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子模块故障条件下模块化多电平电池储能系统的重分布脉宽调制
Redistributed Pulsewidth Modulation of MMC Battery Energy Storage System Under Submodule Fault Condition
Feng Gao · Xin Gu · Zhan Ma · Chenghui Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
基于模块化多电平变换器（MMC-BESS）的电池储能系统可实现电池组的去中心化管理，适用于退役电池梯次利用。针对多子模块（SM）架构，本文提出了一种SM故障穿越方法，通过重分布PWM策略，在发生子模块故障时维持系统运行，显著提升了储能系统的可靠性与可用性。
解读: 该技术对阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有极高的参考价值。随着储能系统规模化应用，MMC架构在提升系统效率和电池利用率方面优势显著，但其子模块数量多导致故障点增加。本文提出的故障重分布PWM策略，能够有效提升系统在单点故障下的冗余度和可靠性，减少运维停机时间。建议研...
基于晶闸管的模块化多电平直流链路T型变换器
Thyristor-Based T-Type Converter With Modular Multilevel DC-Link
Decun Niu · Feng Gao · Tao Xu · Zhan Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种基于晶闸管的模块化多电平直流链路T型变换器（TTC-MMD）。该拓扑利用晶闸管T型变换器实现基本的相换流功能，并通过直流链路中级联的子模块产生多电平开关线电压。为确保晶闸管的可靠开关，引入了全桥子模块（FBSM）以辅助换流。
解读: 该拓扑通过晶闸管与模块化多电平技术的结合，旨在提升高压大功率场景下的变换效率与电能质量。对于阳光电源而言，该技术主要关联集中式光伏逆变器及大型储能PCS产品线。虽然晶闸管在当前主流IGBT/SiC方案中应用较少，但其在高压直流侧的模块化设计思路对未来兆瓦级以上、超高压并网的PowerTitan系列储...
基于新型相邻四矢量合成原理的永磁同步电机相电流重构
New Adjacent Four-Vector Synthesis Principle-Based Phase Current Reconstruction for PMSMs
Xiang Wu · Jieguang Li · Zhixun Ma · Zhan Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对在两相上桥臂间放置分流电阻的拓扑，现有相电流重构技术（PCRT）多采用主动零状态PWM（AZSPWM）。然而，AZSPWM通过四个有源电压矢量合成参考电压，导致过大的电流谐波且仅能部分消除误差。本文提出一种基于相邻四矢量合成的新型重构原理，旨在优化电流采样精度与谐波性能。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）驱动控制，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（PCS），但其在风电变流器产品线中广泛应用电机驱动控制技术。该研究提出的电流重构优化算法可降低采样成本并提升电流控制精度，有助于优化风电变流器及未来潜在的电机驱动类产品的控制性能。建议研发团队关注该算...
基于分时协同控制的九开关变换器统一电能质量调节器预测直接控制
Predictive Direct Control of Nine-Switch Converter Unified Power Quality Conditioner Based on Time-Sharing Cooperative Control
Guifeng Wang · Yunhui Jiang · Zhan Liu · Yiming Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对九开关变换器统一电能质量调节器（NSC-UPQC）中传统间接控制存在的谐波检测与锁相环导致的响应延迟、坐标变换带来的系统耦合以及PI参数整定困难等问题，本文提出了一种预测直接控制策略。该方法通过分时协同控制，有效提升了系统的动态响应速度与稳态性能。
解读: 该研究提出的九开关变换器（NSC）拓扑及预测直接控制算法，对阳光电源的并网逆变器及电能质量治理产品线具有重要参考价值。NSC拓扑通过减少开关管数量实现多功能集成，有助于优化组串式逆变器或小型化储能变流器（PCS）的功率密度与成本。预测直接控制策略能够有效替代传统的PI控制，解决复杂工况下的动态响应滞...
