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基于多采样技术的并网逆变器线电压无传感器控制
Line Voltage Sensorless Control of Grid-Connected Inverters Using Multisampling
Shan He · Dao Zhou · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
多采样控制技术能有效提升大功率三相并网逆变器的动态性能与稳定性。本文提出了一种线电压无传感器控制方案,利用多采样获取的额外信息实现电网电压观测,填补了该领域的研究空白,为提升逆变器控制精度与系统可靠性提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要价值。通过多采样技术实现线电压无传感器控制,不仅能减少电压传感器数量,降低硬件成本与故障率,还能在弱电网环境下提升系统的动态响应与抗干扰能力。建议研发团队将其应用于PowerTitan等储能变流器及大型地面电站逆变器中,以优化控制算法,提升在复杂电网...
电力电子应用中多采样技术综述
A Review of Multisampling Techniques in Power Electronics Applications
Shan He · Dao Zhou · Xiongfei Wang · Zhaoyang Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
随着微控制器性能提升与成本下降,多采样技术在现代电力电子控制中应用日益广泛。该技术旨在模拟模拟控制效果,有效降低控制延迟并提升系统稳定性。本文综述了多采样技术在电力电子领域的应用现状、动机及其对控制性能的优化作用。
解读: 多采样技术对阳光电源的核心产品线(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)具有重要意义。在高性能光伏逆变器和储能变流器(PCS)中,通过提升采样频率并结合多采样技术,可显著降低数字控制环路的延迟,从而提高电流环带宽,增强系统在弱电网环境下的稳定性。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平...
基于无源性的LCL滤波电压源变换器多采样侧电流控制
Passivity-Based Multisampled Converter-Side Current Control of LCL-Filtered VSCs
Shan He · Dao Zhou · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
随着高性能数字处理器成本降低,多采样电流控制成为降低控制延迟、提升LCL滤波并网变换器稳定性的有效手段。实际应用中,抗混叠滤波器虽能抑制开关谐波,但会引入相位滞后。本文提出一种基于无源性的控制策略,旨在解决多采样控制下的稳定性问题,优化变换器并网性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器)具有重要参考价值。随着电网环境日益复杂,LCL滤波器已成为主流配置,而多采样技术能显著提升控制带宽,改善弱电网下的并网稳定性。建议研发团队将该无源性控制策略应用于新一代逆变器控制算法中,以降...
基于无源性的LCL滤波跟网型变换器最优状态反馈控制
Passivity-Based Optimal State-Feedback Control for LCL-Filtered Grid-Following Converter
Chao Gao · Shan He · Peiji Song · Pooya Davari 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
随着电网中电压源变换器(VSC)占比提升,VSC与电网交互引发的稳定性问题日益突出。无源性理论虽提供了解决方案,但现有设计多依赖启发式方法。本文提出一种最优状态反馈控制策略,旨在充分利用自由度,在保证无源性的同时优化系统动态性能,解决LCL滤波跟网型变换器在弱电网下的稳定性挑战。
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在弱电网环境下的并网稳定性问题。通过引入最优状态反馈控制,能够有效提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性,减少因谐振导致的脱网风险。建议研发团队将该无源性控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台下的控制算法库中,特别是在针对高比例新能源接...
无需偏导数的谐振电流控制器无源性设计
Passivity-Based Design of Resonant Current Controllers Without Involving Partial Derivative
Chao Gao · Shan He · Pooya Davari · Ka Nang Leung 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
针对数字控制延迟问题,本文提出了一种电流控制器耗散性设计方法,以增强跟网型变换器与电网间的交互稳定性。核心原理是在奈奎斯特频率以下使变换器输出导纳实部保持非负。除基波电流控制外,通过引入相位超前补偿,实现了系统的无源性设计,有效提升了弱电网下的并网稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器(PCS)。随着全球电网弱化,跟网型(GFL)变换器在弱电网下的谐振与失稳风险增加。本文提出的无源性设计方法,无需复杂的偏导数计算,易于在阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及大型储能变流器(如PowerTitan系列)的数字控制算法中工程...
