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控制器饱和对并网逆变器失稳行为的影响
Impact of Controller Saturation on Instability Behavior of Grid-Connected Inverters
Xuehua Wang · Yuying He · Kuang Qin · Hao Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对电力电子化电力系统中常见的恒幅振荡现象，本文探讨了线性模型和阻抗分析法无法解释的负阻尼振荡发散问题。研究指出，控制器饱和非线性特性是导致系统从发散振荡转变为恒幅极限环振荡的关键因素，为理解并网逆变器在极端工况下的稳定性提供了新视角。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网或复杂电网环境下的稳定性设计。控制器饱和是逆变器在故障穿越（LVRT/HVRT）或高比例可再生能源接入场景下常见的非线性行为。建议研发团队在iSolarCloud运维平台中引入基于该理论的振荡监测算法，并在逆变器控制策略中优化限幅逻辑与环路补偿，...
静止坐标系下单相微电网的建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Single-Phase Microgrids Controlled in Stationary Frame
Nima Amouzegar Ashtiani · S. Ali Khajehoddin · Masoud Karimi-Ghartemani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
现代微电网正向采用更多构网型（GFM）变换器转型，以支持可再生能源和储能系统，从而提升系统稳定性、可靠性及灵活性。本文重点研究了静止坐标系下控制的单相微电网中，多个并联GFM变换器之间的相互作用，旨在保障微电网在不同运行工况下的稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（GFM）技术路线，特别是针对户用光伏及小型工商业微电网场景。随着分布式能源渗透率提升，单相GFM控制技术对于提升阳光电源户用逆变器及小型储能系统（如PowerStack）在弱电网或孤岛模式下的支撑能力至关重要。建议研发团队借鉴文中静止坐标系下的建模方法，优化现有逆变...
针对直流侧电压不平衡的三电平逆变器解析式不连续空间矢量PWM
An Analytical Discontinuous Space-Vector PWM for Three-Level Inverters With Unbalanced DC-Link Voltages
Qingzeng Yan · Langtao Xiao · Haoming Chen · Xibo Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对三电平逆变器直流侧电压不平衡问题，传统PWM调制会导致谐波增加及线性调制范围缩小。本文提出一种解析式不连续空间矢量PWM（DSVPWM）策略，旨在抑制输出谐波、最大化线性调制范围，并有效降低开关损耗。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要意义。在大型地面电站或工商业项目中，由于光伏组串遮挡、老化不一致或电容参数偏差，直流侧电压不平衡现象时有发生。该解析式DSVPWM策略能够直接优化逆变器在非理想工况下的输出质量，提升系统效率并降低开关损耗。建议研发团队将其集成至iSolarCloud...
一种应用于储能系统的模型预测控制双向四象限飞跨电容DC/DC变换器
A Model Predictive Controlled Bidirectional Four Quadrant Flying Capacitor DC/DC Converter Applied in Energy Storage System
Kaitao Bi · Huayang Lv · Liang Chen · Jianfei Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
储能系统在光伏发电中对确保功率稳定至关重要。本文提出了一种飞跨电容双向Buck-Boost变换器（FCBBC），旨在使储能系统在宽直流母线电压波动条件下实现四象限运行。通过对称调制策略，该变换器可实现平滑切换。
解读: 该研究提出的FCBBC拓扑及模型预测控制策略，与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能变流器（PCS）的技术演进高度契合。随着储能系统对高功率密度和宽电压范围适应性的要求提升，飞跨电容技术能有效降低开关应力并减小滤波电感体积，有助于进一步优化PowerTitan系列产品的成本与效...
多采样并网电压源变换器：实现固有导纳无源性的路径
Multi-Sampled Grid-Connected VSCs: A Path Toward Inherent Admittance Passivity
Ivan Z. Petric · Paolo Mattavelli · Simone Buso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文研究了多采样脉宽调制（MS-PWM）控制在改善电压源变换器（VSC）输入导纳特性方面的能力。由于数字控制系统存在延迟，VSC导纳在特定频率以上会出现负实部，可能导致电网动态阻尼不足甚至不稳定。本文旨在通过MS-PWM技术抑制这种不稳定性，提升系统并网性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）在弱电网环境下的并网稳定性问题。数字控制延迟导致的导纳负阻尼是当前高比例可再生能源接入电网时的技术痛点。通过引入多采样PWM技术，可以在不增加额外硬件成本的前提下，提升逆变器在宽频带下的无源性，从而增强设备...
