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面向永磁同步发电机风力发电系统中三电平NPC背靠背变流器的高效模型预测控制
Computationally Efficient DMPC for Three-Level NPC Back-to-Back Converters in Wind Turbine Systems With PMSG
Zhenbin Zhang · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
直接模型预测控制（DMPC）在多电平变流器中极具潜力，但传统方案计算量随开关状态呈指数增长，难以实时实现。本文提出了两种基于六边形候选集的高效DMPC方案，显著降低了计算复杂度，提升了三电平NPC背靠背变流器在风力发电系统中的实时控制性能。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的风电变流器产品线。三电平NPC拓扑是大型风电变流器的核心技术路径，而计算效率是实现高性能控制的关键瓶颈。本文提出的高效DMPC方案能有效降低处理器算力负担，提升变流器在复杂电网环境下的动态响应速度和稳态性能。建议研发团队评估该算法在阳光电源现有风电变流器控制平台上的移植可行...
一种实现多负载MCR无线电能传输系统高效率与目标功率分配的多频叠加方法
A Multifrequency Superposition Methodology to Achieve High Efficiency and Targeted Power Distribution for a Multiload MCR WPT System
Fuxin Liu · Yong Yang · Ze Ding · Xuling Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
磁耦合谐振（MCR）无线电能传输（WPT）技术在多负载独立供电方面具有显著优势。然而，不同负载的差异化能量需求及效率限制增加了系统设计难度。本文提出了一种新型驱动配置及多频叠加控制方法，旨在实现多负载系统的高效运行与精确功率分配。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但该研究提出的多频叠加控制与多负载功率分配策略，可为未来大功率无线充电技术储备提供参考。建议研发团队关注该拓扑在提升无线充电效率及多车协同充电场景下的应用潜力，...
无比例积分控制器的交流电机快速速度控制：使用扩展高增益状态观测器
Fast Speed Control of AC Machines Without the Proportional-Integral Controller: Using an Extended High-Gain State Observer
Fengxiang Wang · Junxiao Wang · Ralph M. Kennel · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
针对级联比例积分（PI）控制器调试复杂的问题，本文提出了一种基于扩展高增益状态观测器的直接电流控制方法。该方法旨在解决传统直接转矩控制和预测控制中存在的转矩脉动大及权重因子设计困难等挑战，实现了更优的动态响应与控制性能。
解读: 该研究提出的无PI控制器的高性能控制策略，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式光伏逆变器及风电变流器中，电机/发电机侧的电流控制精度直接影响系统效率与动态响应。通过引入扩展高增益状态观测器，可简化复杂的PI参数整定流程，提升系统在弱电网或复杂工况下的鲁棒性。建议研发团队评估该算法在Pow...
基于软开关范围和稳定输出功率的圆柱形线圈三相MCR无线电能传输系统参数优化
Parametric Optimization of a Three-Phase MCR WPT System With Cylinder-Shaped Coils Oriented by Soft-Switching Range and Stable Output Power
Fuxin Liu · Ze Ding · Xiewei Fu · Ralph M. Kennel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文研究了多相磁耦合谐振（MCR）无线电能传输技术，旨在解决中距离应用中负载空间位置变化的问题。通过生成旋转磁场，该技术有效降低了空间位置对输出功率和传输效率的限制。文章重点探讨了基于软开关范围和稳定输出功率的系统参数优化方法。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主，但无线充电技术代表了未来电动汽车补能的便捷化趋势。建议研发团队关注该拓扑在提升大功率无线传输效率及软开关控制方面的研究，为未来布局大功率无线充电桩技术储备提供参考，同时可探...
面向风力发电机组永磁同步发电机无传感器控制的计算高效型有限位置集锁相环
Computationally Efficient Finite-Position-Set-Phase-Locked Loop for Sensorless Control of PMSGs in Wind Turbine Applications
Mohamed Abdelrahem · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）已广泛应用于电力电子和电机驱动领域。其原理被扩展至锁相环（PLL），形成了用于风力发电机组（WTA）中永磁同步发电机（PMSG）无传感器控制的有限位置集锁相环（FPS-PLL）。针对传统FPS-PLL计算量大的问题，本文提出了一种计算高效的优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。在风电领域，无传感器控制技术能有效降低硬件成本并提高系统可靠性。FPS-PLL作为一种基于模型预测控制思想的算法，能够提升发电机侧变流器的动态响应速度和电网适应性。建议研发团队关注该算法的计算效率优化路径，将其集成至阳光电源的风电变流器控制平台中，以...
