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解决选择性谐波消除问题的代数算法综述
A Comprehensive Review of Solving Selective Harmonic Elimination Problem With Algebraic Algorithms
Chenxu Wang · Qi Zhang · Wensheng Yu · Kehu Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
选择性谐波消除脉宽调制（SHEPWM）是高功率应用中消除低次谐波的有效方法。然而，该技术的核心挑战在于求解由非线性超越方程组构成的选择性谐波消除（SHE）方程。本文综述了过去几十年中代数算法在解决此类方程方面的应用与进展。
解读: SHEPWM技术对于阳光电源的高功率组串式逆变器及集中式逆变器至关重要，特别是在大功率光伏电站应用中，能够有效提升电能质量并降低滤波器体积。通过引入高效的代数算法求解SHE方程，可以显著改善逆变器在复杂电网环境下的谐波抑制性能，提升系统并网稳定性。建议研发团队关注该算法在多电平拓扑（如三电平/五电平...
用于实时PWM选择性谐波消除/调制的广义Chudnovsky算法：两电平电压源逆变器示例
Generalized Chudnovsky Algorithm for Real-Time PWM Selective Harmonic Elimination/Modulation: Two-Level VSI Example
Ameer Janabi · Bingsen Wang · Dariusz Czarkowski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种显著降低选择性谐波消除（SHE）数学复杂度的新方法，使得数字控制器能在有限算力下实现SHE的实时控制。通过将优化问题的超越方程转化为代数方程组，该算法有效提升了计算效率，为电力电子变换器的谐波抑制提供了高性能解决方案。
解读: 该算法对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器PCS）具有重要价值。在电网环境日益复杂、谐波标准趋严的背景下，实时SHE技术能显著提升逆变器输出电能质量，降低滤波器体积与成本。建议研发团队评估该算法在DSP/FPGA平台上的移植可行性，特别是针对大功率集中式逆变器和PowerTi...
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...
选择性谐波控制的实时开关角计算
Real-Time Switching Angle Computation for Selective Harmonic Control
Kehu Yang · Mao Feng · Yubo Wang · Xinfu Lan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于选择性谐波消除或控制的实时开关角计算两阶段算法。在离线阶段，利用对称多项式理论和Gröbner基将多元非线性方程转化为单变量线性方程组，并存储于MCU中；在线阶段，通过简单的代数运算实现开关角的实时求解，有效提升了逆变器输出电能质量。
解读: 该算法对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，谐波抑制是提升并网电能质量的关键。通过该方法将复杂的非线性方程转化为低计算量的实时求解，能够显著降低对MCU的算力要求，同时提升多电平拓扑在弱电网环境下的谐波抑制性能。建议研发团队...
基于Gröbner基与对称多项式的选择性谐波消除
Selective Harmonic Elimination With Groebner Bases and Symmetric Polynomials
Kehu Yang · Qi Zhang · Ruyi Yuan · Wensheng Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
选择性谐波消除（SHE）技术广泛应用于中高压变流器。针对多电平变流器中非线性超越方程组求解困难的问题，本文提出了一种基于Gröbner基和对称多项式理论的代数求解方法，有效提升了开关角计算的效率与准确性。
解读: 该技术对阳光电源的中高压组串式及集中式光伏逆变器具有重要价值。随着光伏电站向高压化、大功率化发展，多电平拓扑（如三电平、五电平）应用日益广泛。SHE技术能有效降低开关频率下的谐波含量，提升电能质量。通过引入Gröbner基代数求解法，可优化逆变器在复杂工况下的控制算法，减少计算开销，提升系统动态响应...
多电平变换器的统一选择性谐波消除
Unified Selective Harmonic Elimination for Multilevel Converters
Kehu Yang · Qi Zhang · Jianjun Zhang · Ruyi Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
针对多电平变换器中选择性谐波消除（SHE）方程与开关模式高度耦合的问题，本文提出了一种统一的SHE方法。该方法将不同开关模式下的SHE方程合并为一组统一方程，简化了复杂多电平拓扑的谐波控制逻辑，提升了系统输出电能质量。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率集中式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进，谐波治理是提升并网性能的关键。该统一SHE方法可显著优化多电平逆变器的调制算法，降低输出电流谐波，减少对滤波器的体积要求，从而降低系统成...
