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用于改善级联系统稳定性及其源变换器动态性能的源侧串联虚拟阻抗控制
Source-Side Series-Virtual-Impedance Control to Improve the Cascaded System Stability and the Dynamic Performance of Its Source Converter
Xin Zhang · Qing-Chang Zhong · Visakan Kadirkamanathan · Jinsong He 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文针对直流级联系统中的不稳定性问题,提出了一种源侧串联虚拟阻抗控制策略。该方法在保证系统稳定性的同时,有效克服了传统稳定控制对系统动态性能的负面影响,实现了稳定性与动态响应的平衡。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及光伏组串式逆变器具有重要价值。在多级变换器级联架构中,输入阻抗与输出阻抗的匹配是系统稳定性的核心挑战。该虚拟阻抗控制策略可直接应用于PCS的控制算法优化,提升在弱电网或复杂直流母线环境下的系统鲁棒性。建议研发团队将其集成至i...
通过负载变换器的自适应串联虚拟阻抗控制实现级联DC/DC变换器的稳定性
Stabilization of Cascaded DC/DC Converters via Adaptive Series-Virtual-Impedance Control of the Load Converter
Xin Zhang · Qing-Chang Zhong · Wen-Long Ming · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文探讨了级联DC/DC变换器系统的稳定性问题。研究表明,通过对负载变换器输入阻抗进行幅值补偿(SAC)比相位补偿(SPC)具有更好的稳定性,且SAC方案可实现无条件稳定。文章进一步对比了两种补偿策略在级联系统中的性能表现。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线,如PowerTitan/PowerStack储能系统及组串式光伏逆变器。在多级变换架构中,级联系统的阻抗匹配与稳定性是系统设计的难点。SAC(幅值补偿)策略的应用可显著提升系统在弱电网或复杂负载工况下的稳定性,减少振荡风险。建议研发团队在PCS控制算法中引入自适应...
一种用于稳定具有LC输入滤波器的DC/DC变换器并提升滤波器性能的虚拟RLC阻尼器
A Virtual RLC Damper to Stabilize DC/DC Converters Having an LC Input Filter while Improving the Filter Performance
Xin Zhang · Qing-Chang Zhong · Wen-Long Ming · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
DC/DC变换器输入端的LC滤波器在变换器作为恒功率负载(CPL)运行时可能导致系统不稳定。本文提出了一种虚拟RLC阻尼器,通过双端口网络分析法研究了其对LC滤波器的影响,证明了该方法在抑制振荡、提升滤波器性能及增强系统稳定性方面的有效性。
解读: 该研究对于阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、ST系列PCS)及组串式逆变器具有重要意义。在光储系统中,直流侧LC滤波器与后级恒功率控制的变换器耦合易引发振荡,特别是在弱电网或复杂阻抗环境下。通过引入虚拟RLC阻尼控制策略,无需增加额外的硬件损耗,即可有效提升直流侧稳定性,优化系统动态响应...
多电平变换器45°坐标系α′β′下的空间矢量调制
Space Vector Modulation in the 45° Coordinates α′β′ for Multilevel Converters
Cui Wang · Qing-Chang Zhong · Nengfei Zhu · Si-Zhe Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
空间矢量调制(SVM)在两电平和三电平变换器中应用广泛,但随着电平数增加,扇区划分、开关状态及序列复杂度呈指数级增长,限制了其在工业高压大功率多电平变换器中的应用。本文提出了一种在45°坐标系下的SVM策略,旨在简化多电平变换器的算法实现难度。
解读: 该研究针对多电平变换器控制算法的简化,对阳光电源的高压大功率产品线(如集中式光伏逆变器、大型储能系统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和多电平拓扑演进,降低SVM算法的计算复杂度不仅能提升控制响应速度,还能降低对主控芯片(DSP/FPGA)的算力要求,从而优...
