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基于电力电子的电力系统非线性模块化状态空间建模
Nonlinear Modular State-Space Modeling of Power-Electronics-Based Power Systems
Federico Cecati · Rongwu Zhu · Marco Liserre · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对电力电子电力系统的状态空间建模问题，指出传统通过虚拟电阻连接变流器与电网模型存在精度不足的问题。文章提出了一种非线性模块化建模方法，旨在更准确地描述变流器、输电线路与电网之间的交互，并分析了参数变化对系统稳定性的影响。
解读: 该建模方法对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）的并网稳定性分析具有重要价值。随着电网弱电网特性日益显著，传统的简化模型已难以满足高比例可再生能源接入的需求。该非线性模块化建模技术可提升阳光电源在复杂电网环境下的控制算法鲁棒性，特别是在构网型（GFM）技术研发...
一种考虑环境温度动态的热建模方法
A Thermal Modeling Method Considering Ambient Temperature Dynamics
Haoran Wang · Rongwu Zhu · Huai Wang · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种针对电力电子器件的热建模方法，解决了现有分析方法无法表征环境温度变化所引入的热动态问题。通过叠加定理和时域分析，研究了基于稳定环境温度的现有分析方法的局限性，并提出了改进的热建模方案。
解读: 该研究对于提升阳光电源全系列产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）的可靠性设计至关重要。在户外严苛环境下，环境温度的剧烈波动直接影响功率模块（IGBT/SiC）的结温寿命。通过引入动态热建模，研发团队可更精准地评估变流器在极端工况下的热应力，优化散热设计与降额策略，从而延长产品...
单相接地故障下智能变压器的控制
Control of Smart Transformer Under Single-Phase to Ground Fault Condition
Rongwu Zhu · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
在低压配电网中，电网故障会影响供电连续性。即使在单相接地故障下，健康相的持续运行能力也受到限制。智能变压器（ST）能够独立建立各相电压，从而在故障期间将运行模式从三相切换为两相，以维持供电稳定性。
解读: 该研究探讨的智能变压器（ST）在故障下的独立相控制技术，与阳光电源的构网型（Grid-forming）逆变器技术高度契合。在PowerTitan等储能系统及大型光伏电站应用中，提升系统在非对称故障下的不间断运行能力是核心竞争力。建议将该控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层算法...
模块化多电平变换器
MMC）的故障检测与定位方法
Fujin Deng · Zhe Chen · Mohammad Rezwan Khan · Rongwu Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化、高可用性和高电能质量，在高中压电力应用中极具吸引力。然而，由于MMC由大量功率子模块（SM）组成，可靠性成为其核心挑战。本文提出了一种针对MMC的有效故障检测与定位方法。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中提升功率等级和电能质量的关键技术路径。随着储能系统向高压化、大容量化发展，子模块数量增加带来的可靠性风险日益凸显。本文提出的故障检测与定位方法，能够有效提升系统在复杂工况下的运维效率，降低故障停机时间。建议研发团队将...
用于提升并网逆变器电流动态性能的数据回归补偿算法
Data Regression Compensation Algorithm for Improving the Current Dynamic Performance of Grid-Tied Inverters
Cong Li · Qi Zhang · Rongwu Zhu · Fujin Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
并网逆变器的非线性特性会降低系统性能。虽然基于内模原理的控制器可抑制非线性，但其在计算耗时与模型不确定性之间存在权衡。本文提出一种数据驱动方法，旨在消除非线性影响并提升并网逆变器的动态性能。
解读: 该算法直接针对光伏逆变器的核心控制痛点，即非线性带来的动态性能损耗。对于阳光电源的组串式和集中式逆变器产品线，该数据驱动补偿策略可有效提升在复杂电网环境下的电流跟踪精度和响应速度，减少对精确数学模型的依赖，从而增强产品在弱电网或电网波动下的稳定性。建议研发团队评估该算法在iSolarCloud平台数...
