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基于三绕组功率通道的MMC光伏系统去耦电容最小化
Decoupling Capacitor Minimization of an MMC-Based Photovoltaic System With Three-Winding Power Channel
Xicai Pan · Shangzhi Pan · Pengxin Jin · Liangzhong Yao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于模块化多电平变换器(MMC)的并网光伏系统,实现了光伏本地消纳与长距离直流输电。通过隔离变压器耦合上下桥臂子模块,有效解决了上下桥臂光伏功率不匹配问题,并显著降低了去耦电容需求,提升了系统功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要参考价值。MMC拓扑在高压大功率并网场景下优势显著,通过三绕组耦合技术减少去耦电容,不仅能降低系统体积与成本,还能提升高压直流输电的可靠性。建议研发团队关注该拓扑在大型光伏电站直流汇集系统中的应用潜力,特别是针对高压组串式或集中式方案,通过...
一种基于对称分量分析的离散耦合多相交错LLC变换器
A Discrete Coupled Multiphase Interleaved LLC Converter With Symmetrical Components Analysis
Xiang Zhang · Shangzhi Pan · Praveen Jain · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种适用于所有奇数相的多相交错LLC变换器耦合结构及通用分析方法,旨在改善各交错相间的电流平衡。通过提出离散耦合电感阵列(DCIArray)结构并建立磁路模型,结合对称分量分析法,有效提升了变换器的功率密度与效率。
解读: 该技术在提升LLC变换器效率和功率密度方面具有显著优势,对阳光电源的储能变流器(如PowerTitan系列)及大功率直流充电桩产品线具有重要参考价值。多相交错技术能有效降低输出纹波,减轻电感体积,有助于进一步优化储能PCS的功率密度。建议研发团队关注该离散耦合电感阵列在模块化储能系统中的应用,以解决...
多VSC并网系统中的级联同步失稳现象
Cascading Synchronization Instability in Multi-VSC Grid-Connected System
Xikun Fu · Meng Huang · Shangzhi Pan · Xiaoming Zha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文报道了多电压源变换器(VSC)并网系统中的级联同步失稳现象。通过采用等面积准则分析发现,在故障暂态期间,静态交互作用会增加原稳定运行VSC的等效机械功率。由于不稳定VSC的快速功率角摆动,产生了不可忽略的耦合影响,导致系统发生级联失稳。
解读: 该研究揭示了多机并网场景下的系统级稳定性风险,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要指导意义。随着新能源渗透率提升,电网强度降低,逆变器间的交互耦合加剧。建议在产品控制策略中:1. 优化构网型(GFM)控制算法,增强在弱电网下的同步稳定性;2. 在iSo...
基于多参数分布的单相逆变器鲁棒稳定性评估
Robust Stability Assessment of Single-Phase Inverter With Multiparameter Distributions
Yongyang Chen · Shangzhi Pan · Meng Huang · Haoran Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
并网逆变器在运行中常面临电感、电容等参数因老化或电网环境变化带来的不确定性,这会削弱系统稳定性并增加运行风险。本文针对多参数分布下的逆变器鲁棒稳定性进行评估,旨在解决传统分析方法在处理多参数不确定性时的局限性,为逆变器设计提供更可靠的稳定性保障。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品——组串式及户用光伏逆变器。在实际应用中,逆变器长期运行于复杂电网环境,电感和电容参数的漂移是影响系统并网稳定性的关键因素。该文献提出的多参数分布鲁棒稳定性评估方法,可优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台的故障预警模型,提升逆变器在弱电网或极端环境下的适应性...
一种具有改进负载适应性的同步辅助谐振换相极软开关逆变器
A Synchronous Auxiliary Resonant Commutated Pole Soft-Switching Inverter With Improved Load Adaptability
Wenkang Gong · Shangzhi Pan · Wenqiang Lin · Yuan Shang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
为实现体积小、效率高的软开关逆变器,本文提出了一种具有改进负载适应性的同步辅助谐振换相极(SARCP)软开关逆变器。该拓扑仅包含两个辅助电感,在一个开关周期内,所有换相过程均可由辅助电感同步辅助,从而实现所有开关管的软开关运行。
解读: 该技术通过优化软开关拓扑,有效降低了逆变器的开关损耗,对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下,该方案能显著提升逆变器在不同负载工况下的转换效率,有助于减小散热器体积,从而降低整机成本。建议研发团队评估该SARCP拓扑在兆瓦级集中式逆变器中的应...
