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具有增益自适应的中点钳位功率变换器滑模控制
Sliding-Mode Control of Neutral-Point-Clamped Power Converters With Gain Adaptation
Xiaoning Shen · Jianxing Liu · Zhuang Liu · Yabin Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文探讨了比例积分（PI）控制器与超螺旋算法（STA）在功率变换器控制中的应用。PI控制器平滑但抗扰性较弱，而STA虽鲁棒性强，但在高增益下易产生抖振。文章提出了一种增益自适应滑模控制策略，旨在提升中点钳位（NPC）变换器的控制性能与鲁棒性。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑，该拓扑广泛应用于阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）。滑模控制（SMC）结合增益自适应技术，能有效解决传统控制在复杂电网环境下的鲁棒性问题，并抑制高频抖振，这对于提升大型光伏电站及储能系统的并网电能质量至关重要。建议研发团队关注该算法...
高调制比下NPC逆变器可靠性提升的不连续脉宽调制技术
Reliability Improved Discontinuous Pulse Width Modulation for NPC Inverters Operated at High Modulation Index
Dong-Jin Lee · Jae-Heon Choi · Ui-Min Choi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
在三电平中点钳位（NPC）逆变器中，功率器件和直流母线电容是可靠性的关键。其磨损失效主要源于功率损耗引起的热应力。本文研究表明，采用不连续脉宽调制（DPWM）策略可有效降低功率损耗，从而提升功率器件的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——集中式及大功率组串式光伏逆变器。三电平NPC拓扑是阳光电源大型地面电站逆变器的主流技术路线，在高调制比工况下优化DPWM策略，能显著降低IGBT模块的开关损耗与热应力，直接提升设备在高温、高负载环境下的长期运行可靠性，并有助于降低散热系统成本。建议研发团队在iS...
中点连接n×3相SPMSM双相开路故障的被动容错方案
Passive Fault-Tolerant Scheme for Double-Phase Open-Circuit Fault in n×3-Phase SPMSM
Meiling Zhao · Kailiang Yu · Feng Yu · Xuhui Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对传统容错控制和故障检测系统缺陷,提出中点连接n×3相表贴式永磁同步电机(SPMSM)的免诊断被动容错控制(PFTC)方案。为降低驱动器成本、体积和复杂度,采用单逆变器并联驱动n×3相电机,这是实现被动容错的前提。结合传统三相PMSM的id=0控制策略和磁场定向控制技术,n×3相SPMSM经历双相开路故障后可实现自愈能力。因PFTC方案无需故障诊断过程,可从根本上避免误诊和诊断延迟影响。此外无需优化故障前后调制策略、电机模型或参考电流,实现不同运行状态间平滑切换。PFTC方案不仅可在多种运行工...
解读: 该被动容错n×3相电机驱动技术对阳光电源高可靠性电机驱动系统有重要应用价值。免诊断PFTC方案可应用于新能源汽车和工业驱动系统,提高系统容错能力并降低成本。单逆变器并联驱动架构对阳光电源多相电机控制器设计有借鉴意义。该技术对ST储能系统的飞轮储能和关键电机驱动应用有可靠性提升潜力,可减少传感器和诊断...
基于混合空间矢量调制的五电平模块化组合变换器电容电压平衡控制
Capacitor Voltage Balance Control of Five-Level Modular Composited Converter With Hybrid Space Vector Modulation
Wuhua Li · Jiawei Hu · Senjun Hu · Heya Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
多电平变换器因其高电能质量和低开关损耗，广泛应用于30-50 kW中压并网光伏发电系统。本文提出了一种由双T型三电平变换器与三电平二极管钳位电路集成的简化五电平模块化组合变换器，并重点研究了其电容电压平衡控制策略及混合空间矢量调制技术。
解读: 该研究针对中功率段光伏逆变器，通过多电平拓扑优化提升了电能质量并降低了开关损耗，这与阳光电源组串式逆变器（如SG系列）追求高效率、高功率密度的技术路线高度契合。五电平拓扑的应用有助于在更高电压等级下减小滤波器体积，提升系统集成度。建议研发团队关注该混合调制策略在复杂工况下的动态响应性能，评估其在工商...
