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孤岛微电网的非线性行为与降阶模型
Nonlinear Behavior and Reduced-Order Models of Islanded Microgrid
Jingxi Yang · Chi K. Tse · Dong Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文研究了由构网型变换器组成的孤岛微电网,该系统表现出复杂的非线性动态特性。文章推导了多种降阶模型,在无需大量计算资源的前提下,为深入理解系统动态行为提供了物理洞察,对微电网的稳定性分析与控制设计具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型(Grid-forming)技术的发展。随着PowerTitan等储能系统在弱电网及离网场景的应用日益广泛,系统稳定性成为核心挑战。本文提出的降阶模型可有效降低复杂微电网仿真与控制参数整定的计算负担,有助于优化阳光电源构网型储能变流器(PCS)的控制算法,提升在孤岛运行...
一种具有全软开关和最小化RMS电流的隔离型三端口有源桥
TAB)DC-DC变换器效率优化方案
Jia Li · Quanming Luo · Ting Luo · Di Mou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文针对采用五变量调制(FVM)技术的隔离型三端口有源桥(TAB)DC-DC变换器进行了稳态性能优化。首先,利用频域分析法建立了适用于TAB变换器所有硬件条件的通用解析模型。其次,在考虑端口电压影响的基础上,实现了全软开关运行并最小化了电流有效值,从而显著提升了变换效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及多端口能量管理技术。TAB变换器是实现光储一体化及多端口直流耦合架构的核心拓扑,通过五变量调制优化软开关和电流有效值,可显著降低PCS模块的开关损耗与导通损耗,提升系统整体转换效率。建议研发团队将该FVM优化算法集...
带LCL滤波器的构网型逆变器无模型预测控制
Model-Free Predictive Control of Grid-Forming Inverters With LCL Filters
Rasool Heydari · Hector Young · Freddy Flores-Bahamonde · Sadegh Vaez-Zadeh 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
随着分布式能源在孤岛微电网中渗透率的提高,构网型逆变器(GFI)成为连接可再生能源的关键设备。为实现高质量的输出电压调节,GFI通常配备输出滤波器。本文提出了一种无模型预测控制(MPC)策略,旨在优化LCL滤波器下的GFI控制性能,提升系统在微电网环境下的稳定性和动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及构网型光伏逆变器具有重要参考价值。随着电力系统向高比例可再生能源转型,构网型(Grid-Forming)技术已成为阳光电源提升电网支撑能力的核心竞争力。传统的MPC依赖精确模型,而无模型预测控制(Model-Free MPC)能有效降低参数摄动对系...
电力变换器中FCS-MPC的模糊逼近方法
A Fuzzy Approximation for FCS-MPC in Power Converters
Xing Liu · Lin Qiu · Youtong Fang · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
标准模型预测控制(MPC)虽能处理多目标与非线性约束,但易受外部扰动及参数不确定性影响。本文提出一种新型鲁棒模型预测控制策略,通过模糊逼近方法增强系统在实际应用中的抗干扰能力与鲁棒性,有效解决了电力变换器在复杂工况下的控制精度问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式逆变器、PowerTitan储能变流器)具有极高的应用价值。FCS-MPC在高性能电力电子变换中已成为主流,但其对参数敏感的缺陷限制了极端工况下的表现。引入模糊逼近算法可显著提升逆变器在弱电网环境下的稳定性,并增强储能PCS在复杂负载波动下的动态响应能力。建议研...
一种具有未知负载电导的电力变换器无传感器控制状态观测器
A State Observer for Sensorless Control of Power Converters With Unknown Load Conductance
Wei He · Mohammad Masoud Namazi · Tao Li · Romeo Ortega · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文研究了具有未知负载电导的电力变换器无传感器控制问题。提出了一种基于降阶广义参数估计的观测器(GPEBO),用于重构不可测状态并估计系统的未知负载电导。该观测器具备有限时间收敛(FTC)等优良特性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器)具有极高的应用价值。在无传感器控制架构下,通过GPEBO观测器实时估计负载电导,可有效降低电流传感器成本并提升系统鲁棒性。特别是在离网运行或微网应用场景中,该算法能显著增强系统在负载突变时的动态响...
