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构网型变流器动态功率耦合的统一建模与分析
Unified Modeling and Analysis of Dynamic Power Coupling for Grid-Forming Converters
Mingxuan Li · Yue Wang · Weihao Hu · Sirui Shu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文针对以下垂控制和虚拟同步机（VSG）为代表的构网型变流器，研究了有功与无功功率之间的动态耦合问题。这种耦合效应会显著影响变流器的动态性能与系统稳定性。文章提出了一种统一的建模方法，旨在揭示功率耦合机理，为提升电力电子化电力系统的稳定性提供理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型技术战略。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式逆变器正加速向构网型（GFM）技术演进。通过深入理解有功-无功功率耦合机制，研发团队可优化VSG与下垂控制算法，提升产品在弱电网下的电压支撑能力与黑启动性能。建议将该建模方...
一种自治电网支撑型电池储能系统的本地控制器
Local Controller for an Autonomous Grid-Supportive Battery Energy Storage System
Roshan Sharma · Ali Zakerian · Masoud Karimi Ghartemani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种电网支撑型电池储能系统（BES）的本地控制器设计。该控制器旨在执行上层指令、提供电网支撑、防止低电压瞬态期间的变换器过流，并维持电池荷电状态（SOC）。该研究重点在于提升储能系统在复杂电网环境下的稳定运行能力。
解读: 该文献提出的本地控制策略与阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统高度契合。针对电网支撑功能（如构网型GFM技术）的深入研究，有助于提升阳光电源储能变流器（PCS）在弱电网下的电压/频率调节能力。文中提到的低电压穿越期间过流保护机制，可直接优化PCS的控制算法，增强系统在电网故...
基于中心抽头绕组的双极性输出隔离型四端口变换器
Symmetrical Bipolar Output Isolated Four-Port Converters Based on Center-Tapped Winding for Bipolar DC Bus Applications
Qingxin Tian · Guohua Zhou · Haoze Li · Yongheng Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一系列基于中心抽头绕组的双极性输出有源整流器，并构建了对称双极性输出的隔离型四端口变换器系列。该方案旨在将可再生能源与储能系统高效集成至双极性直流母线，具有高效率与高可靠性优势。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及光储一体化解决方案具有重要参考价值。双极性直流母线架构在微电网及工商业储能应用中能有效提升系统灵活性与供电质量。通过中心抽头绕组实现对称双极性输出，可简化拓扑结构并降低功率器件应力，有助于提升PCS产品的功率密度与转换...
一种具有无功功率能力的改进型零电压转换H6型无变压器并网逆变器
An Improved Zero-Voltage-Transition H6-Type Transformerless Grid-Connected Inverter With Reactive Power Capability
Ruibin Wang · Huafeng Xiao · Linwei Zhou · Ming Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
软开关技术能提升无变压器并网逆变器（TLI）的效率与功率密度，但现有拓扑多局限于单位功率因数运行，难以满足现代电网对无功支撑的需求。本文提出一种改进型零电压转换H6型逆变器，在实现软开关的同时具备无功功率调节能力，有效解决了效率与并网功能之间的矛盾。
解读: 该研究针对无变压器逆变器在软开关与无功补偿能力之间的技术瓶颈，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。首先，该拓扑可直接优化阳光电源组串式逆变器（如SG系列）的电路架构，在提升整机转换效率的同时，增强在弱电网环境下的无功支撑能力，符合当前电网对分布式光伏并网的更高要求。其次，软开关技术的应用有助于进...
具有升压功能的单级双接地无变压器光伏并网逆变器
Single-Stage Doubly Grounded Transformerless PV Grid-Connected Inverter With Boost Function
Zhilei Yao · Zhong Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
双接地无变压器光伏逆变器因无共模漏电流而广泛应用。针对阴影条件下需额外增加Boost电路导致的系统两级化及效率降低问题，本文提出了一种具有升压功能的单级双接地无变压器逆变器拓扑，旨在简化电路结构并提升转换效率。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心的组串式逆变器产品线。目前组串式逆变器在应对复杂阴影环境时，常受限于输入电压范围，通常需通过两级架构（Boost+Inverter）实现升压，但这会增加开关损耗。该单级拓扑通过优化电路结构实现升压功能，若能解决高频开关损耗与漏电流抑制的平衡问题，将显著提升阳光电源户用及工商...
