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一种减少器件数量的三相五电平单向整流器
A Three-Phase Five-Level Unidirectional Rectifier With Reduced Components
Wenyuan Zhang · Xiaonan Zhu · Hongliang Wang · Qing Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种新型三相五电平单向整流器,旨在解决现有拓扑中开关器件或飞跨电容数量过多的问题。该拓扑结构简单、功率密度高且可靠性强,特别适用于电动汽车充电桩、通信电源及激光电源等高功率中压非再生应用场景。
解读: 该拓扑通过减少器件数量实现五电平输出,显著提升了功率密度并降低了系统成本,对阳光电源的电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。在高功率直流快充应用中,采用此类高效率、高功率密度的整流拓扑,可有效减小充电模块体积,提升散热效率。建议研发团队评估该拓扑在模块化充电堆中的应用潜力,通过优化控制策略进一步降低...
一种用于DC-AC变换器的无源变开关频率SPWM概念与分析
A Passive Variable Switching Frequency SPWM Concept and Analysis for DCAC Converter
Xiaonan Zhu · Hongliang Wang · Wenyuan Zhang · Hanzhe Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种无源变开关频率正弦脉宽调制(PVSFSPWM)方法。相比传统的恒定开关频率SPWM,该方法在DC-AC变换器中能有效降低谐波峰值和开关损耗,同时改善频谱特性并减小滤波电感体积,在保持系统性能的同时提升了功率密度与效率。
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)具有重要应用价值。通过引入PVSFSPWM调制策略,可以在不增加硬件成本的前提下,有效降低逆变器输出谐波,减小滤波电感体积,从而显著提升整机功率密度。此外,该方法在降低开关损耗方面的优势,直...
一种具有增强动态均流性能的直流微电网改进分布式二次控制方法
An Improved Distributed Secondary Control Method for DC Microgrids With Enhanced Dynamic Current Sharing Performance
Panbao Wang · Xiaonan Lu · Xu Yang · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种改进的直流微电网分布式二次控制方案,旨在克服传统下垂控制的缺陷。该方案通过电压偏移和斜率调整相结合的方法,消除了直流电压偏差并提高了电流分配精度。
解读: 该研究提出的分布式二次控制方法对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要参考价值。在多机并联的直流微电网或储能电站场景下,传统的下垂控制往往难以兼顾电压稳定与均流精度。该方法通过动态调整下垂系数,能显著提升PCS在复杂负载工况下的响应速度与均流性能。建议研发团队将其应用...
一种具有高直流电压利用率和浮动电容自平衡能力的三相五电平逆变器
A Three-Phase Five-Level Inverter With High DC Voltage Utilization and Self-Balancing Capacity of Floating Capacitor
Wenyuan Zhang · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Hanzhe Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
多电平逆变器是光伏电站和风电场等可再生能源发电的常用方案。本文提出了一种具有高直流电压利用率的三相五电平逆变器。该逆变器的显著特点是其最大直流电压利用率是传统三相逆变器(如中点钳位型NPC、飞跨电容型FC等)的两倍。
解读: 该拓扑结构通过提高直流电压利用率,能够有效降低逆变器在同等功率等级下的开关器件电压应力,或在相同电压等级下提升功率密度,这对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。高电压利用率意味着更低的系统损耗和更小的无源器件体积,有助于优化PowerTitan等储能系统及大型光伏逆变器的成本与...
用于GaN HEMT桥式电路串扰抑制的高频三电平栅极驱动器
High-Frequency Three-Level Gate Driver for GaN HEMT Bridge Crosstalk Suppression
Xiaonan Wang · Ming Tao · Jing Xiao · Deng Luo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
为抑制氮化镓(GaN)桥式电路中的串扰问题,本文提出了一种新型高频三电平栅极驱动器(HFTGD),实现了高达5MHz开关频率下的串扰抑制。该驱动器通过电容-二极管电路产生负压,有效防止了正向串扰引起的器件误导通。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用成为提升效率和减小体积的关键。该文章提出的高频三电平栅极驱动技术,能够有效解决GaN在高频开关下的串扰误导通问题,对提升公司新一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该驱动架...
基于代数设计权重因子的表贴式永磁同步电机驱动鲁棒预测速度控制
Robust Predictive Speed Control of SPMSM Drives With Algebraically Designed Weighting Factors
Xicai Liu · Jin Wang · Xiaonan Gao · Wei Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
预测速度控制(PSC)在高性能电机驱动中极具潜力,但面临权重因子选择困难及稳态误差(SSE)消除的挑战。权重因子通常依赖耗时的试错法,且模型失配易导致稳态误差。本文提出一种代数设计权重因子的方法,旨在简化参数整定并提升系统鲁棒性。
解读: 该研究关注电机驱动的预测控制算法,对阳光电源的“电动汽车充电桩”业务具有参考价值,特别是在提升充电桩内部功率模块的动态响应性能方面。此外,该算法中关于权重因子代数设计的思路,也可借鉴应用于“光伏逆变器”及“储能变流器(PCS)”的电流环控制优化,以减少参数整定时间并提升在复杂电网环境下的鲁棒性。建议...