多电平选择性谐波消除PWM综述：公式、求解算法、实现与应用
A Review of Multilevel Selective Harmonic Elimination PWM: Formulations, Solving Algorithms, Implementation and Applications
Mohamed S. A. Dahidah · Georgios Konstantinou · Vassilios G. Agelidis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文综述了选择性谐波消除脉宽调制（SHE-PWM）技术。该技术通过精确控制电力电子变换器输出波形的谐波频谱，特别适用于低开关频率下的高功率变换器，能有效消除低次谐波，在提升电能质量方面具有显著优势。
解读: SHE-PWM技术对于阳光电源的核心产品线至关重要。在大型地面光伏电站使用的集中式逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）中，为了降低开关损耗并提升效率，通常采用较低的开关频率。SHE-PWM能有效抑制低次谐波，减少输出滤波器体积，从而降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队关注该综述中...
一种具有共模电压抑制能力的多电平变换器通用选择性谐波消除PWM调制策略
A Generalized Selective Harmonic Elimination PWM Formulation With Common-Mode Voltage Reduction Ability for Multilevel Converters
Mingzhe Wu · Cheng Xue · Yun Wei Li · Kehu Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种适用于多电平变换器的通用选择性谐波消除PWM（SHE-PWM）调制策略，通过调节三相SHE-PWM波形中的低阶主导零序谐波（ZSHs）来抑制共模电压（CMV）。该模型包含两种公式，旨在实现多电平变换器在谐波性能与共模电压抑制之间的平衡。
解读: 该研究针对多电平变换器的共模电压抑制问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。在光伏并网系统中，共模电压会引发漏电流问题，影响系统可靠性与电磁兼容性。通过引入该通用SHE-PWM算法，可优化逆变器输出谐波特性，同时降低共模干扰，有助于提升大型地面电站及工商业光伏逆变器的电能质...
用于大功率PWM变换器的在线谐波补偿改进选择性谐波消除方案
Improved Selective Harmonics Elimination Scheme With Online Harmonic Compensation for High-Power PWM Converters
Ye Zhang · Yun Wei Li · Navid R. Zargari · Zhongyuan Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
针对大功率PWM变换器低次谐波问题，选择性谐波消除（SHE）技术因低开关频率下的优异表现被广泛应用。然而，传统离线SHE缺乏对电网背景谐波的主动补偿能力。本文提出一种改进的SHE方案，通过在线谐波补偿机制，有效提升了变换器在复杂电网环境下的谐波抑制性能。
解读: 该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要意义。在大型地面电站及电网侧储能项目中，电网背景谐波往往导致并网电流畸变。通过引入在线谐波补偿的改进SHE算法，可以在保持低开关频率以降低损耗的同时，显著提升系统对电网谐波的适应能力，改善电能质量。建议研发...
一种基于Gröbner基理论的选择性谐波消除方法
A Groebner Bases Theory-Based Method for Selective Harmonic Elimination
Kehu Yang · Zhibao Yuan · Ruyi Yuan · Wensheng Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于选择性谐波消除PWM（SHEPWM）的代数方法。通过在纯字典序下单项式排序下计算其Gröbner基，将非线性高阶SHE方程转换为等效的三角形式，随后利用递归算法逐一求解。基于该方法开发了用户友好的软件包。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器及大型储能PCS）具有重要价值。SHEPWM技术在处理高压大功率并网场景时，能有效降低开关频率并优化输出谐波频谱，减少滤波器体积与损耗。通过Gröbner基理论实现SHE方程的精确求解，可显著提升逆变器在复杂电网环境下的电能质量表现，尤其适用于...
基于无瞬态内闭环控制的级联多电平逆变器实时选择性谐波消除
A Real-Time Selective Harmonic Elimination Based on a Transient-Free Inner Closed-Loop Control for Cascaded Multilevel Inverters
Hui Zhao · Tian Jin · Shuo Wang · Liang Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文针对级联模块化多电平逆变器，提出了一种实时选择性谐波消除（SHE）技术。传统SHE方法因求解高阶非线性超越方程困难而难以实时应用，本文通过将非线性方程转化为可实时计算的控制策略，实现了级联多电平逆变器在并网应用中的谐波优化，解决了动态响应下的瞬态控制难题。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。级联多电平拓扑在大型光伏电站和高压储能系统中应用广泛，实时SHE技术能有效提升输出电能质量，降低滤波器体积和成本。建议研发团队关注该算法在动态工况下的稳定性，将其集成至iSolarCloud智能运维平台，以实...
