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拓扑与电路 储能变流器PCS 储能系统 多电平 ★ 4.0

利用全桥模块化多电平变换器的负电压状态降低储能需求

Energy Storage Requirement Reduction Using Negative-Voltage States of a Full-Bridge Modular Multilevel Converter

Qiang Song · Wenbo Yang · Biao Zhao · Shukai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月

本文研究了全桥子模块化多电平变换器(FB-MMC)中负电压状态的应用。通过详细分析电容电压纹波,证明了利用负电压状态可显著降低FB-MMC的储能需求。研究推导了相应的电容电压纹波及储能需求解析表达式,为优化变换器设计提供了理论依据。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及大型光伏/储能变流器具有重要参考价值。FB-MMC拓扑因其模块化和高压大功率特性,常用于大型储能电站。通过优化负电压状态控制策略,可以在不增加硬件成本的前提下,有效降低子模块电容的储能需求,从而减小系统体积、降低成本并提...

控制与算法 PWM控制 空间矢量调制SVPWM ★ 3.0

永磁同步电机弱磁区电流耦合控制分析与优化

Analysis and Optimization of Current Coupling Control in Flux-Weakening Region of PMSM

Xu Zhang · Zhe Chen · Yongchang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文针对永磁同步电机(PMSM)在弱磁区运行时的电流耦合控制问题进行了深入研究。不同于基速区的dq轴解耦控制,弱磁区需满足最大电压约束。文章从控制结构和矢量轨迹角度揭示了弱磁区快速电流耦合控制失效的原因,并提出了相应的优化策略,以提升电机在高速运行下的控制性能与稳定性。

解读: 该研究聚焦于电机驱动控制算法,对阳光电源的电动汽车充电桩(尤其是涉及V2G或电机驱动相关技术)及风电变流器产品线具有参考价值。在风电变流器中,发电机侧变流器常涉及永磁同步发电机的弱磁控制,以应对高风速下的电压限制。通过优化弱磁区的电流耦合控制,可提升变流器在极端工况下的动态响应速度和输出稳定性。建议...

可靠性与测试 多电平 可靠性分析 故障诊断 ★ 4.0

模块化多电平变换器电容健康监测技术综述

Review of Health Monitoring Techniques for Capacitors in Modular Multilevel Converters

Qiang Yu · Fujin Deng · Yi Tang · Xu Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

模块化多电平变换器(MMC)在中高压应用中极具前景,但其子模块中大量使用的电容易发生故障,严重威胁系统可靠性。本文综述了MMC电容的健康监测技术,旨在解决其脆弱性带来的运维挑战。

解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统(如PowerTitan系列)中具有潜在应用价值。电容作为电力电子变换器的核心薄弱环节,其健康状态直接影响设备寿命与运维成本。该研究提出的电容监测技术可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现故障预警与全生命周期管理。建议研发团队关注基于...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

基于GaN的逆变器损耗建模的影响因素与考量

Factors and Considerations for Modeling Loss of a GaN-based Inverter

Zhe Yang · Paige Renne Williford · Edward A. Jones · Jianliang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月

本文研究了四个常被忽视的因素对GaN全桥逆变器损耗模型的影响:器件寄生电容、变功率下的结温动态特性、壳温估算以及无源元件的详细考量。文章提出了综合考虑上述因素的转换器损耗计算流程,旨在提升高频电力电子系统的建模精度。

解读: 随着阳光电源在户用及工商业光伏逆变器中对高功率密度和高效率的追求,GaN等宽禁带半导体技术的应用已成为提升产品竞争力的关键。本文提出的损耗建模方法论,能够精准指导阳光电源研发团队在设计阶段优化散热布局与磁性元件选型,特别是在高频化趋势下,对降低组串式逆变器及微型逆变器的热应力、延长功率模块寿命具有重...

拓扑与电路 多电平 PWM控制 并网逆变器 ★ 4.0

相移脉宽调制下模块化多电平变换器直流侧电流纹波抑制

Suppression of DC-Link Current Ripple for Modular Multilevel Converters Under Phase-Disposition PWM

Fujin Deng · Qiang Yu · Qingsong Wang · Rongwu Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月

模块化多电平变换器(MMC)因其高模块化、高可用性和高电能质量,在中高压领域应用广泛。本文分析了在相移脉宽调制(PD-PWM)和环流控制下,三相MMC直流侧电流纹波的产生机理,并提出了一种基于可变载波相移角的控制策略,以有效抑制直流侧电流纹波,提升系统性能。

解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中具有重要应用潜力。该文章提出的直流侧电流纹波抑制策略,能够有效降低直流母线电容的应力,提升系统功率密度并延长电容寿命。对于阳光电源而言,该技术可优化大型地面电站及电网侧储能系统的并网电能质量,减少无源滤波器的体积...

