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面向构网型变换器的全状态反馈功率解耦控制：提升稳定性与惯量响应
Full-State Feedback Power Decoupling Control for Grid Forming Converter With Improved Stability and Inertia Response
Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对高比例可再生能源接入下，虚拟同步机（VSG）在低压电阻性线路中存在的有功-无功功率耦合问题，本文提出一种全状态反馈功率解耦控制策略。该方法有效消除了功率耦合效应，显著提升了构网型变换器在弱电网下的稳定性及惯量响应能力。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）产品战略。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力的诉求日益增强，VSG控制的稳定性与解耦性能至关重要。该全状态反馈解耦控制可优化阳光电源PCS的控制算法，提升在复杂电网环境下的有功/无功动态响应精度，增强系统在黑...
人工智能与数字孪生技术在交通领域电力变换器控制中的应用
Artificial Intelligence and Digital Twin Technologies for Power Converter Control in Transportation Applications: A Review
Zhen Huang · Jiawei Gong · Xuechun Xiao · Yuan Gao 等7人 · IET Power Electronics · 2025年2月 · Vol.18
本文综述了人工智能与数字孪生技术在电力电子变换器控制中的独特优势，旨在探索并实现更高水平的控制策略数字化。通过分析各类智能算法与数字孪生架构在交通电力系统中的协同作用，文章总结了其在提升动态响应、故障诊断与系统可靠性方面的潜力，为未来智能交通能源系统的优化控制提供了技术路径与研究方向。
解读: 该综述对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中AI与数字孪生技术可应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器的智能化升级：通过数字孪生建立功率变换器实时仿真模型，结合AI算法实现动态工况下的自适应控制优化，提升电机驱动系统的动态响应速度和效率。该技术可与阳光电源iSolarCloud平台融合，构...
一种基于二极管钳位模块化多电平变换器的新型静止同步补偿器
A Novel STATCOM Based on Diode-Clamped Modular Multilevel Converters
Xiangdong Liu · Jingliang Lv · Congzhe Gao · Zhen Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种基于二极管钳位模块化多电平变换器（DCM2C）的新型静止同步补偿器（STATCOM）。该拓扑通过在每个子模块中使用低功率额定二极管实现电容电压钳位，显著减少了电压传感器数量，且与电平数无关，简化了电压平衡控制。
解读: 该研究提出的DCM2C拓扑在减少传感器数量和简化电压平衡控制方面具有显著优势，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的并网技术具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级和更高功率密度发展，该拓扑可降低系统硬件成本并提升控制可靠性。建议研发团队关注该拓扑在ST...
基于双馈风电机组混合同步控制的传动链机电振荡分析与抑制
Analysis and Mitigation of Electromechanical Oscillations in Drivetrain for Hybrid Synchronization Control of DFIG-Based Wind Turbines
Xiang Gao · Zhen Xie · Mengjie Li · Shuying Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对弱电网下功率同步控制（PSC）动态响应慢导致双馈风电机组（DFIG-WT）传动链产生机电振荡的问题，本文提出了一种混合同步控制（HSC）策略。该方法通过优化控制架构，提升了构网型控制与风电机组传动系统的兼容性，有效抑制了机电振荡，提升了系统在弱电网下的稳定性。
解读: 该研究针对风电变流器在弱电网下的构网型控制（GFM）稳定性问题，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电场接入环境日益复杂，弱电网下的振荡抑制是提升设备并网性能的关键。建议研发团队将该混合同步控制策略引入风电变流器控制算法库，优化构网型控制逻辑，以提升产品在复杂电网环境下的电能质量与运行...
基于动态虚拟阻抗网络的混合储能系统功率分配策略
A Power Allocation Strategy for Hybrid Energy Storage System Based on Dynamic Virtual Impedance Network
Yun Zhang · Shihong Jing · Yihang Wei · Zhen Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对电池-超级电容（SC）混合储能系统（HESS），提出了一种基于动态虚拟阻抗网络的功率分配策略。通过研究虚拟阻抗网络与滤波器之间的关系，该方法优化了虚拟阻抗网络，旨在实现更优的功率分配效果并满足多重控制目标。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统产品线。在电池与超级电容构成的混合储能系统中，通过动态虚拟阻抗优化功率分配，能有效平抑波动并延长电池寿命。该技术可深度集成至阳光电源的PCS控制算法中，提升系统在微电网、调峰调频等复杂工况下的动态响应能力和稳定性。建议研发团...