多电平功率变换器的选择性谐波消除模型预测控制
Selective Harmonic Elimination Model Predictive Control for Multilevel Power Converters
Ricardo P. Aguilera · Pablo Acuna · Pablo Lezana · Georgios Konstantinou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种将有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）与选择性谐波消除（SHE）调制策略相结合的控制方法，用于多电平功率变换器。该方法通过预设的SHE电压模式作为稳态参考，在保证系统电流跟踪性能的同时，有效优化了输出电压的谐波频谱。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在大型组串式逆变器（如SG320HX）和集中式逆变器中，随着多电平拓扑的应用，谐波抑制是提升电能质量的关键。将MPC与SHE结合，既能利用MPC的快速动态响应能力，又能通过SHE优化低次谐波，从而减小输出滤波器体积，降低成本。建议研发团队在下一代高功率密度逆...
基于空间矢量选择性谐波消除的电流源变换器模型预测开关模式控制
Model Predictive Switching Pattern Control for Current-Source Converters With Space-Vector-Based Selective Harmonic Elimination
Hang Gao · Bin Wu · Dewei Xu · Ricardo P. Aguilera 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种用于电流源变换器（CSC）的模型预测开关模式控制（MPSPC）方法。该方法结合了基于空间矢量的选择性谐波消除（SHE）技术与负载电流预测，在稳态下实现了优异的低次谐波抑制性能，并显著改善了系统的动态响应速度。
解读: 该研究提出的MPSPC控制策略在提升逆变器电能质量和动态响应方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，该算法可优化并网电流谐波特性，特别是在弱电网环境下，能有效提升系统的稳定性。此外，该技术对电流源型储能变流器（PCS）的控制优化具有参考价值，有助于降低滤波器体积，提升功率密度。建议...
四电平混合钳位逆变器的统一选择性谐波消除控制
Unified Selective Harmonic Elimination Control for Four-Level Hybrid-Clamped Inverters
Mingzhe Wu · Kui Wang · Kehu Yang · Georgios Konstantinou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种针对四电平混合钳位（4L-HC）逆变器的统一选择性谐波消除（SHE）控制策略。该策略通过求解一组统一的四电平SHE方程，能够同时获得所有四电平开关模式及对应的开关角，从而在不同调制比下实现最优开关模式的快速获取。
解读: 该研究针对多电平拓扑的谐波优化控制，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，四电平及以上的多电平拓扑能有效降低开关损耗并改善输出电能质量。该统一SHE控制算法有助于简化复杂多电平拓扑的调制逻辑，提升逆变器在弱电网环境下的...
一种用于七电平混合钳位逆变器的选择性谐波消除模型预测控制复合策略
A Composite Selective Harmonic Elimination Model Predictive Control for Seven-Level Hybrid-Clamped Inverters With Optimal Switching Patterns
Mingzhe Wu · Hao Tian · Yun Wei Li · Georgios Konstantinou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种结合选择性谐波消除脉宽调制（SHE-PWM）与模型预测控制（MPC）的复合策略，用于七电平混合钳位（7L-HC）逆变器。通过引入统一的SHE公式，可同时获得所有七电平开关模式及对应的开关角，从而实现最优开关模式的选择。
解读: 该研究提出的多电平混合钳位拓扑及其复合控制策略，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统对电能质量要求日益严苛，引入SHE-PWM与MPC的复合控制能有效降低谐波含量，提升并网性能。建议研发团队关注该拓扑在大型地面光伏电站逆变器中的应用潜力，通过优化开关模式...
基于选择性谐波消除的永磁同步电机转矩脉动优化模型预测脉冲模式控制
Selective Harmonic Elimination-Based Torque Ripple Optimization for PMSMs With Model Predictive Pulse Pattern Control
Chenxu Wang · Qi Zhang · Hansen Yang · Mingzhe Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种基于选择性谐波消除（SHE）的永磁同步电机（PMSM）转矩脉动优化方法。首先推导了PMSM转矩谐波模型，量化了逆变器电压谐波对转矩谐波的影响。其次，利用代数方法获取SHE的多组精确解，以实现转矩脉动的有效抑制。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的转矩脉动优化，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该控制算法在电机驱动领域具有通用性。对于阳光电源的电动汽车充电桩及未来可能涉及的储能系统电机负载应用，该研究提出的基于SHE的模型预测脉冲模式控制（MP3C）可有效提升系统输出电流质...