拓扑与电路 多电平 SiC器件 功率模块 ★ 4.0

基于可控电阻子模块的模块化多电平变换器功率损耗降低控制

Power Loss Reduction Control for Modular Multilevel Converters Based on Resistor Controllable Submodule

Chengkai Liu · Fujin Deng · Jianzhong Zhang · Xu Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月

模块化多电平变换器(MMC)通常在子模块电容并联泄放电阻,以解决启动过程中辅助电源引起的静态电压不平衡问题,但这会导致正常运行时的额外功率损耗。本文提出一种基于常开型碳化硅(SiC)器件的可控电阻子模块方案,有效降低了MMC的运行损耗。

解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着大功率储能和高压光伏并网需求增加,MMC拓扑的应用日益广泛。引入常开型SiC器件实现可控电阻,可显著提升系统效率并优化热管理。建议研发团队关注该拓扑在提升系统转换效率及降低辅助损耗方面的潜力,特别是在高压...

控制与算法 PWM控制 空间矢量调制SVPWM ★ 3.0

基于虚拟电流采样的永磁同步电机驱动无传感器控制反电动势精度提升

Accuracy Improvement of Back-EMF-Based Position Sensorless Control of PMSM Drives Based on Virtual Current Sampling

Yongchang Zhang · Xu Zhang · Zhe Chen · Jialong Bu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文针对永磁同步电机(PMSM)无传感器控制中,基于反电动势(BEMF)的转子位置观测受零电压矢量持续时间限制的问题,提出了一种基于虚拟电流采样的改进方法。通过在控制周期起始和中间进行两次电流采样,有效提升了电流导数计算的准确性,从而提高了转子位置观测的精度。

解读: 该技术主要针对永磁同步电机(PMSM)的无传感器控制,虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS,但该算法在电机驱动控制领域具有通用性。对于阳光电源的风电变流器产品线,以及未来可能涉及的储能系统中的辅助电机控制(如冷却系统风机、泵类驱动),该高精度无传感器控制技术有助于降低硬件传感器成本,提...

可靠性与测试 多电平 可靠性分析 故障诊断 ★ 4.0

模块化多电平变换器中电容ESR与电容值的监测

Capacitor ESR and C Monitoring in Modular Multilevel Converters

Fujin Deng · Qian Heng · Chengkai Liu · Xu Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月

电容是模块化多电平变换器(MMC)中最薄弱的组件之一。等效串联电阻(ESR)的升高是电容老化的重要特征,但现有研究多关注电容值而忽视了ESR。本文提出了一种基于排序的MMC电容监测策略,能够同时实现对电容值和ESR的有效监测。

解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率变流器,电容作为直流母线核心器件,其健康状态直接影响系统寿命。通过引入该监测策略,阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的电容老化预警功能,实现从“事后维修”向“...

控制与算法 PWM控制 功率模块 ★ 3.0

利用低频电流注入激发的转矩偏差信号补偿表贴式永磁同步电机无传感器驱动的位置误差

Robust Compensation of Position Error in Sensorless SPMSM Drives Utilizing Torque Deviation Signal Excited From Low-Frequency Current Injection

Xu Zhang · Zhe Chen · Yongchang Zhang · Xinhao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)二阶线性位置观测器在参数变化和控制延迟下精度下降的问题,本文提出了一种基于低频电流注入的位置误差补偿方法。通过分析工作点下转矩计算误差的规律,实现了对位置观测误差的鲁棒补偿,提升了无传感器控制系统的动态性能与稳定性。

解读: 该研究聚焦于电机驱动的高精度无传感器控制技术,对于阳光电源的电动汽车充电桩(电机驱动部分)及风电变流器业务具有参考价值。在风电变流器中,永磁同步发电机的无传感器控制可降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队关注该低频注入技术在宽转速范围下的鲁棒性表现,评估其在提升风电变流器低速运行性能及降低传感器...