基于三电平Boost变换器的光伏发电系统电压不平衡抑制系统研究
Proposed System Based on a Three-Level Boost Converter to Mitigate Voltage Imbalance in Photovoltaic Power Generation Systems
Mohammad Afkar · Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani · Matheepot Phattanasak · Jean-Philippe Martin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对光伏发电系统中的电压不平衡问题，本文提出了一种基于三电平Boost变换器的模块化结构。该拓扑相比传统Boost变换器，具有更低的电流纹波和电压应力，能够有效补偿额外增加的电路元件成本，适用于提升光伏系统的整体效率与稳定性。
解读: 该研究提出的三电平Boost拓扑与阳光电源的核心产品线高度契合。在组串式逆变器（String Inverters）中，随着光伏组件电压等级的提升，采用三电平技术能显著降低功率器件的电压应力，从而选用更具性价比的器件，并减小电感体积。此外，该方案对解决多路MPPT输入下的电压不平衡问题具有参考价值，可...
基于开路电压模型与增量容量分析融合的锂离子电池健康状态估计
State-of-Health Estimation of Lithium-Ion Batteries by Fusing an Open Circuit Voltage Model and Incremental Capacity Analysis
Xiaolei Bian · Zhongbao GAE Wei · Weihan Li · Josep Pou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种融合开路电压（OCV）模型与增量容量分析（ICA）的锂离子电池健康状态（SOH）估计新方法。通过构建新型OCV模型提取关键特征（FOIs），实现了对电池老化过程的精准诊断，为提升电池系统的可靠性与寿命管理提供了有效手段。
解读: 该研究直接服务于阳光电源储能业务的核心痛点。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中，精准的SOH估算对于保障电站全生命周期收益至关重要。该融合算法可集成至BMS（电池管理系统）中，通过结合OCV与ICA分析，提升电池老化诊断精度，从而优化iSolarCloud平台的运维策略，实...
考虑顺序切换方案的基于锁相环的可再生能源发电机建模与暂态同步稳定性分析
Modeling and Transient Synchronization Stability Analysis for PLL-Based Renewable Energy Generator Considering Sequential Switching Schemes
Jinxin Pei · Jun Yao · Yuan Liu · Shiyue Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了基于锁相环（PLL）的可再生能源发电机（REG）在电网故障下的同步特性。通过分析PLL的非线性行为及控制系统内部的顺序切换动作，揭示了其对系统暂态同步稳定性的影响，为提升光伏及储能逆变器在弱电网环境下的并网稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器在复杂电网环境下的运行稳定性。随着电网弱化，基于PLL的跟网型（GFL）控制策略在故障期间极易发生失稳。建议研发团队参考文中的非线性建模方法，优化逆变器在电网电压跌落或切换过程中的锁相环动态响应，提升产品在弱电...
无短路与死区问题的改进型NPC逆变器
Improved NPC Inverters Without Short-Circuit and Dead-Time Issues
Ashraf Ali Khan · Usman Ali Khan · Furqan Ahmed · Honnyong Cha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
传统中点钳位（NPC）逆变器存在短路风险，通常需引入死区时间来规避，但这会导致输出电压降低及波形畸变。本文探讨了双Buck NPC（DB-NPC）和分立电感NPC（SI-NPC）等拓扑，旨在从电路结构层面解决短路问题，从而消除死区时间带来的负面影响，提升逆变器性能。
解读: 该研究直接针对NPC拓扑的核心痛点，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。目前阳光电源的高功率密度逆变器广泛采用三电平技术，通过引入DB-NPC或SI-NPC等改进型拓扑，可在不牺牲输出质量的前提下消除死区时间，显著提升逆变器效率并降低谐波畸变。建议研发团队评估该拓扑在下一代高...
基于庞特里亚金极小值原理的电池-超级电容辅助太阳能光伏农业饲料厂最优能量管理
Optimal Energy Management of Battery Supercapacitor Aided Solar PV Powered Agricultural Feed Mill Using Pontryagin's Minimum Principle
Praveen Nambisan · Munmun Khanra · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
可再生能源的间歇性导致储能成本高昂。电池因功率密度和循环寿命限制，频繁更换增加了经济负担。本文提出一种电池-超级电容混合储能系统，利用庞特里亚金极小值原理（PMP）优化能量管理，旨在降低农业光伏微电网中的储能运行成本并延长电池寿命。
解读: 该研究提出的混合储能能量管理策略对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。通过引入超级电容平抑功率波动，可有效缓解电池组在高频充放电下的应力，显著提升系统循环寿命。建议研发团队在iSolarCloud平台中集成此类基于PMP的优化算法，以提升工商业及微电网场...
