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一种针对三电平中点钳位
3L-NPC）功率变换器的统一快速开路故障诊断方法
Yimin Zhang · Zhen Li · Haoyu Chen · Huimin Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对三电平中点钳位（3L-NPC）变换器，现有诊断方法难以有效区分IGBT与二极管故障。本文提出了一种统一的快速开路故障诊断技术，适用于该拓扑中的所有功率器件，旨在提升功率变换系统的故障穿越能力与运行可靠性。
解读: 3L-NPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器中的核心技术。该研究提出的快速故障诊断方法，能显著提升逆变器在极端工况下的故障定位精度，减少非计划停机时间，对提升产品可靠性至关重要。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测与诊断算法优化，实现从“...
永磁同步电机的线性/非线性自抗扰切换控制
Linear/Nonlinear Active Disturbance Rejection Switching Control for Permanent Magnet Synchronous Motors
Zhengjie Hao · Yang Yang · Yimin Gong · Zhengqiang Hao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种永磁同步电机（PMSM）的线性/非线性自抗扰切换控制（SADRC）策略。该策略结合了线性自抗扰控制（LADRC）与非线性自抗扰控制（NLADRC）的优点，有效解决了NLADRC在参数整定和稳定性分析方面的难题。
解读: 该算法主要针对永磁同步电机（PMSM）的控制优化，在阳光电源的产品线中，可应用于电动汽车充电桩的功率模块控制，以及光伏逆变器和储能变流器（PCS）内部风扇或辅助驱动系统的电机控制。SADRC策略通过结合线性与非线性控制的优势，能够提升电机在复杂工况下的动态响应速度和抗扰动能力。建议研发团队评估该算法...
一种弱磁区具有周期性负载的内置式永磁同步电机自适应角度误差补偿器
An Adaptive Angle Error Compensator for IPMSMs With Periodic Loads in the Flux Weakening Region
Zhengqiang Hao · Yantao Tian · Yang Yang · Yimin Gong 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
当电机负载随机械角度呈周期性变化时，转速波动会导致锁相环在高频段产生幅值衰减和相位滞后，从而在弱磁区引起估计角度与真实角度间的周期性误差。该误差易导致电机控制性能下降。本文提出一种自适应角度误差补偿器，有效解决了弱磁区下的角度估计偏差问题，提升了电机运行的稳定性和控制精度。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（IPMSM）在弱磁区的高精度控制，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器，但该算法对于风电变流器中发电机侧的控制优化具有参考价值。在风电变流器应用中，面对风力波动带来的周期性负载变化，引入此类自适应角度补偿算法，有助于提升变流器在弱磁区的动态响应能力和输出电流...
一种基于模型预测控制的维也纳整流器开关损耗与电流过零畸变显著降低的新型调制方法
A Novel Modulation Method Based on Model Prediction Control With Significantly Reduced Switching Loss and Current Zero-Crossing Distortion for Vienna Rectifier
Qingyan Zhang · Fang Liu · Weidong Jiang · Jinping Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对维也纳整流器中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）存在的开关损耗与电流纹波权衡问题，本文提出了一种新型调制方法。该方法通过优化开关序列，在保持快速响应的同时，显著降低了开关损耗并改善了电流过零点的畸变问题，提升了整流器的整体效率与电能质量。
解读: 维也纳整流器（Vienna Rectifier）作为一种高性能三电平PFC拓扑，在阳光电源的高功率密度充电桩模块及部分工业级电源产品中具有应用潜力。该文章提出的优化MPC算法能够有效解决传统MPC在高频开关下的损耗问题，并改善电流过零畸变，这对于提升充电桩模块的转换效率和电网谐波合规性至关重要。建议...
一种用于带并联功率变换器大型风力发电机的快速开路故障诊断方法
A Fast Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Large Wind Turbines with Parallel Power Converters
Huimin Huang · Zhen Li · Haoyu Chen · Yimin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
海上风力发电机单机容量不断增大，其故障穿越能力对系统可靠性至关重要。并联功率变换器常用于满足大功率需求，但其存在的零序环流会干扰故障特征，使传统故障检测方法失效。本文揭示了开路故障下零序环流会引起相电流残差波动，导致基于阈值的传统诊断方法性能下降；进而推导出故障相与健康相电流残差之比在零序环流扰动下仍近似保持恒定。基于该特性，提出一种适用于风电机组并联变换器的故障诊断方法，通过滑动窗均方根归一化与卷积特征增强实现动态残差比提取，完成自适应阈值校准，检测时间仅数个采样周期。仿真与实验验证了该方法在...
解读: 该故障诊断方法对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。首先，文中提出的零序环流干扰下的故障特征提取技术,可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统中的并联模块故障检测。其次，基于残差比的自适应诊断思路可优化SG系列光伏逆变器的可靠性设计,特别是在1500V大功率系统中的多路并联应用场...
无功功率的最优分配与两级控制：实现可再生能源电站电压与功率因数平衡
Optimal Allocation and Two-Level Control of Reactive Power for Balancing Voltage and Power Factor of Renewable Energy Stations
Xinhao Zhang · Hongyu Zhou · Wei Yao · Yongxin Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
可再生能源电站需满足电压安全与功率因数要求以确保安全高效运行，但二者常存在冲突。本文首先分析约束条件，界定功率因数约束下电站的电压调节能力边界，并提出一种无功功率最优分配与两级控制方法，兼顾电压调节与功率因数平衡。在配置层面，提出无功补偿装置优化方法，最大化不同有功出力下的可行电压范围；在控制层面，设计包含站级与单元级的两级控制架构，实现无功资源协调控制。基于新疆巴州实际项目的仿真验证表明，该方法有效提升系统电压安全性与经济性。
解读: 该无功功率两级控制技术对阳光电源大型光伏/储能电站系统具有重要应用价值。研究提出的站级-单元级协调控制架构可直接应用于SG系列光伏逆变器与ST储能变流器的协同无功管理，解决PowerTitan等大型储能系统并网时电压调节与功率因数要求的矛盾。其无功补偿装置优化配置方法可指导SVG等无功设备与逆变器的...
基于知识与数据驱动融合Koopman方法的双馈感应发电机风电场频率支撑能力在线评估
Online assessment of frequency support capability of the DFIG-based wind farm using a knowledge and data-driven fusion Koopman method
Yimin Ruan · Wei Yao · Qihang Zong · Hongyu Zhou 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 随着可再生能源在电力系统中渗透率的不断提高，系统的频率稳定性有所下降。因此，风电场（WFs）等可再生能源电站必须具备足够的频率支撑能力。为了最大化风电场的频率支撑能力，准确确定其频率支撑能力边界（FSCB）至关重要。由于风资源分布不均以及风电机组运行状态复杂，精确评估风电场FSCB具有挑战性。针对这一问题，本文提出一种基于知识与数据驱动融合的Koopman方法，用于评估基于双馈感应发电机（DFIG）的风电场的FSCB。本文分析了FSCB的特性，并构建了一个多维指标体系，从理论和实际两个层面...
解读: 该Koopman融合方法对阳光电源风储协同系统具有重要价值。可应用于ST系列储能变流器与风电场的协调调频控制,通过在线评估风电场频率支撑能力边界,动态优化PowerTitan储能系统的调频响应策略。该方法评估误差小于2%且速度提升10倍,可集成至iSolarCloud平台实现预测性调频资源管理。结合...