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基于开关电容的中压直流配电高频链路直流变压器
High-Frequency-Link DC Transformer Based on Switched Capacitor for Medium-Voltage DC Power Distribution Application
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Wenhua Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种用于中压直流（MVDC）配电的高频链路开关电容直流变压器（SCDCT）。相较于传统方案，该拓扑在配电网发生短路故障时能有效实现直流侧隔离，起到直流断路器作用，并显著提升了功率传输能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压直流并网方案具有重要参考价值。随着光储电站向高压化、直流化发展，该拓扑提供的故障隔离与高功率密度特性，可优化储能变流器（PCS）的直流侧接口设计，提升系统安全性与效率。建议研发团队关注其在模块化多电平储能系统中的应用潜力，以应对未来大规模...
PWM加移相控制下双有源桥DC-DC变换器高频链路通用特性及实用基波优化策略
Universal High-Frequency-Link Characterization and Practical Fundamental-Optimal Strategy for Dual-Active-Bridge DC-DC Converter Under PWM Plus Phase-Shift Control
Biao Zhao · Qiang Song · Wenhua Liu · Guowei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种通用稳态模型，用于简单准确地描述PWM加移相控制下隔离型双有源桥（DAB）DC-DC变换器高频链路的电气量解析表达式。此外，文章揭示了高频链路电气量之间的通用无功功率相互作用，并利用该特性优化了循环电流，提升了变换效率。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中双向DC-DC变换器的核心架构。该研究提出的通用稳态模型及基波优化策略，能够有效降低PCS在宽电压范围运行下的循环电流损耗，显著提升储能变流器的转换效率。建议研发团队将此优化算法集成至PCS控制固件中，特别是在高压直流...
非理想电网条件下虚拟同步机谐波电流与涌流故障电流协调抑制方法
Harmonic Current and Inrush Fault Current Coordinated Suppression Method for VSG Under Non-ideal Grid Condition
Leming Zhou · Siyi Liu · Yandong Chen · Weilang Yi 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对虚拟同步机（VSG）在电网对称故障时，电压控制型谐波抑制方法会加剧涌流故障电流的问题，本文提出了一种谐波电流与涌流故障电流的协调抑制方法。该方法解决了输出阻抗视角下两者抑制效果相互制约的矛盾，提升了VSG在非理想电网下的运行稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线，对于PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式光伏逆变器在弱电网或复杂电网环境下的应用具有重要指导意义。当前构网型技术是提升电网支撑能力的关键，该协调抑制方法能有效解决VSG在故障瞬间的电流冲击问题，提升设备在极端工况下的可...
具有惯性支撑的负载变换器序阻抗建模与稳定性分析
Sequence Impedance Modeling and Stability Analysis for Load Converters With Inertial Support
Yifeng Liu · Xiaoping Zhou · Yandong Chen · Leming Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对具有惯性支撑的负载变换器（LVSM和LCVIC），研究了其在弱电网下的稳定性问题。通过建立通用序阻抗模型，对比分析了两种控制策略的稳定性差异，为提升电力电子设备在弱电网环境下的并网稳定性提供了理论依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-Forming）技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站越来越多地接入弱电网，设备在低短路比条件下的稳定性至关重要。本文提出的序阻抗建模方法可用于优化阳光电源逆变器及储能PCS的控制算法，提升系统在弱电网下的抗扰动能力。建议研发团队将该...
高频隔离双向DC-DC变换器在实际应用中的瞬态直流偏置与电流冲击效应
Transient DC Bias and Current Impact Effects of High-Frequency-Isolated Bidirectional DC–DC Converter in Practice
Biao Zhao · Qiang Song · Wenhua Liu · Yuming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文分析了高频隔离双向DC-DC变换器（IBDC）在实际运行中因无法严格满足稳态理论前提而产生的瞬态直流偏置及电流冲击效应。文章全面解析了稳态移相（SPS）控制策略下的瞬态特性，并探讨了相关模式及影响机制。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心储能业务，特别是PowerTitan和PowerStack系列中广泛采用的双向DC-DC变换器拓扑。在储能系统频繁的充放电切换及电网侧功率调度过程中，瞬态直流偏置和电流冲击是导致功率器件（如IGBT/SiC）失效和磁性元件饱和的关键因素。建议研发团队在PCS控制算法中引入...
