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基于子模块开关状态的MMC电磁干扰建模及混合模式电磁干扰现象研究
Submodule Switching-State Based EMI Modeling and Mixed-Mode EMI Phenomenon in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Yue Shan · Jian'guo Pei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
模块化多电平变换器（MMC）因其优异的电能质量和灵活控制，广泛应用于高压场合。然而，大量半导体开关的使用导致了复杂的电磁环境。本文通过考虑不同子模块开关状态，建立了MMC的传导电磁干扰（EMI）模型，并深入分析了其混合模式EMI产生机制。
解读: 虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于两电平或三电平拓扑，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在大型储能电站及高压直流输电领域的应用潜力日益凸显。该研究提出的EMI建模方法对于优化高压功率模块的电磁兼容性设计、降低系统...
模块化多电平变换器子模块电容的状态监测
Condition Monitoring for Submodule Capacitors in Modular Multilevel Converters
Hanyu Wang · Huai Wang · Zhongxu Wang · Yi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种无需额外电路或复杂算法的模块化多电平变换器（MMC）子模块电容状态监测方法。该方法利用子模块电容与并联泄放电阻的放电曲线进行监测，且独立于MMC的控制与调制策略，具有良好的通用性与工程应用潜力。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电容的寿命监测问题，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑在大型储能变流器中应用广泛，电容作为关键易损件，其健康状态直接影响系统可靠性。该方法无需额外硬件且不依赖控制策略，易于集成至iSolarClo...
大功率光伏逆变器中多源电磁干扰的分析与解耦
Analysis and Decoupling of Multisource EMI in High-Power PV Inverter
Yi Yu · Xuejun Pei · Peng Zhou · Qichi Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文研究了大功率光伏逆变器中由ANPC逆变器、Boost升压电路及辅助电源（ACAUX/DCAUX）构成的多源电磁干扰（EMI）耦合机制。通过分析各转换器产生的单源EMI贡献，提出了多源EMI的解耦方法，旨在优化复杂电力电子系统中的电磁兼容性设计。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，如组串式逆变器和集中式逆变器。在大功率光伏逆变器设计中，ANPC拓扑与多级DC-DC变换器的集成会导致复杂的电磁干扰，影响系统电磁兼容性（EMC）认证及长期运行稳定性。建议研发团队利用该解耦模型优化PCB布局与滤波电路设计，特别是在高功率密度产品（如PowerTi...
一种孤岛模式下逆变器接口微电网
IIM）的新型保护方案
Zhi Chen · Xuejun Pei · Min Yang · Li Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
在孤岛运行的逆变器接口微电网中，受限于逆变器过流能力，故障电流水平与额定电流相近，导致传统过流保护失效。本文提出了一种结合逆变器灵活控制与保护设置的新型保护策略，旨在解决微电网在孤岛模式下的故障检测与隔离难题。
解读: 该研究直接针对阳光电源构网型（Grid-Forming）逆变器及微电网解决方案的核心痛点。在PowerTitan储能系统及组串式逆变器应用于微电网或离网场景时，故障电流受限是保护逻辑设计的难点。本文提出的保护策略可优化iSolarCloud在微电网场景下的故障定位精度，提升系统在孤岛运行时的安全性。...
一种用于共模电压抑制的改进型H8拓扑
An Improved H8 Topology for Common-Mode Voltage Reduction
Yangxiao Xiang · Xuejun Pei · Meijuan Wang · Puxin Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种改进型H8功率变换器，旨在降低共模电压（CMV）并抑制电磁干扰。通过优化系统结构（在直流母线侧增加两个开关）及改进控制策略，该变换器实现了在进入和离开零状态时CMV的零变化，有效提升了系统的电磁兼容性能。
解读: 该研究直接针对光伏逆变器核心痛点——共模电压与EMI抑制。阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）在追求高功率密度和高效率的同时，电磁兼容性设计至关重要。该改进型H8拓扑通过结构优化实现CMV零变化，可显著降低漏电流，提升系统并网安全性。建议研发团队评估该拓扑在户用及工商业组串式逆变器中的应用潜力，特别...
