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一种用于交流电机高性能控制的极简模型预测控制策略
A Very Simple Strategy for High-Quality Performance of AC Machines Using Model Predictive Control
Margarita Norambuena · Jose Rodriguez · Zhenbin Zhang · Fengxiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种用于交流电机转矩和磁链控制的极简模型预测控制（MPC）策略。该方法通过将转矩和磁链的代价函数分离，大幅简化了计算复杂度，同时实现了电机的高动态响应性能。实验结果验证了该策略在感应电机控制中的有效性。
解读: 该研究提出的简化MPC策略对于阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器）具有重要的参考价值。风电变流器对动态响应要求极高，传统的MPC计算量大，而该文提出的解耦代价函数方法能有效降低计算开销，提升控制系统的实时性。建议研发团队评估该算法在风电变流器及大功率工业驱动场景下的应用潜力，以优化转矩脉动控制，...
一种永磁同步电机驱动的鲁棒无传感器控制：一种改进的混合有源磁链技术
A Robust Encoderless Control for PMSM Drives: A Revised Hybrid Active Flux-Based Technique
Shichang Zhou · Zhenbin Zhang · Haitao Li · Zhen Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
混合有源磁链估计技术结合了高速下的电压模型和低速下的电流模型，显著扩大了系统运行范围。然而，电机参数（特别是定子电阻）的准确性严重影响了该技术在低速（≤5%标幺值）下的鲁棒性。本文提出了一种改进方法，通过优化参数估计与补偿策略，提升了无传感器控制在全速范围内的稳定性和精度。
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，但该算法在风电变流器（风机侧电机控制）以及未来可能涉及的储能系统辅助电机驱动中具有潜在应用价值。无传感器控制技术能有效降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队关注该算法在低速区间的鲁棒性优化，...
三相DAB功率变换器的一种快速可靠启动策略
A Fast and Reliable Start-up Strategy for Three-Phase DAB Power Converters
Zhihao Chen · Zhen Li · Sijia Huang · Xiaozhe Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
三相双有源桥（3p-DAB）变换器凭借高功率密度、双向功率流及软开关特性，在直流转换系统中极具前景。然而，如何在满足电流限制的前提下实现快速且可靠的启动仍具挑战。本文提出了一种针对3p-DAB变换器的简单有效启动策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。3p-DAB是中高压储能变流器（PCS）的核心拓扑，其启动过程的可靠性直接影响储能系统的黑启动能力及并网稳定性。通过优化启动策略，可有效抑制启动电流冲击，提升功率模块的寿命与系统安全性。建议研发团队将其应用于...
模型预测控制在电力驱动中的最新进展——第二部分：应用与经典控制方法的基准测试
Latest Advances of Model Predictive Control in Electrical Drives—Part II: Applications and Benchmarking With Classical Control Methods
Jose Rodriguez · Cristian Garcia · Andres Mora · S. Alireza Davari 等23人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文综述了模型预测控制（MPC）在高性能驱动系统中的应用，涵盖了感应电机、同步电机、直线电机等多种电机类型。文章通过对基础预测控制概念的改进，展示了MPC在复杂电机控制中的灵活性与高效性，并与传统控制方法进行了基准对比分析。
解读: 模型预测控制（MPC）在高性能电机驱动中的应用对阳光电源的风电变流器及储能系统（如PowerTitan系列中的PCS）具有重要参考价值。MPC相较于传统的PWM控制，具有动态响应快、多目标约束处理能力强等优势，能够显著提升变流器在复杂工况下的控制精度和瞬态性能。建议研发团队关注MPC在风电变流器低电...
