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重新思考模块化多电平变换器
MMC）的线性调制范围
Jingwei Meng · Qiang Song · Qianhao Sun · Shukai Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文探讨了模块化多电平变换器（MMC）的线性调制范围问题，重点分析了电容电压纹波（CVR）和环流抑制控制（CCSC）对调制范围、参数设计及运行特性的影响，揭示了实际输出电压与理想值之间的偏差机理。
解读: MMC技术是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑演进方向。该研究深入分析了CVR与CCSC对调制范围的限制，对于优化大功率变换器的功率密度和并网性能具有重要指导意义。建议研发团队利用该理论优化控制算法，在保证电容电压稳定性的前提下，进一步提升逆变器的直流...
中压应用中模块化多电平变换器的解耦调制方案
Decoupled Modulation Scheme for Modular Multilevel Converters in Medium-Voltage Applications
Binbin Li · Linjie Han · Shukai Mao · Shaoze Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文针对模块化多电平变换器（MMC）在应用环流抑制控制时，调制谐波特性受损的问题进行了研究。特别是在子模块数量较少的中压MMC应用中，该问题尤为突出。文章提出了一种直接的解耦调制方案，旨在优化电压波形质量并提升系统性能。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型地面光伏电站升压并网及高压大功率储能系统（如PowerTitan系列的大规模应用）中具有重要潜力。该研究提出的解耦调制方案能有效改善中压MMC在环流抑制下的谐波表现，对于提升大功率变流器的电能质量、降低滤波器设计难度具有直接参考价值。建议研发团队关注该调制策略在减少子模块数...
通过注入二次谐波环流优化模块化多电平变换器
MMC）损耗
Limin Yang · Yaohua Li · Zixin Li · Ping Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
针对高压直流输电系统中的模块化多电平变换器（MMC），本文研究了桥臂电流中二次谐波环流（SHCC）对变换器损耗的影响。不同于传统的抑制SHCC方法，本文提出通过主动注入特定二次谐波环流来优化变换器整体损耗，从而提升高压大功率变换系统的运行效率。
解读: MMC技术主要应用于高压直流输电（HVDC）及大功率电网侧储能领域。虽然阳光电源目前的核心产品线以组串式/集中式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统为主，但随着公司在大型电网侧储能及高压并网技术领域的深入，MMC拓扑的损耗优化研究具有前瞻性价值。该研究提出的环流控制策略可为...
利用全桥模块化多电平变换器的负电压状态降低储能需求
Energy Storage Requirement Reduction Using Negative-Voltage States of a Full-Bridge Modular Multilevel Converter
Qiang Song · Wenbo Yang · Biao Zhao · Shukai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了全桥子模块化多电平变换器（FB-MMC）中负电压状态的应用。通过详细分析电容电压纹波，证明了利用负电压状态可显著降低FB-MMC的储能需求。研究推导了相应的电容电压纹波及储能需求解析表达式，为优化变换器设计提供了理论依据。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏/储能变流器具有重要参考价值。FB-MMC拓扑因其模块化和高压大功率特性，常用于大型储能电站。通过优化负电压状态控制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低子模块电容的储能需求，从而减小系统体积、降低成本并提...
具有可变直流电压的模块化多电平变换器
MMC）能量波动分析与优化
Zhengxuan Li · Qiang Song · Shukai Xu · Biao Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了采用全桥子模块（FBSM）的模块化多电平变换器（MMC）在可变直流电压下的能量存储特性。针对现有研究不足，提出了一种有效方法以降低能量波动，优化调制策略，从而提升系统在宽直流电压范围下的运行效率与稳定性。
解读: 该研究针对全桥MMC拓扑的能量波动优化，对阳光电源的高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型光伏集中式逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级演进，全桥子模块在提升调制灵活性和故障穿越能力方面优势显著。建议研发团队关注文中关于可变直流电压下的能量平衡控制策略，这有助于优化大...