一种具有高衰减增益磁耦合有源滤波器的单相非隔离逆变器
A Single-Phase Nonisolated Inverter With a High Attenuation Gain Magnetic-Coupled Active Filter
Zisen Lin · Jianbo Jiang · Shangzhi Pan · Jinwu Gong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种带高衰减增益磁耦合有源滤波器的单相非隔离逆变器。该拓扑通过在耦合主电感和辅助电感上施加有源开关电压,产生反向电流以实现磁通抵消,从而在宽开关频率范围内有效抑制电流纹波。
解读: 该技术通过磁耦合有源滤波方案,在不显著增加体积的前提下大幅提升了电流纹波抑制能力,对阳光电源的户用光伏逆变器及小型组串式逆变器产品具有重要参考价值。该拓扑有助于优化逆变器的输出电能质量,降低EMI滤波器设计难度,从而提升产品功率密度并降低成本。建议研发团队评估该磁耦合方案在紧凑型户用机型中的应用潜力...
LCL滤波器参数不确定性下并网逆变器的失效风险评估
Failure Risk Assessment of Grid-Connected Inverter With Parametric Uncertainty in LCL Filter
Yongyang Chen · Ariya Sangwongwanich · Meng Huang · Shangzhi Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文针对LCL滤波器参数不确定性导致的并网逆变器现场失效问题,提出了一种概率分析框架。该框架综合考虑了元件公差、运行点变化及老化效应,通过评估鲁棒稳定性和滤波性能,量化了逆变器的失效风险,为提升设备可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品——组串式及集中式光伏逆变器。LCL滤波器是逆变器并网的关键环节,其参数漂移(受环境温度、老化影响)直接影响并网稳定性与谐波性能。建议研发团队将该概率框架引入逆变器设计阶段,通过敏感度分析优化滤波器选型与控制参数鲁棒性。同时,可结合iSolarCloud平台的大数据分...
一种适用于输入输出频率接近或相等电机驱动系统的组合式模块化多电平矩阵变换器
A Combined M3C Suitable for Motor Drive Systems Operating at Close or Equal Input–Output Frequencies
Fengyuan Tian · Jinwu Gong · Xiaoming Zha · Shangzhi Pan · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
模块化多电平矩阵变换器(M3C)是实现交-交直接功率变换的拓扑,广泛应用于高功率电机驱动。然而,当电机频率接近电网频率时,子模块电容电压波动问题加剧。本文提出了一种抑制电容电压波动的组合式M3C控制方法,通过注入共模电压等手段优化系统在特定频率下的运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于M3C拓扑在特定频率下的电容电压波动抑制,这对阳光电源的风电变流器及高功率电机驱动业务具有参考价值。虽然阳光电源目前主营业务以光伏逆变器和储能PCS为主,但随着公司在大型工业驱动及风电领域的布局,该拓扑在处理复杂频率工况下的稳定性控制技术可作为前瞻性储备。建议研发团队关注其在减少无源器件...
一种基于混合势理论的直流微电网无保守性大信号稳定性分析方法
A Conservatism-Free Large Signal Stability Analysis Method for DC Microgrid Based on Mixed Potential Theory
Jianbo Jiang · Fei Liu · Shangzhi Pan · Xiaoming Zha 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
直流微电网在脉冲负载和负载切换等大扰动场景下稳定性面临挑战。基于混合势理论的大信号稳定性(LSS)分析虽实用,但传统方法存在结果保守的问题。本文提出一种无保守性分析方法,旨在更精确地评估直流微电网在大扰动下的稳定性,为系统设计提供更优的判据。
解读: 该研究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意义。在直流耦合微电网或复杂工商业储能应用中,系统常面临频繁的负载波动和瞬态冲击。传统的稳定性分析往往过于保守,导致系统参数设计受限或成本增加。通过引入该无保守性分析方法,研发团队可以更精准地优化PC...
一种具有增强纹波衰减能力和磁芯尺寸优化方法的磁集成LCL滤波器
A Magnetic Integrated LCL Filter With Enhanced Ripple Attenuation Capability and a Core Size Optimization Method
Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
LCL滤波器因其优异的纹波衰减能力被广泛应用于并网逆变器。然而,传统LCL滤波器存在体积大、磁芯利用率低的问题。本文提出了一种磁集成LCL滤波器设计方案,通过将两个离散电感集成,在提升滤波性能的同时,实现了磁芯尺寸的优化,有效降低了逆变器的体积与成本。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及集中式逆变器产品线具有极高的应用价值。通过磁集成技术,可以在保证并网电流谐波合规的前提下,显著减小逆变器内部电感体积,从而提升功率密度,降低整机重量与材料成本。这对于追求高功率密度的户用及工商业光伏逆变器设计至关重要。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计...
