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一种实现有功和无功功率控制的昼夜运行准Z源多电平并网光伏系统
A Day and Night Operational Quasi-Z Source Multilevel Grid-Tied PV Power System to Achieve Active and Reactive Power Control
Weihua Liang · Yitao Liu · Jianchun Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种单相储能准Z源级联H桥（ES-qZS-CHB）逆变器光伏系统。该系统通过集成储能单元，实现了光伏发电系统在昼夜均可运行，并具备有功和无功功率调节能力。通过准Z源网络与级联多电平拓扑的结合，优化了并网电流质量与功率控制性能。
解读: 该技术方案将准Z源拓扑与级联H桥结合，并引入储能，与阳光电源的组串式逆变器及PowerStack储能系统技术演进方向高度契合。准Z源网络具备升降压能力，有助于提升光伏组件的MPPT效率及电网适应性。对于阳光电源而言，该拓扑可优化户用及工商业光伏储能一体化产品的功率密度与控制灵活性。建议研发团队关注其...
耦合三相变换器概念及实例：一种耦合十开关三相三电平逆变器
Coupled Three-Phase Converter Concept and an Example: A Coupled Ten-Switch Three-Phase Three-Level Inverter
Xiaonan Zhu · Hongliang Wang · Xiaojun Deng · Wenyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
传统三相多电平变换器的桥臂相互独立，导致开关器件和二极管数量较多。为减少器件数量，本文提出了一种适用于DC-AC和AC-DC变换的耦合三相变换器架构，并基于此架构设计了一种十开关三相三电平（10S-3P-3L）逆变器。
解读: 该研究提出的耦合拓扑通过减少开关器件数量来优化系统成本和功率密度，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求极致功率密度的场景下，减少器件数量不仅能降低BOM成本，还能提升系统可靠性。建议研发团队评估该耦合架构在PowerTitan等大功率储能变流器中的应用潜力，重点关注...
具有连续输入电流的改进型跨阻抗源有源中点箝位多电平逆变器用于感应电机驱动
Improved Trans-Z-Source Active-Neutral-Point-Clamped Multilevel Inverter With Continuous Input Current for Induction Motor Drives
Lallu Mol K Johny · Jaison Mathew · K. Gopakumar · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
Z源逆变器（ZSI）是近年来用于实现具有升压直流母线电压的单级功率转换的解决方案。采用耦合电感的Trans - ZSI允许在较低直通占空比的情况下实现高升压。尽管具有诸多优势，但由于电流断续导通模式，这些转换器在低功率因数时表现不佳，这在轻载电机驱动等应用中是一个主要问题。本文的目标是开发一种具有多电平输出电压的改进型Trans - ZSI，使其无论负载功率因数如何都能良好运行。所提出的拓扑结构具有连续的输入电流、较低的输入电流纹波，并且阻抗网络中存在有源开关，允许电流双向流动。此外，通过调整耦...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型Trans-Z-Source ANPC多电平逆变器技术具有显著的应用价值。该技术通过耦合电感实现高升压比的同时降低直通占空比，并解决了传统Z源逆变器在低功率因数下输入电流断续的关键问题，这对我司在光伏发电系统和储能变流器领域具有重要意义。 在光伏逆变器应用方面，...
可解释的深度学习多电平逆变器故障检测方法
Explainable Deep Learning Fault Detection Method for Multilevel Inverters
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年10月
卷积神经网络（CNNs）在多种类型的多电平逆变器故障检测中展现出了巨大潜力。尽管卷积神经网络性能卓越，但其可解释性仍是一项挑战。这是因为网络具有复杂的黑箱行为。因此，它们在实际应用中广泛采用不同模型方面带来了重大挑战。此外，仅依靠准确率是不够的，特别是在关键应用中，保持可信度和鲁棒性对于保护系统免受潜在损害至关重要。因此，本研究采用了一种名为梯度加权类激活映射（Grad - CAM）的可视化解释方法用于多电平逆变器的故障检测。Grad - CAM方法能够识别模型的重要特征并解释故障类型的检测结果...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于可解释深度学习的多电平逆变器故障检测技术具有重要的应用价值。作为全球领先的逆变器制造商，我们的产品线涵盖集中式、组串式及储能逆变器，其中多电平拓扑结构广泛应用于大功率场景。该技术通过卷积神经网络实现故障检测，并引入Grad-CAM可视化方法解决了深度学习"黑箱"问题...