耦合三相变换器概念及实例:一种耦合十开关三相三电平逆变器
Coupled Three-Phase Converter Concept and an Example: A Coupled Ten-Switch Three-Phase Three-Level Inverter
Xiaonan Zhu · Hongliang Wang · Xiaojun Deng · Wenyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
传统三相多电平变换器的桥臂相互独立,导致开关器件和二极管数量较多。为减少器件数量,本文提出了一种适用于DC-AC和AC-DC变换的耦合三相变换器架构,并基于此架构设计了一种十开关三相三电平(10S-3P-3L)逆变器。
解读: 该研究提出的耦合拓扑通过减少开关器件数量来优化系统成本和功率密度,对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在追求极致功率密度的场景下,减少器件数量不仅能降低BOM成本,还能提升系统可靠性。建议研发团队评估该耦合架构在PowerTitan等大功率储能变流器中的应用潜力,重点关注...
耦合十开关三相三电平逆变器的共模电压抑制与中点电压控制空间矢量调制
Common-Mode Voltage Reduction and Neutral-Point Voltage Control Using Space Vector Modulation for Coupled Ten-Switch Three-Phase Three-Level Inverter
Xiaojun Deng · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Hanzhe Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对耦合十开关三相三电平逆变器(TP-TLI)在SVPWM控制下存在的共模电压(CMV)高及中点电压(NPV)不平衡问题,本文提出了一种集成CMV抑制与NPV控制的改进SVPWM策略。通过优化选择低CMV矢量并调整序列,有效提升了系统性能。
解读: 该研究针对三电平拓扑的共模电压抑制与中点平衡控制,对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器(PCS)具有重要的参考价值。三电平技术是目前提升逆变器效率与功率密度的核心,通过优化SVPWM算法,可以有效降低电磁干扰(EMI),减少对滤波器体积的要求,从而优化整机成本与可靠性。建议研发团队在Power...
用于异步电网互联的点对点VSC-HVdc输电系统的惯性仿真与快速频率下垂控制策略
Inertia Emulation and Fast Frequency-Droop Control Strategy of a Point-to-Point VSC-HVdc Transmission System for Asynchronous Grid Interconnection
Jiebei Zhu · Xiaonan Wang · Junbo Zhao · Lujie Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种用于点对点电压源换流器高压直流(VSC-HVdc)输电系统的惯性仿真与快速频率下垂(IEFF)控制策略。该策略使VSC-HVdc互联电网两侧均能提供惯性响应和快速频率下垂响应,从而实现异步交流电网的同步,克服了传统方法的局限性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要意义。随着高比例可再生能源接入,电网惯量降低,该研究提出的惯性仿真与快速频率下垂控制策略,可直接应用于阳光电源的构网型(Grid-forming)逆变器与PCS产品中,提升系统在弱电网或异步互联场景下的频率稳定性。建议...
永磁同步电机的新型代价函数鲁棒预测电流控制
Robust Predictive Current Control of Permanent-Magnet Synchronous Motors With Newly Designed Cost Function
Xicai Liu · Libing Zhou · Jin Wang · Xiaonan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对模型预测控制(MPC)中因参数失配和模型不确定性导致的稳态误差问题,提出了一种改进的有限控制集模型预测电流控制策略。通过设计新型代价函数,有效提升了系统的鲁棒性,改善了控制性能。
解读: 该研究提出的鲁棒预测电流控制策略对阳光电源的电机驱动类业务(如风电变流器中的发电机侧控制、电动汽车充电桩内部的功率模块风扇控制或未来潜在的电机驱动应用)具有参考价值。虽然阳光电源核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS的并网控制,但MPC算法在提升功率变换器动态响应和抗扰动能力方面具有通用性。建议研发团...