基于可变零矢量位置调制的DC-AC“会说话”功率转换
DC–AC Talkative Power Conversion Based on Variable Zero-Vector Position Modulation
Yang Leng · Rongwu Zhu · Peter Adam Hoeher · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
“会说话”的功率转换（TPC）技术通过在开关纹波中嵌入信息，实现功率与数据的同步传输，无需或仅需极少额外硬件。本文针对DC-AC逆变器提出了一种基于可变零矢量位置调制的TPC方案，旨在降低智能电网及可再生能源电站中的通信基础设施成本。
解读: 该技术通过调制开关纹波实现电力载波通信，对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有重要意义。在组串式光伏逆变器和PowerStack储能系统中，该技术可利用现有的电力线实现设备间的高速通信，减少通信线缆铺设，降低系统集成成本。对于分布式光伏和储能项目，这能显著提升运维数据的采集密度与实时性。...
电压源变换器的状态反馈重塑控制
State Feedback Reshaping Control of Voltage Source Converter
Federico Cecati · Rongwu Zhu · Sante Pugliese · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对弱电网下锁相环（PLL）与直流/交流电压控制交互导致的低频稳定性问题，本文提出一种状态反馈重塑控制策略。该方法克服了传统单输入单输出反馈在处理d-q轴电流参考不对称及交直流侧耦合时的阻尼限制，有效提升了变换器在弱电网环境下的并网稳定性。
解读: 该研究直接针对弱电网并网稳定性挑战，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有极高应用价值。在当前全球电网强度不断下降的背景下，该控制策略能显著提升产品在复杂电网环境下的鲁棒性，减少谐振风险。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运维平台的仿真模型...
智能变压器中具有有限反向功率额定值的不对称双向DC-DC变换器
Asymmetrical Bidirectional DC–DC Converter With Limited Reverse Power Rating in Smart Transformer
Rongwu Zhu · Felix Hoffmann · Nimrod Vazquez · Kangan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
随着分布式电源在低压配电网中渗透率的提高，智能变压器可能面临反向功率流问题，且其反向功率通常小于正向功率。本文提出了一种不对称双向DC-DC变换器（AB-DC/DC），通过采用两个不同容量的整流器，优化了变换器在不对称功率流场景下的效率与成本，适用于智能变压器及相关电力电子接口。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。在微电网和工商业储能应用中，双向功率流是核心需求，但往往存在正反向功率不对称的工况。该不对称拓扑设计能够有效降低变换器在特定应用场景下的硬件成本和损耗，提升系统整体经济性。建议研发团队关注该拓...
基于多绕组变压器的DC-DC变换器综合评估
A Comprehensive Assessment of Multiwinding Transformer-Based DC–DC Converters
Thiago Pereira · Felix Hoffmann · Rongwu Zhu · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
过去25年里，基于多绕组变压器（MTB）的DC-DC变换器在连接多个能源系统及提升功率密度方面展现出巨大潜力。通过减少变压器铁芯材料和功率转换级数，MTB变换器在非模块化与模块化架构之间取得了良好的平衡，成为提升系统集成度的有效方案。
解读: 多绕组变压器技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在PowerTitan及PowerStack等储能系统（PCS）中，采用多绕组变压器可有效实现多端口能量管理，减少功率转换级数，从而显著提升整机功率密度并降低成本。此外，该技术在光储一体化系统的多端口变换器设计中具有广阔应用前景，有助于优化系统架构...
智能变压器供电的分布式混合电网中共模电压抑制研究
Investigation on Common-Mode Voltage Suppression in Smart Transformer-Fed Distributed Hybrid Grids
Rongwu Zhu · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文研究了智能变压器（ST）供电的交直流混合电网中，高频开关和交流侧不平衡负载导致的共模（CM）电压波动及直流母线振荡问题。高频开关引入高频CM电压，不平衡负载引入基频CM电压，两者均会降低电能质量并影响系统稳定性。
解读: 该研究关注智能变压器在交直流混合电网中的电磁兼容与电能质量问题，对阳光电源的ST系列PCS及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着储能系统在微电网及工商业场景的应用日益复杂，共模电压抑制技术直接关系到系统并网的稳定性和电磁干扰合规性。建议研发团队将该抑制策略融入PC...
相移脉宽调制下模块化多电平变换器直流侧电流纹波抑制
Suppression of DC-Link Current Ripple for Modular Multilevel Converters Under Phase-Disposition PWM
Fujin Deng · Qiang Yu · Qingsong Wang · Rongwu Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化、高可用性和高电能质量，在中高压领域应用广泛。本文分析了在相移脉宽调制（PD-PWM）和环流控制下，三相MMC直流侧电流纹波的产生机理，并提出了一种基于可变载波相移角的控制策略，以有效抑制直流侧电流纹波，提升系统性能。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文章提出的直流侧电流纹波抑制策略，能够有效降低直流母线电容的应力，提升系统功率密度并延长电容寿命。对于阳光电源而言，该技术可优化大型地面电站及电网侧储能系统的并网电能质量，减少无源滤波器的体积...
