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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...
具有快速瞬态响应和高收敛速度的电压源逆变器单步电流控制
Single-Step Current Control for Voltage Source Inverters With Fast Transient Response and High Convergence Speed
Lanhua Zhang · Hongbo Ma · Rachael Born · Xiaonan Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
电压源逆变器的电流环响应直接影响输出电流与电压波形质量。抛物线电流控制提供了一种具有近似恒定开关频率的快速瞬态响应方案，克服了滞环电流控制频率变化的缺陷，是优化逆变器电流控制环的有效候选技术。
解读: 该研究提出的单步电流控制算法对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。在弱电网或复杂负载工况下，逆变器的动态响应速度是提升电能质量的关键。该算法通过优化电流环控制，能在保持开关频率稳定的前提下显著提升瞬态响应速度，有助于降低输出滤波器体积，提升系...
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...
基于电容耦合的固态断路器瞬态电流换流技术
Capacitive Couple-Based Transient Current Commutation in Solid-State Circuit Breakers
Reza Kheirollahi · Xin Zan · Shuyan Zhao · Hua Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种用于直流固态断路器（SSCB）实现瞬态电流换流（TCC）的新型辅助电路。该电路包含主动注入电路（AIC）和电容耦合器两部分。核心贡献在于通过在辅助支路与主支路间引入耦合电容，有效防止了辅助支路的短路故障，提升了断路器的可靠性与换流效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级不断提升，直流侧故障保护成为系统安全的关键。该电容耦合辅助电路方案能有效提升固态断路器的响应速度与可靠性，有助于优化PCS内部直流侧保护逻辑，降低功率器件在故障切...
单相独立逆变器抛物线电流控制的无传感器实现
A sensorless implementation of the parabolic current control for single-phase stand-alone inverters
Lanhua Zhang · Rachael Born · Bin Gu · Baifeng Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
抛物线电流控制因其快速的瞬态响应和恒定的开关频率，在电压源逆变器中具有应用优势，可有效改善电流或电压波形的畸变。本文提出了一种无需传感器的抛物线电流控制实现方案，旨在提升逆变系统的动态性能与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有重要价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS（如ST系列）中，单相逆变器的动态响应速度直接影响电能质量。抛物线电流控制方案通过优化瞬态响应，能显著提升逆变器在负载突变时的输出稳定性，减少波形畸变。此外，“无传感器”特性有助于降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队评估该...
一种用于恒定突发频率且消除可听噪声的突发模式变换器抛物线电压控制策略
A Parabolic Voltage Control Strategy for Burst-Mode Converters With Constant Burst Frequency and Eliminated Audible Noise
Lanhua Zhang · Rachael Born · Xiaonan Zhao · Bin Gu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
为提升轻载下的转换效率，突发模式控制被广泛应用。传统滞回突发模式控制存在频率随负载变化的问题，易产生可听噪声。本文提出一种抛物线电压控制策略，旨在解决频率波动问题并消除可听噪声，优化变换器在轻载工况下的性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在户用场景中，用户对设备运行时的噪声极其敏感，且户用系统常处于轻载或待机状态。通过引入该抛物线电压控制策略，可以有效优化逆变器在轻载下的效率，同时彻底解决突发模式下的电感啸叫问题，显著提升用户体验。建议研发团队在下一代户用逆变器及...
面向光伏并网应用的串联模块化集成逆变器分布式功率控制
A Distributed Power Control of Series-Connected Module-Integrated Inverters for PV Grid-Tied Applications
Li Zhang · Kai Sun · Yun Wei Li · Xiaonan Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种基于串联模块化集成逆变器（SC-MII）的光伏并网系统，旨在提升分布式发电系统的冗余度与可靠性。系统中每个光伏组件均配备独立的MII，通过各自的MPPT功能实现最大功率点跟踪，从而最大化能量捕获效率。
解读: 该研究探讨的模块化集成逆变器（MII）架构与阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）技术路线在分布式发电领域具有高度相关性。通过串联架构实现冗余设计，可有效提升系统在复杂阴影或组件失配情况下的发电效率。对于阳光电源而言，该分布式控制策略可为户用及工商业光伏产品线提供技术参考，特别是在...
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...
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...
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...
基于开关单元插入式直接交流-交流变换器与多绕组变压器的串联双极混合电压优化器
Series Bipolar Hybrid Voltage Optimizer Based on Switching-Cell-Inserted Direct AC–AC Converter and Multiwindings Transformer
Dongbo Guo · Dehao Kong · Zhongchen Pei · Xiaonan Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种串联双极混合电压优化器（B-HVO），通过非反相和反相模式工作，有效解决电网电压暂降和暂升问题。该系统将直接交流-交流变换单元与多绕组工频变压器深度集成，在减少开关器件数量的同时，显著提升了电压调节的效率与可靠性。
解读: 该技术在电网电压质量调节方面的创新，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统具有重要参考价值。通过集成多绕组变压器与高效AC-AC变换单元，可提升产品在弱电网环境下的电压支撑能力和抗扰动性能。建议研发团队关注该拓扑在提升系统功率密度和降低开关损耗方面的潜力，将其作为未来提升iSol...
基于单直流链路电压传感器的容错逆变器驱动感应电机调制模型预测转矩控制
Modulated Model Predictive Torque Control for Fault-Tolerant Inverter-Fed Induction Motor Drives With Single DC-Link Voltage Sensor
Ze Li · Jinhui Xia · Xiaonan Gao · Jose Rodriguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
四开关三相逆变器（FSTPI）常用于六开关逆变器发生缺相故障后的容错拓扑。为解决FSTPI固有的直流侧电容电压偏移（CVO）问题，传统模型预测转矩控制（MPTC）通常需要两个电压传感器。本文提出一种改进策略，旨在提高系统可靠性的同时减少传感器数量。
解读: 该研究关注逆变器在故障状态下的容错控制及传感器成本优化，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有参考价值。在逆变器发生功率器件或相线故障时，通过改进的MPTC算法实现容错运行，可提升产品在极端工况下的可靠性。此外，减少传感器数量有助于降低系统成本并提升硬件集成度。建议研发团队关注该算法在光伏逆变器并...
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...
人工智能辅助的三相单级光伏逆变器系统黑箱建模
Artificial Intelligence Aided Black-Box Modeling of Three-Phase Single-Stage Photovoltaic Inverter Systems
Yuxi Men · Junhui Zhang · Xiaonan Lu · Tianqi Hong · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
随着太阳能在配电系统中的渗透率不断提高，对光伏（PV）发电系统进行精确建模和适当控制变得越来越重要。然而，基于逆变器的电源（IBR）的建模和系统辨识颇具挑战性，因为制造商可能不会提供敏感信息（如电气元件的拓扑结构或参数）。仅利用经验数据而无需系统内部细节的黑箱建模方法，可能是解决上述问题的有效途径。同时，鉴于人工神经网络（ANN）具有强大的逼近能力，其可增强用于逆变器主导系统辨识的传统建模方法。本文对电力电子变换器（PEC）的黑箱建模方法进行了综述。此外，本文提出了一种使用非线性自回归外生神经网...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于人工智能的光伏逆变器黑箱建模技术具有重要的战略价值和应用前景。 **业务价值方面**，该技术解决了逆变器系统建模中的核心痛点。在实际应用场景中，电网公司、系统集成商或第三方运维机构往往难以获取逆变器的详细拓扑结构和控制参数，而这项技术仅依靠输入输出数据即可建立精确...
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...