三开关共地升降压单级并网光伏逆变器
Three-Switch Common Ground Step-Down and Step-Up Single-Stage Grid-Connected PV Inverter
Hamed Heydari-doostabad · Maryam Pourmahdi · Mohammad Jafarian · Andrew Keane 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种新型三开关共地单相光伏逆变器，支持无变压器升降压转换及无功功率输出。该拓扑结构彻底消除了漏电流，适用于各类需要有功和无功支撑的并网或离网应用，且具备器件数量少等优势。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其核心优势在于‘共地’设计，能从物理层面彻底解决无变压器拓扑中的漏电流问题，这对于提升户用逆变器的安全性及电磁兼容性至关重要。升降压单级架构简化了系统复杂度，有助于进一步优化阳光电源组串式逆变器的功率密度与转换效率。建议研发团队评估该拓...
功率场效应管硬开关损耗：输出电容的作用
Hard-Switching Losses in Power FETs: The Role of Output Capacitance
Nirmana Perera · Armin Jafari · Reza Soleimanzadeh · Nicolas Bollier 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文探讨了软开关操作中场效应管（FET）输出电容（Coss）的大信号行为与数据手册标称值的偏差。这种偏差会显著影响硬开关损耗，特别是在输出电荷量与电压关系不一致时。此外，文章指出标准硬开关测试方法在评估此类损耗时存在局限性。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品线（如PowerTitan储能系统及组串式逆变器）至关重要。随着SiC和GaN等宽禁带半导体在PCS及逆变器中的广泛应用，准确评估Coss对硬开关损耗的影响，能有效提升系统转换效率并优化热设计。建议研发团队在功率模块选型及驱动电路设计中，摒弃仅依赖数据手册静态参数的习...
多VSC并网系统中的级联同步失稳现象
Cascading Synchronization Instability in Multi-VSC Grid-Connected System
Xikun Fu · Meng Huang · Shangzhi Pan · Xiaoming Zha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文报道了多电压源变换器（VSC）并网系统中的级联同步失稳现象。通过采用等面积准则分析发现，在故障暂态期间，静态交互作用会增加原稳定运行VSC的等效机械功率。由于不稳定VSC的快速功率角摆动，产生了不可忽略的耦合影响，导致系统发生级联失稳。
解读: 该研究揭示了多机并网场景下的系统级稳定性风险，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要指导意义。随着新能源渗透率提升，电网强度降低，逆变器间的交互耦合加剧。建议在产品控制策略中：1. 优化构网型（GFM）控制算法，增强在弱电网下的同步稳定性；2. 在iSo...
一种基于参考前馈的虚拟同步机控制阻尼方法
A Reference-Feedforward-Based Damping Method for Virtual Synchronous Generator Control
Yun Yu · Sanjay K. Chaudhary · Gibran David Agundis Tinajero · Luona Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
虚拟同步机（VSG）控制被广泛用于电力变换器的电网友好型互联。然而，由于直接模拟转子动力学，在阻尼效应有限的情况下，可能会引入低频功率振荡。为解决此问题，本文基于反馈控制理论提出了一种改进的功率控制律，通过参考前馈方法有效抑制振荡，提升系统稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术战略。随着PowerTitan和PowerStack等大容量储能系统在弱电网及微电网场景下的应用增多，VSG控制带来的低频振荡是提升系统稳定性的关键痛点。该前馈阻尼方法可直接优化阳光电源储能变流器（PCS）的控制算法，提升设备在复杂电网...
一种用于大功率应用中多并联IGBT的RLL均流缓冲电路
An RLL Current Sharing Snubber for Multiple Parallel IGBTs in High Power Applications
Yun Wang · Jiazhi Wang · Fulin Liu · Qianyi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种用于大功率IGBT并联应用的RLL（电阻-电感-电感）缓冲电路。该电路通过串联电感降低IGBT开通和关断瞬态过程中的电流变化率，从而实现并联IGBT间的电流均衡。相比其他方案，该缓冲电路仅使用无源元件，具有结构简单、成本低且易于实现的优点。
解读: 该技术对阳光电源的大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在大功率模块化设计中，IGBT并联均流是提升系统可靠性和功率密度的关键。RLL缓冲电路通过无源器件实现动态均流，能够有效抑制并联IGBT间的环流及电压尖峰，降低开关损耗，提升大功率变流器的热稳定性和使...