一种用于不平衡电网并网变流器的新型模型预测电流控制器
A New Model Predictive Current Controller for Grid-Connected Converters in Unbalanced Grids
Euan T. Andrew · Khaled H. Ahmed · Derrick Holliday · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
分布式能源常接入电压不平衡的低压配电网,导致输出有功功率产生二倍频纹波。本文提出了一种针对不平衡电网的新型模型预测电流控制器,旨在解决现有模型预测控制中变开关频率带来的问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器和集中式逆变器产品线具有重要价值。在弱电网或电压不平衡的工商业及地面光伏电站场景下,传统控制策略易导致功率波动和电流畸变。引入该新型模型预测控制(MPC)算法,可有效抑制二倍频功率纹波,提升逆变器在复杂电网环境下的电能质量和运行稳定性。建议研发团队评估该算法的计算复杂度...
微电网中功率变换器的自适应动态参考控制
An Adaptive Dynamic Reference Control for Power Converters in a Microgrid
Vijesh Jayan · Amer M. Y. M. Ghias · Josep M. Guerrero · Adel Merabet · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于微电网功率变换器的自适应动态参考(ADR)控制策略。传统方案需分别配置输入电流和直流母线电压控制器,而ADR控制利用离散时间模型直接生成直流母线电压所需的输入电流参考值,从而省去了额外的控制器,简化了系统控制结构。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及光储一体化解决方案具有重要价值。通过简化直流母线电压与电流的双环控制结构,ADR控制能够提升PCS在微电网运行中的动态响应速度和稳定性,降低控制器的计算复杂度。建议研发团队在PCS的控制算法中引入此类自适应策略,以优化在弱电...
用于提高轻载效率的DAB变换器非对称移相调制策略
Asymmetric Phase-Shift Modulation Strategy of DAB Converters for Improved Light-Load Efficiency
Gen Chen · Zhangyong Chen · Yong Chen · Chenchen Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
双有源桥(DAB)变换器在电压比为1时效率较高,但在电压比偏离1时,轻载效率会大幅下降。本文基于DAB轻载运行逻辑,提出了一种非对称压缩占空比调制方法,旨在优化变换器在非额定电压下的轻载性能。
解读: 该研究直接针对DAB变换器的核心痛点,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务具有极高参考价值。DAB是双向DC-DC变换器的核心拓扑,广泛应用于储能PCS的直流侧升降压环节。通过引入非对称移相调制策略,可显著提升储能系统在低功率运行状态下的转换效...
增强型锁相环结构的有效建模与系统化设计
Efficient Modeling and Systematic Design of Enhanced Phase-Locked Loop Structures
Masoud Karimi-Ghartemani · Houshang Karimi · S. Ali Khajehoddin · Seyed Milad Hoseinizadeh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了增强型锁相环(ePLL)结构的有效建模与系统化设计方法。针对现有文献中ePLL设计方法缺乏系统性的现状,本文填补了这一空白,为电力电子设备的同步控制提供了理论支撑。
解读: 锁相环(PLL)是阳光电源光伏逆变器和储能变流器(PCS)实现并网控制的核心环节。随着电网环境日益复杂(如弱电网、高比例可再生能源接入),传统的PLL在动态响应和抗干扰能力上已面临挑战。本文提出的系统化建模与设计方法,可直接优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统...
刚性电网中构网型变流器的功率动态解耦控制
Power Dynamic Decoupling Control of Grid-Forming Converter in Stiff Grid
Fangzhou Zhao · Xiongfei Wang · Tianhua Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种基于构网型(GFM)的解耦控制方法,有效缓解了有功与无功功率之间的动态耦合,特别适用于短路比超过30的超强电网系统稳定性控制。文中通过解析研究揭示了物理耦合行为,并识别出分别位于40-50Hz和0-10Hz的两种潜在谐振。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型(GFM)技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站在全球电网中占比提升,电网强度变化带来的振荡问题日益突出。该解耦控制策略可优化阳光电源组串式逆变器及储能变流器(PCS)的控制算法,提升在强电网及复杂电网环境下的运行稳定性,减少功率交互引起的谐振...
