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用于补偿电网电压畸变的实时优化脉冲模式
Real-Time Optimized Pulse Patterns to Compensate for Distorted Grid Voltages
Ellis Tsekouras · Ricardo P Aguilera · Tobias Geyer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对高功率变换器，优化脉冲模式（OPPs）在低开关频率下具有优异的谐波性能。传统OPPs设计基于理想电网假设，但在实际应用中，电网电压畸变会影响其性能。本文提出了一种实时优化脉冲模式的方法，以补偿电网电压畸变，提升变换器在复杂电网环境下的电能质量。
解读: 该技术对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）具有重要意义。在高压大功率应用场景下，降低开关频率以减少损耗是提升效率的关键，而OPP技术能有效平衡效率与谐波性能。针对弱电网或畸变电网环境，该实时优化算法能显著提升阳光电源产品的并网电能质量，增强系统在复杂电网下的稳定...
级联H桥逆变器的多步模型预测控制：公式化与分析
Multistep Model Predictive Control for Cascaded H-Bridge Inverters: Formulation and Analysis
Roky Baidya · Ricardo P. Aguilera · Pablo Acuna · Sergio Vazquez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出了一种适用于级联H桥逆变器的长预测时域（多步）模型预测控制（MPC）方法。该方法将输出电流和电压参考的全稳态系统信息纳入MPC公式中，克服了传统单步预测控制器仅跟踪电流参考的局限性，提升了控制性能。
解读: 级联H桥（CHB）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变流器（PCS）中具有重要应用潜力。传统MPC在长预测时域下计算量巨大，本文提出的多步MPC优化方案能够有效提升复杂拓扑下的动态响应速度和稳态精度。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大功率储能系统的控制算法升级中，通过引...
新型双模式有源中点钳位五电平变换器系列
New Family of Dual-Mode Active Neutral Point-Clamped Five-Level Converters
Reza Barzegarkhoo · Majid Farhangi · Sze Sing Lee · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种结合飞跨电容（FC）技术的新型有源中点钳位（ANPC）五电平变换器。该拓扑有效解决了传统ANPC变换器直流母线电压利用率不足的问题，具有损耗低、器件应力小、支持双向功率流动及抑制漏电流等优势，在工业应用中极具潜力。
解读: 该研究提出的五电平拓扑技术对于阳光电源的高功率密度逆变器研发具有重要参考价值。特别是在大型地面光伏电站及高压储能变流器（如PowerTitan系列）领域，通过提升电平数和母线利用率，可显著降低输出滤波器体积，提升系统整体效率。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级PCS中的损耗分布与控制复杂度，探索其在提升...
模块化多电平变换器连续降阶模型的局限性与精度分析
Limitations and Accuracy of a Continuous Reduced-Order Model for Modular Multilevel Converters
Andres M. Lopez · Daniel E. Quevedo · Ricardo P. Aguilera · Tobias Geyer 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文分析了模块化多电平变换器（MMC）降阶模型的局限性，阐明了其模型精度与运行频率及变换器参数之间的关系。虽然降阶模型简化了MMC的分析并提供了行为洞察，但其精度受多种因素制约。
解读: MMC拓扑在大型光伏电站及高压直流输电（HVDC）领域具有重要应用潜力。阳光电源在大型集中式逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）中，对变换器的动态响应和控制精度要求极高。本文提出的降阶模型精度分析方法，有助于研发团队在进行大规模并网系统仿真时，在计算效率与控制精度之间取得平衡。建议在开发高...
一种具有单级集成动态电压升压功能的新型有源中点钳位五电平逆变器
A Novel Active Neutral Point-Clamped Five-Level Inverter With Single-Stage-Integrated Dynamic Voltage Boosting Feature
Reza Barzegarkhoo · Majid Farhangi · Sze Sing Lee · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种新型有源中点钳位（ANPC）五电平逆变器拓扑，通过单级集成方式实现了动态电压升压功能。该拓扑旨在解决传统多电平逆变器直流侧电压利用率低的问题，在保持双向功率流能力、降低共模电压和漏电流的同时，提升了电路设计的简洁性与系统整体效率。
解读: 该拓扑通过单级集成升压技术，有效提升了直流侧电压利用率，这对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和大型集中式逆变器具有重要参考价值。在光伏发电场景中，该技术可减少对前端DC-DC升压级的依赖，从而降低系统损耗并提升功率密度。对于PowerTitan等储能变流器（PCS）产品，该五电平拓扑能进一步优化...