基于双有源移相原理的模块化多电平高频链直流变压器在中压直流配电中的应用
Modular Multilevel High-Frequency-Link DC Transformer Based on Dual Active Phase-Shift Principle for Medium-Voltage DC Power Distribution Application
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Yu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种用于中压直流（MVDC）配电的模块化多电平高频链直流变压器（MDCT）。该拓扑基于双有源移相（DAPS）原理，利用多电平和多重化转换技术，相比传统直流变压器（TDCT）具有更高的功率密度、更低的电压应力和更优的动态性能，适用于高压大功率直流变换场景。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及未来中压直流并网方案具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，传统的DC-DC变换器面临器件耐压和效率瓶颈。该模块化多电平拓扑可有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率与可靠性。建议研发团队关注其在高压直流储能接...
面向高压直流应用基于模块化多电平变换器的直流变压器高频链调制方法：综合分析与实验验证
High-Frequency-Link Modulation Methodology of DC–DC Transformer Based on Modular Multilevel Converter for HVDC Application: Comprehensive Analysis and Experimental Verification
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Yu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文对基于模块化多电平变换器（MMC）的直流变压器（MMDCT）高频链（HFL）调制进行了理论分析与实验验证。重点研究了三种典型的高频链双有源移相调制策略，并对其电压、电流、功率特性及额定电流进行了详细表征。
解读: 该研究涉及的MMC架构及高频链直流变压器技术，对阳光电源在大规模储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电（HVDC）领域的功率变换技术升级具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，基于MMC的多电平拓扑能有效降低器件电压应力并提升系统效率。建议研发团队关注该调制策略在提升PC...
一种基于单向电流H桥子模块及主动环流注入的MMC拓扑
An MMC Topology Based on Unidirectional Current H-Bridge Submodule With Active Circulating Current Injection
Wenbo Yang · Qiang Song · Shukai Xu · Hong Rao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种基于单向电流H桥子模块（UCH-SM）的新型模块化多电平变换器（MMC）。该拓扑通过优化全桥子模块，在保持桥臂电流单向的前提下，引入主动环流注入（ACCI）技术。研究表明，该方案在减少开关器件数量的同时，有效提升了变换器的运行效率与控制灵活性。
解读: 该研究提出的UCH-MMC拓扑在减少开关器件数量的同时保持了多电平的高性能输出，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。通过优化子模块设计，有望进一步降低大功率PCS的硬件成本并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在电网侧储能及高压光伏并网场景下的...
基于MMC和双有源桥
DAB）的多电平高频链与多电平直流链直流变压器在中压直流应用中的对比分析
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Xiaopeng Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文对用于中压直流（MVDC）应用的多电平高频链直流变压器（MDCT）与多电平直流链直流变压器（ADCT）进行了全面对比。研究涵盖了基于模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）拓扑的电路结构、运行机理、高频链电压电流特性、有功与环流功率分配及特征电流等关键性能指标。
解读: 该研究探讨的MMC与DAB级联拓扑是实现高压大功率直流变换的核心技术，与阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统在直流耦合架构下的技术演进高度相关。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在降低器件应力、提升系统效率及功率密度方面具有显著优势。建议研发...
