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低电容STATCOM中单开关开路故障的诊断与穿越
Diagnosis and Ride Through of Single-Switch Open-Circuit Fault in Low-Capacitance STATCOM
Amin Darvishzadeh · Hossein Iman-Eini · Yousef Neyshabouri · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对低电容级联H桥静止同步补偿器（LC-STATCOM），提出了一种新型单开关开路故障诊断及容错控制方法。LC-STATCOM在无功补偿领域具有显著优势，但子模块故障会影响系统稳定性。该研究旨在提升系统在故障状态下的可靠运行能力。
解读: 该技术对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大型光伏电站的无功补偿设备具有重要参考价值。LC-STATCOM技术通过降低电容容量可提升功率密度并降低成本，但对控制算法的鲁棒性要求极高。文章提出的故障诊断与容错策略，可直接优化阳光电源大功率变流器的可靠性设计，特别是在面对复杂电网环境时，...
过调制工况下混合模块化多电平变换器电容电压增强型模型预测控制
An Enhanced Model Predictive Capacitor Voltage Control of Hybrid Modular Multilevel Converters Under Overmodulation Circumstances
Amin Hashemi-Zadeh · Saeid Ahmadi · Yousef Neyshabouri · Ehsan Asadi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
模块化多电平变换器（MMC）需保持子模块电容电压平衡以确保稳定运行。在调制指数超过1的混合MMC中，由于半桥与全桥子模块在桥臂电压生成中的参与度不同，电压平衡控制变得复杂。本文提出了一种增强型模型预测控制策略，有效解决了过调制工况下的电容电压平衡问题。
解读: 该技术主要针对高压大功率应用场景，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大型电站并网及长距离输电场景中，混合MMC拓扑能有效提升系统效率与电能质量。通过引入增强型模型预测控制（MPC），可优化系统在极端工况下的动态响应能力，增强设备在弱电网或复杂...
级联H桥多电平逆变器故障工况下安全运行的容错策略
A Fault-Tolerant Strategy for Safe Operation of Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter Under Faulty Condition
Ashkan Raki · Yousef Neyshabouri · Mahdi Aslanian · Hossein Iman-Eini · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文研究了级联H桥（CHB）逆变器在故障后的运行策略。通过向相电压注入共模电压（CMV），以实现最大化的平衡线电压。针对非再生CHB逆变器在低功率因数负载下可能导致功率回流至直流侧，以及高功率因数负载下的运行特性进行了分析，提出了相应的容错控制方案，以确保系统在故障条件下的安全运行。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）多电平拓扑的容错控制，对阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）具有参考价值。CHB拓扑常用于中高压大功率场景，通过注入共模电压实现故障后的降额运行，能显著提升系统可靠性与可用性。建议研发团队关注该策略在不同功率因数下的功率回流抑制机制...
一种在级联H桥多电平变换器中同时最大化故障后电压并最小化共模电压的容错方法
A Fault-Tolerant Approach for Simultaneously Maximizing Post-Fault Voltage and Minimizing Common-Mode Voltage in Cascaded H-Bridge Multilevel Converters
Mahdi Aslanian · Ashkan Raki · Yousef Neyshabouri · Hossein Iman-Eini · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出一种基于选择性谐波抑制（SHM）技术的级联H桥（CHB）多电平变换器新型容错控制方法。该方法通过向相电压不平衡的相中注入共模电压（CMV），实现线间电压平衡，并利用最少的健康单元达到最大相电压利用率。通过在SHM开关角度中引入新约束，避免过调制，并通过注入适当CMV最大化线间电压。然而，CMV基波分量（FCMV）可能导致CHB各相功率分布不均，引起逆变器功率倒流，对非再生型CHB尤为不利，因其会抬升单元直流母线电压。为此，本文在SHM调制中将最小化FCMV作为附加优化目标，以防止故障下的...
解读: 该容错控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。级联H桥拓扑在阳光电源中压储能系统中广泛应用，本文提出的SHM容错方法可在单元故障时最大化输出电压利用率，提升系统可用性。特别是最小化FCMV防止功率倒流的策略，直接解决了非再生型储能单元的直流母线过压风险...
一种用于级联交叉开关多电平逆变器的开路故障容错方法
An Open Circuit Fault-Tolerant Method for Cascaded Cross-Switched Multilevel Inverter
Farzaneh Aslani-Gaznag · Yousef Neyshabouri · Mohammad Farhadi-Kangarlu · Abdolhamid Moallemi Khiavi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种针对级联交叉开关逆变器（CCSI）的新型开关开路故障检测与容错方法。该方法通过比较逆变器交流侧实际与期望电压波形，在一个基波周期内利用误差指标快速识别故障开关。为实现容错，引入具有电容型直流链的辅助单元（AUC），无需备用直流电源。提出一种变钳位电平调制策略，调整各相参考电压，可在暂态下有效充电电容，并在故障后稳态中维持电容电压平衡。仿真与实验结果表明，9电平CCSI在故障后仍能持续运行，验证了该方法的有效性。
解读: 该级联交叉开关多电平逆变器的开路故障容错技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的基于电压波形比对的快速故障诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现预测性维护；采用电容型辅助单元的容错方案无需备用直流源，可降低ST储能系统冗余成本；...
面向单开关故障的级联H桥多电平逆变器容错策略——实现零基波共模电压
A Fault-Tolerant Strategy for Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter Under Single-Switch Fault With Zero Fundamental Common-Mode Voltage
Mahdi Abdolhamidy · Ahmad Salemnia · Yousef Neyshabouri · Hossein Iman-Eini · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年11月 · Vol.14
本文提出一种增强型共模电压（CMV）注入方法，可在单开关故障下使级联H桥（CHB）逆变器的基波CMV为零，避免低功率因数时直流母线反向能量回馈及过压跳闸，同时降低电机端电压应力和轴承电流，提升全功率因数范围下的容错安全性。
解读: 该技术对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan大型储能系统中采用的多电平拓扑具有重要参考价值，尤其适用于高可靠性要求的工商业及电网侧储能场景。其零基波CMV容错策略可直接提升CHB型PCS在IGBT单管故障下的持续运行能力，降低停机风险；建议在下一代ST5000/6300系列PC...
五电平嵌套中点钳位变换器的开关开路故障容错运行
Open-Circuit Switch Fault-Tolerant Operation of Five-Level Nested Neutral Point Clamped Converter
Mahyar Hassanifar · Milad Shamouei-Milan · Kourosh Khalaj Monfared · Yousef Neyshabouri 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
五电平嵌套中点钳位（5L-NNPC）变换器在可再生能源转换、并网系统及电机驱动中具有广泛应用前景。然而，任一开关发生开路故障（OCF）将导致逆变器停机。为此，本文提出一种包含故障检测、诊断与容错运行的综合容错策略。采用基于模型的双层方法实现故障开关的准确识别，并结合模型预测控制（MPC）与开关状态重构，实现故障后部分功率输出。针对故障后开关状态减少及相电压不平衡问题，自动调节多目标代价函数的权重因子，有效平衡飞跨电容电压。仿真与实验结果验证了所提方法在故障检测准确性及容错运行能力方面的有效性。
解读: 该五电平NNPC变换器容错技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，所提出的基于MPC的故障诊断与容错策略可显著提升系统可靠性，实现IGBT开路故障后的降额运行，避免整机停机造成的经济损失。对于SG系列大功率光伏逆变器，五电平拓扑的容错能力可保障电站持续并网发电。在电动汽车驱...