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考虑PWM饱和的并网逆变器频闪映射建模与分岔特性研究
Research on Stroboscopic Mapping Modeling and Bifurcation Characteristics of Grid-Connected Inverter Considering PWM Saturation
Le Chen · Yingjie He · Yixiao Zhu · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
针对并网逆变器在过调制状态下出现的恒幅振荡现象，现有建模方法难以准确描述PWM饱和这一非线性特征。本文提出了一种基于频闪映射的建模方法，揭示了PWM饱和非线性对并网电流振荡的影响机制，为分析逆变器在弱电网或极端工况下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器具有重要价值。在弱电网环境下，逆变器极易进入过调制区，引发电流谐波或振荡，影响并网稳定性。通过引入频闪映射建模，研发团队可以更精准地优化控制算法，提升逆变器在极端电网条件下的鲁棒性。建议将此非线性建模方法集成至iSolarCloud的仿真分析模块中，用于指...
NPC逆变器中载波重叠调制与空间矢量调制等效性分析
Analysis of Carrier Overlap Modulation and Space Vector Modulation Equivalence in NPC Inverters
Haoting Du · Yingjie He · Zhengchen Zhao · Shenglun Zhuang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文针对中点钳位（NPC）逆变器在低调制比下出现的电平退化问题，探讨了载波重叠脉宽调制（COPWM）技术。通过分析其独特的倍频特性，研究了COPWM与空间矢量脉宽调制（SVPWM）在性能上的等效性，为提升工业逆变器在低负载工况下的输出质量提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。在光伏电站运行中，逆变器常需在低辐照度（低调制比）工况下工作，NPC三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流选择。通过深入理解COPWM与SVPWM的等效性，研发团队可优化调制策略，有效解决低调制比下的谐波畸变和电平退化问题，提升系统在弱...
基于无源性的三电平逆变器驱动感应电机模型预测控制
Passivity-Based Model Predictive Control of Three-Level Inverter-Fed Induction Motor
Fengxiang Wang · Guiying Lin · Yingjie He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文针对三电平中点钳位（NPC）逆变器驱动的感应电机，研究了有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）。该方法具备开关频率低、动态响应快的优势，但其性能高度依赖于参数准确性和反馈回路设计。文章提出了一种基于无源性的控制策略，旨在解决传统MPC在参数敏感性和计算负担方面的局限性。
解读: 该研究涉及的三电平NPC拓扑与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）的核心拓扑高度契合。FCS-MPC算法在提升逆变器动态响应和降低开关损耗方面具有显著潜力，有助于提升阳光电源产品的电网适应性和效率。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的鲁棒性优化，并探索其在大型...
多相交错DC-DC变换器中负耦合电感的数学建模与多目标优化
Mathematical Modeling and Multiobjective Optimization of Negative-Coupled Inductor in Multiphase Interleaved DC–DC Converter
Ze Liu · Guohua Zhou · Yingjie He · Nengmou Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对多相交错DC-DC变换器，提出了一种基于多相负耦合电感（NCI）的数学建模与多目标优化方法。以交错Buck变换器（IBC）和四相NCI为例，通过磁通抵消技术，在提升变换器效率的同时，有效优化了磁性元件的体积与占地面积，为高功率密度电力电子变换器设计提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的负耦合电感优化技术对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中的DC-DC升压电路具有重要参考价值。在大功率储能系统中，提升功率密度和转换效率是核心竞争力，通过NCI技术优化磁性元件体积，可显著降低PCS模块的重量与成本。建议研发团队在下...
考虑异步载波的并网逆变器并联系统谐波状态空间建模与系统特性分析
Harmonic State-Space Modeling and System Characteristic Analysis of Grid-Connected Inverter Parallel-Operation System Considering Asynchronous Carriers
Yuxi Cai · Yingjie He · Haoting Du · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
针对LCL型并网逆变器，低开关频率导致控制环路、滤波器谐振峰及调制边带谐波在中频段耦合。在多机并联运行场景下，异步载波相位会引发额外的中频谐振，并与逆变器固有的中频特性共存，影响系统稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式和集中式逆变器产品线具有极高的参考价值。在大型地面光伏电站及工商业项目中，多台逆变器并联运行是常态，异步载波引发的中频谐振是导致并网不稳定的关键因素。通过谐波状态空间建模，研发团队可优化逆变器控制环路参数，抑制并联系统中的谐振风险，提升产品在弱电网环境下的电能质量与运行稳定...