基于小波包与LSTM的五电平嵌套NPP变换器故障诊断与容错控制
Fault Diagnosis and Tolerance Control of Five-Level Nested NPP Converter Using Wavelet Packet and LSTM
Shu Ye · Jianguo Jiang · Junjie Li · Yunlong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
五电平嵌套中点钳位（NPP）变换器具有高功率密度和鲁棒性，适用于高压大功率场景。然而，开关数量增加导致故障风险上升。本文提出一种结合小波包分解与长短期记忆网络（LSTM）的故障诊断与容错控制方法，有效提升了复杂多电平拓扑的运行可靠性。
解读: 该研究针对高压大功率多电平拓扑的故障诊断与容错控制，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。随着阳光电源产品向更高电压等级和更高功率密度演进，多电平拓扑的应用日益广泛，开关管故障诊断的复杂性随之增加。引入小波包与深度学习算法，可显著提升iSolarC...
一种用于带LCL滤波器的三相三电平变换器的集成共模快速平衡机制
An Integrated Common-Mode Fast-Balancing Mechanism for Three-Phase Three-Level Converter With LCL Filter
Wenlong Ding · Lei Ming · Changqing Yin · Poh Chiang Loh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
带LCL滤波器的三相三电平变换器因其低开关谐波而在工业中广泛应用，但常面临直流侧中点电压不平衡问题，导致半导体应力增加及电能质量下降。本文提出一种集成共模快速平衡机制，旨在解决传统自然平衡速度慢的问题，提升系统运行的稳定性和可靠性。
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广泛使用的三电平拓扑。中点电压平衡是提升逆变器效率与可靠性的关键技术点，尤其是在高功率密度设计下。该集成平衡机制有助于优化控制算法，减少对额外硬件补偿电路的依赖，从而降低成本并提升整机性能。建议研发团队评估该机制在大型地面电站及工商业逆变...
一种具有高直流电压利用率和浮动电容自平衡能力的三相五电平逆变器
A Three-Phase Five-Level Inverter With High DC Voltage Utilization and Self-Balancing Capacity of Floating Capacitor
Wenyuan Zhang · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Hanzhe Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
多电平逆变器是光伏电站和风电场等可再生能源发电的常用方案。本文提出了一种具有高直流电压利用率的三相五电平逆变器。该逆变器的显著特点是其最大直流电压利用率是传统三相逆变器（如中点钳位型NPC、飞跨电容型FC等）的两倍。
解读: 该拓扑结构通过提高直流电压利用率，能够有效降低逆变器在同等功率等级下的开关器件电压应力，或在相同电压等级下提升功率密度，这对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。高电压利用率意味着更低的系统损耗和更小的无源器件体积，有助于优化PowerTitan等储能系统及大型光伏逆变器的成本与...
用于宽输出范围的双桥三电平LLC谐振变换器混合控制
Hybrid Control for Three-Level LLC Resonant Converter of Dual-Bridge for Wide Output Range
Tao Jin · Xiao Sen Xiao · Zhongyi Zhang · Weixin Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种用于宽输出电压范围和高输入电压应用的双桥三电平LLC谐振变换器。该拓扑通过辅助变压器集成两个中点钳位臂，形成了一种新型可控倍压结构，使所有MOSFET仅承受一半输入电压。基于该特性，文章提出了混合控制调制策略，有效提升了变换器在宽范围下的效率与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是高压直流输入场景）及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。三电平拓扑能有效降低功率器件的电压应力，允许使用更低耐压等级的SiC或Si器件，从而提升系统功率密度和效率。对于PowerTitan等大功率储能系统，该混合控制策略可优化宽电压范围下的转换效率，提升系...
一种用于ZVS三相三电平T型逆变器的变开关频率混合不连续PWM控制策略
A Variable Switching Frequency Control for ZVS Three-Phase Three-Level T-Type Inverter Using Hybrid Discontinuous PWM
Jianliang Chen · Jie Deng · Lei Ming · Zhen Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种针对三相三电平T型逆变器的变开关频率零电压开关（ZVS）控制策略。通过采用混合不连续脉宽调制（DPWM）方法，无需额外传感器、辅助电路或电流过零检测，即可在任意负载或调制指数下实现全范围ZVS，有效提升了逆变效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及工商业光伏逆变器具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源实现高功率密度和高效率的关键技术路径之一。通过引入变开关频率与混合DPWM控制，可进一步降低开关损耗，提升整机效率，特别是在高压直流输入场景下，能显著改善散热设计并降低成本。建议研发团队评估该控制...
针对中点电压不平衡调制的T型三电平变换器主动容错控制
Active Fault-Tolerant Control for Three-Level T-Type Converter With Unbalanced Neutral-Point Voltage Modulation
Yuhao Yao · Wentao Huang · Ran Li · Moduo Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文研究了T型背靠背变换器在逆变侧开关故障下的容错控制策略。针对开关故障导致的电流畸变、负载功率损失及直流侧中点电压不平衡问题，提出了一种主动容错控制方法，旨在提升系统在故障状态下的运行稳定性及电网电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器和大型集中式逆变器产品线具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源高功率密度逆变器的核心技术之一，研究中点电压平衡与故障容错控制，能显著提升产品在极端工况下的可靠性与可用性。建议研发团队将该主动容错策略集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测与算法优化，实...