一种九电平T型封装单元逆变器
A Nine-Level T-Type Packed U-Cell Inverter
Decun Niu · Feng Gao · Panrui Wang · Kangjia Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种新型九电平T型封装单元（PUC）逆变器，由一个T型中点钳位桥臂、一个半桥、两个开关及两个直流源组成。采用单载波调制方案可轻松生成开关序列，实现T型桥臂高频切换与其他开关低频运行的组合，有效提升了输出电平数并优化了谐波性能。
解读: 该拓扑通过多电平技术显著提升了输出波形质量，降低了对滤波器体积的要求，对阳光电源的组串式逆变器及工商业储能PCS产品线具有重要参考价值。其混合频率调制策略（高频T型+低频辅助开关）有助于在保持高效率的同时降低开关损耗，特别适用于追求高功率密度和高效率的下一代逆变器设计。建议研发团队评估该拓扑在提升中...
一种用于双有源桥变换器的低损耗正交解耦磁集成结构
A Low Loss Orthogonal Decoupling Magnetic Integrated Structure for Dual Active Bridge Converter
Zhenkai Cao · Wu Chen · Zhan Shen · Yichen Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种用于双有源桥（DAB）变换器的正交解耦磁集成结构（ODMIS），旨在减小变压器和电感的体积。该结构通过正交解耦设计，实现了集成串联电感与励磁电感的磁通独立，有效降低了磁性元件的体积，提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的应用价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，磁集成技术能显著提升PCS的功率密度，降低系统体积与成本。建议研发团队评估该正交解耦结构的损耗特性与散热表现，探索其在兆瓦级储能变流器中的应用潜力，以进一步...
一种用于T型三电平逆变器在多桥臂IGBT开路故障下实现容错的冗余单元
A Redundant Unit to Form T-Type Three-Level Inverters Tolerant of IGBT Open-Circuit Faults in Multiple Legs
Borong Wang · Zhan Li · Zhihong Bai · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
T型三电平（T2ML）逆变器具有低总谐波失真和高效率的优势，但其功率器件数量多，可靠性挑战大。现有文献尚未解决多桥臂同时发生开关管故障的容错问题。本文提出了一种冗余单元设计，使T2ML逆变器能够容忍多个桥臂的IGBT开路故障，提升系统可靠性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器中的T型三电平拓扑。随着光伏电站向高功率密度和长寿命周期发展，逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。该容错技术通过冗余设计解决多桥臂故障问题，可显著降低逆变器在复杂电网环境下的停机风险，减少运维成本。建议研发团队评估该冗余单元的成本效益，将其...
带有故障管理冗余单元的T型逆变器部分三电平运行恢复
Recovering Partial Three-Level Operation in a T-Type Inverter With Fault Management Redundant Unit
Borong Wang · Zhan Li · Minghan Dong · Zhihong Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对T型三电平逆变器，提出了一种利用冗余单元处理开路故障的方法。通过等效开关状态和改进的虚拟矢量技术，解决了传统容错方案在故障后输出电平降级的问题，实现了故障状态下的三电平运行，显著提升了逆变器的容错性能与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器和集中式逆变器）具有极高的应用价值。T型三电平拓扑是阳光电源中大功率光伏逆变器的主流技术方案，提升其在功率器件开路故障下的容错能力，能显著增强电站的可靠性，减少运维成本。建议研发团队评估该“等效开关状态”策略在现有SG系列逆变器控制算法中的集成可行性，特别...
模块化多电平变换器
MMC）电池储能系统的多层SOH均衡方案
Zhan Ma · Feng Gao · Xin Gu · Nan Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对退役电池在储能系统中SOH不一致导致系统寿命缩短的问题，本文提出了一种多层SOH均衡方案。该方案突破了以往仅关注电池包内或包间均衡的局限，通过多层控制策略实现全系统SOH均衡，有效延长储能系统整体寿命并降低运维成本。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。随着储能规模扩大，电池簇间及簇内SOH差异是影响系统全生命周期收益的关键。引入多层SOH均衡策略，可优化电池管理系统（BMS）的调度逻辑，提升系统的一致性管理水平。建议研发团队评估该MMC拓扑在大型储能变流器中...