表贴式永磁同步电机驱动的短预测时域连续控制集预测速度控制
Continuous Control Set Predictive Speed Control of SPMSM Drives With Short Prediction Horizon
Xicai Liu · Jin Wang · Xiaonan Gao · Wei Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)驱动的连续控制集预测速度控制(CCS-PSC)策略。该策略通过缩短预测时域,有效降低了计算复杂度。文章构建并分析了CCS-PSC的优化问题,并将电流与电压约束转化为增量电压约束,实现了高效的电机驱动控制。
解读: 该研究提出的短时域模型预测控制(MPC)算法在降低计算负担的同时保持了高性能,对阳光电源的电机驱动类应用具有参考价值。在阳光电源的产品线中,该技术可应用于风电变流器的主控算法优化,以提升对发电机转矩和速度的动态响应能力;同时,该算法逻辑也可借鉴至电动汽车充电桩内部的功率模块控制或储能系统中的辅助电机...
感应电机驱动多目标有限控制集模型预测控制的集成调节原理
An Ensemble Regulation Principle for Multiobjective Finite-Control-Set Model-Predictive Control of Induction Machine Drives
Haotian Xie · Wei Tian · Xiaonan Gao · Fengxiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)因其概念直观、实现简单及瞬态响应快等优点,在电力驱动系统中得到广泛研究。本文针对多目标优化中权重系数难以确定的问题,提出了一种集成调节原理,以平衡不同控制目标之间的关系,优化系统性能。
解读: 该研究提出的FCS-MPC集成调节原理,核心在于解决多目标控制下的权重平衡问题,这对阳光电源的电机驱动类产品(如风电变流器)具有参考价值。风电变流器在复杂电网环境下需兼顾电流质量、开关频率及损耗,该算法可提升变流器在动态过程中的控制精度与响应速度。建议研发团队关注该算法在降低开关损耗与提升系统鲁棒性...
混合交直流微电网中双向接口变换器的并联运行研究
Parallel Operation of Bidirectional Interfacing Converters in a Hybrid AC/DC Microgrid Under Unbalanced Grid Voltage Conditions
Kai Sun · Xiaosheng Wang · Yun Wei Li · Farzam Nejabatkhah 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文探讨了混合交直流微电网中双向接口变换器(IFC)的并联运行问题。随着可再生能源规模的扩大,IFC作为交直流子系统间的关键互联设备,在电网电压不平衡故障下的稳定控制至关重要。研究旨在提升系统在复杂电网环境下的运行可靠性与功率分配效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及微电网解决方案。在交直流混合微电网中,储能变流器(PCS)常作为核心接口设备。针对电网电压不平衡工况的控制策略优化,能显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性与抗干扰能力。建议研发团队借鉴该文的并联控制算法,优...
基于电容-电容对结构互补换流的快速Y型晶闸管直流固态断路器
Fast Y-Type Thyristor-Based DC SSCB Using Complementary Commutation in a Capacitor–Capacitor Pair Structure
Reza Kheirollahi · Shuyan Zhao · Xin Zan · Hua Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种新型Y型晶闸管直流固态断路器(SSCB)。核心贡献在于一种包含电容-电容对的互补换流电路,具有三大优势:一是利用电容对结构实现反向电流脉冲注入,从而实现快速换流;二是优化了金属氧化物避雷器(MOV)的能量吸收效率,提升了断路器的整体可靠性与响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)具有重要参考价值。直流侧短路保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战,传统的机械断路器响应慢,而基于晶闸管的SSCB能实现微秒级故障切除。该文提出的电容-电容对互补换流结构,有望优化PCS内部直流侧保护方案,提升系统在极端故...
一种用于背靠背变流器驱动永磁同步电机的无级联模型预测控制方案
A Cascade-Free Model Predictive Control Scheme for Back-to-Back Converter-Fed PMSM Drive System
Yingjie He · Ying Tang · Xiaonan Gao · Haotian Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对背靠背变流器驱动的永磁同步电机系统,提出了一种无需外部直流母线电压控制环的无级联模型预测控制(MPC)方案。通过将电压调节项与功率调节项集成到新构建的代价函数中,实现了直流母线电压与电机驱动的协同控制,简化了控制结构并提升了动态响应性能。
解读: 该研究提出的无级联MPC控制策略对阳光电源的电力电子变换技术具有重要参考价值。在风电变流器及储能变流器(PCS)领域,背靠背拓扑是核心架构,通过取消外部电压环,可有效简化控制逻辑,提升系统在电网波动下的动态响应速度和稳定性。建议研发团队评估该算法在PowerTitan系列储能变流器或风电变流器中的应...
基于谐波含量分析的双模式单相逆变器LC滤波器参数设计方法
LC Filter Parameters Design Method Based on Harmonic Contents Analysis for Dual-Mode Single-Phase Inverter
Di Kang · Hongliang Wang · Xiaojun Deng · Yang Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对采用双模式控制的两级式单相逆变器,提出了一种改进的LC滤波器参数设计方法。双模式控制能有效适应宽输入电压范围并提升效率,同时改善输出电压波形。传统设计方法在双模式下存在局限性,本文通过谐波含量分析,为优化滤波器参数提供了更合理的理论依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线,特别是户用光伏逆变器及小型储能变流器(PCS)。在户用场景中,逆变器常面临宽电压输入范围,采用双模式控制可显著提升轻载及全功率段的转换效率。本文提出的LC滤波器参数优化方法,有助于阳光电源在保证电能质量(THD)的前提下,进一步减小磁性元件体积,降低系统成本,并...