一种用于低压并联逆变器的自适应虚拟电阻
AVR）控制策略
Zhi Chen · Xuejun Pei · Min Yang · Li Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
针对低压并联逆变器系统中因输出阻抗失配导致的有功功率、不平衡功率及谐波功率分配不均问题，本文提出了一种两阶段自适应虚拟电阻（AVR）控制方案。该方案通过比例积分控制器实现功率的精确分配，有效提升了并联系统的运行性能。
解读: 该研究直接针对多机并联运行中的功率分配难题，对阳光电源的组串式逆变器及工商业储能系统（PowerStack）具有重要参考价值。在微电网或多机并联应用场景下，该AVR控制策略能有效解决阻抗失配导致的环流及功率分配不均问题，提升系统并网稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台下的...
考虑时变体电阻和反向恢复电导的精确振荡动态Si IGBT模型
Dynamic Si IGBT Model With Accurate Ringing Considering Time-Varying Bulk Resistance and Reverse Recovery Conductance
Yi Yu · Xuejun Pei · Peng Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
作为电力电子系统电磁干扰（EMI）建模的核心，高精度开关器件模型对预测EMI源至关重要。针对现有Si IGBT行为模型在表征开关振荡效应方面精度不足的问题，本文提出了一种动态Si IGBT模型，通过考虑时变体电阻和反向恢复电导，显著提升了对开关过程振荡特性的预测精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）的EMI优化设计。在兆瓦级储能系统及高功率密度逆变器开发中，开关振荡是导致EMI超标和器件应力过大的关键因素。该高精度模型能有效指导硬件电路的PCB布局与驱动参数优化，减少现场调试中的电磁兼容整改成本。建...
基于噪声源相位对齐的三相逆变器EMI行为建模改进方法
Improved EMI Behavioral Modeling Method of Three-Phase Inverter Based on the Noise-Source Phase Alignment
Peng Zhou · Xuejun Pei · Kun Zhang · Yue Shan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种改进的三相逆变器电磁干扰（EMI）行为建模方法。针对传统的基于串并联阻抗插入（SSII）的建模过程中，因噪声源相位差异导致测量误差的问题，通过引入相位对齐技术，提高了EMI行为模型的准确性。该方法可有效指导EMI滤波器设计，优化逆变器的电磁兼容性能。
解读: 电磁兼容（EMI）设计是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能变流器产品研发的核心环节，直接影响产品的认证效率与并网稳定性。该文献提出的相位对齐建模方法，能够显著提升EMI滤波器设计的精确度，减少反复调试的实验成本。建议研发团队将此方法集成至iSolarCloud智能运维平台的仿真工具链中...
考虑死区和开关延迟的MMC共模电压抑制
Common-Mode Voltage Reduction for MMC With Consideration of Dead Zone and Switching Delay
Hui Liu · Dong Jiang · Jianan Chen · Junzhao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
模块化多电平变换器（MMC）因其卓越性能被广泛应用，但功率器件的高频开关会引入严重的电磁干扰（EMI）。共模电压（CMV）是主要的EMI来源，影响电气元件的正常运行及系统稳定性。本文研究了在考虑死区时间和开关延迟的情况下，通过优化调制策略来抑制MMC系统的共模电压。
解读: 该研究针对MMC拓扑的共模电压抑制，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着大功率电力电子设备向高频化、高功率密度发展，EMI问题日益突出。通过优化死区补偿与调制算法，可有效降低系统电磁噪声，提升设备电磁兼容性（EMC）水平，减少对电网及周边设备的干...
全桥DC-DC变换器开关管短路故障诊断与补救策略
Switch Short-Circuit Fault Diagnosis and Remedial Strategy for Full-Bridge DC–DC Converters
Xuejun Pei · Songsong Nie · Yong Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文针对移相全桥（PSFB）DC-DC变换器，提出了一种快速开关管短路故障（SCF）诊断方法。该方法利用直流侧电流和变压器原边电压作为诊断判据，能有效提升隔离型全桥DC-DC变换器的系统可靠性，并给出了相应的故障补救策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，包括光伏组串式逆变器中的DC-DC升压电路、储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中的双向DC-DC变换器以及电动汽车充电桩。在这些高功率密度应用中，开关管短路故障可能导致严重的系统停机甚至火灾风险。本文提出的快速诊断与补救策略，有助于提升阳光电...