基于修正预测的三电平NPC背靠背变流器PMSG风力发电系统鲁棒预测控制
Robust Predictive Control of Three-Level NPC Back-to-Back Power Converter PMSG Wind Turbine Systems With Revised Predictions
Zhenbin Zhang · Zhen Li · Marian P. Kazmierkowski · Jose Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对大功率风能转换系统中的直驱永磁同步发电机（PMSG）及三电平中点钳位（NPC）背靠背变流器，本文提出了一种改进的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略。针对传统MPC对系统参数变化敏感的问题，通过引入修正预测机制，有效提升了系统的鲁棒性与控制性能。
解读: 该研究聚焦于大功率风电变流器的核心控制算法，与阳光电源风电变流器产品线高度契合。三电平NPC拓扑是阳光电源大功率风电变流器的重要技术路线，通过引入修正预测的FCS-MPC算法，能够显著提升变流器在复杂电网环境下的动态响应速度与鲁棒性，降低谐波含量，从而提升整机发电效率。建议研发团队关注该算法在计算量...
具有共地、高可扩展性且无交叉调节的单电感多输入多输出变换器
Single-Inductor Multiple-Input Multiple-Output Converter With Common Ground, High Scalability, and No Cross-Regulation
Zheng Dong · Zhen Li · Xiaolu Lucia Li · Chi K. Tse 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种电流源模式（CSM）的单电感多输入多输出（SIMIMO）DC-DC变换器。通过保持电感电流恒定，该拓扑有效消除了多输出间的交叉调节干扰，简化了控制逻辑，并允许使用更小的无源元件，提升了功率密度与系统集成度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光储一体机及小型储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。通过单电感实现多输入多输出，可显著减少变换器内部的磁性元件数量，降低系统体积与成本，提高功率密度。特别是在户用光储系统中，该拓扑能有效解决光伏输入与电池充放电之间的交叉干扰问题，提升系统动态响应性能。建议研发团...
基于数据驱动的无模型预测控制在固态直流变压器功率快速精确分配中的应用
Model-Free Predictive Control Based on Data-Driven for Fast and Accurate Power Allocation in Solid-State DC Transformers
Dehao Kong · Shaobin Li · Chuang Liu · Zhenbin Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对固态直流变压器（DCT）在输入串联输出并联（ISOP）架构下的鲁棒性难题，本文提出一种基于数据驱动的无模型预测控制策略。该方法在保持模型预测控制优异动态性能的同时，有效解决了多变量管理与参数不确定性带来的控制挑战，实现了功率的快速精确分配。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换环节具有重要参考价值。ISOP架构常用于高压大功率储能PCS，无模型预测控制能有效降低对系统精确建模的依赖，提升在复杂工况下的鲁棒性与动态响应速度。建议研发团队关注该算法在多模块并联均流控制中的应用，以优化iS...
一种基于高频链路
HFL）概念的隔离型模块化多电平变换器
Chuang Liu · Chao Liu · Guowei Cai · Hong Ying 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文将高频链路概念引入模块化多电平变换器（MMC），有效减少了高压侧直流母线电容。该隔离型MMC具备中压交流、中压直流及低压直流三个端口，特别适用于光伏、储能等领域的混合交直流电力应用场景。
解读: 该拓扑通过高频隔离技术优化了MMC结构，对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。高频链路的应用有助于进一步减小系统体积、提升功率密度，并增强多端口接入能力，特别是在光储一体化电站及直流微网应用中，该技术可提升系统集成效率。建议研发团队关注其在高压大功率场景...
一种具有直流偏置抑制功能的双有源桥变换器简单快速启动策略
A Simple and Fast Start-Up Strategy for Dual-Active-Bridge Converters With DC Bias Suppression
Xiaozhe Liu · Zhenbin Zhang · Minghao Han · Zhen Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
高功率双有源桥（DAB）变换器在直流及交直流混合微电网中应用广泛，其快速启动能力至关重要。传统启动方法通常阶段复杂且参数整定耗时，导致动态响应缓慢。本文提出了一种简单且最优的DAB变换器启动策略，有效解决了启动过程中的直流偏置问题，实现了快速平稳的启动。
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，广泛应用于储能系统的直流侧升压环节。该研究提出的快速启动策略能显著提升PCS在微电网黑启动或离网切换场景下的响应速度，减少启动过程中的电流冲击与直流偏置风险...
