力的关键。本文提出的解耦内环控制与阻尼优化方法，能够有效解决多环控制带来的复杂耦合问题，提升系统在弱电网环境下的稳定性。建议研发团队在PowerTitan系列PCS的控制算法...
一种用于三电平中点钳位逆变器驱动感应电机的固定开关频率直接模型预测控制
A Fixed Switching Frequency Direct Model Predictive Control for Neutral-Point-Clamped Three-Level Inverters With Induction Machines
Qifan Yang · Petros Karamanakos · Eyke Liegmann · Wei Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种针对三相三电平中点钳位（NPC）逆变器驱动感应电机的直接模型预测控制（MPC）方案。该算法在保持直接控制策略优势的同时，实现了固定开关频率运行，并使定子电流的谐波频谱呈现离散分布，有效改善了系统的输出性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，以及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。目前阳光电源的高功率密度产品广泛采用三电平拓扑，传统的MPC算法虽动态响应快，但开关频率不固定导致滤波器设计困难。本文提出的固定开关频率MPC方案，能有效优化输出谐波特性，降低滤波器体积与损耗，提升系统并网电...
一种用于反激变换器轻载功率降低的新型控制方案
A Novel Control Scheme for Light Load Power Reduction of Flyback Converter
Qifan Liu · Xi Jiang · Xiaowu Gong · Song Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
降低功耗是反激式转换器设计与开发中的首要考虑因素。然而，现有文献尚未对反激式转换器在轻载情况下的功耗进行广泛研究。鉴于反激式转换器的快速普及，有必要开发一种在轻载条件下降低反激式转换器功耗的新技术。本文介绍了一种采用平均功率降低策略的反激式转换器新型功率损耗降低方法。采用台积电 0.5 微米双极 - 互补金属氧化物半导体 - 双扩散金属氧化物半导体（BCD）混合信号工艺制造了一款控制集成电路，并通过一个 15 瓦/15 伏的原型实验测试板进行了验证。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项反激变换器轻载功耗降低技术具有显著的应用价值。反激变换器作为辅助电源广泛应用于我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品中，为控制电路、通信模块、传感器等提供低压供电。在实际运行场景中，这些辅助电源长期处于轻载或待机状态，其能效直接影响系统整体待机功耗和能效等级认证。 该论...