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...
基于GaN HEMT的单相逆变器散热器与输出滤波器体积权衡研究
Tradeoff Study of Heat Sink and Output Filter Volume in a GaN HEMT Based Single-Phase Inverter
Emre Gurpinar · Alberto Castellazzi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文研究了基于600V GaN HEMT的单相三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器中，散热器与输出滤波器体积之间的权衡关系。旨在探索GaN器件在宽运行范围内对系统级效率和功率密度的提升潜力，为高功率密度逆变器设计提供理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线具有重要参考价值。随着GaN等宽禁带半导体技术的成熟，在单相及小功率三相逆变器中应用GaN器件，可显著提升开关频率，从而减小磁性元件体积。本文提出的散热器与滤波器体积权衡模型，可指导阳光电源研发团队在追求极致功率密度的同时，优化热管理方案与EMI滤波设...
一种用于三电平T型逆变器容错运行的载波PWM方法
A Carrier-Based PWM for Three-Level T-Type Inverter to Tolerate Open-Circuit Fault
Tzung-Lin Lee · Bing-Feng Li · Meng-Ying Yang · Yue-Ting Tsai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文研究了三电平T型逆变器功率开关管的开路故障，提出了一种新型容错控制策略。通过检测三相电流及中点电压变化实现故障开关定位，并开发了一种基于载波的PWM调制方法，通过将三电平模式切换为两电平模式实现故障容错运行。
解读: T型三电平拓扑是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及部分大功率储能变流器（PCS）的核心技术方案。该研究提出的故障诊断与容错控制策略，对于提升光伏及储能系统在极端工况下的可靠性具有重要意义。通过在故障发生时平滑切换至两电平运行，可有效避免系统停机，提升电站可用率。建议研发团队将此算法集成至iSola...
用于中压电机驱动的五电平混合逆变器运行与控制方案
Operation and Control Scheme of a Five-Level Hybrid Inverter for Medium-Voltage Motor Drives
Ngoc Dat Dao · Dong-Choon Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种五电平混合飞跨电容（5L-HFC）逆变器的控制方法。该拓扑由传统的五电平有源中点钳位（5L-ANPC）结构演变而来，通过将直流母线分为三个串联电容实现。该结构有效降低了直流母线侧功率开关的电压应力，为中压驱动应用提供了更优的性能。
解读: 该文献探讨的多电平拓扑及电压应力优化技术，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然该文侧重于电机驱动，但其提出的5L-HFC拓扑在降低开关电压应力方面的优势，可为阳光电源研发更高电压等级（如1500V及以上）的光伏逆变器或大型储能变流器（PCS）提供拓扑演进思路。特别是在PowerTitan等...
基于观测器的NPC变换器自适应滑模控制：一种RBF神经网络方法
Observer-Based Adaptive Sliding Mode Control of NPC Converters: An RBF Neural Network Approach
Yunfei Yin · Jianxing Liu · Juan Antonio Sanchez · Ligang Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种针对三电平中点钳位（NPC）功率变换器的新型控制策略。该方案包含瞬时功率跟踪、电压调节和中点电压平衡三个控制环路。通过设计自适应滑模控制器，实现了对有功和无功功率的精确跟踪，并引入RBF神经网络以增强系统的鲁棒性和动态性能。
解读: 该研究直接针对三电平NPC拓扑，这是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器中广泛使用的核心拓扑。引入RBF神经网络的自适应滑模控制能显著提升复杂电网环境下的功率跟踪精度和中点电位平衡能力，有助于优化逆变器在弱电网下的动态响应。建议研发团队关注该算法在DSP/FPGA上的计算资源消耗，可考虑...
基于CFNN-AMF的具有不平衡电流补偿功能的智能光伏发电系统
Intelligent PV Power System With Unbalanced Current Compensation Using CFNN-AMF
Faa-Jeng Lin · Kuang-Hsiung Tan · Yu-Kai Lai · Wen-Chou Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种在三相不平衡负载下补偿电网不平衡电流的新方法，无需额外增加有源电力滤波器。该系统由交错式DC/DC变换器和三电平中点钳位（NPC）逆变器组成，并赋予了光伏逆变器智能补偿功能，有效提升了电网电能质量。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的技术演进方向。通过在三电平NPC拓扑中集成CFNN-AMF控制算法，可使逆变器在完成光伏发电的同时，兼具电能质量治理功能，无需额外配置APF，显著降低系统成本。建议研发团队在现有iSolarCloud平台基础上，引入此类智能补偿算法，提升逆变器在复杂电...