基于虚拟电容的连续控制集模型预测控制DC-DC变换器噪声容忍策略
Noise Tolerance Strategy Based on Virtual Capacitor for DC–DC Converters With Continuous Control Set Model Predictive Control
Zheng Dong · Qian Chen · Jiawang Qin · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）在DC-DC变换器应用中易受噪声干扰导致性能下降的问题，本文提出了一种基于虚拟电容的噪声容忍方法。该方法结构简单且有效，能够显著提升CCS-MPC在实际电力电子变换器中的鲁棒性与控制精度。
解读: 该研究直接针对DC-DC变换器的控制算法优化，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。CCS-MPC算法在高性能变换器中应用广泛，但噪声敏感性一直是工程落地的痛点。引入“虚拟电容”策略可有效提升系统在复杂电磁环境下...
一种面向多并联功率变换器的简洁高效直接预测控制框架
A Simple and Efficient Direct Predictive Control Framework for Multiparallel Power Converters
Yafei Yin · Zhenbin Zhang · Guangze Chen · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种面向多并联两电平及三电平NPC变换器的直接预测控制框架，以可选开关状态数量为控制变量，将候选解压缩至≤4个，显著降低计算负担；引入新型电流排序法独立抑制环流，提升输出电流/电压均衡优化自由度。仿真与实验验证了其有效性。
解读: 该MPC框架高度适配阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器中多机并联场景，可显著降低DSP/FPGA实时运算压力，提升系统响应速度与扩容灵活性。建议在下一代ST5000/6300PCS固件升级中集成该算法，并在PowerTitan液冷储能系统中验证其环流抑制能力，以增...
面向级联H桥静止无功发生器的高效预测控制
An Efficient Predictive Control for Cascaded H-Bridge Static Var Generator
Han He · Zhenbin Zhang · Zhen Li · Yuanxiang Sun 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对级联H桥SVG中传统直接模型预测控制计算复杂度高的问题，本文提出三阶段高效DMPC方法：电流跟踪（转为120°坐标系下欧氏距离最小化）、相电压均衡（解析求解最优电压）、模块电压均衡（引入互补开关状态）。显著降低计算复杂度至常数级，仿真与实验验证了其有效性。
解读: 该MPC优化方法可提升阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在无功补偿、谐波抑制和电网支撑方面的动态响应与稳态精度，尤其适用于构网型GFM模式下的快速电压/无功协同调控。建议将该轻量化MPC策略集成至iSolarCloud智能控制平台，适配于多电平PCS硬件架构，并在弱电网场景下开展实...
一种用于带并联功率变换器大型风力发电机的快速开路故障诊断方法
A Fast Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Large Wind Turbines with Parallel Power Converters
Huimin Huang · Zhen Li · Haoyu Chen · Yimin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
海上风力发电机单机容量不断增大，其故障穿越能力对系统可靠性至关重要。并联功率变换器常用于满足大功率需求，但其存在的零序环流会干扰故障特征，使传统故障检测方法失效。本文揭示了开路故障下零序环流会引起相电流残差波动，导致基于阈值的传统诊断方法性能下降；进而推导出故障相与健康相电流残差之比在零序环流扰动下仍近似保持恒定。基于该特性，提出一种适用于风电机组并联变换器的故障诊断方法，通过滑动窗均方根归一化与卷积特征增强实现动态残差比提取，完成自适应阈值校准，检测时间仅数个采样周期。仿真与实验验证了该方法在...
解读: 该故障诊断方法对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。首先，文中提出的零序环流干扰下的故障特征提取技术,可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统中的并联模块故障检测。其次，基于残差比的自适应诊断思路可优化SG系列光伏逆变器的可靠性设计,特别是在1500V大功率系统中的多路并联应用场...
一种用于三电平中点箝位逆变器RL负载的自适应模型预测电流控制新方法
A Novel Adaptive Model Predictive Current Control for Three-Level Neutral-Point-Clamped Inverter With RL Load
Fubing Jin · Tianhao Qie · Yulin Liu · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
参数不确定性是三电平中点箝位（3L-NPC）逆变器模型预测电流控制（MPCC）面临的关键挑战。本文提出一种自适应MPCC（AMPCC）方法，通过一种新型在线观测器实时估计系统参数，并保证其收敛性。所观测参数用于死区MPCC中精确计算电压矢量的占空比。此外，为避免复杂的权重因子选择，提出一种简化的中点电压平衡方法，重新分配各控制周期内互补电压矢量的作用时间，实现直流链电压的精确平衡，且在输入电压突变时具有快速动态响应。所提AMPCC在固定开关频率下实现优异控制性能，同时计算负担低。实验结果验证了该...
