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面向构网型逆变器的固定开关频率模型预测控制
Fixed Switching Frequency Model Predictive Control for Grid-Forming Inverters
Fernanda Carnielutti · Tiago Davi Curi Busarello · Ênio Costa Resende · Qudrat Ullah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种用于微电网构网型逆变器（GFI）的固定开关频率模型预测控制（FSF-MPC）策略。该方法通过内环电压电流控制与外环下垂及PQ控制相结合，实现了更优的稳态响应和功率管理能力，有效解决了传统MPC开关频率不固定带来的谐波及滤波设计难题。
解读: 构网型（Grid-Forming）技术是阳光电源在新型电力系统中的核心竞争力，特别是在PowerTitan储能系统及大型地面光伏电站的并网应用中至关重要。传统的MPC控制因开关频率抖动难以工程化，而本文提出的FSF-MPC方案通过固定开关频率，显著降低了输出谐波，简化了滤波器设计，有助于提升阳光电源...
非对称级联H桥多电平逆变器输出电压控制的简化小信号模型
Simplified Small-Signal Model for Output Voltage Control of Asymmetric Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter
Tiago Davi Curi Busarello · Ali Mortezaei · Helmo Kelis Morales Paredes · Ahmed Al-Durra 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种用于单相非对称级联H桥多电平逆变器（ACHMI）输出电压控制的简化小信号模型。ACHMI由n个串联的H桥转换器组成，每个转换器的直流链路值按特定比例（如1:2:6或1:3:9）缩放。通过假设所有n个转换器端口的小信号变化分量相等，简化了建模过程。
解读: 该研究针对非对称级联H桥拓扑，该拓扑在提升输出电压质量和降低谐波方面具有优势，可为阳光电源在大型地面光伏电站或高压储能系统中的多电平逆变技术提供理论参考。虽然阳光电源目前主流产品多采用组串式或集中式拓扑，但该简化小信号模型有助于优化复杂多电平系统的控制算法，提升系统动态响应速度和稳定性。建议研发团队...
固定开关频率模型预测控制在构网型逆变器中的应用
Fixed Switching Frequency Model Predictive Control for Grid-Forming Inverters
Fernanda Carnielutti · Tiago Davi Curi Busarello · Ênio Costa Resende · Qudrat Ullah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文针对微电网中的构网型逆变器（GFIs）提出了一种固定开关频率模型预测控制（FSF - MPC）方法。通过所提出的FSF - MPC实现内部电压和电流环控制，而一次控制则由外部下垂控制器和PQ控制器组成。这种PQ控制可实现更好的稳态响应并增强功率管理能力。以一个配备50 kVA构网型逆变器（带有输出LC滤波器）和不同负载的交流微电网为例，展示了所提出的FSF - MPC在并网和孤岛模式下的性能。该微电网在硬件在环（HIL）设备中实现，并针对并网和孤岛模式进行了HIL案例研究，考虑了负载和参数变...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的固定开关频率模型预测控制（FSF-MPC）技术对构网型逆变器的控制策略具有重要参考价值。随着公司在光储一体化微电网和独立储能系统领域的深入布局，构网型逆变器技术已成为提升系统稳定性和电能质量的核心竞争力。 该技术的核心价值体现在多个维度。首先，FSF-MPC结...
基于电容电压反馈与Parks-McClellan算法的并网逆变器LCL谐振有源阻尼方法
Active Damping of LCL Resonance in Grid-Connected Inverters Through Capacitor–Voltage Feedback and the Parks–McClellan Algorithm
José de Arimatéia Olímpio Filho · Gabriel Lucas Bressanini · Paulo Fernando Silva · Luis De Oro Arenas 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出一种利用电容电压反馈结合Parks-McClellan（PM）算法实现并网逆变器LCL滤波器谐振有源阻尼的方法。该方法可减少信号调理系统所需的传感器数量，但需引入微分环节，易放大噪声并导致不稳定。为此，设计了一种基于优化宽带有限冲激响应（FIR）滤波器的数字微分器，有效抑制噪声并降低相位延迟。文中给出了频率响应特性、系数计算方法及不同阶数影响分析，并对系统建模与电流控制器设计进行了深入研究。实验结果验证了该方法在不同电网阻抗、滤波器参数和参考指令跳变条件下均能有效抑制LCL谐振。
解读: 该LCL谐振有源阻尼技术对阳光电源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。通过电容电压反馈结合PM算法优化的FIR数字微分器，可减少电压传感器数量，降低信号调理成本，同时有效抑制高频噪声和相位延迟。该方案特别适用于PowerTitan大型储能系统在弱电网环境下的并网稳定性优化，解决电...