基于电流源逆变器双载波调制的空间矢量等效调制输出研究
Research on Realizing Space Vector Equivalent Modulation Output by Dual Carrier Modulation of Current Source Inverter
Ruiqi Cheng · Yingjie He · Chao Lei · Yue Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对多电平电流源变换器，提出了一种基于载波的PWM方法，以实现空间矢量脉宽调制（SVPWM）的输出特性。该方法适用于从五电平到n电平的空间矢量调制策略，简化了复杂多电平拓扑的控制实现难度。
解读: 该研究探讨的多电平电流源变换器调制技术，主要针对电流源型拓扑，与阳光电源目前主流的电压源型光伏逆变器及储能PCS（如PowerTitan系列）在拓扑结构上存在差异。然而，其提出的“载波实现SVPWM等效输出”的控制思路，对于提升多电平电压源逆变器的控制精度、降低计算复杂度具有参考价值。建议研发团队关...
星型级联H桥STATCOM补偿电网电压不平衡能力的研究
Research on the Capability of Star-Connected CHB-STATCOM to Compensate the Unbalanced Voltage of Power Grid
Jiahao Li · Yingjie He · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文研究了星型级联H桥STATCOM（CHB-STATCOM）在抑制公共连接点（PCC）电压不平衡方面的应用。分析指出，在特定直流母线电压下，该拓扑补偿不平衡电压的能力存在物理限制，并探讨了超过该限值时的运行特性。
解读: 该研究涉及的多电平级联拓扑与阳光电源大功率集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的并网控制技术高度相关。在弱电网或电网电压不平衡工况下，提升逆变器/PCS的电压支撑能力是保障系统稳定性的关键。该文章对直流母线电压与补偿能力边界的量化分析，可为阳光电源优化PCS在复杂电网环境下的控制...
三电平逆变器空间矢量调制序列等效调制波的综合研究
A Comprehensive Study on Equivalent Modulation Waveforms of the SVM Sequence for Three-Level Inverters
Juan Chen · Yingjie He · Saad Ul Hasan · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文研究了三电平逆变器中空间矢量调制（SVM）序列的等效实现。通过将传统SVM序列（CSVMS）与特殊SVM序列（SSVMS）进行对比，探讨了如何利用注入零序分量的载波脉宽调制（CBPWM）等效实现SVM。研究重点在于八段式CSVMS的调制波优化，旨在提升三电平逆变器的输出性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——三电平光伏逆变器（如组串式及集中式产品）。三电平拓扑是公司实现高效率、高功率密度并网的关键技术，通过优化SVM序列与CBPWM的等效算法，可以有效降低开关损耗，改善输出电流谐波质量，从而提升逆变器在复杂电网环境下的效率表现。建议研发团队将该研究成果应用于iSo...
基于粒子群优化与筛选法的并网逆变器LCL滤波器设计方法
Design Method of LCL Filter for Grid-Connected Inverter Based on Particle Swarm Optimization and Screening Method
Yuxi Cai · Yingjie He · Hongwei Zhou · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
传统LCL滤波器设计多采用试凑法，效率低且难以获得最优参数。本文针对逆变器输出电压高频谐波分析不足的问题，提出了一种基于粒子群优化与筛选法的LCL参数设计方法，旨在有效抑制高频谐波，提升并网电流质量，确保满足电网接入标准。
解读: LCL滤波器是阳光电源组串式逆变器及集中式逆变器输出侧的核心组件，直接决定了并网电流的谐波性能（THD）及系统的体积成本。该研究提出的基于粒子群优化（PSO）的参数设计方法，能够有效解决传统设计中参数冗余与性能权衡的难题，有助于进一步优化阳光电源SG系列组串式逆变器及大型地面电站逆变器的功率密度。建...
基于谐波状态空间模型的低开关频率并网逆变器滤波器与控制器参数集成设计
Integrated Design of Filter and Controller Parameters for Low-Switching-Frequency Grid-Connected Inverter Based on Harmonic State-Space Model
Yuxi Cai · Yingjie He · Haixiao Zhang · Hongwei Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对大功率新能源发电系统中，低开关频率导致控制环路、LCL滤波器谐振峰及调制边带谐波耦合的问题，本文提出一种基于谐波状态空间模型的集成设计方法，旨在解决滤波器与控制器参数相互制约的难题，优化系统并网性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器产品线。在追求高功率密度和高效率的过程中，降低开关频率是减少开关损耗的关键手段，但会带来复杂的谐波耦合问题。该方法提供的集成设计框架，有助于优化阳光电源大功率逆变器在弱电网下的并网稳定性，提升LCL滤波器的设计效率，并减少控制器参数调试周期。建...
考虑数字化影响的低开关频率并网逆变器谐波状态空间建模与计算分析
Research on Harmonic State-Space Modeling and Calculation Analysis of Low-Switching-Frequency Grid-Connected Inverter Considering the Impact of Digitization
Yuxi Cai · Yingjie He · Haixiao Zhang · Hongwei Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
在低开关频率下，并网逆变器存在显著的谐波耦合效应。谐波状态空间（HSS）建模是分析逆变器输出谐波特性的有效手段。本文研究了低开关频率下，采样保持与控制延迟对脉宽调制（PWM）脉冲更新的滞后影响，揭示了数字化控制对系统谐波特性的非线性干扰，为优化逆变器并网性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。随着大型地面电站对高功率密度和高效率的需求增加，逆变器开关频率往往受限，数字化控制带来的延迟和耦合效应成为影响电能质量的关键瓶颈。通过HSS建模方法，研发团队可更精准地预测并抑制谐波，提升产品在弱电网环境下的并网稳定性。建议将该建模方法...