一种具有自然同步整流特性的全桥CLLC变换器电池充电方法
A Battery Charging Method With Natural Synchronous Rectification Features for Full-Bridge CLLC Converters
Huan Chen · Kai Sun · Haixu Shi · Jung-Ik Ha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
CLLC变换器是V2G和电池储能系统（BES）中双向功率变换的有前景拓扑。同步整流（SR）对于提升这些应用中的效率至关重要。本文提出了一种针对全桥CLLC变换器的新型电池充电方法，通过实现自然同步整流特性，有效提升了系统转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。CLLC作为双向DC-DC变换器的核心拓扑，其效率优化直接决定了储能PCS的整体能效。文中提出的‘自然同步整流’技术无需复杂的驱动逻辑即可实现高效率，有助于降低散热成本并提升功率密度。建议研发...
大X/R比不平衡电网下电力变换器的幅值-相位检测
Amplitude-Phase Detection for Power Converters Tied to Unbalanced Grids With Large X/R Ratios
Liansong Xiong · Xiaokang Liu · Lei Liu · Yonghui Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
电压/电流相量的幅值-相位信息是电网并网变换器控制与保护的基础。在低压配电网中，该信息变化迅速；而在高压电力系统中，由于等效阻抗呈感性（大X/R比），电力潮流会产生衰减直流分量，对并网变换器的检测算法提出了严峻挑战。
解读: 该研究针对高压大电网环境下不平衡及衰减直流分量带来的检测难题，对阳光电源的集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能变流器（PCS）具有重要意义。在弱电网或复杂电网工况下，精准的幅值-相位检测是实现高性能并网控制（如LVRT/HVRT）和构网型（GFM）功能的核心。建议研发团队将该算法集成至...
H桥功率单元开路故障的时域表征与检测
Time-Domain Characterization and Detection of Open-Circuit Faults for the H-Bridge Power Cell
Mayank Kumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了H桥功率单元中半导体开路故障（OCSF）的时域特征，包括单开关开路及开关-二极管对开路故障。针对对角开关开路且二极管正常时的故障特征相似性问题，提出了一种高效的故障检测算法，旨在提升功率变换系统的运行可靠性与故障诊断能力。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的可靠性至关重要。H桥是光伏逆变器和储能变换器的核心拓扑，通过该文提出的时域特征分析与故障检测算法，可显著提升iSolarCloud智能运维平台对功率器件早期故障的预警精度，降低运维成本。建议研发团队将该算法集成至逆变器控制固件中，实现对Pow...
交流栅极应力下碳化硅功率MOSFET的偏置温度不稳定性
Bias Temperature Instability of Silicon Carbide Power MOSFET Under AC Gate Stresses
Xiaohan Zhong · Huaping Jiang · Guanqun Qiu · Lei Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着碳化硅（SiC）功率MOSFET应用日益广泛，其可靠性问题备受关注，尤其是栅极阈值电压的长期稳定性。本文通过实验室实验，研究了在不同占空比、开通及关断栅极电压条件下，交流栅极应力对阈值电压不稳定性的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的核心。该研究揭示了交流栅极应力对SiC MOSFET阈值电压的影响，对优化逆变器及PCS的驱动电路设计、提升长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频开关电路时，参考该研究的应力测试模型，针对性地优化驱动电压参数...
一种具有耦合电感的低压侧并联高压侧串联ZVS双向高升降压变换器
A High Step-Up/Step-Down LVS-Parallel HVS-Series ZVS Bidirectional Converter With Coupled Inductors
Mohammad Reza Mohammadi · Afshin Amoorezaei · Sayed Ali Khajehoddin · Kambiz Moez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种具有高电压增益的非隔离双向变换器。通过将两相低压侧并联、高压侧串联的结构与耦合电感集成，实现了高电压增益、低电压应力、电流均衡及电流纹波抵消等特性。
解读: 该拓扑结构在高电压增益和低电压应力方面的优势，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。通过采用耦合电感技术，可有效优化PCS模块的功率密度，并降低开关损耗（ZVS），从而提升整机效率。建议研发团队评估该拓扑在电池侧与直流母线侧接口的应用潜力，特别是在高压...