一种具有共模电压消除能力的离散选择性谐波消除公式
A Discrete Selective Harmonic Elimination Formulation With Common-Mode Voltage Elimination Ability
Mingzhe Wu · Suna Pan · Kui Wang · Georgios Konstantinou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
共模电压（CMV）对高功率变流器驱动系统有害，完全消除CMV优于单纯的抑制。本文提出了一种具有CMV消除能力的离散选择性谐波消除（SHE）公式，通过优化输出电压波形，在实现谐波治理的同时彻底消除共模电压影响。
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参考价值。在大型地面电站及工商业应用中，共模电压不仅影响系统电磁兼容性（EMC），还可能导致漏电流增加，加速光伏组件PID效应。通过将该离散SHE算法集成至逆变器控制策略中，可在不增加额外硬件滤波成本的前提下，提升系统电能质量并降低对电网的干扰。建议...
一种基于改进选择性谐波技术的单故障单元三相多电平变换器容错策略
A New Fault-Tolerant Strategy Based on a Modified Selective Harmonic Technique for Three-Phase Multilevel Converters With a Single Faulty Cell
Mohsen Aleenejad · Hamid Mahmoudi · Parvin Moamaei · Reza Ahmadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种针对单开关故障的三相多电平变换器容错控制策略。该方法结合了改进的选择性谐波消除（SHE）技术与基波相移补偿法，旨在通过优化调制策略，在发生单点故障时维持变换器的输出性能，提高系统的可靠性与运行稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。多电平拓扑在大型电力电子设备中应用广泛，单点故障容错能力直接影响电站的可用率（Availability）。通过引入改进的SHE技术，可以在不增加额外硬件冗余的情况下，提升系统在极端工况下的生存能力，减少运维...
应用于5电平HNPC的连续移相选择性谐波消除与直流侧电压平衡方案
Continuous Phase-Shifted Selective Harmonic Elimination and DC-Link Voltage Balance Solution for H-bridge Multilevel Configurations, Applied to 5L HNPC
Alain Sanchez-Ruiz · Gonzalo Abad · Ivan Echeverria · Inigo Torre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种适用于多电平电压波形的移相选择性谐波消除（PS-SHE）计算方法。该技术基于简单的SHE角度计算，通过移相应用增加了电平数并最小化了谐波。与传统计算相比，该方法在处理多电平拓扑（如5电平HNPC）时，能有效优化输出波形质量并实现直流侧电压平衡。
解读: 该研究针对5电平HNPC（混合中点钳位）拓扑，在提升逆变器输出电能质量和直流侧电压平衡控制方面具有重要参考价值。对于阳光电源的集中式逆变器及大功率组串式逆变器产品线，随着功率等级的提升，多电平拓扑的应用日益广泛，该技术有助于优化谐波抑制算法，降低滤波器体积与成本。建议研发团队关注该方法在复杂电网环境...
一种在级联H桥多电平变换器中同时最大化故障后电压并最小化共模电压的容错方法
A Fault-Tolerant Approach for Simultaneously Maximizing Post-Fault Voltage and Minimizing Common-Mode Voltage in Cascaded H-Bridge Multilevel Converters
Mahdi Aslanian · Ashkan Raki · Yousef Neyshabouri · Hossein Iman-Eini · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月
本文提出一种基于选择性谐波抑制（SHM）技术的级联H桥（CHB）多电平变换器新型容错控制方法。该方法通过向相电压不平衡的相中注入共模电压（CMV），实现线间电压平衡，并利用最少的健康单元达到最大相电压利用率。通过在SHM开关角度中引入新约束，避免过调制，并通过注入适当CMV最大化线间电压。然而，CMV基波分量（FCMV）可能导致CHB各相功率分布不均，引起逆变器功率倒流，对非再生型CHB尤为不利，因其会抬升单元直流母线电压。为此，本文在SHM调制中将最小化FCMV作为附加优化目标，以防止故障下的...
解读: 该容错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桥拓扑在阳光电源中压储能系统中广泛应用，本文提出的SHM容错方法可在单元故障时最大化输出电压利用率，提升系统可用性。特别是最小化FCMV防止功率倒流的策略，直接解决了非再生型储能单元的直流母线过压风险...