通过减少双输出整流器电感以提升功率密度
Reducing the Inductors of Rectifiers Having Two Outputs to Improve Power Density
Qing-Chang Zhong · Wen-Long Ming · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种改进型单相双输出整流器(RECTO)拓扑。通过优化中性点电感布局,使其不再处于电网电流路径中,从而显著降低了电感电流应力并减小了体积,有效提升了系统的功率密度。
解读: 该研究关注的功率密度提升与电感优化技术,对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在户用储能系统及小型化充电桩设计中,减小磁性元件体积是实现高功率密度的关键。通过优化拓扑结构降低电感电流应力,不仅能降低物料成本(BOM),还能提升整机效率。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源单相户用逆变...
θ-变换器中性电感电流应力降低技术
Current-Stress Reduction for the Neutral Inductor of θ-Converters
Wen-Long Ming · Qing-Chang Zhong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文针对近期提出的θ-变换器进行了改进。通过将中性电感重新布局至直流侧,在不影响原变换器降低电压纹波、漏电流及总电容需求等优势的前提下,有效降低了中性电感的电流应力。研究基于改进后的平均电路模型展开。
解读: 该研究提出的θ-变换器优化方案对于阳光电源的户用及工商业组串式逆变器具有重要的参考价值。通过降低中性电感电流应力,可进一步提升单相逆变器的功率密度,减小磁性元件体积,从而降低整机成本并提升效率。在户用光伏逆变器产品线中,该技术有助于优化漏电流抑制性能,提升系统安全性。建议研发团队评估该拓扑在小功率单...
通过在负载变换器输入端增加虚拟自适应并联阻抗实现级联直流变换器系统的稳定性
Stabilization of a Cascaded DC Converter System via Adding a Virtual Adaptive Parallel Impedance to the Input of the Load Converter
Xin Zhang · Qing-Chang Zhong · Wen-Long Ming · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
级联变换器是直流分布式电源系统的基础架构。由于变换器间的阻抗交互,级联系统易产生失稳。本文提出了一种通过在负载变换器输入端引入虚拟自适应并联阻抗的稳定方法,该方法无需预知系统中其他变换器的特性,有效解决了级联系统的阻抗匹配与稳定性问题。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网解决方案具有重要意义。在多级变换器级联场景下,阻抗交互导致的振荡是系统调试的难点。通过引入虚拟自适应阻抗控制策略,可以在不改变硬件拓扑的前提下,提升系统在弱电网或复杂负载环境下的稳定性。建议研发团队在PCS控制算...
一种显著降低电容需求的单相四开关整流器
A Single-Phase Four-Switch Rectifier With Significantly Reduced Capacitance
Wen-Long Ming · Qing-Chang Zhong · Xin Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文研究了一种显著降低电容需求的单相四开关整流器。该拓扑由一个传统整流桥臂和一个与两个直流母线电容连接的中性点桥臂组成。通过将纹波能量转移至下侧分压电容,使得上侧分压电容电压保持稳定,从而有效减小了系统所需的电容容量,提升了功率密度。
解读: 该技术通过优化拓扑结构降低直流侧电容需求,对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有重要参考价值。在户用逆变器中,减小电容体积可显著提升功率密度,降低成本并延长因电解电容老化导致的寿命瓶颈。对于充电桩产品,该拓扑有助于优化PFC级设计,提升整机效率与紧凑度。建议研发团队评估该拓扑在单相小功率变换器中...
一种降低共模电流、输出电压纹波及总电容需求的θ-变换器
A θ-Converter That Reduces Common Mode Currents, Output Voltage Ripples, and Total Capacitance Required
Qing-Chang Zhong · Wen-Long Ming · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种由两个桥臂四个开关管组成的单相θ-变换器。该拓扑实现了交流侧与直流侧共地,有效抑制了共模电流,并省去了隔离变压器。通过直流母线电容与输出电容的协同设计,该电路能够有效吸收双倍工频纹波电流,从而降低系统对电容容量的需求,提升功率密度。
解读: 该θ-变换器拓扑在共模电流抑制和电容优化方面的特性,对阳光电源的户用光伏逆变器(Residential PV Inverters)产品线具有重要参考价值。户用场景对体积、成本和电磁兼容性(EMC)要求极高,该拓扑通过共地设计简化了EMI滤波器设计,并降低了对大体积电解电容的依赖,有助于进一步提升逆变...