一种电力变换器开路故障的模型-数据混合驱动诊断方法
A Model-Data-Hybrid-Driven Diagnosis Method for Open-Switch Faults in Power Converters
Zhan Li · Yuan Gao · Xin Zhang · Borong Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种结合模型驱动与数据驱动优势的电力变换器开路故障诊断方法。该方法利用变换器的显式解析模型与人工神经网络（ANN）的学习能力，通过离线模型分析与在线学习过程，实现对功率器件开路故障的精准识别，有效提升了电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，功率器件（IGBT/SiC）的开路故障直接影响系统可用性。通过引入模型-数据混合驱动诊断，可显著提升iSolarCloud平台的智能运维能力，实现故障的早期预警与精准定位，降低运维成本。建...
基于广义分布函数与Preisach模型的磁性元件磁滞建模及高效参数辨识
Hysteresis Modeling of Magnetic Components With Generalized Distribution Function and Efficient Parameter Identification Based on Preisach Model
Zhan Shen · Lexing Zhang · Shunshun Ma · Kaiyuan Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
软磁材料广泛应用于电力电子变换器的磁性元件中。其磁滞效应导致磁芯呈现非线性阻抗特性，进而引发损耗增加、波形畸变及电磁干扰问题。本文针对磁性材料的非线性行为，提出了一种基于广义分布函数的Preisach磁滞建模方法，并实现了高效的参数辨识，为优化变换器磁性元件设计提供了理论支持。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心部件。该研究提出的高精度磁滞建模与参数辨识方法，能有效提升磁性元件在复杂工况下的损耗预测精度，有助于优化磁芯设计，从而提升逆变器与PCS的整机效率。此外，该方法在减少电磁干...
单相MMC电池储能系统可变直流母线电压调节以减少额外充电吞吐量
Variable DC-Link Voltage Regulation of Single-Phase MMC Battery Energy-Storage System for Reducing Additional Charge Throughput
Zhan Ma · Feng Gao · Chenghui Zhang · Wei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
基于模块化多电平变换器（MMC）的电池储能系统可灵活管理集成在子模块中的电池组。该方案允许电池组直接或通过小电容连接至后端半桥电路，从而省去额外的DC-DC变换器以降低成本和体积。然而，交流纹波会导致显著的额外充电吞吐量，本文提出一种可变直流母线电压调节策略以缓解该问题。
解读: 该研究针对MMC架构在储能系统中的应用，通过优化直流母线电压控制来减少电池的额外充放电循环，这对提升储能系统（如PowerTitan系列）的电池寿命和系统效率具有重要参考价值。阳光电源的储能PCS产品线目前正向更高功率密度和更优成本控制方向演进，MMC拓扑在大型储能系统中的应用潜力巨大。建议研发团队...
基于故障后重构算法的L型和LCL型滤波并网单相逆变器功率管开路故障诊断
L- and LCL-Filtered Grid-Tied Single-Phase Inverter Transistor Open-Circuit Fault Diagnosis Based on Post-Fault Reconfiguration Algorithms
Zhan Li · Borong Wang · Yini Ren · Jun Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种基于平均模型和故障后重构算法的单相双向并网逆变器功率管开路故障诊断方法。通过比较桥臂极间电压偏差与阈值来检测故障，并进一步定位故障功率管。该方法旨在提升逆变器在故障发生后的可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的可靠性设计。对于户用光伏逆变器和小型储能系统，功率管开路故障诊断是提升产品全生命周期可靠性、降低运维成本的关键技术。通过引入故障后重构算法，阳光电源可在不增加额外硬件成本的前提下，提升产品的容错运行能力，增强iSolarCloud...