一种用于两电平三相变换器EMI源建模的快速精确方法
A Fast and Precise Method for Modeling EMI Source in Two-Level Three-Phase Converter
Yangxiao Xiang · Xuejun Pei · Wu Zhou · Yong Kang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文针对现有频域电磁干扰（EMI）建模方法中振铃效应不可预测导致预测精度受限的问题，提出了一种快速且精确的EMI源建模方法。该方法显著提升了系统级EMI预测的准确性，为电力电子变换器的滤波器设计提供了更可靠的理论支撑。
解读: 电磁兼容性（EMC/EMI）是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统研发中的核心挑战。该研究提出的建模方法能有效解决高频振铃带来的EMI预测偏差，有助于优化滤波器设计，减小体积并降低成本。建议研发团队将其应用于大功率组串式逆变器及储能变流器（PCS）的电磁兼容设计流程中，通过更精确的EM...
考虑多噪声耦合的直流电力系统共模噪声预测EMI行为模型
EMI Behavioral Model Based CM Noise Prediction Method for DC Power System Considering Multi-Noise Coupling
Peng Zhou · Xuejun Pei · Qichi Chen · Youwen Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
随着高比例电力电子变换器的直流系统成为趋势，系统噪声由多个变换器噪声叠加，且受启动间隔导致的相位差影响，呈现随机性。本文提出了一种基于行为模型的共模（CM）噪声预测方法，旨在解决多变换器并联运行下的电磁干扰（EMI）耦合问题，为复杂电力电子系统的电磁兼容设计提供理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统具有重要参考价值。在大型光伏电站或储能电站中，多台PCS并联运行常面临复杂的EMI干扰问题。通过建立多变换器耦合的EMI行为模型，研发团队可在设计阶段更准确地预测系统级共模噪声，优化滤波器设计，从而提升产品在复杂电网...
一种基于衰减可调性的混合共模EMI滤波器新型设计方法
A Novel Design Method for Hybrid Common-Mode EMI Filters Based on Attenuation Adjustability
Qichi Chen · Peng Zhou · Xuejun Pei · Yi Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
混合共模EMI滤波器（HEF）结合了有源EMI滤波器（AEF）和无源EMI滤波器（PEF），利用两者在不同频段的互补特性实现高效抑制。本文提出了一种基于衰减可调性的新型设计方法，解决了传统HEF设计中仅针对最大衰减需求而忽略了实际EMI抑制需求的问题，优化了滤波器性能。
解读: EMI抑制是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器等高功率密度产品设计的核心挑战。随着开关频率提升和宽禁带半导体应用，传统无源滤波器体积大、成本高。该研究提出的混合EMI滤波设计方法，能够有效平衡低频与高频段的噪声抑制需求，有助于减小滤波器体积，提升产品功率密度。...
不平衡负载下三相逆变器直流母线电流与电压纹波的分析与计算
Analysis and Calculation of DC-Link Current and Voltage Ripples for Three-Phase Inverter With Unbalanced Load
Xuejun Pei · Wu Zhou · Yong Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文针对不平衡负载下的三相逆变器，提出了直流母线电流与电压纹波的分析与计算方法。通过对比考虑与忽略输出电流高频谐波两种情况，证明了高频谐波对直流母线电流影响较小，为逆变器直流侧电容选型与优化提供了理论依据。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心设计。在实际电网应用中，负载不平衡是常见工况，准确计算直流母线纹波对于优化直流侧电容选型、提升系统功率密度及延长电容寿命至关重要。建议研发团队将此分析方法集成至iSolarCloud仿真模型中，...
基于自适应参考前馈与三次谐波消除的单相逆变器短路限流控制策略
Short-Circuit Current Limiting Control Strategy for Single-Phase Inverter Based on Adaptive Reference Feedforward and Third Harmonic Elimination
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Zonglin Li · Peng Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对独立电源系统可靠性，研究了单相逆变器的快速短路故障穿越能力。提出了一种基于自适应参考前馈与三次谐波消除的控制策略，旨在实现逆变器短路电流的快速、可靠输出，从而缩短故障持续时间，提升系统短路保护性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——户用光伏逆变器及小型工商业逆变器。在电网故障或微网运行场景下，单相逆变器的短路限流能力是提升系统可靠性的关键。该策略通过自适应前馈与谐波抑制，能有效提升逆变器在极端工况下的鲁棒性，减少故障停机时间。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的故障...
基于相量分析的直流/交流变换器有源共模EMI滤波器设计方法
Phasor Analysis-Based Design Method for Active Common-Mode EMI Filter in DC/AC Converters
Qichi Chen · Peng Zhou · Xuejun Pei · Yi Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种用于直流/交流变换器的有源共模（CM）EMI滤波器（AEF）设计方法。由于AEF的非理想性，补偿电流与噪声电流之间的相位差随频率变化，难以维持180°。该方法通过相量分析确定相位差对噪声抑制性能的影响，从而优化AEF的关键参数设计。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器及储能PCS）具有极高的应用价值。随着电力电子变换器功率密度的提升，EMI干扰问题日益突出，传统的无源滤波器体积庞大。引入有源EMI滤波技术（AEF）不仅能有效减小滤波器体积，提升系统功率密度，还能优化电磁兼容性设计，降低认证风险。建议研发团...