一种用于模块化多电平变频驱动器的柔性电容电压控制新策略
A Novel Flexible Capacitor Voltage Control Strategy for Variable-Speed Drives With Modular Multilevel Converters
Bingyong Tai · Congzhe Gao · Xiangdong Liu · Zhen Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中压领域。传统方法中，MMC桥臂电容电压通常保持恒定，通过调节PWM指数来控制输出电压。本文提出了一种新型柔性电容电压控制策略，旨在优化MMC在变速驱动应用中的性能。
解读: 该研究提出的MMC柔性电容电压控制策略，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）具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多采用三电平或组串式拓扑，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在超大功率并网场景下的应用潜力增加。该策略有助于提升...
不平衡电网下PWM整流器的高增益比例谐振电压纹波抑制
High Gain Proportional Resonant Voltage Ripple Suppression for PWM Rectifiers Under Unbalanced Grid
Yun Zhang · Xiaoyu Bai · Yongping Gao · Tianbao Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对PWM整流器在电网不平衡工况下出现的电流畸变及直流侧二次纹波问题，提出了一种高增益比例谐振（HGPR）纹波抑制方法。该方法有效提升了系统在复杂电网环境下的稳定性和电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。在组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及风电变流器中，电网不平衡是常见的极端工况。引入HGPR控制策略可显著优化直流母线电压稳定性，降低二次纹波对电容寿命的影响，从而提升PowerTitan等储能系统及大型光伏逆变器的可靠性。建议研发团队将其应...
电力电子变换器多层器件级电热实时仿真与多用途硬件在环测试
Multilayer Device-Level Electro-Thermal Real-Time Simulation and Multipurpose HIL Testing of Power Electronics Converters
Hao Bai · Xinyang Li · Jiaxin Tang · Zhen Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种多层器件级电热实时仿真方法，旨在解决现代电力电子变换器在全生命周期中面临的计算限制问题。该方法能够同时处理电热耦合效应与半导体开关特性，为电力电子系统的实时仿真与硬件在环（HIL）测试提供了高效的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。在产品研发阶段，通过高精度的电热耦合实时仿真，可更准确地评估功率模块（IGBT/SiC）在极端工况下的热应力，从而优化散热设计并提升产品可靠性。此外，该方法能显著缩短HIL测试周期，加速iSolarCloud智...
牵引变流器中晶体管与电流传感器故障的综合诊断方法
A Comprehensive Diagnosis Method for Transistor and Current Sensor Faults in Traction Converters
Hongwei Tao · Yunquan Song · Zhen Huang · Jinqiu Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
牵引变流器是电力牵引系统的核心，其可靠性至关重要。本文提出了一种针对牵引变流器中晶体管开路故障及电流传感器故障的综合诊断方法，旨在降低运行风险，提升系统安全性与效率。
解读: 该研究提出的故障诊断方法对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PowerTitan/PowerStack）中，功率器件（IGBT/SiC）的开路故障及电流传感器漂移是影响系统可用性的关键因素。该诊断技术可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时...
具有全范围电压调节功能的桥臂复用模块化多电平变换器拓扑与控制
Topology and Control of an Arm Multiplexing MMC With Full-Range Voltage Regulation
Yi Wang · Zhen Zhang · Yutao Xu · Yuhua Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对海上风电远距离输电系统对变换器小型化的需求，本文提出了一种桥臂复用模块化多电平变换器（MMC）。传统MMC在任一时刻仅投入50%子模块，存在大量冗余。该拓扑结合模块化结构与器件串联开关，有效减少了冗余子模块数量，实现了全范围电压调节，提升了功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。海上风电正向大功率、深远海方向发展，对变流器的功率密度和体积要求极高。文中提出的“桥臂复用”技术能显著降低子模块冗余，减小设备体积与重量，直接契合海上风电平台对紧凑型设计的需求。建议研发团队关注该拓扑在降低系统成本、提升海上风电变流器可靠性方面的潜...
一种兼顾高效率与控制灵活性的混合模块化直流固态变压器
A Hybrid Modular DC Solid-State Transformer Combining High Efficiency and Control Flexibility
Yuwei Sun · Zhen Gao · Chao Fu · Chengjie Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种由串联谐振双有源桥（SR-DAB）和移相双有源桥（PS-DAB）组成的混合模块化直流固态变压器（HMDCSST）。该拓扑旨在提升传输效率并保持控制灵活性，文章重点讨论了其建模方法及控制策略，并推导了广义平均模型和小信号模型。
解读: 该混合拓扑（HMDCSST）通过结合谐振与移相控制，有效平衡了效率与动态响应，对阳光电源的储能变流器（PCS）及直流微网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，采用此类高效率、高灵活性的DC-DC变换架构，可进一步提升系统在宽电压范围下的转换效率，降低损耗。建议研发团队关注...