一种基于电流路径跟踪的T型逆变器开路故障诊断电压矢量残差估计方法
A Voltage Vector Residual Estimation Method Based on Current Path Tracking for T-Type Inverter Open-Circuit Fault Diagnosis
Borong Wang · Zhan Li · Zhihong Bai · Philip T. Krein 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出一种基于电流路径跟踪的故障诊断方法，通过电流路径状态关联逆变器在正常与异常工况下的设备状态及运行模式。基于图论构建节点路径模型，并应用于T型逆变器拓扑。该模型能有效反映健康及故障状态下的系统转换，为电力电子变换器的可靠性监测提供新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。T型逆变器拓扑广泛应用于阳光电源的组串式光伏逆变器及部分储能变流器（PCS）中。通过引入基于图论的电流路径跟踪诊断方法，可显著提升逆变器在复杂工况下的开路故障检测精度，减少误报，从而提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警能力。建议研发团队将此算法集成...
基于平均桥臂极间电压和误差自适应阈值的并网三相电压源逆变器功率管开路故障诊断
Fast Transistor Open-Circuit Faults Diagnosis in Grid-Tied Three-Phase VSIs Based on Average Bridge Arm Pole-to-Pole Voltages and Error-Adaptive Thresholds
Zhan Li · Hao Ma · Zhihong Bai · Yuxi Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种基于模型的并网三相电压源逆变器（VSI）单管及多管开路故障诊断方法。该方法利用闭环控制中现有的信号，通过计算平均桥臂极间电压并结合误差自适应阈值进行故障判断，无需额外传感器，易于嵌入现有控制系统。
解读: 该技术对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变流器PCS）具有极高的应用价值。逆变器作为电力电子系统的核心，其功率器件的可靠性直接影响电站运维成本。该方法无需增加额外硬件成本，仅通过软件算法优化即可实现故障的快速定位，能显著提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警与诊断精度...
一种针对仅配备两个电流传感器的并网三相逆变器中IGBT故障与电流传感器故障的快速诊断方法
A Fast Diagnosis Method for Both IGBT Faults and Current Sensor Faults in Grid-Tied Three-Phase Inverters With Two Current Sensors
Zhan Li · Pat Wheeler · Alan Watson · Alessandro Costabeber 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文针对仅使用两个电流传感器的三相三线制并网逆变器，提出了一种能够同时诊断IGBT开路故障和电流传感器故障的新方法。该方法解决了在传感器数量受限或传感器失效场景下，无法同时实现功率器件与传感系统故障监测的技术难题，提升了逆变系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器具有重要应用价值。在追求高功率密度和成本优化的设计中，减少电流传感器数量是趋势，但会增加故障诊断难度。本文提出的双重故障诊断算法可直接集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器底层控制固件中，有效提升设备在复杂工况下的自诊断能力，降低运...
基于分时协同控制的九开关变换器统一电能质量调节器预测直接控制
Predictive Direct Control of Nine-Switch Converter Unified Power Quality Conditioner Based on Time-Sharing Cooperative Control
Guifeng Wang · Yunhui Jiang · Zhan Liu · Yiming Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
为解决传统九开关变换器统一电能质量调节器（NSC - UPQC）间接控制中存在的诸如谐波检测和锁相环（PLL）导致的响应延迟、坐标变换引起的系统耦合以及比例 - 积分（PI）控制器参数整定困难等问题，本文针对NSC - UPQC提出了一种基于分时协同控制（TSCC）的预测直接控制策略。该策略结合了NSC拓扑工作原理，引入了协同控制理念。首先，基于对NSC - UPQC系统结构和运行原理的分析，结合直接控制和有限集模型预测控制原理，在αβ坐标系下建立了UPQC预测直接控制系统的数学模型。此外，采用...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于九开关变换器统一电能质量调节器（NSC-UPQC）的预测直接控制技术具有重要的战略价值。该技术针对传统间接控制方法存在的响应延迟、系统耦合及参数整定困难等问题，提出了时分协同控制的创新方案，这与我司在光伏逆变器和储能系统领域追求高效率、高可靠性的技术路线高度契合。 ...