模块化多电平变换器中电容ESR与电容值的监测
Capacitor ESR and C Monitoring in Modular Multilevel Converters
Fujin Deng · Qian Heng · Chengkai Liu · Xu Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
电容是模块化多电平变换器（MMC）中最薄弱的组件之一。等效串联电阻（ESR）的升高是电容老化的重要特征，但现有研究多关注电容值而忽视了ESR。本文提出了一种基于排序的MMC电容监测策略，能够同时实现对电容值和ESR的有效监测。
解读: 该技术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。MMC拓扑常用于高压大功率变流器，电容作为直流母线核心器件，其健康状态直接影响系统寿命。通过引入该监测策略，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的电容老化预警功能，实现从“事后维修”向“...
基于FSK通信的Dual-Active-Bridge变换器功率与通信解耦研究
Power and Communication Decoupling for a Dual-Active-Bridge Converter With FSK-Based Talkative Power Conversion
Yang Leng · Rongwu Zhu · Yi Liu · Peter Adam Hoeher 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文探讨了“谈话式功率转换”（TPC）技术，旨在利用电力电子变换器实现功率传输与数据通信同步，从而省去额外的通信基础设施。针对DAB变换器中基于频移键控（FSK）的调制方式，文章重点解决了电感电流直流偏置问题，提出了功率与通信的解耦控制策略，提升了系统通信可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。DAB是双向DC-DC变换器的核心拓扑，若能通过功率链路实现通信（TPC），可显著简化储能系统内部模块间的布线复杂度，降低通信故障率，提升系统集成度与可靠性。建议研发团队关注该解耦控制策略在抑制直流偏置方...
电网电压扰动下双馈风力发电机
DFIG）的双环控制策略
Rongwu Zhu · Zhe Chen · Yi Tang · Fujin Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
针对兆瓦级双馈感应发电机（DFIG），电网电压扰动会通过定子直接连接影响定子磁链，产生暂态磁链分量。这种暂态磁链的累积会导致有功功率和转矩振荡，甚至引发转子过流。本文提出了一种双环控制策略，旨在抑制电网扰动下的功率波动，提升DFIG系统的运行稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究聚焦于风电变流器在弱电网或故障工况下的控制稳定性，与阳光电源风电变流器产品线高度契合。通过优化双环控制策略，可有效提升变流器在电网电压跌落或波动时的低电压穿越（LVRT）性能，减少转子侧过流风险，从而降低硬件保护触发频率，提升系统可靠性。建议将该控制算法集成至阳光电源新一代风电变流器控制平台中...
模块化多电平变换器子模块下开关开路故障的故障定位策略
Fault Localization Strategy for Modular Multilevel Converters Under Submodule Lower Switch Open-Circuit Fault
Chengkai Liu · Fujin Deng · Qian Heng · Rongwu Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
模块化多电平变换器（MMC）在高压大功率应用中极具优势，但其庞大的开关数量使得故障定位成为关键挑战。本文针对MMC子模块下开关开路故障，提出了一种完整的故障定位策略，解决了现有文献在处理此类特定故障时覆盖不全的问题。
解读: MMC技术是阳光电源在大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中提升电压等级和功率密度的重要技术储备。该研究提出的故障定位策略能有效提升MMC系统的运行可靠性，减少非计划停机时间。建议研发团队关注该算法的计算复杂度，评估其在iSolarCloud智能运维平台中的集成潜力，通...
模块化多电平变换器二极管开路故障保护方案
Protection Scheme for Modular Multilevel Converters Under Diode Open-Circuit Faults
Fujin Deng · Rongwu Zhu · Dong Liu · Yanbo Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化和高功率质量在高中压领域应用广泛。然而，由于其包含大量功率电子器件，可靠性成为核心挑战。本文针对子模块（SM）中的二极管开路故障展开研究，提出了一种有效的保护方案，以提升系统运行的稳定性与安全性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。随着系统电压等级的提升，MMC的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该研究提出的二极管故障保护方案，可直接优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的故障诊断算法，实现对变换器内部器件状态...