七电平电压源逆变器的电流控制
Current Control of a Seven-Level Voltage Source Inverter
Ahoora Bahrami · Mehdi Narimani · Margarita Norambuena · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
随着工业应用对高功率、高电能质量及低开关损耗的需求增加，多电平变换器备受关注。本文提出了一种适用于中压大功率应用的七电平拓扑结构，相比传统方案，该拓扑具有开关器件数量少、组件精简及控制复杂度低等优势。
解读: 该七电平拓扑在减少开关器件数量的同时提升了电能质量，对阳光电源的中压大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。通过降低开关损耗和简化控制逻辑，该技术有助于进一步优化大型电站逆变器的效率与成本。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）中的应用潜力，特...
启发式切换状态域缩减有限控制集模型预测控制在多电平电流源逆变器中的应用
Heuristic Switching State Domain Reduction Finite Control Set Model Predictive Control for Multi-Level Current Source Inverter
Muyu Chen · Amer M. Y. M. Ghias · Chenggang Cui · Zhige Yuan 等6人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18
本文提出一种用于多电平电流源逆变器的有限控制集模型预测控制启发式域缩减策略，旨在解决计算复杂度问题并提升控制性能。该方法利用逆变器的结构与电气特性，将计算复杂度从指数级降低至二次阶，显著减轻控制器负担，支持更高采样频率与实时实现。仿真及硬件在环实验结果表明，所提方法在保持与传统FCS-MPC相当性能的同时，有效提升系统可扩展性，为更复杂的控制方案提供实现基础。
解读: 该启发式域缩减FCS-MPC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。通过将计算复杂度从指数级降至二次阶，可显著提升多电平拓扑（如三电平NPC/T-type）的控制实时性，支持更高采样频率下的精准功率调节。该方法特别适用于电流源型储能变流器的构网型GFM控制...
基于Clarke变换与中点偏移策略在非理想条件下级联H桥多电平逆变器的图形化分析与控制
Graphical Analysis and Control of Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter Using Clarke Transformation With Neutral-Shift Strategy Under Nonideal Conditions
P. M. Lingom · Joseph Song-Manguelle · Ideal Oscar Libouga · Mamadou Lamine Doumbia 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种基于三维空间矢量图示法，用于诊断非理想条件下三相级联H桥（CHB）逆变器的不平衡运行状态。理想情况下，Clarke变换后电压矢量在αβ静止坐标系中呈圆形轨迹，输出平衡的三相电压与电流；而在直流电压不平衡或单元故障等非理想条件下，轨迹变为椭圆，导致系统失衡。文章分析了两种运行模式的特征差异，并提出一种通用的中点偏移控制策略，可同时应对直流源不均与单元失效问题，确保线电压和电流保持平衡。通过三单元CHB逆变器带对称RL负载的仿真与实验验证了该方法的有效性，并探讨了非理想条件对电压电流频谱...
解读: 该Clarke变换图形化诊断与中点偏移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。级联H桥拓扑是阳光电源中高压储能系统的核心架构，文中提出的三维空间矢量诊断法可快速识别电池单元SOC不均衡或功率模块故障，提升系统可靠性。中点偏移策略能在直流侧电压不平衡时保...
