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三电平ANPC逆变器的数字孪生建模与多参数监测方案
Digital Twin Modeling and Multiparameter Monitoring Schemes of Three-Level ANPC Inverters
Wensheng Song · Zhiwei Zhang · Sihui Zhang · Chenwei Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文针对电力电子系统关键部件的可靠性问题，提出了一种基于数字孪生技术的非侵入式状态监测方案。通过构建三电平ANPC逆变器的数字孪生模型，实现了对系统内部关键参数的实时监测与评估，为提升电力电子变换器的运行可靠性提供了创新性解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。三电平ANPC拓扑广泛应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中。通过引入数字孪生技术，公司可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的故障预测与健康管理（PHM）功能，实现对IGBT模块结温、老化程度的实时非...
三相逆变器驱动永磁同步电机系统的数字孪生建模与参数辨识方法
Digital Twin Modeling Method of Three-Phase Inverter-Driven PMSM Systems for Parameter Estimation
Wensheng Song · Yuchao Zou · Chenwei Ma · Sihui Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种用于三相逆变器驱动永磁同步电机（PMSM）系统的数字孪生建模方法，旨在实现离线系统参数辨识。该方法无需额外的信号注入或传感器设备，是一种非侵入式的数字建模与参数估计方案。
解读: 该技术在电机驱动与逆变控制领域具有重要应用价值。对于阳光电源而言，该非侵入式参数辨识方法可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器嵌入式软件中，实现对光伏及储能系统中关键功率部件（如风电变流器或储能PCS中的电机/电感组件）的健康状态监测与参数实时校准。通过数字孪生技术，无需增加硬件成本即可...
基于数字孪生的单相PWM整流器健康状态监测方法
A Digital-Twin-Based Health Status Monitoring Method for Single-Phase PWM Rectifiers
Sihui Zhang · Wensheng Song · Hu Cao · Tao Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种基于数字孪生技术的单相两电平PWM整流器数字仿真与健康监测方法。首先，通过对闭环控制和主电路进行离散化，构建了PWM整流器的数字模型。随后，将数字模型的外部特性与实际采样数据进行对比，实现对整流器运行状态的实时监测与健康评估。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。单相PWM整流技术是户用逆变器和充电模块的核心，引入数字孪生技术可实现设备运行状态的实时映射，显著提升iSolarCloud平台的故障预警与远程运维能力。建议研发团队将此方法应用于功率模块的寿命预测，通过对比数字模型与实际运行数据...
整流器非线性结电容对高压电源性能的影响
Effects of Nonlinear Junction Capacitance of Rectifiers on Performance of High Voltage Power Supplies
Sihui Zhou · Qianhong Chen · Bin Zhang · Jingwen Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
碳化硅（SiC）二极管因其高频特性和紧凑尺寸，常用于高压电源整流器。本文深入分析了二极管结电容对包含LCL/P谐振网络和倍压器的转换器性能的影响，并考虑了电压相关性。
解读: 该研究针对SiC二极管结电容对高压转换效率的影响，对阳光电源的高功率密度产品线具有重要参考价值。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，随着开关频率的提升，二极管的非线性结电容会显著影响软开关实现及电磁干扰（EMI）。建议研发团队在设计高压DC-DC级时，将非线性电容模型纳入仿真，以优...
基于数字孪生的单相PWM整流器灰箱建模与关键参数监测
Gray-Box Modeling and Key Parameters Monitoring of Single-Phase PWM Rectifiers Based on Digital Twins
Sihui Zhang · Wensheng Song · Zhiwei Zhang · Jian Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
针对工业保密性和知识产权限制导致控制参数难以获取的问题，现有单相脉宽调制（PWM）整流器的白箱数字孪生（DT）模型在实际应用中受限。为此，本文提出一种可克服未知控制参数限制且精度更高的灰箱DT模型。该模型引入死区效应和电容等效串联电阻（ESR），提升了准确性，并更贴近实际系统运行特性，具备更全面的健康状态监测能力。基于实测动静态工况数据，模型部署于独立服务器，结合粒子群与鲸鱼优化混合算法实现关键参数精确在线监测。实验验证了模型在不同工况、参数及控制策略下的有效性，并分析了误差影响。本研究推动了非...
解读: 该灰箱数字孪生建模技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器和车载OBC充电机中，PWM整流器是核心功率单元，该技术可在无需获取控制参数的情况下实现精确建模，特别适用于第三方设备集成场景。引入死区效应和电容ESR的建模方法可提升SiC器件应用的精度，支持iSolarCloud平台的非...