Mingwei Zhao · Shuo Zhang · Chengning Zhang · Xueping Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

永磁同步发电机系统中，传统PI控制器在直流母线电压外环控制中难以在整个运行范围内保持一致性能，动态响应较差。滑模控制虽具有更快的动态响应，但在扰动功率较大时存在电压跟踪误差。为此，本文提出一种基于带遗忘因子递推最小二乘法的扰动功率观测器，可实现总扰动功率的最小方差估计，并通过调节遗忘因子调整收敛速度。将观测结果前馈至滑模控制器（SMC+RLS），显著提升了电压控制性能。实验结果表明，所提方法在工况变化时相比传统PI及先进非线性控制器具有更快动态响应和优异抗扰能力。

解读: 该改进型滑模控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的直流母线电压控制具有重要应用价值。传统PI控制在大功率波动时响应慢、超调大，而文中提出的SMC+RLS方法通过递推最小二乘扰动观测器实现前馈补偿，可显著提升PowerTitan储能系统在充放电切换、电网频率调节等工况下的动态响应速度和...

Siavash Yari · Masood Mottaghizadeh · Innocent Kamwa · Dmitry Rimorov · IEEE Access · 2025年1月

随着大规模太阳能电站（LSSPPs）在输电系统中渗透率的提升，其对电网稳定性的贡献不容忽视。理论上，此类资源可视为类似传统电厂以维持网络稳定性。然而，多样的频率调节资源带来了系统复杂性、容量及响应速度的差异，给自动发电控制（AGC）性能带来挑战。为此，本文提出一种新型混合（分层/分散式）控制方案，以提升传统AGC在含LSSPPs场景下的性能，并充分挖掘其稳定潜力。首先，提出一种计及传统电厂AGC性能、LSSPP直流链路电压动态、最严重扰动下的临界运行点及负荷模型的旋转备用计算方法。随后，分散式A...

解读: 该分层/分散式AGC方案对阳光电源SG系列光伏逆变器与PowerTitan储能系统的协同控制具有重要价值。文中提出的旋转备用计算方法可直接应用于ST储能变流器的容量配置优化，通过考虑直流链路电压动态特性提升频率响应速度。分散式AGC架构与阳光电源iSolarCloud平台的分布式控制理念高度契合，可...

Zhiyuan Chu · Changwei Qin · Xiaoyan Li · Lei Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

针对低开关数量三电平逆变器在传统空间矢量调制下直流链电流纹波大、影响电容可靠性的缺点，提出一种适用于中点电压平衡与不平衡工况的直流链电流纹波抑制方法。通过分析占空比分布因子范围并结合输出电流幅值，优化区域划分策略，降低占空比计算复杂度；设计无差拍控制实现电容电压的精确快速独立调控，并合理安排开关序列。仿真与实验验证了该方法的有效性，在高低调制指数下直流链电流纹波分别减少四分之一和五分之二，同时保持良好的输出电流质量。

解读: 该直流链电流纹波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过优化SVPWM调制策略和无差拍中点电压控制，可将直流侧电流纹波降低25%-40%，直接提升PowerTitan储能系统中直流母线电容的使用寿命和可靠性。该方法在低开关数量拓扑下实现中点电压精确调控，为阳光电...

Surya Prakash · Mohamed Alkhatib · Hatem Faiz Sindi · Sultan Alghamdi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文研究了在电网畸变及光伏系统随机出力条件下，两阶段光伏并联型有源电力滤波器（PV-SAPF）的控制挑战。提出采用自适应比例积分（API）调节器调节直流母线电压，根据电压误差动态调整参数，兼顾抗扰性与动态响应。结合滑动离散傅里叶变换（SDFT）与瞬时对称分量法（ISC）实现非理想工况下的参考电流精确估计，并通过时频域分析验证其准确性。仿真与实时硬件实验结果表明，所提方法在多种电网条件下均能有效抑制谐波，使网侧电流总谐波畸变率符合IEEE Std 519-2014标准，显著提升了系统在内外扰动下的...

解读: 该自适应控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。API调节器的动态参数调整策略可直接应用于直流母线电压控制，提升系统在光伏随机波动下的稳定性；SDFT与ISC结合的参考电流估计方法可优化现有SAPF功能模块，增强电网畸变工况下的谐波抑制能力，使THD满足IEEE 5...

Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器，适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益，并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外，其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外，所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电，从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时，其固有的电路结构不...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络，实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡，这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术能...