第四桥臂共模电压抑制
Fourth-Arm Common-Mode Voltage Mitigation
Kfir J. Dagan · Adrian Zuckerberger · Raul Rabinovici · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文针对脉宽调制（PWM）逆变器中共模电压（CMV）产生的负面影响，提出了一种在多电平逆变器中消除CMV的主动控制方法。该方法不依赖于逆变器特定拓扑，在有效抑制CMV的同时，避免了传统方法对逆变器利用率的削弱。
解读: 共模电压（CMV）是导致光伏逆变器漏电流增加、电磁干扰（EMI）及电机轴承腐蚀的关键因素。阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS在追求高功率密度和高效率的同时，对电磁兼容性（EMC）要求极高。该研究提出的第四桥臂主动抑制技术，可作为优化逆变器调制策略的参考，有助于降低系统漏电流，...
中压七电平级联5/3H逆变器的最优低开关频率脉宽调制
Optimal Low-Switching Frequency Pulsewidth Modulation of Medium Voltage Seven-Level Cascade-5/3H Inverter
Amarendra Edpuganti · Akshay K. Rathore · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
针对中压大功率工业交流驱动，低开关频率调制技术对降低开关损耗、提升系统能效至关重要。然而，降低频率会增加电流总谐波畸变率（THD）。本文研究了同步最优脉宽调制（SOP）技术，旨在平衡开关损耗与谐波性能，优化中压七电平级联逆变器的输出质量。
解读: 该研究针对中压大功率多电平拓扑的调制优化，与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进高度相关。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）和更高功率密度发展，多电平拓扑的应用日益广泛。通过采用SOP等低开关频率调制策略，可以在保持高效率的同时有效抑制谐波...
具有减少器件数量的可扩展多源开关电容多电平逆变器研究
Investigation of an Extendable Multisource Switched-Capacitor Multilevel Inverter With Reduced Device Count
Tapas Roy · Sudip Nandi · Ranjeeta Patel · Banishree Misra 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
文章介绍了一种新型17电平开关电容多电平逆变器SCMLI，无需H桥电路同时显著减少元件数量。该创新结构依赖两个对称非隔离电源和由四个串联电容组成的电容支路CL。进一步设计了该17电平结构的扩展版本，允许加入不同数量的电源和电容。该扩展配置实现与同类结构相同的输出电压电平数，但开关、驱动器、电容和电源需求减少。所提结构仅需导通两个半导体器件即可直接从直流电源对电容充电增强电容电压曲线，仅导通三个开关即可实现最高电压电平减少寄生压降并提高升压因子。为实现模块化并产生更高输出电压电平，文章探讨了所提扩...
解读: 该17电平SCMLI研究对阳光电源多电平逆变器技术发展有重要参考价值。无需H桥且器件数量减少的拓扑创新与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的成本优化和可靠性提升目标一致。仅需导通两个器件充电和三个器件实现最高电压的控制策略可降低阳光多电平逆变器的开关损耗和功率模块复杂度。级联配置的模块化设计...
一种降低计算负担的七电平逆变器模型预测电流控制
Model Predictive Current Control of a Seven-Level Inverter With Reduced Computational Burden
Ahoora Bahrami · Margarita Norambuena · Mehdi Narimani · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
多电平拓扑因其低损耗、高电能质量及无需接口变压器等优势，在中压大功率应用中备受关注。本文针对多电平逆变器，提出了一种降低计算负担的模型预测电流控制（MPC）策略，旨在实现更高效、更简化的控制器设计，提升功率变换器的控制性能。
解读: 该研究针对多电平逆变器提出低计算量MPC算法，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑是提升效率与功率密度的关键。降低MPC的计算负担有助于在现有DSP/FPGA平台上实现更复杂的控...