直流微电网中分布式双向DC-DC变换器的输出阻抗建模与高频阻抗整形方法
Output Impedance Modeling and High-Frequency Impedance Shaping Method for Distributed Bidirectional DC–DC Converters in DC Microgrids
Qi Zhang · Jiangjiang Li · Rongwu Zhu · Fujin Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文针对直流微电网中能源接口变换器的抗干扰能力评估问题，指出传统建模常忽略延迟单元的影响。文章通过考虑控制延迟，建立了储能系统双向DC-DC变换器的精确输出阻抗模型，并提出了一种高频阻抗整形方法，以提升直流微电网的系统稳定性和抗干扰性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统中的双向DC-DC变换环节。在直流耦合储能架构中，变换器的输出阻抗特性直接决定了系统在复杂电网环境下的稳定性及抗干扰能力。通过引入延迟补偿的精确建模与阻抗整形技术，可有效优化PCS的控制环路设计，提升系统在弱电网或多机并联场景...
CCF控制下基于LCL滤波器的并网变换器高频相位补偿策略设计与分析
Design and Analysis of High Frequency Phase Compensation Strategies for CCF-controlled LCL filter-based Grid-Connected Converter
Cong Li · Qi Zhang · Rongwu Zhu · Fujin Deng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出一种高频相位补偿算法（HFPC），以提升LCL滤波器并网变换器在变流器电流反馈控制（CCF）下的稳定性裕度。建立了考虑数字控制延时的离散状态空间模型，揭示了不同状态反馈对系统动态特性的影响，并确定了CCF控制的稳定范围。在此基础上，提出基于线性预测器（LP）的补偿方法，并研究其机理与局限性。进一步引入改进相位补偿（IPC）与电流重构（CR）构成HFPC，其中IPC可抑制传统方法引起的高频开环增益，拓展增益裕度；CR则推动临界穿越频率至更高频段，提升系统稳定性和电流质量。实验结果验证了所提...
解读: 该CCF控制高频相位补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的LCL滤波器控制优化具有直接应用价值。文中提出的改进相位补偿（IPC）与电流重构（CR）方法可有效解决数字控制延时导致的稳定性问题，提升PowerTitan大型储能系统在高开关频率下的控制带宽和电流质量。该技术可应用于阳光...
风力发电机多物理系统与交流电网的功率传播及频率耦合特性
Power Propagation And Frequency Coupling Characteristics of Wind Turbine Multi-Physical System With AC Grid
Lulan Yin · Weihao Hu · Rongwu Zhu · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
工业领域报告显示，基于风力发电机（WT）的能源系统易导致电网出现振荡问题。风力发电机系统与光伏系统的主要区别之一在于其一次能源的特性，前者是旋转的，而后者是静态的。因此，本文推导了基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机系统的多物理域建模，该系统由空气动力学、力学、电磁学、电力电子学和控制系统组成，以研究从风能到电网的功率传播和频率耦合特性，展示风力发电机系统对电网性能的影响。理论分析表明，风能中的 $3n$p Hz 畸变可转换为交流电网中的 $(50\pm 3n)$p Hz 振荡。详细研究了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文针对风电系统的多物理域建模与频率耦合特性研究具有重要的参考价值。虽然研究对象是双馈风电系统，但其揭示的能量传播机制和电网振荡问题与我司光伏、储能系统面临的电网稳定性挑战存在本质共性。 该研究的核心发现——风能扰动通过机械-电磁耦合转化为电网侧的特定频率振荡（3np H...
风电机组多物理系统与交流电网间的功率传播及频率耦合特性
Power Propagation and Frequency Coupling Characteristics of Wind Turbine Multi-Physical System With AC Grid
Lulan Yin · Weihao Hu · Rongwu Zhu · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月 · Vol.40
本文建立双馈感应风电机组多物理域模型，揭示风能中3np Hz扰动经DFIG系统转化为电网50±3np Hz振荡的机理，分析变流器功率/转速控制对功率传播路径的影响，并通过PLECS仿真与OPAL-RT硬件在环验证。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器（如SG11400/13600系列）在弱电网下的振荡抑制具有直接指导意义。其多物理场耦合建模方法可迁移至我司构网型风电变流器开发，提升LVRT/HVRT期间的频率耦合鲁棒性；相关结论亦可反哺ST系列PCS在风光储协同场景中的电网适应性优化，建议在iSolarCloud平台中...
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