Lingchao Kong · Haiguo Tang · Chao Wu · Jian Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

构网型（GFM）变换器因其电压支撑能力在可再生能源领域备受关注。现有研究多假设直流母线电压恒定，这在考虑直流侧动态时可能导致稳定性问题。本文分析了考虑直流母线动态的GFM变换器小信号稳定性，并提出了相应的阻尼控制策略以抑制次同步振荡。

解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网场景下的应用增加，直流侧动态对系统稳定性的影响日益显著。本文提出的阻尼控制策略可优化阳光电源GFM算法，提升系统在复杂电网环境下的抗干扰能力，特别是在大规模储能电站及光储一体化项目中，能有效预防次同...

Ghazala Shafique1Johan Boukhenfouf2François Gruson2Frédéric Colas2Xavier Guillaud1 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

构网型（GFM）换流器在可再生能源系统中具有良好的稳定作用。将GFM换流器应用于高压直流（HVDC）系统需实现直流电压控制，但二者协同使用时可能存在冲突。本文提出一种严格的GFM换流器控制设计，通过将直流链路电压与换流器功角关联，实现直流电压控制与构网能力的融合。基于模块化多电平换流器（MMC）的点对点GFM-GFM HVDC系统验证了所提控制策略的有效性。小信号与暂态稳定分析表明，该控制显著提升了所连交流系统的稳定性，对电网强度变化不敏感，并能维持孤岛运行。四端电压源换流器系统的仿真进一步验证...

解读: 该GFM-HVDC融合控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的功角-直流电压关联控制方法，可直接应用于阳光电源构网型储能系统的直流母线稳定控制，解决当前GFM控制与直流电压调节的协同难题。基于MMC的多电平拓扑与阳光电源三电平技术路线高度契合...

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...

Peilin Liu · Xianwu Zeng · Jiawen Xi · Tom Feehally 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

燃料电池供电电动飞机是航空电气化的重要发展方向。作为主能源的燃料电池向动态变化的恒功率负载提供推进功率，储能系统则维持系统功率平衡并调节直流母线电压。本文建立了简化的多源直流网络等效模型，用于开展非线性稳定性分析，预测负载扰动下的系统动态特性。基于雅可比矩阵与系统特征值，推导了稳定性边界，并结合分岔理论对下垂控制参数、直流电容及线路电感等关键参数进行灵敏度分析。理论分析结果对机载直流网络的可靠设计具有指导意义，仿真与实验验证了主要结论。

解读: 该多源直流网络稳定性分析技术对阳光电源储能系统和新能源汽车产品线具有重要应用价值。文章提出的基于雅可比矩阵和分岔理论的非线性稳定性分析方法，可直接应用于ST系列储能变流器的下垂控制参数优化设计，特别是在多储能单元并联场景下，通过灵敏度分析优化直流母线电容和线路电感配置，提升PowerTitan大型储...

Zhaobo Zhang · Xibo Yuan · Wenzhi Zhou · Mudan Chen 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月

功率模块封装仍然是阻碍碳化硅（SiC）器件在变流器中实现高功率密度和最佳可靠性的制约因素之一。本文提出了一种无热界面材料（TIM）的风冷功率模块架构，即芯片直接贴装在散热器上（chip - on - heatsink），以提高热性能和结构可靠性。芯片直接贴装在散热器上的封装方式无需热界面材料，即可将导电铜走线与氮化铝（AlN）陶瓷散热器结合在一起。这种无热界面材料的封装设计简化了制造工艺，因为芯片与散热器之间的层叠结构较少，从而省去了一些步骤，如在基板上粘贴底部铜层和组装散热器。本文制作了两种1...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无导热界面材料（Non-TIM）的芯片直接散热封装技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。在光伏逆变器和储能变流器领域，SiC功率器件的可靠性和散热性能直接决定了系统的功率密度和长期稳定性，而这正是我们追求高效率、小型化产品的关键瓶颈。 该技术的核心价值体现在三个维度...

Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

本文针对混合电平三相逆变器提出了一种新的空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术。这种新的SVPWM技术可使共模电压（CMV）的均方根（rms）值、dv/dt以及跳变次数最小化。这是通过在每个区域内对空间矢量进行最优选择和排序来实现的。此外，从数学和实验两方面验证了混合电平逆变器直流母线电容电压的自平衡特性。另外，还将评估采用新PWM技术的新型逆变器的性能，并将其与文献中提出的PWM技术以及几种现有解决方案进行比较。这种比较通过实验方法和MATLAB仿真两种方式进行。在高调制指数下，与文献中提出的PW...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的核心业务角度分析，该论文提出的混合电平逆变器空间矢量脉宽调制技术具有显著的工程应用价值。共模电压问题一直是制约光伏系统性能和可靠性的关键技术瓶颈，其引发的漏电流不仅影响系统安全性，还会加速组件退化，这与我们在大规模地面电站和分布式光伏项目中面临的实际挑战高度契合。 ...