基于多采样电网侧电流控制的LCL滤波并网变流器耗散性鲁棒性增强
Dissipativity Robustness Enhancement for LCL-Filtered Grid-Connected VSCs With Multisampled Grid-Side Current Control
Shan He · Zhiqing Yang · Dao Zhou · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对LCL滤波并网变流器,电容电流有源阻尼是实现耗散性的常用方法。然而,滤波器参数偏差易破坏临界频率附近的输出导纳耗散特性,且电网电压前馈设计常被忽视。本文提出一种多采样控制策略,旨在增强系统在参数波动下的耗散性鲁棒性,提升弱电网下的并网稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式逆变器(SG系列)和集中式逆变器中广泛采用的LCL滤波器架构。在当前电网环境日益复杂、弱电网接入场景增多的背景下,该多采样控制策略能显著提升逆变器在电网阻抗波动时的输出导纳稳定性,有效抑制谐振,增强系统并网的鲁棒性。建议研发团队在下一代组串式逆变器控制算法中...
一种针对直流侧电压不平衡的五电平飞跨电容整流器载波基不连续PWM方法
A Carrier-Based Discontinuous PWM Method for a Five-Level Flying Capacitor Rectifier With Unbalanced DC-Link Voltages
Peng Zhang · Xuezhi Wu · Shan He · Wenzheng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对五电平飞跨电容(5L-FC)整流器在双直流负载电压不平衡工况下的应用,本文提出了一种载波基不连续PWM(DPWM)控制策略。相比传统的连续PWM,该方法通过减少开关次数,显著提升了高频、大功率应用场景下的系统效率。
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。在多电平拓扑应用中,直流侧电压平衡是提升系统可靠性与效率的关键。该DPWM方法通过降低开关损耗,可进一步优化阳光电源大功率变换器的热设计与效率指标。建议研发团队评估该算法在多电平PCS架构中的移植可行性,特别...
航空双三相永磁辅助磁阻起动/发电机系统的高性能发电控制策略
High-Performance Generation Control Strategy for Aircraft Dual-Three-Phase PM-Assisted Reluctance Starter/Generator System
Gaoyang Sun · Hong Guo · Xiaofeng Ding · Zhenyu Shan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文针对航空起动/发电机(S/G)系统,提出了一种双三相(DTP)永磁辅助磁阻(PMAREL)电机的高性能发电控制策略。通过研究同步旋转坐标系下的DTP电机模型,构建了适用于该系统的发电控制框架,旨在提升航空电源系统的功率密度与运行效率。
解读: 该文献研究的永磁辅助磁阻电机及双三相控制技术,主要应用于航空高功率密度电源领域。虽然与阳光电源目前的光伏、储能及充电桩核心业务存在行业差异,但其涉及的多相电机控制与高性能发电策略,在电力电子拓扑优化和复杂电机驱动控制算法方面具有参考价值。建议研发团队关注其在多相变流器控制及高效率功率变换方面的技术演...
一种具有全输出功率调节功能的串联半桥恒流转恒压变换器
A Series-Connected Half-Bridge Constant Current to Constant Voltage Converter With Full Output Power Regulation
Zhiyao Shen · Zhixing He · Renfeng Guan · Peijiu Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对海底长距离输电中恒流(CC)配电的高鲁棒性优势,本文提出了一种串联半桥CC/CV变换器。该拓扑解决了恒流输入下输出功率调节的难题,实现了全范围的功率控制,为特殊应用场景下的直流变换提供了高效的电路解决方案。
解读: 该研究聚焦于恒流输入下的直流变换拓扑,虽然目前阳光电源的主流产品(如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统)多基于恒压直流母线设计,但该拓扑在直流微网、长距离直流输电或特定工业直流供电场景中具有潜在参考价值。建议研发团队关注其在特殊直流输入环境下的功率调节机制,以评估其在未来直流配电或特...