一种具有共地无变压器概念的新型双模开关电容五电平逆变器
A Novel Dual-Mode Switched-Capacitor Five-Level Inverter With Common-Ground Transformerless Concept
Reza Barzegarkhoo · Yam P. Siwakoti · Ricardo P. Aguilera · Md. Noman Habib Khan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型共地（CG）无变压器五电平逆变器，旨在解决光伏并网系统中的漏电流问题并提升转换效率。该拓扑通过开关电容技术实现了单级功率转换，有效应对了宽输入电压范围下的输出电压调节挑战，为提升光伏逆变器的功率密度和电能质量提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（SG系列）及户用光伏产品线具有重要参考价值。共地（CG）架构能从物理层面彻底消除漏电流，提升系统安全性，这与阳光电源在户用及工商业场景中追求高效率、高可靠性的设计理念高度契合。五电平拓扑的应用有助于进一步减小滤波电感体积，提升功率密度，从而降低整机成本。建议研发团队评...
适用于高频交流微电网的九电平九开关共地开关电容逆变器
Nine-Level Nine-Switch Common-Ground Switched-Capacitor Inverter Suitable for High-Frequency AC-Microgrid Applications
Reza Barzegarkhoo · Majid Farhangi · Sze Sing Lee · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种新型单源共地（CG）升压九电平（9L）逆变器。该拓扑具备漏电流小、单级升压、结构紧凑及高效等特点，特别适用于以可再生能源为输入的高频交流（HFac）微电网应用，有效提升了系统功率密度与转换效率。
解读: 该拓扑的共地（Common-Ground）特性对于抑制光伏组件对地寄生电容引起的漏电流具有显著优势，非常契合阳光电源组串式逆变器（SG系列）在提升安全性和降低电磁干扰方面的技术需求。其单级升压与九电平输出能力，有助于进一步优化逆变器功率密度，减少滤波器体积，提升转换效率。建议研发团队关注该拓扑在高频...
一种单源单级开关升压多电平逆变器：运行、拓扑扩展及实验验证
A Single-Source Single-Stage Switched-Boost Multilevel Inverter: Operation, Topological Extensions, and Experimental Validation
Majid Farhangi · Reza Barzegarkhoo · Ricardo P. Aguilera · Sze Sing Lee 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一系列具有单级动态升压功能的多电平变换器，其特点包括元器件数量少、模块化结构、双向运行能力、连续输入电流及高效率。该结构基于嵌入准H桥（QHB）单元的三电平单级升压集成逆变器。
解读: 该拓扑通过单级升压实现多电平输出，显著减少了功率器件数量，有助于提升阳光电源组串式逆变器和户用逆变器的功率密度与转换效率。其连续输入电流特性对光伏组件的MPPT跟踪更为友好，且模块化设计符合公司产品平台化开发趋势。建议研发团队评估该拓扑在小型化、高效率户用逆变器中的应用潜力，重点关注其在宽输入电压范...
基于三角形连接级联H桥变换器的梯次利用电池储能系统SoC均衡双级MPC控制
Dual-Stage MPC for SoC Balancing in Second-Life Battery Energy Storage Systems Based on Delta-Connected Cascaded H-Bridge Converters
Pablo Poblete · Rodrigo H. Cuzmar · Ricardo P. Aguilera · Javier Pereda 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
利用梯次利用电池（SLBs）构建储能系统具有显著的经济与环保价值。级联H桥（CHB）变换器因其高效率和低成本，成为将SLBs接入电网的理想选择。针对SLBs容量不一致导致的功率分配不均问题，本文提出了一种双级模型预测控制（MPC）策略，有效实现了各子模块间的荷电状态（SoC）均衡。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列大型储能系统具有重要参考价值。随着储能市场对梯次利用电池应用需求的增加，电池组间的不一致性管理成为核心痛点。级联H桥拓扑结合MPC控制策略，能够实现更精细的功率分配和SoC均衡，从而延长电池系统寿命并提升整体利用率。建议研发团队关注该双...
一种针对相间功率不平衡问题的瞬时功率理论扩展
An Instantaneous Power Theory Extension for the Interphase Power Imbalance Problem
Ricardo P. Aguilera · Pablo Acuna · Christian Rojas · Josep Pou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对并网变换器在各相功率水平不一致时的控制难题，提出了瞬时功率理论（IPT）的扩展方法。传统IPT在处理相间功率不平衡时存在局限，该研究通过改进理论模型，实现了对相间功率交互的精确描述，为不平衡电网下的变换器控制提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan储能系统具有重要意义。在弱电网或三相负载不平衡的实际应用场景中，逆变器往往面临相间功率分配不均的挑战。通过引入该扩展瞬时功率理论，阳光电源可优化并网控制算法，提升逆变器在复杂电网环境下的输出电流质量和稳定性。特别是在构网型（GFM）储能变流器中，...