拓扑与电路 多电平 故障诊断 可靠性分析 ★ 3.0

轻载条件下基于重构泄放电阻电路的模块化多电平变换器子模块开路故障检测

Submodule Open-Circuit Fault Detection For Modular Multilevel Converters Under Light Load Condition With Rearranged Bleeding Resistor Circuit

Chengkai Liu · Fujin Deng · Xu Cai · Zheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月

本文针对模块化多电平变换器(MMC)在轻载条件下故障检测困难的问题进行了研究。在轻载工况下,故障子模块与正常子模块的电容电压差异极小,难以识别。文章提出了一种通过重构泄放电阻电路的方法,详细分析了开关开路故障下的系统性能,有效提升了轻载工况下的故障诊断精度。

解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站及高压直流输电(HVDC)相关储能应用中具有潜在价值。虽然目前阳光电源的主流产品以组串式和集中式逆变器为主,但随着储能系统向高压化、大容量化发展,MMC技术在大型储能变流器(PCS)中的应用前景广阔。该研究提出的轻载故障诊断方法,能显著提升高压大功率变换器的可靠...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

含储能风电场的暂态频率协调控制策略

Transient Frequency Coordinated Control Strategy for Wind Farm Augmented with Energy Storage

Tong Wang · Zhenyu Sun · Zhe Lv · Wei Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

为提高短路故障后风电储能系统的频率响应能力,提出一种协调控制策略。首先,分析了风电储能功率对频率上升阶段频率变化率以及恢复阶段频率极值的影响。基于该分析,引入与频率扰动严重程度相关的可变权重系数,建立用于确定风电储能参考功率的优化模型。随后,评估了风力发电机组在故障穿越和稳态运行期间的调频能力。通过考虑转子能量平衡得出风力发电的参考功率,再将该值与风电储能参考功率进行比较,以确定所需的参考功率。最后,在四机两区域系统和某特定地区的实际系统上进行了仿真。结果表明,所提出的控制策略能有效减小频率波动...

解读: 该风储协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中超级电容与电池的功率分配逻辑可优化ST储能系统的混合储能配置方案,快速惯性支撑由超级电容响应,持续一次调频由电池承担,提升频率响应速度。协调控制机制可集成到阳光电源构网型GFM控制策略中,增强风光...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

考虑功率输出与平滑性的连续风扰下风能转换系统强迫扭振抑制方案

Suppression Scheme for WECS's Forced Torsional Vibration Under Continuous Wind Disturbance Considering Power Yield and Smoothness

Feng Jia · Zhe Xu · Xuhui Tan · Lei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月

风能转换系统的主要控制目标包括最大化发电功率和最小化不必要的机械负载。在持续的风扰动下,传动系统会出现宽频带的强迫扭转振动,其频谱与风的波动频谱相似。研究还发现,现有的主动阻尼控制无法有效抑制强迫扭转振动,其中一些控制方法甚至可能产生不利影响。此外,抑制这种宽频带的扭转振动可能会恶化功率跟踪效果并加剧功率波动。为解决上述问题,本文首先定义了一个闭环传递函数来描述强迫扭转振动特性。揭示了抑制扭转振动所需的电气阻尼重塑要求,进而提出了一种具有频率区分性电气阻尼配置的控制器结构。定性分析了控制参数 τ...

解读: 从阳光电源风电变流器及新能源综合解决方案业务视角来看,这项针对风电系统传动链扭振抑制的研究具有重要的工程应用价值。论文提出的频率区分电阻尼控制策略,本质上是通过优化变流器控制算法来实现机电耦合系统的多目标协同优化,这与阳光电源在风电变流器领域追求高可靠性、高发电效率的技术路线高度契合。 该技术的核...

储能系统技术 电池管理系统BMS SiC器件 ★ 5.0

AM-MFF:一种基于注意力机制的多特征融合框架用于鲁棒且可解释的锂离子电池健康状态估计

AM-MFF: A multi-feature fusion framework based on attention mechanism for robust and interpretable lithium-ion battery state of health estimation

Si-Zhe Chen · Jing Liu · Haoliang Yuan · Yibin Tao 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

健康状态(SOH)是电池管理系统(BMS)中的一个关键参数。利用多种数据源可有效提升端到端SOH估计的性能。然而,现有的基于多维特征的方法未能充分挖掘不同数据源之间的内在关联。同时,大多数方法缺乏可解释性,并忽视了噪声带来的不利影响。本研究提出了一种基于注意力机制的多特征融合框架(AM-MFF),以实现鲁棒且可解释的SOH估计。AM-MFF结合了卷积神经网络(CNN)和注意力机制(AM)的优势,能够高效提取并融合健康特征,从而全面感知电池老化信息。该框架将两个运行阶段的数据作为输入,并通过两个独...

解读: 该AM-MFF锂电池SOH估算框架对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其多特征融合与注意力机制可直接集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS中,提升电池健康状态预测精度和抗噪性能。多输入容错设计确保单传感器故障时系统仍可靠运行,符合大规模储能安全需求。注意力分数的可解释性有助于iS...