单相光伏逆变器软开关拓扑综述
Review of Soft-Switching Topologies for Single-Phase Photovoltaic Inverters
Yenan Chen · Dehong GE Mark Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
软开关技术是提升电力电子变换器效率与功率密度的有效手段。本文全面综述了应用于户用单相光伏逆变器的各类软开关拓扑，详细分析了不同功率转换阶段的电路结构及其性能特点，为提升逆变器效率提供了理论参考。
解读: 该文章聚焦于户用单相光伏逆变器，与阳光电源的核心业务高度契合。软开关技术是提升户用逆变器效率、减小体积并降低散热成本的关键路径。对于阳光电源的户用组串式逆变器产品线，引入先进的软开关拓扑有助于进一步提升整机功率密度，增强在高端户用市场的竞争力。建议研发团队重点关注高频化下的软开关实现方案，并结合宽禁...
一种具有固有电流限制功能的基于LLC的电池均衡器
An LLC-Based Battery Equalizer With Inherent Current Limitation
Runmin Zou · Fulin Liu · Yonglu Liu · Guo Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
自动电池均衡器无需传感电路，降低了成本、尺寸和复杂度。然而，现有方法常在均衡路径中使用电阻或二极管来确保安全，这牺牲了转换效率和均衡速度。为解决此问题，本文提出了一种基于半桥LLC变换器的均衡器架构，通过其谐振特性实现固有电流限制，在提高均衡效率的同时提升了系统的可靠性与响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。电池组内单体电池的一致性是影响储能系统寿命和可用容量的关键。传统的电阻耗散型均衡方案效率低且发热严重，而基于LLC谐振的均衡方案能显著提升均衡效率，减少能量损耗。建议研发团队关注该拓扑在BMS主动均衡模块...
一种用于T型三电平变换器的降低共模电压、开关损耗及中点电压控制的载波基不连续PWM策略
A Carrier-Based Discontinuous PWM Strategy for T-Type Three-Level Converter With Reduced Common Mode Voltage, Switching Loss, and Neutral Point Voltage Control
Weidong Jiang · Haoran Jiang · Shengyu Liu · Shengzhi Ji 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种针对T型三电平变换器的新型载波基不连续脉宽调制（CB_DPWM）策略。该策略被称为RCMV_CB_DPWM，其核心优势在于能够有效降低共模电压（CMV），同时减少开关损耗，并消除中点电压（NPV）的直流偏置，从而提升变换器的整体性能与稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器（尤其是组串式和集中式产品）及储能变流器（PCS）。T型三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器和储能产品的主流拓扑之一。该研究提出的RCMV_CB_DPWM策略在降低共模电压方面具有显著优势，有助于减小漏电流，提升系统电磁兼容性（EMC）表现；同时，降低开关...
面向直流配电系统的多故障容错双有源桥变换器
Multiple-Fault-Tolerant Dual Active Bridge Converter for DC Distribution System
Haochen Shi · Huiqing Wen · Guipeng Chen · Qinglei Bu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
直流输电系统日益受到关注，为满足高可靠性要求，变换器需具备多故障下的不间断运行能力。然而，高容错性通常伴随着冗余电路体积庞大的问题，本文旨在解决这一矛盾，提升直流配电系统中电力电子变换器的可靠性与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。DAB（双有源桥）是储能变流器（PCS）的核心拓扑之一，提升其故障容错能力可显著增强储能电站的可用率和安全性。建议研发团队关注该文献中的冗余设计策略，在不显著增加体积的情况下优化PCS的模块...
一种应用于分布式发电接口三电平NPC逆变器的滞环电流控制PWM方案
A Hysteresis Current Controller PWM Scheme Applied to Three-Level NPC Inverter for Distributed Generation Interface
Ravi Varma Chavali · Anubrata Dey · Biswarup Das · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种针对现有空间矢量滞环电流控制器（SVHCC）的新型PWM技术。该方案应用于三电平中点钳位（NPC）逆变器，旨在实现并联有源电力滤波与光伏并网的双重功能，有效提升了分布式发电系统的电能质量与并网性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。三电平NPC拓扑是阳光电源大功率逆变器的核心技术路径，通过优化滞环电流控制PWM方案，可进一步提升逆变器在复杂电网环境下的电流跟踪精度和动态响应速度。此外，文中提到的有源滤波功能与阳光电源iSolarCloud智能运维平台结合，可增强...
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