面向非故障负载连续供电的三相逆变器非对称短路限流策略
Current-Limiting Strategy for Asymmetric Short-Circuit of Three-Phase Inverter for Continuous Power Supply of Nonfaulty Loads
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Min Yang · Jin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对三相逆变器在短路故障下仅关注跳闸保护而导致非故障负载供电中断的问题，本文提出了一种新型限流策略。该策略在非对称短路故障期间，通过优化控制算法限制故障电流，同时维持逆变器对非故障支路的持续供电能力，显著提升了独立电力系统的供电可靠性与故障穿越能力。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的故障穿越（FRT）性能。在微电网或弱电网应用场景中，该限流策略能有效提升系统在局部故障下的鲁棒性，避免因单一支路故障导致整个系统脱网，从而保障iSolarCloud监控下的电站连续运行。建议研发团队将此算法集成至逆变器控制固件中，特别是...
一种基于MMC子模块杂散电容的IGBT绝缘电压计算方法
A Calculation Method of IGBT Insulation Voltages Based on Submodule Stray Capacitors in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Jiuqing Cai · Fang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
在模块化多电平变换器（MMC）工程中，直流侧电压可达数百千伏，而IGBT绝缘电压仅为数千伏。极高电压易损坏IGBT陶瓷层。本文提出一种计算IGBT绝缘电压的方法，旨在评估绝缘应力，为早期设计阶段的绝缘保护措施提供指导。
解读: 该研究对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，功率模块的绝缘可靠性成为核心挑战。该方法能有效指导高压功率模块的封装设计与绝缘选型，降低因杂散电容导致的绝缘击穿风险，提升大型电力电子设备的长期...
交直流混合配电网中多MMC单相接地故障的零序电流与电压控制策略
Zero-Sequence Current and Voltage Control Strategy of Multiple MMCs for Single-Phase Ground Fault Protection in AC–DC Hybrid Distribution Networks
Youwen Zhang · Xuejun Pei · Peng Zhou · Haitao Jin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
交直流混合配电网在单相接地故障下运行面临严峻挑战。为保障系统连续稳定运行，变换器需具备故障控制与继电保护能力。本文首次提出了一种针对多模块化多电平变换器（MMC）的零序电流与电压控制策略，以应对单相接地故障，提升配电网的故障穿越与保护性能。
解读: 该研究针对交直流混合配电网的故障控制策略，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器在微电网或复杂配电网场景下的应用具有重要参考价值。随着公司业务向构网型（GFM）技术及复杂电网支撑方向演进，MMC控制策略的研究有助于提升产品在弱电网及故障工况下的鲁棒性。建议研发团队关注该零...
多输出双开关反激式辅助电源的共模噪声建模与抑制
CM Noise Modeling and Reduction for Multi-Output Dual-Switch Flyback Auxiliary Power Supplies
Dingkun Zhao · Xuejun Pei · Yi Yu · Jinzhou Yan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
多输出双开关反激式转换器作为辅助电源，在高压大功率光伏（PV）逆变器中被广泛应用，为电子电路供电。为维持独立供电，多个输出之间需要进行隔离。然而，在将多输出反激式转换器作为一个独立系统建立共模（CM）模型时，若忽略多个输出之间的隔离，该模型将无法准确描述逆变器系统内的共模电磁干扰（EMI）发射特性。为解决这一问题，本文提出了一种多输出反激式转换器的共模模型，该模型能有效表征其作为逆变器系统辅助电源时的共模电磁干扰发射特性。首先，利用变压器中用于隔离多个输出的集总电容模型，建立了多输出双开关反激式...
解读: 从阳光电源光伏逆变器业务视角来看，这项研究针对多路输出双管反激式辅助电源的共模噪声建模与抑制技术，具有重要的工程应用价值。在我们的高压大功率光伏逆变器产品中，辅助电源为控制电路、驱动电路和保护电路提供独立供电，其电磁兼容性能直接影响整机的可靠性和并网质量。 该论文的核心贡献在于建立了考虑多路输出隔...