一种具有电容电压自平衡功能的Z型模块化多电平变换器
A Novel Z-Type Modular Multilevel Converter With Capacitor Voltage Self-Balancing for Grid-Tied Applications
Tong Zheng · Congzhe Gao · Xiangdong Liu · Xiaozhong Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）是中高压并网应用的有效方案，但其包含大量浮动电容，电压平衡控制复杂且计算负担重。本文提出一种新型Z型MMC拓扑，通过结构优化实现电容电压自平衡，有效降低了控制系统的计算复杂度，提升了系统在并网应用中的可靠性与效率。
解读: 该研究提出的Z型MMC拓扑及其自平衡控制策略，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。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，MMC拓扑的控制复杂度和计算资源消耗是制约成本与性能的关键。该技术通过拓扑创新简化了电容电压平衡控制，...
一种用于两相共电感LLC谐振变换器的无源均流方法及均流效应数学分析
A Passive Current Sharing Method for Two-Phase Common Inductor LLC Resonant Converters and Mathematical Analysis of Current Sharing Effect
Wei Tang · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Wenyong Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于两相共电感LLC谐振变换器的无源均流方法，并对均流误差进行了数学分析。通过引入耦合阻抗的概念，将两相谐振电感连接，实现了两相间的耦合，从而在无需复杂控制的情况下有效改善了电流分配不均的问题。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统及高功率密度组串式逆变器中，多相并联LLC拓扑常用于实现高效率DC-DC变换。该无源均流技术通过耦合电感设计，能有效降低对控制算法的依赖，减少因参数不一致导致的电流不平衡，从而提升功率模...
全状态反馈功率解耦控制用于提升稳定性和惯性响应的构网型变换器
Full-State Feedback Power Decoupling Control for Grid Forming Converter With Improved Stability and Inertia Response
Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要：在可再生能源高渗透率的情况下，虚拟同步发电机（VSG）控制策略已在用于支撑大电网惯量的构网型变流器中得到广泛研究与应用。传统VSG控制存在有功和无功功率回路之间的耦合问题，尤其是在低压阻性馈线条件下。这种功率耦合效应不仅会降低暂态过程中惯量支撑的有效性，还会影响系统稳定性。本文分析了有功和无功功率回路之间的耦合机制，并提出一种全状态反馈控制方法来解决传统VSG控制中的耦合问题。在所提出的控制方法中，设计了状态反馈矩阵以消除有功和无功功率控制回路之间的功率耦合，并充分保留有功和无功惯量响应能...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项全状态反馈功率解耦控制技术对我们的构网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切，而传统虚拟同步发电机（VSG）控制在低压阻性线路场景下存在的有功-无功功率耦合问题，恰恰是制约我们光伏逆变器和储能系统性能提升的关键瓶...
增强太阳能无人机光伏系统能量供应的方法
Methods to Enhance the Energy Supply of Photovoltaic System for Solar-Powered Unmanned Aerial Vehicle
Yun Zhang · Haisen Wang · Shenghan Gao · Zhen Huang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文提出一种循环移位（CS）重构方案和两阶段最大功率点跟踪（TS-MPPT）方法，以提升太阳能无人机（SPUAV）光伏系统在部分遮阴条件下的能量供给能力。CS重构方案通过纵向移动光伏组件分散阴影，并推导最优移动距离，不仅提高了遮阴下的输出功率，还通过将全局最大功率点（GMPP）与右功率点（RPP）对齐简化了MPPT过程。TS-MPPT方法利用P-V曲线导数确定MPP位置，并通过求解线性方程交点实现快速跟踪，显著缩短响应时间并消除漂移现象。仿真与实验验证表明，相较于总交叉连接（TCT）结构，CS方...
解读: 该文提出的TS-MPPT算法对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其基于P-V曲线导数判定MPP位置并通过线性方程交点快速跟踪的方法，可显著优化现有MPPT算法性能：启动时间缩短60.6%、跟踪时间减少39.1%，且消除漂移现象，这对提升逆变器在复杂遮阴场景下的发电效率至关重要。循环移位重构...