多电平功率变换器的选择性谐波消除模型预测控制
Selective Harmonic Elimination Model Predictive Control for Multilevel Power Converters
Ricardo P. Aguilera · Pablo Acuna · Pablo Lezana · Georgios Konstantinou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种将有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）与选择性谐波消除（SHE）调制策略相结合的控制方法，用于多电平功率变换器。该方法通过预设的SHE电压模式作为稳态参考，在保证系统电流跟踪性能的同时，有效优化了输出电压的谐波频谱。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在大型组串式逆变器（如SG320HX）和集中式逆变器中，随着多电平拓扑的应用，谐波抑制是提升电能质量的关键。将MPC与SHE结合，既能利用MPC的快速动态响应能力，又能通过SHE优化低次谐波，从而减小输出滤波器体积，降低成本。建议研发团队在下一代高功率密度逆...
基于空间矢量选择性谐波消除的电流源变换器模型预测开关模式控制
Model Predictive Switching Pattern Control for Current-Source Converters With Space-Vector-Based Selective Harmonic Elimination
Hang Gao · Bin Wu · Dewei Xu · Ricardo P. Aguilera 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种用于电流源变换器（CSC）的模型预测开关模式控制（MPSPC）方法。该方法结合了基于空间矢量的选择性谐波消除（SHE）技术与负载电流预测，在稳态下实现了优异的低次谐波抑制性能，并显著改善了系统的动态响应速度。
解读: 该研究提出的MPSPC控制策略在提升逆变器电能质量和动态响应方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，该算法可优化并网电流谐波特性，特别是在弱电网环境下，能有效提升系统的稳定性。此外，该技术对电流源型储能变流器（PCS）的控制优化具有参考价值，有助于降低滤波器体积，提升功率密度。建议...
基于人工神经网络的实时选择性谐波控制PWM
Real Time Selective Harmonic Control—PWM Based on Artificial Neural Networks
Irati Ibanez-Hidalgo · Alain Sanchez-Ruiz · Angel Perez-Basante · Asier Zubizarreta 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
选择性谐波消除脉宽调制（SHE-PWM）是中压大功率变换器中常用的低开关频率调制技术。该方法能在调节基波分量的同时消除低次谐波。然而，有源电力滤波器（APF）等应用场景需要同时对基波和特定谐波进行实时调节，本文提出了一种基于人工神经网络的实时控制方案以解决该问题。
解读: 该技术对阳光电源的中压大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在电网环境日益复杂的情况下，利用神经网络实现SHE-PWM的实时动态调节，可有效提升逆变器在弱电网下的谐波抑制能力，降低输出滤波器体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注该算法在DSP/F...
多电平飞跨电容变换器的单载波相移PWM实现方法
Single-Carrier Phase-Disposition PWM Implementation for Multilevel Flying Capacitor Converters
Amer M. Y. M. Ghias · Josep Pou · Gabriel J. Capella · Vassilios G. Agelidis 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种用于多电平飞跨电容（FC）变换器的单三角载波相移脉宽调制（PD-PWM）实现方案。该方法相比传统基于多个梯形载波的PD-PWM技术更为简便，在保持电容电压自然平衡特性的同时，降低了控制复杂度，提升了系统实现的灵活性。
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，是阳光电源下一代高功率密度组串式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）的技术储备方向。该文提出的单载波PWM实现方案能够有效简化控制逻辑，降低DSP/FPGA的计算负担，有助于提升产品在复杂电网环境下的动态响应速...
牵引供电系统中交错四象限变流器的窗口化SHE-PWM谐振抑制方法
Windowed SHE-PWM of Interleaved Four-Quadrant Converters for Resonance Suppression in Traction Power Supply Systems
Kejian Song · Georgios Konstantinou · Wu Mingli · Pablo Acuna 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
针对交流电力机车中多个交错四象限变流器产生的高频开关谐波引发牵引供电系统谐振的问题，本文提出了一种窗口化选择性谐波消除脉宽调制（SHE-PWM）方法。通过窗口化设计与预计算解，该方法能有效抑制特定频率下的谐振，提升系统稳定性。
解读: 该研究提出的窗口化SHE-PWM技术在谐波抑制和电网谐振阻尼方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可深度应用于大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的并网控制策略中。在弱电网环境下，多台逆变器并联易引发谐振，引入该算法可优化多机并联系统的谐波特性，提升电网适应性。建议...