一种九电平分裂电容有源中点钳位逆变器及其最优调制技术
A Nine-Level Split-Capacitor Active-Neutral-Point-Clamped Inverter and Its Optimal Modulation Technique
Ibrahim Harbi · Mostafa Ahmed · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种基于五电平有源中点钳位（5L-ANPC）拓扑的新型混合九电平逆变器，旨在实现高效率应用。与传统ANPC拓扑相比，该逆变器减少了有源和无源元件的数量，且无需使用更高电压等级的开关管，仅需九个有源开关和八个驱动器即可实现。
解读: 该研究提出的九电平拓扑通过减少器件数量实现了更高的电平数，显著降低了输出谐波并提升了效率，这对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器技术演进具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的背景下，该拓扑可优化逆变器散热设计，降低磁性元件体积。建议研发团队评估其在兆瓦级光伏逆变器中的应用潜力，特别是针对...
用于直驱永磁同步发电机无传感器控制的有限位置集锁相环
Finite Position Set-Phase Locked Loop for Sensorless Control of Direct-Driven Permanent-Magnet Synchronous Generators
Mohamed Abdelrahem · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种用于变速风力发电机组表贴式永磁同步发电机（PMSG）无传感器控制的新型有限位置集锁相环（FPS-PLL）。该方法基于有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）概念，利用有限数量的转子位置来估计PMSG的反电动势，从而实现无传感器运行。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。通过引入FPS-PLL无传感器控制算法，可以省去风力发电机组中的物理位置传感器，从而降低系统硬件成本并提高在恶劣环境下的运行可靠性。该算法基于模型预测控制（MPC）理念，与阳光电源现有的高性能变流控制平台兼容性较好。建议研发团队评估该算法在直驱风电...
面向单相九电平ANPC变换器的低复杂度双矢量模型预测控制
Low-Complexity Dual-Vector Model Predictive Control for Single-Phase Nine-Level ANPC-Based Converter
Ibrahim Harbi · Mostafa Ahmed · Christoph M. Hackl · Jose Rodriguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种用于新型九电平有源中点钳位（ANPC）变换器的低复杂度双矢量有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略。该拓扑结构通过仅使用9个功率开关和2个飞跨电容，显著减少了开关数量，实现了九电平输出，有效提升了功率密度并降低了系统成本。
解读: 该研究提出的九电平ANPC拓扑及低复杂度MPC算法，对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器具有重要参考价值。通过减少开关器件数量并实现高电平输出，该技术有助于进一步提升逆变器的功率密度和效率，降低散热成本。建议研发团队关注该拓扑在单相高压输出场景下的应用潜力，特别是针对户用储能及小型光伏并网产品，通过优...
一种基于自适应直接磁链幅值估计的改进闭环电压模型观测器在感应电机无传感器预测直接电压控制中的应用
A Modified Closed-Loop Voltage Model Observer Based on Adaptive Direct Flux Magnitude Estimation in Sensorless Predictive Direct Voltage Control of an Induction Motor
Armaghan Aliaskari · Bahareh Zarei · S. Alireza Davari · Fengxiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
电压模型观测器是感应电机无传感器驱动中一种简单经济的磁链估计技术，但在低速区域性能较差。本文提出了一种改进的闭环电压模型观测器，通过自适应直接磁链幅值估计，解决了低速性能限制问题，并降低了复杂控制算法的计算负担。
解读: 该文献主要针对感应电机无传感器控制技术，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），但在风电变流器产品线中，电机驱动与控制技术具有底层逻辑的共通性。该研究提出的改进型观测器和模型预测控制（MPC）优化策略，可为阳光电源风电变流器在提升低速运行稳定性及降低计算资源占用方面提供算法参考...
模块化多电平级联变换器家族中的术语综述与拍频现象研究
Nomenclature Overview and Beat Frequency in the Family of AC/AC Modular Multilevel Cascade Converters
Mohammed Azharuddin Shamshuddin · Ralph M. Kennel · Diego Verdugo · IEEE Access · 2025年2月
本文扩展了MMCC变换器家族的命名体系，涵盖新兴模块化多电平拓扑。以MMCC-三星桥单元拓扑为例，系统研究了最近电平控制(NLC)在交交变换中产生的拍频振荡现象，引入双坐标分析方法并实现解耦控制环路。仿真验证了所提解耦NLC的有效性，可提升固态变压器等应用的电能质量，降低高频运行时的开关损耗。
解读: 该MMCC拓扑技术对阳光电源大功率储能系统具有参考价值。阳光ST2236UX储能变流器采用三电平拓扑，该研究的解耦控制和拍频抑制方法可进一步优化谐波性能。阳光电源在1500V高压储能系统中面临类似的多电平控制挑战，该技术可降低滤波器成本，提升系统功率密度和效率至98.5%以上。...