一种用于缓解LCL滤波器Vienna整流器谐振电流与过零畸变的新型三层不连续PWM方法
Novel Three-Layer Discontinuous PWM Method for Mitigating Resonant Current and Zero-Crossing Distortion in Vienna Rectifier With an LCL Filter
Boxue Zhang · Chenghui Zhang · Xiangyang Xing · Xiaoyan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
Vienna整流器因其高效率和低谐波特性广泛应用于电动汽车充电及风电系统。针对带LCL滤波器的Vienna整流器，该文提出一种新型三层不连续PWM调制方法，旨在解决谐振电流抑制、电流过零畸变消除、中点电压平衡及开关损耗降低等关键技术挑战。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩业务。Vienna整流器是高功率密度充电桩的核心拓扑，而LCL滤波器能有效提升电能质量。该文提出的新型PWM调制策略在降低开关损耗的同时，解决了电流过零畸变和中点平衡问题，有助于提升阳光电源充电桩产品的能效指标和输出电能质量。建议研发团队评估该调制算法在DSP...
基于相电流零区间值的永磁同步风力发电机背靠背NPC变流器开路故障诊断
Open-Switch Fault Diagnosis in Back-to-Back NPC Converters of PMSG-Based WTS via Zero Range Value of Phase Currents
Ganesh Mayilsamy · Seong Ryong Lee · Young Hoon Joo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对基于永磁同步发电机（PMSG）的高功率风力发电系统，提出了一种三电平中点钳位（NPC）变流器的多开关开路故障诊断方法。该方法旨在解决开路故障导致的转矩脉动和电网电流畸变问题，通过监测相电流的零区间特征，实现故障的快速检测与隔离，从而提升风电变流系统的可靠性与可用性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源风电变流器产品线，特别是针对高功率风电场景下的三电平NPC拓扑。风电变流器在恶劣环境下运行，故障诊断的实时性和准确性是提升系统可靠性的关键。该方法通过相电流特征实现故障定位，无需额外传感器，有助于优化阳光电源iSolarCloud平台的智能运维功能，实现变流器故障的预警与远程...
基于神经网络观测器的并联T型三电平变换器伪三层序贯无模型预测控制
Pseudo-Three-Layer Sequential Model-Free Predictive Control With Neural-Network Observer for Parallel T-Type Three-Level Converters
Tianxu Cao · YinHui Yu · Jiahao Zhang · Jose Rodriguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
针对并联T型三电平变换器（3LT2C），本文提出了一种伪三层序贯无模型预测控制策略。该方法结合神经网络观测器，旨在解决电感失配问题，有效抑制中点电压波动及零序环流，提升并网电流质量，适用于高性能电力电子变换系统。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和多机并联方向发展，抑制零序环流和中点电压平衡是提升系统可靠性的关键。该文提出的无模型预测控制（MFPC）结合神经网络观测器，能够有效降低对系统参数（如电感值）的依赖，增强在复杂电网环境下的鲁棒性。建议...
基于机器学习的有源中点钳位逆变器多目标自动设计案例研究
A Case Study of Multiobjective Automatic Design for Active Neutral Point Clamped Inverter Based on Machine Learning
Jianing Wang · Ruiyuan Wang · Zhicheng Gao · Feishuang Sun 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
传统的变流器设计遵循顺序流程，通常包括拓扑设计、调制设计、元件设计、性能设计及其内部迭代。这种方法严重依赖人工经验且耗时较长，尤其是对于采用宽禁带器件所强调的多目标设计而言，宽禁带器件的使用加剧了设计目标之间的冲突。计算机辅助虚拟样机方法，简称为建模与优化，仍然受到建模过程中数值计算耗时较长的阻碍，并且在优化过程中无法响应设计要求的变化。为应对这些挑战，本文提出了一种基于机器学习的电力变流器自动设计的高级概念，将基于人工神经网络（ANN）的建模与基于深度强化学习（DRL）的优化相结合。所提出的方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机器学习的有源中点钳位（ANPC）逆变器多目标自动设计技术具有重要的战略价值。该技术突破了传统逆变器设计中拓扑-调制-器件-性能的串行迭代模式，通过结合人工神经网络建模和深度强化学习优化，能够在效率、体积、成本、电流纹波和共模噪声等多维目标间实现智能权衡，这正契合阳...
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