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基于矢量变换的双三相永磁同步电机驱动高效预测控制
Efficient Predictive Control for Dual Three-Phase PMSM Drive With Vector Transformation
Zhanqing Zhou · Meng Su · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对双三相永磁同步电机（DT-PMSM）电压矢量众多及控制子空间效应差异的问题，虚拟矢量技术被广泛应用于模型预测控制中以消除谐波电压。本文旨在进一步优化该控制策略，以提升系统稳态调节精度、动态响应能力及执行效率。
解读: 该文献研究的DT-PMSM驱动控制技术主要应用于高性能电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但在风电变流器产品线中，对于多相电机驱动或大功率风力发电机组的控制算法优化具有一定的参考价值。此外，模型预测控制（MPC）作为先进控制算法，其在减少谐波、提升动态响应方...
通过特定谐波注入提升六相永磁同步电机开路故障后的性能恢复
Enhancing Six-Phase PMSMs Performance Recovery Post Open-Circuit Fault via Specific Harmonic Injection
Zhanqing Zhou · Huibin Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种结合谐波注入的容错控制策略，旨在提升多相电机在开路故障后的运行性能。该策略主要目标是在故障条件下，通过优化控制算法，使转矩输出尽可能接近故障前水平，同时最大限度地降低系统损耗。
解读: 该研究聚焦于多相电机的容错控制，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其核心控制逻辑与风电变流器（尤其是大功率风电变流器）的容错运行高度相关。多相电机驱动技术的研究成果可借鉴至风电变流器的冗余控制设计中，通过谐波注入和容错算法提升风电系统在功率模块故障下的不间断运行能力，...
基于LQR的永磁同步电机驱动系统的稳态性能提升
Steady-State Performance Improvement for LQR-Based PMSM Drives
Changliang Xia · Ning Liu · Zhanqing Zhou · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
针对永磁同步电机（PMSM）驱动中死区效应、磁链谐波及采样误差引起的周期性扰动，本文建立了一种包含扰动信息的增广状态空间模型，实现了对PMSM系统更精确的描述，从而提升了系统的稳态控制性能。
解读: 该文献提出的基于增广状态空间模型的LQR控制策略，旨在抑制电机驱动中的周期性扰动。对于阳光电源而言，该技术主要关联于风电变流器及电动汽车充电桩中的电机控制模块。通过引入更精确的扰动补偿机制，可有效降低电流谐波，提升变流器的控制精度与动态响应能力。建议研发团队关注该模型在复杂工况下的鲁棒性表现，并探索...
用于多轴运动系统中实现无传感器操作的高精度轮廓控制的相对耦合EMPC
Relative Coupling EMPC for High-Precision Contouring Control in Multiaxis Motion Systems With Sensorless Operation Enabled by Kalman Filter
Zhanqing Zhou · Junjie Wang · Qiang Geng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对3D打印及精密数控机床等高精度运动控制需求，提出了一种新型多轴驱动控制架构。通过引入全通控制器补偿测量延迟，并结合卡尔曼滤波实现无传感器操作，显著提升了系统的轮廓控制精度与动态响应性能。
解读: 该研究提出的高精度轮廓控制与卡尔曼滤波无传感器技术，在阳光电源的业务场景中具有潜在的交叉应用价值。在光伏逆变器及储能变流器（PCS）的功率模块制造与测试环节，高精度运动控制系统是自动化产线的核心；此外，该算法对于提升风电变流器中电机侧的无传感器矢量控制精度具有参考意义。建议研发团队关注其在降低硬件传...
一种低内存消耗的双三相永磁同步电机驱动器多开路故障诊断方法
A Low Memory-Consuming Diagnosis Method for Multiple Open-Circuit Faults of Dual Three-Phase PMSM Drives
Zhongchen Li · Qiang Geng · Feng Zhu · Zhanqing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
现有的基于电流信号的开路故障诊断方法通常需要实时分析大量历史数据，导致内存占用过高，难以在线实现。为解决此问题，本文提出了一种基于电流轨迹特征的综合开路故障诊断方法，显著降低了计算资源需求，提升了系统在线诊断的实用性。
解读: 该研究提出的低内存、高效故障诊断技术对阳光电源的风电变流器及电动汽车驱动系统具有参考价值。在风电变流器中，多相电机驱动系统的可靠性至关重要，该方法有助于在嵌入式控制器（如DSP/FPGA）资源受限的情况下，实现对功率模块开路故障的快速定位，从而提升系统的容错运行能力。建议研发团队关注该算法在复杂电力...