基于无源性理论的LCL滤波型选择性谐波电阻-有源功率滤波器控制器设计
Passivity-Based Controller Design of LCL-Filtered Selective-Harmonic Resistive-Active Power Filter
Chao Gao · Shan He · Rui Kong · Ka Nang Leung 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
并网变流器输出导纳的无源特性被广泛认为有利于系统稳定性。然而,有源电力滤波器(APF)的导纳取决于所接入的非线性负载(NLL)。因此,基于无源特性的 APF 设计也依赖于特定的非线性负载。为解决这一问题,本文建议用电阻型有源电力滤波器(RAPF)替代 APF,其导纳与非线性负载无关。本文研究了虚拟阻抗或虚拟导纳控制方案,结果表明这些方案均不稳定。随后,本文提出了一种新的控制方案,该方案可在选定频率下模拟期望的虚拟阻抗/导纳。接着,针对所提出的 RAPF 进行了基于无源特性的控制器设计。同时,提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于LCL滤波选择性谐波电阻型有源滤波器的无源性控制设计论文具有重要的工程应用价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域,系统稳定性一直是核心技术挑战。传统有源滤波器(APF)的导纳特性依赖于非线性负载,这导致在复杂电网环境下难以保证系统的鲁棒性。论文提出的电阻型有源滤波器...
基于交变电压控制的跟网型VSC在极弱电网中的增强运行
Enhanced Operation of Grid-Following VSCs With Alternating-Voltage Control in Ultraweak Grids
Wei Wu · Zhiqing Yang · Shan He · Helong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
在弱电网中,交变电压控制(AVC)可提升带锁相环(PLL)的跟网型电压源换流器(VSC)的电压刚度和有功功率传输能力。然而,AVC会因无功电流加剧控制回路的d-q轴不对称耦合,引发不利交互,威胁系统稳定性。为此,本文首先提出一种基于系统额定参数的AVC参数整定方法,并系统分析AVC对d-q耦合、稳定域及电压动态的影响。进一步提出稳定性增强控制(SEC),用以补偿PLL与AVC引入的负耦合效应。所提方案实现了VSC在极弱电网下的额定功率稳定运行,实验验证了其有效性。
解读: 该AVC增强控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对西北、澳洲等高阻抗电网(SCR<1.5),所提SEC稳定性增强控制可有效补偿PLL与AVC的负耦合效应,突破现有GFL控制在极弱电网下的功率传输瓶颈。建议将该参数整定方法集成至PowerTita...
键合线退化对分立式IGBT功率循环过程中释放的开关应力波影响的研究
Investigation of the Effect of Bonding Wires Degradation on Switching Stress Waves Released During Power Cycling in Discrete IGBT
Xuefeng Geng · Yunze He · Longhai Tang · Shan Chang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
有效的状态监测技术对确保绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的安全运行至关重要。现有方法多集中于电、热、磁参数的提取。近期研究表明,IGBT在开关瞬间可释放可被声发射(AE)传感器检测到的开关应力波(SSW)。然而,利用SSW监测IGBT健康状态仍具挑战性。本文构建了功率循环与SSW测试平台,研究分立式IGBT在功率循环中键合线退化对SSW的影响。结果表明,随着键合线退化,SSW的时域能量指标和频域重心频率均发生显著变化,揭示了基于AE的IGBT内部键合线状态监测的可行性。
解读: 该IGBT键合线退化声发射监测技术对阳光电源核心产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,IGBT功率模块是关键失效部件,传统电热参数监测难以实现早期故障预警。该研究提出的开关应力波(SSW)监测方法可集成至阳光电源iSolarCloud智能运维平台,通过AE传...
交直流混合微电网在不同控制复杂度下的无缝切换策略
A Seamless Switching Strategy for Hybrid AC/DC Microgrids Under Varied Control Complexities
Huayu Zhang · Shan He · Zhi Yuan · Zhijiang Cheng 等6人 · IEEE Access · 2023年9月
本文针对对等控制的交直流混合微电网,提出基于下垂控制和PQ控制的复合控制策略,实现并网/孤岛模式的无缝切换。通过耦合两种控制方法的电流内环,开发双模组合控制器进行电流跟踪。同时提出补偿预同步控制策略应对频率、相位和幅值变化,电压偏差从19%改善至同步,功率交换为零,实现平滑切换。仿真验证了策略的有效性。
解读: 该无缝切换技术与阳光电源构网型储能系统高度契合。阳光ST系列储能变流器支持GFM/GFL双模运行,该控制策略可显著提升模式切换的平稳性。阳光电源在微电网解决方案中采用类似的预同步和电流跟踪技术,确保并离网瞬态过程中电压频率波动小于±2%,满足IEEE 1547标准,提升微电网供电可靠性。...