一种具有固有中点电压平衡能力的三电平NPC变换器代数调制策略
An Algebraic Modulation Strategy for 3L-NPC Converters With Inherent Neutral-Point Voltage Balance Capability
Wenjing Xiong · Xin Zhu · Jianheng Lin · Shiming Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种针对三电平中点钳位（NPC）变换器的代数调制策略。通过将占空比分配问题转化为代数求解问题，利用代数理论推导出调制矩阵的通解。通过合理设计通解中的自由参数，实现了中点电压的固有平衡控制。
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采用的核心拓扑。中点电压平衡是三电平逆变器控制的难点，该代数调制策略通过数学推导实现固有平衡，无需复杂的闭环补偿，有助于降低控制算法的计算开销，提升逆变器在复杂电网环境下的输出电能质量。建议研发团队评估该算法在...
改进的无通信协调控制用于VSC-MTDC集成海上风电场的陆上系统频率支撑
Improved Communication-Free Coordinated Control of VSC-MTDC Integrated Offshore Wind Farms for Onshore System Frequency Support
Yongxin Xiong · Wei Yao · Siqi Lin · Xiaomeng Ai 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2022年6月
现有无通信频率支撑方案通常采用海上换流器直流电压作为输入信号，但其受风电输出功率影响而产生畸变，降低频率支撑性能。为此，提出一种改进的无通信协调控制（ICFCC）方案，将陆上频率变化引入直流电压偏差，并在海上换流站通过估计器获取陆上直流电压，以实现快速支撑并减小畸变影响。通过自适应调节下垂系数合理分配支撑功率，使靠近扰动母线的站点注入更多功率。频率支撑后，海上风电机组采用渐近控制恢复转速，避免二次频率跌落。在四端和五端系统中验证了该方案在参数不确定性和噪声干扰下的有效性。
解读: 该无通信协调控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的直流电压偏差传递频率信息的方法,可应用于ST系列储能变流器的多机并联系统,优化功率分配策略。自适应下垂控制思路可用于PowerTitan大型储能系统的分布式协调控制,提升系统稳定性。渐近恢复控制方法对风电变流器的频率支撑功能具有启...
锂离子电池多阶段健康状态估计：对重度部分充电的高容忍度
Multistage State of Health Estimation of Lithium-Ion Battery With High Tolerance to Heavily Partial Charging
Zhongbao Wei · Haokai Ruan · Yang Li · Jianwei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
健康状态（SOH）评估对锂离子电池管理至关重要。针对实际应用中常见的充电数据不完整问题，本文提出了一种多阶段SOH估计方法。该方法在处理非理想充电数据时表现出极高的鲁棒性，能够有效提升电池在复杂工况下的健康诊断精度与保护能力。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有重要价值。在工商业及电网侧储能应用中，电池往往难以完成全周期充电，该多阶段SOH估计方法能显著提升BMS在碎片化数据下的健康状态评估精度，延长电池系统使用寿命，降低运维成本。建议将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台，...
基于时空耦合校正方法的软包锂离子电池SOC与SOTD联合估计算法
An Online SOC-SOTD Joint Estimation Algorithm for Pouch Li-Ion Batteries Based on Spatio-Temporal Coupling Correction Method
Wei Li · Yi Xie · Xiaosong Hu · Yangjun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种针对软包锂离子电池的SOC（荷电状态）与SOTD（温度分布状态）联合估计算法。该方法结合了一阶RC模型、分布式产热模型、热阻网络模型，并利用基于空间恢复算法和双卡尔曼滤波（DKF）的时空耦合校正技术。与传统的一维温度估计不同，该算法能更精确地反映电池内部温度场分布。
解读: 该研究对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。目前大容量储能系统面临严峻的电池热管理挑战，传统的集总参数模型难以捕捉电池包内部的局部热点，易导致过充或过放风险。该算法通过时空耦合校正实现更精准的SOC与温度场估计，可直接集成于阳光电源的BMS（电池...
一种用于单级并网光伏逆变器的双功能功率解耦电路
A Dual-Function Power Decoupling Circuit for Single-Stage Grid-Connected PV Inverter
Elaheh Heydari · Ali Yazdian Varjani · Demba Diallo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
光伏发电是主流可再生能源，单级并网逆变器因其高效率、低成本和紧凑尺寸备受青睐。然而，受光照和温度影响，其运行范围受限。本文提出一种双功能功率解耦电路，旨在解决单级系统在处理二次谐波功率时的挑战，提升系统性能与稳定性。
解读: 该研究针对单级并网逆变器的功率解耦技术，与阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）产品线高度契合。单级拓扑是阳光电源户用及工商业组串式逆变器的主流架构，通过引入双功能功率解耦电路，可有效抑制直流侧二次谐波，从而减小直流侧电容体积，提升功率密度并延长电解电容寿命。建议研发团队评估该拓扑...