基于容错模型预测控制的T型并网变换器功率损耗降低研究
Power Losses Reduction of T-Type Grid-Connected Converters Based on Tolerant Sequential Model Predictive Control
Bo Long · Dawei Shen · Tianxu Cao · Jose Rodriguez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
三电平T型变换器(3LT2C)在低压系统中具有优异的并网电流质量,但开关损耗和导通损耗限制了其效率,且产生的热量影响了设备可靠性与寿命。本文提出一种容错顺序模型预测控制策略,旨在降低功率损耗并提升系统可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式逆变器及集中式逆变器。T型三电平拓扑是阳光电源高功率密度逆变器的主流技术路线。文章提出的顺序模型预测控制(Sequential MPC)不仅能有效降低开关损耗,提升整机效率,还能通过优化控制逻辑减少发热,直接提升逆变器在高温、高负荷环境下的可靠性。建议研发...
基于虚拟阻抗估计的电流型双有源桥DC/DC变换器直接有功功率控制方案
A Direct Actual-Power Control Scheme for Current-Fed Dual-Active-Bridge DC/DC Converter Based on Virtual Impedance Estimation
Yue Zhang · Li Ding · Nie Hou · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
双有源桥(DAB)DC/DC变换器需具备高动态性能以维持输出电压稳定。现有文献多关注电压型DAB,而电流型DAB的控制方案受限。本文提出一种基于虚拟阻抗估计的直接有功功率控制方案,旨在提升电流型DAB变换器在各种工况下的动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列PCS)具有重要参考价值。电流型DAB在储能系统直流侧升压及功率变换中具有高效率和高功率密度的潜力。通过引入虚拟阻抗估计的直接功率控制,可显著提升PCS在电网波动或负载突变时的动态响应速度,增强储能系统在调频等快速响应场景下...
不平衡电网下三相PWM变换器的广义Clarke变换与增强型双环控制方案
Generalized Clarke Transformation and Enhanced Dual-Loop Control Scheme for Three-Phase PWM Converters Under the Unbalanced Utility Grid
Yuhang Zou · Li Zhang · Yan Xing · Zhe Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对三相电网不平衡导致PWM整流器输入电流畸变的问题,本文提出了一种广义Clarke变换,将不平衡的三相正弦量转换为等幅值的两个正交正弦量,并在此基础上设计了增强型双环控制方案,有效抑制了电流畸变。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器(PCS)具有重要意义。在弱电网或电网故障导致三相不平衡的工况下,传统的控制策略难以保证电流质量。通过引入广义Clarke变换和增强型双环控制,可显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性与电能质量,减少谐波注入。建议研发团队将其集成至iS...
用于电压源逆变器的比例谐振控制设计的选择性极点配置与消除
Selective Pole Placement and Cancellation for Proportional–Resonant Control Design Used in Voltage Source Inverter
Bowei Lin · Li Peng · Xinmin Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文针对电压源逆变器(VSI)的比例谐振(PR)控制设计,提出了一种选择性极点配置与消除方法。相比于同步旋转坐标系下的PI控制,PR控制在抑制谐波、处理负序分量及单相逆变器应用中表现出显著优势。该研究优化了PR控制器的参数设计,提升了逆变器输出电压的稳态精度与动态响应性能。
解读: 该研究直接优化了逆变器的核心控制算法,对阳光电源的组串式逆变器(SG系列)及户用逆变器产品线具有重要指导意义。在弱电网环境下,PR控制的谐波抑制能力是提升电能质量的关键。通过采用文中提出的选择性极点配置方法,可进一步增强阳光电源逆变器在复杂电网工况下的稳定性,特别是在单相户用场景中,能有效提升对电网...
考虑不同开关频率的级联DC-DC变换器建模与稳定性分析的小步离散化方法
Small-Step Discretization Method for Modeling and Stability Analysis of Cascaded DC–DC Converters With Considering Different Switching Frequencies
Huayv Ji · Fan Xie · Yanfeng Chen · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
级联DC-DC变换器是直流分布式电源系统的核心。针对现有状态空间平均法和离散映射法在分析多工作模式级联系统稳定性时的局限性,本文提出了一种小步离散化建模方法。该方法能有效处理不同开关频率下的系统动态特性,为复杂直流电力系统的稳定性分析提供了更精确的理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流微电网解决方案具有重要价值。在多级变换器架构中,不同功率模块间的交互往往引发稳定性挑战。该小步离散化建模方法能更精准地预测级联变换器在不同开关频率下的谐振与振荡风险,有助于优化PCS控制策略,提升系统在复杂电网环境...