具有集成电压平衡能力的双极性低压直流系统DC/DC变换器
DC/DC Converter for Bipolar LVdc System With Integrated Voltage Balance Capability
Binbin Li · Qintian Fu · Shukai Mao · Xiaodong Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
双极性低压直流配电系统能有效整合可再生能源并提升效率，但面临极间电压不平衡挑战。本文提出一种基于双向CLLC DC/DC变换器的改进方案，通过简化电路结构，在实现功率变换的同时集成电压平衡功能，有效提升了系统的可靠性与灵活性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流系统在工商业及用户侧储能场景中应用潜力巨大，集成电压平衡功能的CLLC拓扑可优化PCS的硬件架构，减少元器件数量，提升功率密度与系统可靠性。建议研发团队评估该拓扑在直流耦合储能系...
一种基于单向电流H桥子模块及主动环流注入的MMC拓扑
An MMC Topology Based on Unidirectional Current H-Bridge Submodule With Active Circulating Current Injection
Wenbo Yang · Qiang Song · Shukai Xu · Hong Rao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种基于单向电流H桥子模块（UCH-SM）的新型模块化多电平变换器（MMC）。该拓扑通过优化全桥子模块，在保持桥臂电流单向的前提下，引入主动环流注入（ACCI）技术。研究表明，该方案在减少开关器件数量的同时，有效提升了变换器的运行效率与控制灵活性。
解读: 该研究提出的UCH-MMC拓扑在减少开关器件数量的同时保持了多电平的高性能输出，对于阳光电源的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。通过优化子模块设计，有望进一步降低大功率PCS的硬件成本并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在电网侧储能及高压光伏并网场景下的...
VSC-HVDC换流器与交流电网间谐振分析
Analysis of Resonance Between a VSC-HVDC Converter and the AC Grid
Changyue Zou · Hong Rao · Shukai Xu · Yan Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文分析了±350 kV/1000 MW Luxi背靠背VSC-HVDC系统在部分交流线路断开后，与525 kV交流电网发生的1270 Hz谐振现象。通过建立考虑不同设备的阻抗稳定性分析模型，揭示了谐振机理并提出了解决方案。
解读: 该研究涉及高压直流输电与交流电网的交互稳定性，对阳光电源的系统并网技术具有重要参考价值。随着阳光电源PowerTitan等大型储能系统及大型组串式逆变器在弱电网环境下的应用日益广泛，谐振抑制技术至关重要。文章提出的阻抗建模与稳定性分析方法，可直接应用于公司构网型（GFM）储能变流器及大型光伏电站的并...
考虑故障电流换相的混合模块化多电平变换器直流故障清除过程动态模型
Dynamic Model of the DC Fault Clearing Process of a Hybrid Modular Multilevel Converter Considering Commutations of the Fault Current
Shukai Xu · Qiang Song · Yuebin Zhou · Jingwei Meng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
由半桥和全桥子模块组成的混合模块化多电平变换器（MMC）具备直流故障阻断能力。在远距离大功率输电场景下，线路存储的过剩能量会显著影响故障清除时间和全桥子模块电容的过电压水平。本文建立了考虑故障电流换相过程的动态模型，以精确分析故障清除过程中的暂态特性。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）场景下的混合MMC拓扑及故障清除机制。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于低压或中压侧，但随着公司向大型地面光伏电站及电网侧储能系统的深度布局，MMC技术在未来高压大功率并网及柔性直流输电领域具有潜在应用价值。该模型...
基于三电平功率模块的MV与LV直流配电系统互联直流固态变压器
DC Solid State Transformer Based on Three-Level Power Module for Interconnecting MV and LV DC Distribution Systems
Xiaodong Zhao · Binbin Li · Qintian Fu · Shukai Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种用于中压直流（MVdc）与低压直流配电系统互联的三电平直流固态变压器（TL-DCSST）。该方案利用具有优异开关特性的低压IGBT构建中压功率模块，有效减少了中频变压器的数量，提升了系统功率密度与效率，为直流微电网及直流配电架构提供了高效的电压变换解决方案。
解读: 该技术在直流配电与微电网领域具有重要应用前景，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及工商业直流微电网解决方案高度契合。通过采用三电平拓扑和低压IGBT模块化设计，可显著提升直流变换器的功率密度并降低损耗，有助于优化阳光电源大功率储能变流器（PCS）的内部架构。建议研发...