基于非线性扰动观测器的永磁同步电机驱动系统线性二次型调节器控制
Linear Quadratic Regulator Control for PMSM Drive Systems Using Nonlinear Disturbance Observer
Tingna Shi · Yan Yan · Zhanqing Zhou · Meng Xiao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文考虑了参数非线性对转矩和定子磁链的影响，建立了永磁同步电机（PMSM）的非线性数学模型。在此基础上，通过设计非线性扰动观测器、推导最优控制律并将观测值注入最优控制，提出了转矩控制器，有效提升了电机驱动系统的控制性能。
解读: 该文献提出的非线性扰动观测器与LQR控制策略，在电机驱动控制领域具有较高学术价值。对于阳光电源而言，该技术可应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动控制模块。通过引入非线性扰动观测器，能够显著增强变流器在复杂工况下的转矩响应速度与鲁棒性，减少参数摄动带来的控制偏差。建议研发团队关注该算法在高性能风...
基于级联预测-积分-谐振控制器的永磁同步电机驱动扰动抑制
Disturbances Attenuation of Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Using Cascaded Predictive-Integral-Resonant Controllers
Zhanqing Zhou · Changliang Xia · Yan Yan · Zhiqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
标准模型预测控制（MPC）的性能高度依赖于预测模型，难以抑制未建模的周期性扰动。为此，本文提出了一种改进的预测-积分-谐振控制（PIRC）策略。该方法通过引入积分与谐振环节，有效提升了系统对周期性扰动的抑制能力，降低了输出波动，增强了电机驱动系统的鲁棒性。
解读: 该研究提出的PIRC控制策略在电机驱动领域具有通用性，对阳光电源的业务具有参考价值。首先，在风电变流器业务中，发电机侧控制常面临周期性扰动，该算法可提升变流器对电机转矩脉动的抑制能力；其次，在储能系统（如PowerTitan）的PCS模块中，若涉及电机驱动类辅助设备或特定工况下的电流环控制，该算法有...
一种用于大功率中压三电平逆变器的改进型多模式同步空间矢量调制策略
An Improved Multimode Synchronized Space Vector Modulation Strategy for High-Power Medium-Voltage Three-Level Inverter
Guozheng Zhang · Zhanqing Zhou · Tingna Shi · Changliang Xia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
由于开关损耗限制，大功率中压三电平逆变器的开关频率较低。当基频升高（即脉冲数减少）时，逆变器输出性能会恶化。为解决此问题，本文提出了一种改进的多模式同步调制策略，以确保在宽频率范围内实现优化的输出性能。
解读: 该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有极高参考价值。在大功率中压应用场景下，开关频率受限是提升效率与电能质量的瓶颈。该改进型同步SVPWM策略能有效优化低脉冲比下的谐波特性，提升系统在电网波动时的稳定性。建议研发团队将其应用于大功率逆变器的控制算法...
通过动态周期PWM抑制3×6间接矩阵变换器的谐波尖峰
Suppressing Harmonic Spikes for 3×6 Indirect Matrix Converter via Dynamic Periodic PWM
Zhanqing Zhou · Lingyue Xue · Chaojian Yu · Qiang Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对多相间接矩阵变换器（IMC）驱动中开关器件多、输入输出耦合复杂的问题，本文提出了一种基于磁链纹波轨迹的动态周期PWM（DP-PWM）策略。该方法有效解决了根据电流纹波指标建立周期性PWM策略的难题，显著抑制了谐波尖峰，优化了变换器的输出性能。
解读: 该研究关注多相变换器的高级PWM控制策略，旨在通过优化调制算法降低谐波。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）多采用传统三相拓扑，但随着大功率、高密度变换器技术的发展，多相或多电平拓扑在未来超大功率储能及风电变流器领域具有潜在应用价值。建议研发团队关注该动态周期P...