基于半波对称选择性谐波消除技术的三相多电平变换器多故障容错策略
Multifault Tolerance Strategy for Three-Phase Multilevel Converters Based on a Half-Wave Symmetrical Selective Harmonic Elimination Technique
Mohsen Aleenejad · Hamid Mahmoudi · Reza Ahmadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种针对三相级联H桥变换器的通用容错策略，旨在提升故障单元存在时的系统性能。该策略结合了基波移相补偿（FPSC）方法与半波对称选择性谐波消除（SHE）技术，有效实现了逆变器电压重平衡，并限制了总谐波畸变（THD）。
解读: 该研究提出的多故障容错策略对于阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。级联H桥拓扑在大型储能PCS中应用广泛，通过引入半波对称SHE技术，可以在单个功率单元发生故障时，通过控制策略重构维持系统运行，显著提升产品的可靠性与可用性。建议研发团队评估该算法在iS...
基于自适应开关状态的并网三电平ANPC逆变器计算高效模型预测控制
Computationally Efficient Model Predictive Control Based on Adaptive Switching States for Grid-Connected Three-Level ANPC Inverters
Euntaek Nam · Suyong Chae · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）是多电平逆变器的高效控制方案，但其迭代计算量大。本文提出了一种基于自适应开关状态的计算高效模型预测控制（CE-MPC）策略，旨在降低三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器在并网应用中的计算负担，提升控制实时性。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。三电平ANPC拓扑在阳光电源大功率光伏逆变器中应用广泛，而FCS-MPC算法虽性能优越，但计算开销一直是限制其在高性能DSP上大规模部署的瓶颈。本文提出的CE-MPC策略通过优化开关状态选择，显著降低了计算复杂度，有助于提升逆变器在复...
一种扩展级联H桥多电平并网逆变器工作范围的优化无功补偿策略
An Optimized Reactive Power Compensation Strategy to Extend the Working Range of CHB Multilevel Grid-Tied Inverters
Jinyu Li · Jie Chen · Chunying Gong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
在级联H桥（CHB）光伏并网系统中，光伏阵列因遮挡、老化、积尘及温差等因素易出现功率不平衡。现有控制方法存在光伏能量捕获能力受限及严重不平衡下工作范围不足的问题。本文提出了一种优化无功补偿策略，旨在解决上述问题，提升系统在复杂工况下的运行效率与稳定性。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在光伏应用中的不平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要参考价值。CHB拓扑常用于高压大功率光伏并网，通过优化无功补偿策略，可有效提升系统在部分遮挡或组件老化场景下的发电效率，减少因功率不平衡导致的降额运行。建议研发团队评估该策略在阳光电源高压...
一种基于电流源逆变器的高功率中压光伏系统
A Practical Current Source Inverter-Based High-Power Medium-Voltage PV System
Ling Xing · Qiang Wei · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
当前兆瓦级中压光伏系统多依赖工频变压器，存在体积大、成本高的问题。级联H桥及模块化多电平变换器虽可省去变压器，但面临技术挑战。本文提出一种实用的基于电流源逆变器（CSI）的中压光伏系统方案，旨在优化高功率光伏发电的拓扑结构与系统效率。
解读: 该研究探讨的无变压器中压光伏拓扑对阳光电源的集中式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级和更高功率密度演进，减少工频变压器使用是降低系统BOS成本的关键。阳光电源可评估该电流源逆变器拓扑在兆瓦级电站中的应用潜力，特别是针对大型集中式逆变器（如SG系列）的下一代架构升...
一种减少元器件的自平衡五电平升压逆变器
A Self-Balancing Five-Level Boosting Inverter With Reduced Components
N. Sandeep · Jagabar Sathik Mohamed Ali · Udaykumar R. Yaragatti · Krishnasamy Vijayakumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
针对光伏电站中两级式多电平逆变器（MLI）第二级开关器件电压应力过高的问题，本文提出了一种集成式升压多电平逆变器。该拓扑通过消除前端升压电路，在降低开关电压应力的同时，旨在平衡结构复杂性与控制难度，为光伏发电系统提供了一种高效的功率转换方案。
解读: 该研究提出的自平衡五电平升压拓扑对阳光电源的组串式逆变器产品线具有参考价值。通过减少元器件数量并降低开关电压应力，有助于提升逆变器的功率密度和转换效率，同时降低系统成本。对于阳光电源而言，该技术可优化高压光伏系统的设计，减少对复杂升压级电路的依赖，从而提升产品的可靠性。建议研发团队评估该拓扑在工商业...