关于瞬态对中压驱动多步模型预测控制影响的研究
On the Impact of Transients on Multistep Model Predictive Control for Medium-Voltage Drives
Pablo Acuna · Christian A. Rojas · Roky Baidya · Ricardo P. Aguilera 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
在中压驱动系统中，多步模型预测控制（MPC）能有效降低定子电流总谐波畸变率，从而减少损耗并提升效率。然而，在实际工程实现中，瞬态过程是否会显著影响其稳态性能的提升仍存在不确定性。本文探讨了电机参数时变特性对MPC控制性能的影响。
解读: 该研究探讨的多步模型预测控制（MPC）技术对于阳光电源的高功率密度产品线（如集中式逆变器、大型储能PCS及风电变流器）具有重要参考价值。中压驱动中的MPC优化策略可直接迁移至大功率电力电子变换器的电流环控制中，有助于进一步降低谐波含量，提升系统效率。建议研发团队关注瞬态下的控制鲁棒性分析，将其应用于...
面向并网三电平NPC变换器的计算高效级联最优开关序列模型预测控制
Computationally Efficient Cascaded Optimal Switching Sequence MPC for Grid-Connected Three-Level NPC Converters
Andres Mora · Roberto Cardenas-Dobson · Ricardo P. Aguilera · Alejandro Angulo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文针对并网三电平中点钳位（NPC）变换器，提出了一种基于最优开关序列（OSS）的模型预测控制（MPC）策略。该级联OSS-MPC策略无需权重因子即可平衡直流侧电容电压，并在扰动情况下实现对电网电流和电容电压的最优控制，显著提升了计算效率与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。三电平NPC拓扑广泛应用于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）。传统的MPC算法因权重因子整定困难及计算量大，在工程应用中受限。本文提出的级联OSS-MPC策略通过消除权重因子并优化计算效率，能够显著提升大功率变流器在弱电网...
电力变换器长预测时域有限控制集模型预测控制问题的计算分析
Computational Analysis of the Long Horizon FCS-MPC Problem for Power Converters
Eduardo Zafra · Sergio Vazquez · Tobias Geyer · Ricardo P. Aguilera 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对电力变换器的长预测时域有限控制集模型预测控制（LPH-FCS-MPC）问题，本文提出将其重构为盒约束整数最小二乘（ILS）问题。通过球形译码方法求解，无需穷举搜索，从而有效降低了计算复杂度，为高性能电力电子控制提供了新思路。
解读: 该研究直接优化了FCS-MPC算法的计算效率，对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，采用长预测时域MPC可显著提升动态响应性能和电能质量。通过引入球形译码等高效算法，可以在不增加硬件算力成本的前提下，实现更复杂的控制...
基于卡尔曼滤波谐波补偿器的级联H桥变换器无偏置最优控制
Offset-Free Optimal Control of Cascaded H-Bridge Converters Based on a Kalman Filter Harmonic Compensator
Pablo Poblete · Ricardo P. Aguilera · Javier Pereda · Rodrigo H. Cuzmar 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
级联H桥（CHB）变换器广泛应用于电力驱动、静止同步补偿器及电池储能逆变器。最优控制策略因其多目标优化能力和设计简洁性备受关注。本文提出了一种基于卡尔曼滤波谐波补偿器的无偏置最优控制方法，旨在提升CHB变换器在复杂工况下的稳态精度与动态响应性能，有效抑制谐波并消除控制偏差。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏集中式逆变器具有重要参考价值。CHB拓扑在兆瓦级储能和高压并网场景中具有显著优势，通过引入卡尔曼滤波谐波补偿器，可进一步提升系统在弱电网环境下的电能质量和控制鲁棒性。建议研发团队关注该算法在多电平PCS中的应用，...
不平衡电压跌落期间基于多目标优化的逆变器分布式电源电流参考生成策略
Many-Objective Optimized Current Reference Generation Strategy for Inverter-Based Distributed Generators During Unbalanced Voltage Sags
Fankai Wen · Pablo Acuna · Zhige Yuan · Chenggang Cui 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
传统低电压穿越（LVRT）控制中的电流参考生成器（CRG）通常仅优化单一目标（如抑制功率振荡），导致总谐波失真（THD）等其他性能指标下降。本文提出了一种多目标优化电流参考生成策略（MaO-OCRGS），通过权衡多个性能指标，在不平衡电压跌落工况下实现更优的并网电流控制。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器的并网控制算法。在电网故障（如不平衡电压跌落）期间，提升逆变器的LVRT性能是保障电网稳定性的关键。该多目标优化策略可集成至阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层控制固件中，在抑制功率振荡的同时优化输出电流质量（THD），从...
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