用于中压直流配电的模块化多电平高频直流变换器准方波调制
Quasi-Square-Wave Modulation of Modular Multilevel High-Frequency DC Converter for Medium-Voltage DC Distribution Application
Yu Wang · Qiang Song · Biao Zhao · Jianguo Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
在直流配电网中，模块化多电平高频直流变换器（MDCC）可实现低压与中压直流母线间的电气隔离、电压转换及功率传输。本文将准方波（QSW）调制应用于MDCC，该方法有效规避了dv/dt应力问题，并保持了高直流电压利用率，同时建立了相应的数学模型。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来中压直流接入方案具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级和更高功率密度演进，模块化多电平（MMC）拓扑结合准方波调制能显著降低开关损耗并提升系统效率，同时缓解高压下的dv/dt应力，提升功率模块的可靠性。建议研发团队关注该调制策略在兆...
基于双有源桥
DAB）的模块化高频链直流变压器在柔性中压直流配电中的全过程运行、控制与实验：实用指南
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Qianhao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
直流变压器（DCT）是中压直流（MVDC）配电系统的核心设备。本文针对基于双有源桥（DAB）的DCT在柔性MVDC配电中的应用，提供了涵盖全过程运行、控制策略及实验验证的实用指南。文章将DCT的运行模式设计为MVDC、LVDC及功率控制模式，为直流配电系统的稳定运行提供了理论与实践参考。
解读: 该技术与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网业务高度相关。DAB拓扑是实现储能变流器（PCS）高效双向功率变换的关键技术，其模块化设计思路可优化阳光电源大功率储能系统的功率密度与扩展性。建议研发团队关注该文中的多模式控制策略，以提升PCS在复杂直流配电网中的...
基于虚拟阻抗电流限制的构网型变流器无功特性及故障穿越策略
Reactive Power Characteristics and FRT Strategy for Grid-Forming Converters With Virtual Impedance-Based Current Limiting
Kailun Wang · Qiang Song · Wenhua Liu · Biao Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月
摘要：构网型（GFM）变流器是一种很有前景的可再生能源接入接口。在电网故障期间，GFM 变流器本质上能提供无功功率支撑，而电流限制会显著影响其无功特性，给满足电网规范带来挑战。本研究探讨了基于虚拟阻抗（VI）的电流限制对 GFM 控制无功特性的影响。研究发现，虚拟阻抗可能会导致相位偏移，降低自然和瞬时无功支撑能力，并且由于电流幅值限制，后续的无功响应会与有功功率控制产生耦合。基于这些特性，本文提出了一种改进的故障穿越（FRT）策略。首先，建议使虚拟阻抗角与等效连接阻抗相匹配，这样可继承 GFM ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型（Grid-Forming）变流器的研究具有重要的战略意义。随着高比例新能源接入电网，构网型控制技术已成为光伏逆变器和储能系统的关键发展方向，而该论文针对虚拟阻抗限流策略下的无功特性和故障穿越能力进行深入分析，直击当前技术痛点。 该研究揭示了虚拟阻抗限流会导...
基于LCC辅助二极管整流器的构网型海上风电场并网技术
Grid-Forming Offshore Wind Farm Integration Through LCC-Assisted Diode Rectifier
Kailun Wang · Zhiyong Yuan · Qiang Song · Qingming Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月
提出一种线路换相换流器（LCC）辅助二极管整流器（LCCA-DR）用于海上风电场（OWF）并网。该结构在直流侧将小容量LCC与二极管整流器串联，为高压直流（HVdc）输电提供有功功率调控自由度，实现风电场本地功率平衡。风电机组变流器可采用经典的P/f和Q/V型构网控制，作为虚拟同步机（VSG）运行，而LCCA-DR则充当虚拟调速器（VG），调节海上交流电网频率，实现同步运行。VSG-VG协同控制实现功率解耦，提升控制性能与系统稳定性。由于HVdc有功调节仅需微小直流电压变化，LCC容量占比低，相...
解读: 该研究提出的LCCA-DR构网控制方案对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。其VSG-VG协同控制架构可优化ST系列储能变流器的并网性能,特别是在大规模储能电站中实现更稳定的功率解耦控制。LCC辅助整流的低容量比设计思路,可启发PowerTitan系统的拓扑优化,降低成本。VSG构网控制策略...