一种基于间接功耗水平的SiC MOSFET快速短路保护方法
A Fast Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Based on Indirect Power Dissipation Level
Wenyuan Ouyang · Pengju Sun · Minghang Xie · Quanming Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种针对碳化硅(SiC)MOSFET的间接功耗水平短路保护(IPDL-SCP)方法。该方法利用正常导通与短路状态下源极寄生电感(Lss)两端电压振荡(vss)的差异,结合对漏源电压(vds)的直接监测,实现了对SiC器件的快速短路保护,有效提升了功率器件在极端工况下的可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,器件的短路耐受能力成为可靠性设计的核心挑战。该IPDL-SCP方法无需复杂的电流传感器,通过监测寄生电感电压即可实现快速保护,具有低成本、高响应速度的优势。建议研发...
栅极开关引起的SiC MOSFET阈值电压漂移的物理机制解释
A Physical Explanation of Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Induced by Gate Switching
Huaping Jiang · Xiaowei Qi · Guanqun Qiu · Xiaohan Zhong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
碳化硅(SiC)MOSFET是下一代电力电子设备的核心。然而,阈值电压的不稳定性限制了其广泛应用。虽然已有关于静态和动态栅极应力下阈值电压漂移的报道,但其背后的物理机制仍需进一步揭示。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与转换效率的关键器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的动态栅极应力机制,对公司优化驱动电路设计、提升功率模块在复杂工况下的寿命预测能力具有重要指导意义。建议研发团...
一种不平衡条件下多扰动快速正序分量提取方法
A Fast Positive-Sequence Component Extraction Method With Multiple Disturbances in Unbalanced Conditions
Xiaokang Liu · Binbing Wu · Liancheng Xiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对有源电力滤波器在不平衡电网下的瞬态控制需求,本文提出了一种鲁棒的实时算法。该算法能从衰减直流分量、直流偏置、负序分量及谐波中快速分离出正序分量(PSC),有效提升了复杂电网环境下的控制精度与响应速度。
解读: 该算法对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能变流器(PCS)具有重要应用价值。在弱电网或复杂电网故障(如不平衡、谐波干扰)场景下,该方法能显著提升逆变器电流控制的动态响应速度和稳定性,增强设备在电网故障下的抗干扰能力。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的底层控制算法...
一种基于三绕组变压器的变换器环流抑制结构
A Circulating Power Suppression Structure for Three-Winding-Transformer-Based Converter
Zhixing Yan · Ting Tang · Zehui Yu · Run Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于三绕组变压器变换器的环流抑制结构。通过推导双变压器与三绕组变压器变换器的等效电路模型,分析了各自的优缺点。该结构有效克服了现有变压器拓扑的缺陷,提升了变换效率与功率密度。
解读: 该研究直接针对多端口功率变换中的环流问题,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在多绕组或多变压器并联的PCS拓扑中,环流抑制是提升系统效率、降低损耗及优化热设计的关键。建议研发团队评估该抑制结构在双向DC-DC变换模块中的应用潜力...
双有源桥互联变换器的桥间独立控制方法
Bridge-to-Bridge Independent Control Method for Dual-Active-Bridge Interlinking Converter
Haixu Shi · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
在双有源桥(DAB)变换器中,通常需要跨越原边和副边传输同步信号以实现移相控制。本文提出了一种新型桥间独立(B2I)控制方法,无需跨桥传输采样或驱动信号,简化了系统通信架构,提高了控制的灵活性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)具有重要价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心,广泛应用于储能系统的电池侧接口。传统的DAB控制依赖于原副边的高速通信,存在信号传输延迟和抗干扰挑战。B2I控制方法通过消除跨桥通信需求,不仅能降低硬件成本...
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