解读: 该自适应模型预测电流控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列三电平光伏逆变器具有重要应用价值。其核心创新在于：1）在线参数观测器可解决阳光电源三电平NPC拓扑在长期运行中因温度、老化导致的参数漂移问题，提升PowerTitan储能系统的控制精度；2）无权重因子的中点电压平衡策略简化了控制器设计...
数据驱动的无模型自适应控制在微电网多场景下电力变换器中的应用
Data-Driven Model-Free Adaptive Control for Power Converter Under Multiscenarios in Microgrids
Lei Liu · Zhenbin Zhang · Yuxin Zhao · Guangze Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
微电网需要高效的控制方案，以实现电力变换器的高渗透率。基于模型的控制因其简便性而在变换器中得到广泛应用，但在处理模型不准确、关键负载和多扰动问题时面临挑战。为解决这些问题，本文针对三电平中点箝位（3L - NPC）电力变换器系统提出了一种数据驱动的无模型自适应控制（MFAC）方法，可在无需任何系统参数的情况下实现鲁棒、高质量的电流和电压控制。具体而言，无模型自适应控制是一种通过设计基于李雅普诺夫理论直观推导得出的自适应律来估计系统动态特性的有效方法，以此调节电流和电压，确保对未建模动态、模型变化...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项数据驱动无模型自适应控制（MFAC）技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术针对微电网场景下三电平NPC变流器的控制难题，提出了突破传统模型依赖的创新方案，与我们在光伏逆变器、储能变流器及微电网系统的技术发展方向高度契合。 技术价值方面，MFAC的核心优势在于无...
面向三相双有源桥变换器效率优化的无模型深度强化学习框架
A Model-Free Deep Reinforcement Learning Framework for Efficiency Optimization of Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters
Zhihao Chen · Zhen Li · Sijia Huang · Haoyu Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月 · Vol.14
本文提出一种基于深度强化学习的无模型优化框架，直接通过系统交互学习高效控制策略，无需电气参数建模；开发了适配三相DAB单步决策的改进DDPG算法及AI驱动占空比控制策略，并通过参数敏感性分析验证其强泛化能力。
解读: 该研究高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及光储一体化系统中双向DC-DC环节的效率优化需求。三相DAB拓扑广泛应用于储能变流器的直流侧隔离与电压匹配，其动态效率直接影响系统LCOE。所提无模型RL方法可嵌入iSolarCloud智能运维平台，实现PCS在宽工况下的自适应效率寻优，建...
三相双有源桥变换器效率优化的无模型深度强化学习框架
A Model-Free Deep Reinforcement Learning Framework for Efficiency Optimization of Three-Phase Dual Active Bridge Converters
Zhihao Chen · Zhen Li · Sijia Huang · Haoyu Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对三相双有源桥(3p-DAB)变换器效率优化面临的挑战,现有数学推导和人工智能方法依赖复杂耗时的解析或数据驱动建模增加开发复杂度。提出基于深度强化学习的无模型优化框架,通过系统交互直接学习策略而无需电气参数显式建模,显著减少开发时间并确保优化性能。参数敏感性分析验证不同变换器条件下的强泛化性。开发深度确定性策略梯度算法退化变体用于3p-DAB单步决策优化,配合AI驱动占空比控制策略提升效率。与先进数学分析和数据驱动方法的综合对比验证了所提方法的有效性。
解读: 该深度强化学习DAB优化技术对阳光电源智能变换器开发有重要创新价值。无模型优化框架可应用于ST储能变流器的DAB模块效率优化,减少建模工作量并加快产品开发周期。深度确定性策略梯度算法对PowerTitan大型储能系统的多模块协调控制有借鉴意义,可实现自适应效率优化。该技术对阳光电源AI驱动的iSol...
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