一种并联支路带LC反谐振电路的改进型LLC谐振变换器用于宽电压范围应用
Modified LLC Resonant Converter With LC Antiresonant Circuit in Parallel Branch for Wide Voltage Range Application
Xiqi Wu · Rui Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种在并联支路中引入LC反谐振电路的改进型LLC谐振变换器。与传统LLC相比，该拓扑在调节频率范围内，其并联支路的等效电感随开关频率增加而减小，从而有效拓宽了电压增益调节范围，提升了变换器在宽输入/输出电压应用场景下的效率与性能。
解读: 该拓扑对阳光电源的储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统中，电池组电压随SOC变化范围大，该改进型LLC拓扑能有效优化宽电压范围下的增益特性，提升全功率段转换效率。同时，在充电桩产品中，该技术有助于简化电路设计并提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑...
基于栅极电荷时间的平面型SiC MOSFET栅氧化层退化在线监测
Online Gate-Oxide Degradation Monitoring of Planar SiC MOSFETs Based on Gate Charge Time
Minghang Xie · Pengju Sun · Kaihong Wang · Quanming Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
栅氧化层退化是SiC MOSFET面临的关键可靠性问题之一。本文提出了一种通过提取特定栅极电压范围内的栅极电荷时间，对平面型SiC MOSFET进行在线栅氧化层退化监测的方法，为功率器件的健康状态评估提供了有效手段。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的在线监测方法无需额外复杂硬件，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台或逆变器控制板中，实现对SiC...
接触界面表面粗糙度特性对压接式IGBT模块热接触电阻的影响
The Effect of the Surface Roughness Characteristics of the Contact Interface on the Thermal Contact Resistance of the PP-IGBT Module
Tong An · Zezheng Li · Yakun Zhang · Fei Qin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文通过实验测量和基于有限元仿真的因子设计分析，研究了压接式IGBT（PP-IGBT）模块在功率循环过程中，接触界面表面粗糙度特性与热接触电阻之间的相关性。研究采用了瞬态热测试技术进行验证。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）的核心功率器件。热接触电阻直接影响模块的散热性能与结温稳定性，是决定大功率电力电子设备可靠性与寿命的关键因素。本研究通过分析表面粗糙度对热阻的影响，为阳光电源在功率模块选型、散热器界面材料（T...
电力电子设备中基于残差的初期异常检测
Incipient Residual-Based Anomaly Detection in Power Electronic Devices
Qian Yang · Muhammed A. Gultekin · Vahe Seferian · Krishna Pattipati 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
电力电子设备及高频开关电路是电动汽车高性能的关键。实时监测电力电子组件的状态对于保障安全与可靠性至关重要。本文提出两种基于数据预处理（抑制噪声与异常值）与多元回归模型预测信号的异常检测方法，旨在实现电力电子设备的早期故障预警。
解读: 该研究提出的初期异常检测方法对阳光电源的可靠性提升具有极高价值。在电动汽车充电桩及光伏逆变器产品线中，功率模块（IGBT/SiC）的早期故障预警是提升系统可用性的核心。通过引入该类基于残差分析与机器学习的算法，iSolarCloud智能运维平台可实现从“被动维修”向“预测性维护”的转型，有效降低运维...
弱电网下具有增强电流质量的并网逆变器鲁棒控制方法
Robust Control Method of Grid-Connected Inverters With Enhanced Current Quality While Connected to a Weak Power Grid
Zhaoyan Zhang · Peiguang Wang · Ping Jiang · Fang Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
为提升风电或光伏并网逆变器在弱电网下的鲁棒稳定性，本文建立了弱电网下并网逆变器的鲁棒模型，分析了电网阻抗和电压畸变对逆变器稳定性和电流质量的影响机制，并提出了相应的鲁棒控制策略。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心业务——光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性问题。随着全球光伏装机容量增加，电网强度普遍下降，该鲁棒控制方法可显著提升阳光电源组串式及集中式逆变器在复杂电网环境下的适应性，减少因电网阻抗波动导致的谐振或脱网风险。建议研发团队将该鲁棒控制算法集成至iSolarCloud智能运...
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