集成储能的模块化多电平变换器容错性能评估
Assessment of Fault Tolerance in Modular Multilevel Converters With Integrated Energy Storage
Theodore Soong · Peter W. Lehn · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文探讨了将储能系统集成至电网的方案。传统方案依赖直流母线连接，存在电池串联过长导致的可靠性问题。文章研究了模块化多电平变换器（MMC）集成储能的拓扑结构，重点分析了其在故障情况下的容错能力，旨在提升储能系统整体的可靠性与运行效率。
解读: 该研究对于阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。目前阳光电源的储能产品正向高压化、模块化演进，MMC拓扑在提升电能质量、降低谐波及实现电池簇精细化管理方面具有潜力。文章提出的容错控制策略可优化PCS（储能变流器）在单模块故障时的冗余运行能力，提升系统可用度...
一种用于单相并网多电平光伏微型逆变器的变开关频率多模式控制方案
A Variable Switching Frequency Multimode Control Scheme for Single-Phase Grid-Tied Multilevel PV Microinverters
Lyuyi Lin · Junming Zhang · Shuai Shao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对单相并网光伏微型逆变器在宽功率范围内运行的需求，本文提出了一种变开关频率（VSF）多模式控制方案。该方案应用于单相T型混合桥式逆变器，旨在无需额外成本的前提下，通过优化各工作点的开关频率，有效降低器件损耗，从而提升全功率范围内的转换效率。
解读: 该研究提出的变开关频率（VSF）多模式控制方案对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要的参考价值。通过在不同负载条件下动态调整开关频率，可以显著提升逆变器在轻载及宽功率范围下的效率，这对于提升户用场景下的发电收益至关重要。建议研发团队评估该控制策略在T型三电平拓扑中的实现复杂度，并考虑将...
一种基于单星型多电平变换器与集中式储能及曲折变压器的E-STATCOM新拓扑
A New E-STATCOM Topology Based on Single-Star Multilevel Converter With Centralized Energy Storage and Zigzag Transformer
Jae-Myeong Kim · Shenghui Cui · Jae-Jung Jung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
随着电网中逆变器资源占比增加及同步发电机减少，电网电压与频率稳定性面临挑战。E-STATCOM通过结合储能与静止同步补偿器，成为增强电网稳定性的有效方案。本文提出了一种基于单星型多电平变换器、集中式储能及曲折变压器的新型E-STATCOM拓扑，旨在提升电网支撑能力。
解读: 该技术直接契合阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统在电网侧的应用需求。E-STATCOM拓扑通过集成储能与无功补偿，能够显著提升电网在弱电网环境下的电压支撑与频率调节能力，这与阳光电源目前大力推广的构网型（Grid-forming）储能技术路径高度一致。建议研发团队关注该...
基于数据驱动建模与无矩阵求逆模型预测控制的多激励单元无线电能传输系统动态性能增强
Dynamic Performance Enhancement for Multiexcitation-Units WPT System Using Data-Driven Modeling and Matrix-Inversion-Free Model Predictive Control
Ziyi Xia · Xin Dai · Yanling Li · Liuping Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
多激励单元无线电能传输（MEU-WPT）系统通过调节激励单元数量支持多级功率应用，其冗余性提升了系统可靠性。然而，MEU结构增加了控制变量复杂性。本文提出一种数据驱动建模与无矩阵求逆模型预测控制（MPC）方法，旨在提升该系统的动态响应性能，适用于电动汽车及水下航行器无线充电场景。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有技术相关性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但无线充电是未来高阶自动驾驶与智慧能源场景的潜在演进方向。文中提出的无矩阵求逆MPC算法能有效降低控制器计算负担，提升动态响应速度。建议研发团队关注该算法在复杂拓扑下的鲁棒性，未来可探...
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