基于变电压等级的EPS控制以实现三端口DAB变换器电流应力优化
Variable Voltage Level Based EPS Control for Three-Port DAB Converter to Achieve Current Stress Optimization
Zisen Lin · Shangzhi Pan · Qiyuan Hu · Ruixuan Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种用于三端口双有源桥(DAB)变换器的变电压等级扩展移相(V2L-EPS)控制策略,旨在优化电流应力。通过改进飞跨电容电压平衡控制,释放了DAB变换器的内部移相角,从而实现扩展移相控制,并结合变电压等级策略进一步提升系统效率。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及光储一体化解决方案。三端口DAB变换器是实现光伏与储能高效耦合的核心拓扑,通过V2L-EPS控制优化电流应力,可显著降低功率器件的损耗,提升PCS在全功率范围内的转换效率。建议研发团队关注该控制策略在多端口变换器...
一种消除漏电流并抑制功率振荡的单相单级非隔离光伏并网逆变器及其改进控制策略
A Leakage Current Eliminated and Power Oscillation Suppressed Single-Phase Single-Stage Nonisolated Photovoltaic Grid-Tied Inverter and Its Improved Control Strategy
Jianbo Jiang · Shangzhi Pan · Jinwu Gong · Fei Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对单相单级非隔离光伏并网逆变器存在的共模漏电流和双倍工频功率振荡问题,本文设计了一种仅含两个开关管的新型逆变器拓扑。该结构允许交流电网中性线与光伏阵列负极直接连接,有效抑制了漏电流,并提出了相应的控制策略以平抑功率波动。
解读: 该研究直接针对阳光电源户用光伏逆变器(Residential PV Inverter)的核心痛点——漏电流与功率振荡。通过仅使用两个开关管的极简拓扑实现漏电流抑制,有助于进一步降低户用机型的成本、体积与损耗,提升系统效率。对于阳光电源的组串式逆变器产品线,该拓扑的控制策略可优化并网电流质量,提升在弱...
一种用于380V/48V混合直流系统的三端口LCC谐振变换器
A Three-Port LCC Resonant Converter for the 380-V/48-V Hybrid DC System
Zisen Lin · Shangzhi Pan · Minglong Wang · Wenqiang Lin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
直流配电是数据中心供电的有效方案,但380V与48V系统各有利弊。本文提出一种三端口LCC谐振变换器,旨在优化混合直流系统的转换效率与可靠性,减少功率转换级数并降低损耗。
解读: 该技术在多端口功率变换与高效率转换方面的研究,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及户用储能产品具有重要参考价值。通过采用三端口LCC谐振拓扑,可有效提升储能PCS在多电压等级接入时的转换效率,减少功率变换级数,从而降低系统热损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑...
一种实现全功率范围零电压开关的集成DAB-LLC-DCX DC-DC变换器混合控制策略
Hybrid Control Strategy for an Integrated DAB–LLC–DCX DC–DC Converter to Achieve Full-Power-Range Zero-Voltage Switching
Minglong Wang · Shangzhi Pan · Xiaoming Zha · Jinwu Gong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种用于负载点应用、具有集成磁件和共享整流器的DAB-LLC-DCX DC-DC变换器。该拓扑能够实现精确的电压调节,并确保所有开关管实现零电压开关(ZVS),整流器实现零电流开关(ZCS)。文章重点解决了该变换器在全功率范围内实现ZVS的控制挑战。
解读: 该集成拓扑通过磁集成和混合控制显著提升了DC-DC变换效率,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及户用储能PCS具有重要参考价值。在储能变流器中,提高DC-DC级在宽电压范围下的效率是提升系统整体能效的关键。该技术路线有助于优化阳光电源储能产品的功率密度和热管理设...