混合跟网型与构网型逆变器的孤岛微电网大信号稳定性评估:一种基于网络振荡器的方法
Large-Signal Stability Assessment for Islanded MGs With a Mix of Grid-Following and Grid-Forming Inverters: A Networked Oscillators-Based Approach
Shu Gao · Hanbin Dang · Lei Wang · Yuhua Du 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种基于网络振荡器的方法,用于分析逆变器主导型微电网的大信号稳定性。该方法适用于混合了跟网型(GFL)和构网型(GFM)逆变器的孤岛微电网,通过建立通用拓扑下的等效网络振荡器模型,有效评估了系统的频率稳定性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统在微电网及弱电网场景的应用增加,构网型(GFM)技术已成为核心竞争力。本文提出的基于网络振荡器的大信号稳定性分析方法,能够有效解决GFM与GFL逆变器混合运行时的复杂交互问题。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的仿...
一种用于两相共电感LLC谐振变换器的无源均流方法及均流效应数学分析
A Passive Current Sharing Method for Two-Phase Common Inductor LLC Resonant Converters and Mathematical Analysis of Current Sharing Effect
Wei Tang · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Wenyong Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于两相共电感LLC谐振变换器的无源均流方法,并对均流误差进行了数学分析。通过引入耦合阻抗的概念,将两相谐振电感连接,实现了两相间的耦合,从而在无需复杂控制的情况下有效改善了电流分配不均的问题。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统及高功率密度组串式逆变器中,多相并联LLC拓扑常用于实现高效率DC-DC变换。该无源均流技术通过耦合电感设计,能有效降低对控制算法的依赖,减少因参数不一致导致的电流不平衡,从而提升功率模...
双模式控制DC/DC-DC/AC变换器系统DC/AC级参数设计方法
DC/AC Stage Parameters Design Method for Dual-Mode Control DC/DC-DC/AC Converter System
Di Kang · Hongliang Wang · Yang Jiang · Yibo Si 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
本文提出一种针对双模式控制DC/DC-DC/AC变换器系统的DC/AC级参数设计方法,综合优化开关频率、电感与电容参数。分析了开关频率、LC元件取值、结温、总损耗及效率之间的关系。为充分发挥DC/AC级开关器件性能,将开关频率提升至100 kHz,同时保持总损耗与效率基本不变。在1 kW应用中,LC滤波器体积减小超过50%,显著降低系统重量、体积与成本,且无需额外宽禁带器件或辅助电路。
解读: 该双模式DC/DC-DC/AC参数优化设计方法对阳光电源储能与车载产品线具有直接应用价值。在ST储能变流器中,100kHz高频开关设计可显著减小LC滤波器体积50%以上,提升功率密度,契合PowerTitan大型储能系统的集成化需求。对车载OBC充电机,该方法在不增加SiC等宽禁带器件成本前提下,通...
基于Koopman算子的物理信息数据驱动可再生能源主导电力系统振荡抑制策略
Physics Informed Data-Driven Oscillation Stabilization Strategy for Renewable-Dominant Power Systems Based on Koopman Operator
Zihan Wang · Gengyin Li · Ziyang Huang · Xiaonan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
随着波动性可再生能源发电(REGs)的高比例接入,振荡现象在全球范围内频繁出现。与传统电力系统中的低频振荡不同,以可再生能源为主导的电力系统中的振荡频率更高,涉及更多非线性因素,严重威胁着系统的稳定运行。振荡稳定控制设计的主要技术挑战在于以可再生能源为主导的电力系统具有非线性、复杂性,且难以获取其模型。为应对这一范式转变,本文提出了一种基于柯普曼算子(KO)的物理信息驱动的数据驱动振荡稳定控制(PDOS)策略,该策略具有强可解释性和高计算效率的优点。首先,基于柯普曼算子实现了非线性动态的全局线性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于Koopman算子的物理信息驱动振荡稳定技术具有重要的战略价值。随着全球新能源渗透率持续攀升,我们在实际项目中已观察到高频振荡问题日益突出,这与传统电力系统的低频振荡特性存在本质差异,对我们的光伏逆变器和储能系统控制策略提出了新挑战。 该技术的核心价值在于通过Ko...