结合最小纹波点跟踪的直流系统负载变换器改进自适应串联虚拟阻抗控制
Improved Adaptive-Series-Virtual-Impedance Control Incorporating Minimum Ripple Point Tracking for Load Converters in DC Systems
Xin Zhang · Qing-Chang Zhong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文针对级联直流系统中自适应串联虚拟阻抗(ASVI)控制策略存在的PI控制器参数整定及纹波抑制问题,提出了一种结合最小纹波点跟踪的改进控制方法。该方法有效提升了负载变换器在不同源变换器下的稳定性及动态性能,解决了传统ASVI控制在特定频率下的局限性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及微电网解决方案具有重要参考价值。在直流耦合储能系统中,级联变换器间的阻抗匹配是系统稳定性的核心,ASVI控制策略能显著提升系统在弱电网或复杂负载下的鲁棒性。建议研发团队将其引入PCS控制算法中,通过最小纹波点跟踪优化直流母...
基于动态自学习粒子群算法的永磁同步电机驱动系统电气与机械参数全局辨识
Global Identification of Electrical and Mechanical Parameters in PMSM Drive Based on Dynamic Self-Learning PSO
Zhao-Hua Liu · Hua-Liang Wei · Xiao-Hua Li · Kan Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种永磁同步电机(PMSM)驱动系统的全局参数估计方法。该方法将电气参数、机械参数及电压源逆变器(VSI)非线性视为一个整体,构建为单一参数优化模型。通过引入动态学习估计器,实现了对电气参数的实时跟踪与辨识。
解读: 该研究提出的参数辨识算法对阳光电源的电机驱动类业务(如风电变流器及储能系统中的辅助电机控制)具有参考价值。通过精确辨识电机参数及逆变器非线性,可优化PWM控制策略,提升系统动态响应性能和效率。建议研发团队关注该算法在风电变流器控制策略中的应用,以提升变流器在复杂电网环境下的鲁棒性,并可探索将其应用于...
基于带学习策略动态粒子群算法的VSI驱动永磁同步电机参数辨识
Parameter Estimation for VSI-Fed PMSM Based on a Dynamic PSO With Learning Strategies
Zhao-Hua Liu · Hua-Liang Wei · Qing-Chang Zhong · Kan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种基于动态粒子群优化(DPSO-LS)的永磁同步电机(PMSM)关键参数辨识方法。该方法在参数模型中充分考虑了电压源逆变器(VSI)的非线性特性,实现了电机参数与逆变器非线性参数的同步辨识,有效提升了控制系统的精度。
解读: 该研究提出的参数辨识算法对阳光电源的电机驱动类产品(如风电变流器、储能系统中的辅助电机控制)具有参考价值。通过精确辨识逆变器非线性特性,可进一步优化变流器的控制精度,降低谐波畸变。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的鲁棒性,将其作为iSolarCloud智能运维平台中设备健康诊断与性能评估的潜在技术...
一种具有两个独立电压输出且降低基频电压纹波的单相整流器
A Single-Phase Rectifier Having Two Independent Voltage Outputs With Reduced Fundamental Frequency Voltage Ripples
Wen-Long Ming · Qing-Chang Zhong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
半桥整流器虽能提供双电压输出及三电平特性,但输出间存在耦合且受系统参数影响大,且由于分压电容电流中存在显著的基频分量,导致电压纹波较大。本文针对上述缺陷,提出了一种改进型单相整流拓扑,旨在实现双输出电压的解耦控制并有效抑制基频电压纹波。
解读: 该研究关注单相整流拓扑的纹波抑制与多输出解耦,对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有参考价值。在户用储能或小型充电桩系统中,若需实现多路直流输出,该拓扑提供的解耦控制方案可优化电容选型,降低纹波对后端电池寿命或负载的影响。建议研发团队关注其在减少无源器件体积方面的潜力,以提升户用产品功率密度。...