一种用于分布式光伏中压直流接口的低损耗串联LC功率平衡单元多端口模块化DC-DC变换器
A Multiport Modular DC–DC Converter With Low-Loss Series LC Power Balancing Unit for MVDC Interface of Distributed Photovoltaics
Yizhan Zhuang · Fei Liu · Yanhui Huang · Zhouyang Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对分布式光伏中压直流(MVDC)接口,本文提出了一种具有多输入端口和高电压转换比的模块化DC-DC变换器。针对光伏功率失配导致的子模块输出电压不平衡问题,设计了一种低损耗串联LC功率平衡单元,有效实现了模块间的功率均衡,提升了系统设计的标准化程度与运行效率。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及大型光伏电站直流汇流方案具有重要参考价值。随着光伏系统向中高压直流侧并网演进,如何解决多组串输入下的功率失配与模块电压平衡是提升系统效率的关键。该低损耗LC平衡单元方案可优化阳光电源大功率组串式逆变器及直流耦合储能系统的拓扑架构,减少因光照不均导致的功率损耗,提升系...
用于配电网多分布式能源与直流负载中压直流接入接口的多端口直流固态变压器
A Multiport DC Solid-State Transformer for MVDC Integration Interface of Multiple Distributed Energy Sources and DC Loads in Distribution Network
Yizhan Zhuang · Fei Liu · Yanhui Huang · Shiwen Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文针对传统直流配电网中光伏、储能及直流负载通过多级变换器接入LVdc母线导致缺乏电气隔离及转换效率低的问题,提出了一种多端口直流固态变压器(SST)方案。该方案通过高频隔离实现多能源的高效集成,简化了系统架构,提升了配电网的灵活性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及工商业光伏并网方案具有重要参考价值。随着配电网向直流化演进,多端口固态变压器技术可优化光储一体化系统的拓扑结构,减少功率变换级数,从而提升系统整体效率与功率密度。建议研发团队关注该拓扑在高压直流接入场景下的应用,特别是如何通过高频隔离技术提升储...
一种具有增强纹波衰减能力和磁芯尺寸优化方法的磁集成LCL滤波器
A Magnetic Integrated LCL Filter With Enhanced Ripple Attenuation Capability and a Core Size Optimization Method
Jianbo Jiang · Zhenyu Li · Fei Liu · Shangzhi Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
由于具有强大的纹波衰减能力,LCL 滤波器被广泛应用于并网逆变器中,以有效滤除并网电流的开关频率谐波。然而,传统 LCL 滤波器的缺点是体积大且磁芯利用率低。尽管对 LCL 滤波器的两个分立电感进行磁集成是减小体积的有效解决方案,但现有的磁集成方案主要存在高频区域纹波衰减能力下降的问题。针对这一问题,本文提出了一种具有增强纹波衰减能力的磁集成 LCL 滤波器。此外,通过合理的磁芯结构和参数设计,实现了磁芯体积 - 效率 - 纹波衰减能力的联合优化方法,进一步提高了所提出的磁集成 LCL 滤波器的...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项磁集成LCL滤波器技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器产品中,LCL滤波器是抑制开关频率谐波、确保并网电流质量的核心部件,其性能直接影响系统的电能质量和并网合规性。 该技术的核心突破在于解决了传统磁集成方案中高频纹波抑制能力下降的固有矛盾。对于阳光电源而言...
具有增强纹波衰减能力的三相全磁集成LCL滤波器
Three-Phase Fully Magnetically Integrated LCL Filters with Enhanced Ripple Attenuation Capability
Jianbo Jiang · Heng Wang · Shangzhi Pan · Fei Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
高效率与高功率密度是电力电子变换器的发展趋势。传统LCL滤波器存在铁心利用率低和体积冗余大的问题,制约了并网逆变器功率密度的提升。三相系统中滤波电感数量增多,体积冗余问题更为突出。现有磁集成技术在纹波衰减能力上存在不同程度的退化。为此,本文提出一种具有增强纹波衰减能力的三相全磁集成LCL(TPFMI-LCL)滤波器,将所有滤波电感集成于同一磁芯,消除体积冗余,并通过合理设计磁芯参数实现体积与损耗的协同优化。相比传统三相LCL滤波器,所提结构在减小体积的同时提升了纹波抑制能力。实验样机验证了该方案...
解读: 该三相全磁集成LCL滤波器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过将六个滤波电感集成于单一磁芯,可显著提升PowerTitan大型储能系统的功率密度,降低系统成本。增强的纹波衰减能力可改善并网电能质量,满足严格的并网标准要求。该技术与阳光电源现有的三电平拓扑和SiC...