双三相永磁同步电机开路故障下全转矩运行范围内的最小铜耗自然容错控制
Natural Fault-Tolerant Control With Minimum Copper Loss in Full Torque Operation Range for Dual Three-Phase PMSM Under Open-Circuit Fault
Qiang Geng · Zhongchen Li · Huimin Wang · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对双三相永磁同步电机在开路故障下的容错控制，本文提出了一种全转矩范围内的最小损耗控制策略。通过分析转矩子空间与谐波子空间之间的电流关系，推导出满足全转矩范围最小铜耗的谐波子空间电流参考值，有效平衡了容错性能与控制复杂度。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的容错控制与损耗优化，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该技术在风电变流器（特别是大功率多相发电机侧变流器）以及未来潜在的工业驱动业务中具有参考价值。其提出的“最小铜耗”与“容错控制”算法逻辑，可优化风电变流器在极端工况下的效率与可靠性...
面向大电流变压应用的多电平电流源变换器阶梯电流逼近调制技术
Step-Current-Approximation Modulation of Multilevel-CSC With Near-Power-Frequency Switching for High-Current Variable-Voltage Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Tianji Zhou · Jikang Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对电解、电积及直流电弧炉等大电流变压应用，本文提出了一种多电平电流源变换器（MCSC）的阶梯电流逼近调制（SCAM）策略。该方法通过优化拓扑约束，实现了近工频开关，有效降低了开关损耗，提升了变换效率，为大功率工业电源转换提供了新的技术方案。
解读: 该技术主要针对工业大电流场景，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能PCS（主要为电压源型变换器）拓扑不同，但其提出的阶梯电流逼近调制（SCAM）策略在降低开关损耗和提升大功率变换效率方面具有参考价值。对于阳光电源的工业电源业务或未来大功率制氢电源（电解槽供电）的研发，该拓扑的低开关频率特性可显著降低...
用于VSC-HVDC输电系统的基于单向电流H桥子模块的能量分流变换器拓扑
Energy Diverting Converter Topology Using Unidirectional Current H-Bridge Submodules for VSC-HVDC Transmission System
Zhengxuan Li · Yuebin Zhou · Nan Zhang · Qiang Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对海上风电场接入VSC-HVDC系统时的故障穿越挑战，提出了一种新型模块化多电平能量分流变换器拓扑。该方案通过动态制动电阻（DBR）电路有效处理过剩能量，提升了系统在交流侧故障期间的稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）中的能量分流与故障穿越技术，与阳光电源的风电变流器及大型集中式光伏/储能并网业务存在技术关联。在海上风电及大型光伏电站并网场景下，电网故障时的过电压抑制与能量平衡至关重要。虽然阳光电源目前产品线侧重于中低压侧的组串式/集中式逆变器及储能PCS，但该拓扑中关于模块化...
一种利用Delta-Sigma和空间矢量技术的间接矩阵变换器宽范围调制新方法
A Novel Wider Range Modulation for Indirect Matrix Converter Utilizing Delta-Sigma and Space Vector
Chaolei Ma · Tingna Shi · Zhichen Lin · Zhanqing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对间接矩阵变换器（IMC）整流级与逆变级耦合导致的调制复杂性，本文提出了一种新型调制策略。该方法在逆变级采用无零电压矢量的空间矢量调制，仅用于调节输出电压矢量的相位，并结合新型Delta-Sigma调制（ΔΣM）技术，有效扩展了变换器的调制范围，优化了系统性能。
解读: 间接矩阵变换器（IMC）作为一种无直流环节的电力电子变换拓扑，在追求高功率密度和紧凑设计的应用场景中具有潜力。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统的两电平或三电平电压源型逆变器架构，但该研究提出的Delta-Sigma与空间矢量结合的调制策略，在提升逆...
一种用于模块化多电平变换器且具有过压旁路功能的新型穿通型IGCT
A Novel Controlled Punch-Through IGCT for Modular Multilevel Converter With Overvoltage Bypass Function
Jiapeng Liu · Biao Zhao · Yongmin Chen · Wenpeng Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
传统功率器件在过压击穿及随后的高浪涌能量冲击下，难以保证封装完整性和短路特性。目前，模块化多电平变换器（MMC）的子模块通常需要额外的旁路晶闸管来实现稳定的过压旁路保护。本文提出了一种新型受控穿通型IGCT（CP-IGCT），旨在提升器件在极端工况下的可靠性与保护能力。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率电力电子变换设备具有重要参考价值。在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率集中式光伏逆变器中，MMC拓扑的应用日益广泛。CP-IGCT通过集成过压旁路功能，有望简化子模块电路设计，减少外部旁路晶闸管的使用，从而提升系统功率密度并降低故障率。建议研发团队关注该...