Jorge Alberto Solsona · Sebastian Gomez Jorge · Claudio Alberto Busada · Favio Alberto Mengatto · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种结合全反馈线性化、全状态反馈及轨迹跟踪控制的方法，用于优化两级DC-AC升压变换器。系统包含升压变换器、逆变器及功率脉动缓冲器。该缓冲器能有效消除直流母线纹波，从而减小直流侧电容体积，提升系统整体可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。通过引入功率脉动缓冲电路并配合精确线性化控制，可有效抑制直流母线二次纹波，不仅能显著减小直流侧电容体积、降低成本，还能通过减少电解电容的使用提升整机寿命与可靠性。建议研发团队评估该控制策略在PowerTitan等储能系统...

Timm Felix Baumann · Raul Murillo-Garcia · Konstantinos Papastergiou · Dimosthenis Peftitsis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

电解电容是电力电子变换器中最脆弱的组件之一，其电容值随长期运行而衰减，影响系统稳定性。本文提出了一种低侵入式的电容健康状态监测方法，通过放电特性评估电容老化程度，对于保障变换器长期可靠运行具有重要意义。

解读: 电解电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器中的关键功率器件，其寿命直接决定了产品的质保周期与运维成本。该研究提出的低侵入式监测方法，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器和PCS直流母线电容的在线预警。建议研发团队将其转化为固件...

Matthias Spieler · Che-Wei Chang · Ayman M. El-Refaie · Dong Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文定量研究了平面罗氏线圈的设计准则。通过将罗氏线圈集成在PCB内部，置于直流母线、直流支撑电容与半桥电路之间，仅需单个线圈即可实现直流母线电流的测量，从而有效捕捉SiC MOSFET的开关瞬态电流。

解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统全面转向SiC功率器件以提升功率密度和效率，高频开关带来的电流采样难题日益突出。该技术通过PCB嵌入式平面罗氏线圈，实现了高带宽、紧凑型的电流检测，能够精准捕捉SiC器件的开关瞬态，对于优化逆变器及PCS的驱动保护电路、降低EMI干扰、提升系统...

Martín Medina-Sánchez · Alejandro G. Yepes · Óscar López · Jesús Doval-Gandoy · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

具有单中性点的对称六相电机（S6N1）具备优良容错性能，但其直流链利用率在线性脉宽调制范围内较低。现有过调制（OVM）方法多通过注入非转矩电流谐波来改善，然而不同OVM方法在电流畸变、复杂度及逆变器与铜耗方面的比较尚不充分，且是否实现最小电压畸变（MVD）亦不明确。此外，三相不连续PWM（DPWM）在S6N1过调制区的应用尚未报道。本文系统评估并比较了多种多相OVM与三相DPWM方法在电压/电流畸变、损耗及复杂度方面的表现，并提出一种简化的MVD实现方案。实验基于S6N1感应电机验证。

解读: 该六相电机过调制技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要应用价值。研究系统比较了多相OVM与DPWM方法在直流母线利用率、电流畸变和损耗方面的性能差异，可直接应用于电机驱动控制器优化。对于阳光电源车载OBC和电机驱动系统，该技术可在过调制区提升电压利用率10-15%，扩展恒功率运行范围；简化的MVD...

Do-Hyeon Kim · June-Hee Lee · Joon-Seok Kim · June-Seok Lee · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在多电机驱动系统中，为降低成本与体积，常采用开关器件较少的逆变器。本文研究采用三相四桥臂逆变器驱动双感应电机的系统，由于每台电机的一相绕组连接至直流母线中性点，导致两直流母线电容间出现中性点电压波动，进而引起电压利用率下降和三相电流不平衡。为此，提出一种最小化共用桥臂电流的补偿方法，包括励磁阶段的相位差补偿控制和全速范围内的转矩电流补偿控制。相位差补偿控制在励磁过程中保持两电机电角度差为π，基于PI控制器的转矩电流补偿可在稳态下消除中性点电压波动。该方法结合现有角度控制器维持电角度差恒定，并通过...