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...
一种用于改进三相三电平多端口变换器的低频电压电流纹波抑制零序分量注入优化方法
An Optimal Zero-Sequence Component Injection Method With Reduced Low-Frequency Voltage and Current Ripples for Improved Three-Phase Three-Level Multiport Converter
Nengmou Xu · Guohua Zhou · Yingjie He · Qingxin Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种改进的三相三电平多端口变换器（TPTL-MPC），用于光伏（PV）、储能（ES）与电网的混合系统。该方案通过减少功率转换级数，有效提高了系统效率和可靠性，并提出了一种零序分量注入优化方法，旨在降低系统中的低频电压和电流纹波，提升整体性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源的核心业务——光储一体化系统。通过多端口变换器技术减少转换级数，是提升PowerTitan等大型储能系统及组串式光储逆变器效率的关键路径。文中提出的零序分量注入优化方法，能有效抑制直流侧低频纹波，这对延长储能电池寿命、提升系统并网电能质量具有重要工程价值。建议研发团队关注该拓扑...
基于数字死区平均电流控制与负载电流前馈的主动纹波抑制技术
Active Ripple Suppression Technique Based on Digital Dead-Beat Average Current Control and Load Current Feed-Forward for IGBT and GaN Hybrid Half-Bridge Circuit in Fractional Power Processing Mode
Yanyan Jin · Guihua Mao · Nengmou Xu · Yingjie He 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文针对IGBT与GaN混合半桥电路在分数功率处理模式下的负载动态响应差问题，提出一种结合数字死区平均电流控制与双支路负载电流前馈的主动纹波抑制技术，显著提升瞬态性能，并通过实验验证了其有效性。
解读: 该技术可直接应用于阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统中的多电平/混合开关拓扑，提升宽禁带器件协同效率与动态响应能力。建议在下一代高功率密度组串式逆变器和光储一体机中引入IGBT-GaN混合桥臂设计，结合iSolarCloud平台实现自适应死区控制参数在线优化，增强...
基于自适应卡尔曼滤波的两电平背靠背系统准集中式直接模型预测控制
Quasi-Centralized Direct Model Predictive Control for Two-Level Back-to-Back System Based on Adaptive Kalman Filter
Fengxiang Wang · Tinglan Ye · Dongliang Ke · Yantao Chen 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月
在传统的采用永磁同步发电机（PMSGs）的两电平背靠背功率变换器无级联控制系统中，控制结构复杂。前端整流器和后端逆变器需要分别进行控制，并且在不同运行条件下需要额外进行参数整定。为应对这些挑战，本文提出了一种采用自适应卡尔曼滤波器的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC - DMPC）。该方法通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了对前端整流器和后端逆变器的集中管理。自适应卡尔曼滤波器旨在校正系统模型误差和参数不确定性，从而消除直流母线电压的稳态跟踪误差。此外，为增强滤波器的抗干扰能力，引...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的准集中式直接模型预测控制方法（AKQC-DMPC）对公司在风电变流器和储能双向变流器领域具有重要的技术参考价值。 该技术的核心创新在于通过网侧预测控制器直接控制直流母线电压，实现了前端整流器和后端逆变器的集中管理，这与阳光电源在储能PCS和风电变流器产品中追求...
星型连接级联H桥静止同步补偿器抑制电网电压不平衡能力的研究
Research on the Capability of Star-Connected CHB-STATCOM to Compensate the Unbalanced Voltage of Power Grid
Jiahao Li · Yingjie He · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对电网电压不平衡问题，本文介绍了采用星形连接级联 H 桥静止同步补偿器（CHB - STATCOM）抑制公共连接点（PCC）不平衡电压的方案。然而，对于一定的直流侧电压，星形连接 CHB - STATCOM 补偿 PCC 不平衡电压的能力是有限的。当超出有效补偿范围时，星形连接 CHB - STATCOM 不仅无法实现对 PCC 不平衡电压的补偿，还会进一步恶化电网的电能质量。本文综合考虑了由负载不平衡和电源不平衡引起的 PCC 不平衡电压，详细分析了注入零序电压时星形连接 CHB - STA...
解读: 从阳光电源新能源并网设备业务视角看，这项星型级联H桥静止同步补偿器（CHB-STATCOM）的不平衡电压补偿研究具有重要的工程应用价值。该技术直接关联我司在电能质量治理和电网支撑领域的产品线拓展。 论文揭示的核心问题——CHB-STATCOM补偿能力受直流侧电压限制而存在有效补偿范围——对我司SV...