基于IGCT的MMC直通故障综合分析、设计与实验
Comprehensive Analysis, Design, and Experiment of Shoot-Through Faults in MMC Based on IGCT for VSC-HVDC
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的模块化多电平换流器（MMC），对其直通故障进行了全面分析、设计与实验验证。IGCT因其高可靠性、低成本及低电压降特性，成为高压直流输电（VSC-HVDC）的理想选择。研究重点探讨了子模块的故障机理及保护策略。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子领域，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）主要采用IGBT或SiC器件，但随着公司在大型地面电站及高压直流输电领域业务的拓展，对IGCT等高压功率器件的应用研究具有前瞻性参考价值。文章中关于MMC直通故障的分析方法和保护设计逻辑，...
基于IGCT物理紧凑模型的混合电网换相换流器换相特性综合分析与测试
Comprehensive Physical Commutation Characteristic Analysis and Test of Hybrid Line Commutated Converter Based on Physics Compact Model of IGCT
Zhanqing Yu · Zongze Wang · Chaoqun Xu · Xuan Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
为缓解高压直流输电系统中的换相失败问题，本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）和晶闸管的混合电网换相换流器（H-LCC）。为验证该方案的有效性与正确性，建立了反向阻断IGCT（RB-IGCT）和晶闸管的物理紧凑模型，并进行了深入的换相特性分析与实验验证。
解读: 该研究关注高压大功率电力电子变换器的换相稳定性，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多采用IGBT/SiC技术，但随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展，混合拓扑及新型功率器件（如IGCT）在超大规模电网接入中的应用潜力值得关注...
基于单电流传感器的五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机无传感器控制方法
Sensorless Control Method for Dual Permanent Magnet Synchronous Motors Driven by Five-Leg Voltage Source Inverter With Single Current Sensor
Qiang Geng · Ying Peng · Jun He · Zhanqing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对五桥臂逆变器（FL-VSI）提出了一种低速无传感器控制方法。该方法结合占空比修正技术，利用单电流传感器实现双永磁同步电机的驱动。通过高频电压注入法有效解决了电流重构中的死区问题，提升了系统在低速运行下的控制精度与可靠性。
解读: 该研究关注的多电机驱动拓扑及单传感器控制技术，在降低硬件成本、提升系统冗余度方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术可探索应用于风电变流器或工业驱动场景，以优化硬件成本并提升故障容错能力。虽然目前主要针对电机驱动，但其单传感器电流重构与高频注入技术对提升逆变器在极端工况下的鲁棒性具有借鉴意义，建议...
MMC-HVdc系统中IGCT极端故障的系统性分析与表征—第一部分：器件结构、爆炸特性与优化
Systematic Analysis and Characterization of Extreme Failure for IGCT in MMC-HVdc System—Part I: Device Structure, Explosion Characteristics, and Optimization
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文研究了MMC-HVdc系统中功率器件的防爆性能，这对系统安全运行至关重要。通过对比主流商用功率器件结构，指出集成门极换流晶闸管（IGCT）具有最简单的封装结构，适用于承受MMC-HVdc系统中的极端故障。文章深入分析了其爆炸特性并提出了优化方案。
解读: 虽然阳光电源目前的核心业务（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC功率模块，但随着公司在大型地面电站及高压直流输电领域（如柔性直流输电配套）的业务拓展，对高压大功率器件的极端故障机理研究具有参考价值。IGCT在高压大功率应用中具有独特优势，该研究中关于器件封装结构优化...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
基于IGCT的MMC极端故障综合分析与实验
Comprehensive Analysis and Experiment of Extreme Faults in MMC Based on IGCT
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Ruihang Bai · Yantao Lou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
高压直流输电（HVDC-VSC）是大规模可再生能源并网的关键技术，模块化多电平换流器（MMC）是其中的主流拓扑。极端故障严重威胁MMC的安全可靠性。本文针对基于IGCT（集成门极换流晶闸管）的MMC系统，对其极端故障的成因及特性进行了深入的理论分析与实验验证。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT/SiC器件，但该研究针对MMC拓扑及极端故障的分析方法，对公司未来布局高压大功率直流输电及大型储能系统具有重要的参考价值。IGCT在高压大容量场景下的应用特性分析，有助于研发团队在极端工况下提升系统保护策略的鲁...
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