解读: 该四桥臂逆变器双电机控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。文中提出的中性点电压波动补偿方法可优化车载OBC和电机驱动系统的性能,特别是在多电机协同控制场景下。通过相位差补偿和转矩电流补偿的创新方案,可提升电压利用率并改善三相电流平衡性,这对提高阳光电源车载电力电子产品的效率和可靠性具有...

Yuliang Ji · Shuai Ji · Lina Geng · Jingshan Mo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种倍压反向耦合电感阻抗源逆变器（VDRCL-ISI）。该变换器实现单级升压功能，提升升压能力并降低器件电压应力。其电压增益与匝比呈反比关系，可采用较低匝比获得更高电压增益。不同于传统阻抗源逆变器，该结构在电感电流断续时直流母线电压无突降现象。此外，其电感参数选择几乎不受限，显著拓宽了应用范围。文中给出了电路分析、理论计算、参数设计、效率分析及性能优势，并通过实验平台验证了该拓扑的可行性。

解读: 该倍压反向耦合电感阻抗网络逆变器技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。其单级升压特性和低匝比高增益特点可直接应用于车载OBC充电机，在低压电池侧实现高效升压，降低磁性元件体积。断续模式下无母线电压突降的特性显著提升轻载工况稳定性，适合充电桩宽负载范围运行。该拓扑的低电压应...

Giulia Di Nezio · Marco Di Benedetto · Alessandro Lidozzi · Luca Solero · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

在风力等可再生能源发电领域，避免服务中断并实现计划性维护至关重要。为此，需对电力电子变换器（PECs）等关键部件进行状态监测。本文提出一种基于数字孪生（DT）的在线实时监测方法，针对海上风电系统中常用的交流-直流六相变换器，重点实现其参数估计。所构建的数字孪生体为与物理系统并行运行的实时数字模型（RTDM），采用Typhoon求解器实现小于1 μs的求解时间。结合粒子群优化（PSO）等启发式算法，可在线估计开关导通电阻、永磁同步电机定子阻抗及直流母线电容等关键参数。通过搭载相同控制算法的Typh...

解读: 该数字孪生健康监测技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。特别是对ST系列储能变流器和风电变流器的预测性维护具有直接借鉴意义。通过实时数字模型和PSO算法实现的关键器件参数在线估计,可提升iSolarCloud平台的智能诊断能力,实现设备故障预警。该技术可优化PowerTitan等大型储能系...

Geye Lu · Qiuqiong Lin · Dayong Zheng · Pinjia Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

针对多串光伏系统中各直流支路升压变换器的直流母线电容退化故障问题，提出一种基于母线电压和单串电缆电流的综合故障预测方法。通过构建三维平面y=f，结合去耦电缆参数，分别估计电容的等效串联电阻Rx和电容值Cx，并提出融合Rx与Cx⁻¹变化趋势的新型退化指标D，提升评估灵敏度。仿真与实验验证表明，该方法对多串电缆不确定性及工况变化具有强鲁棒性，参数估计最大误差为1.6%，D指标分辨率达1.18 dis/mΩ，且无需直接测量电容电压或电流，易于实现。

解读: 该直流母线电容在线退化预测技术对阳光电源SG系列多串光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。通过仅测量母线电压和单串电流即可实现ESR和电容值的解耦估计（误差≤1.6%），无需额外传感器，可直接集成到现有MPPT控制架构中。融合Rx与Cx⁻¹的退化指标D（分辨率1.18 dis/mΩ）能显著提升...

Zizhen Guo · Wenchuan Wu · Guannan Wu · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月

基于振荡器的电网形成（GFM）方法因其具备全局同步潜力而受到关注。然而，现有的可调度虚拟振荡器控制（dVOC）等方法属于二状态振荡器，无法平稳应对来自电源或电网的大扰动。本文提出一种全状态虚拟振荡器控制（fVOC）策略，该策略将频率和电压幅值作为从直流电压扩展而来的振荡器状态。理论分析和实验测试均表明，采用fVOC的GFM光伏（PV）系统能够有力抵御大扰动，并在因太阳辐照度波动、负载变化或短路故障导致直流母线功率失衡期间提供弹性电网支撑。本文推导了考虑一次动态特性的非线性模型，以阐明基于fVOC...

解读: 从阳光电源构网型逆变器业务角度看，这项全状态虚拟振荡器控制（fVOC）技术具有重要的战略价值。该技术通过将频率和电压幅值作为直流电压的扩展振荡状态，突破了现有dVOC两状态振荡器的局限性，这对我司高比例新能源接入场景下的电网稳定性支撑能力提升具有直接意义。 技术价值方面，fVOC能够平滑应对光照波...