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非对称电网下并网逆变器的黑盒小信号建模
Blackbox Small-Signal Modeling of Grid-Connected Inverters in Asymmetrical Power Grids
Airan Frances · Dionisio Ramirez · Javier Uceda · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文探讨了现代电力系统中并网三相逆变器的建模方法。针对非对称电网环境，提出了一种黑盒小信号建模技术，旨在提升逆变器在智能电网和微电网中的控制灵活性与动态解耦能力，为可再生能源及储能系统的稳定并网提供理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在非对称电网（如弱电网或故障工况）下，逆变器的稳定性是组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）并网的核心挑战。通过黑盒建模技术，研发团队无需完全暴露内部控制逻辑即可精确评估逆变器在复杂电网下的动态响应，有助于优化iSolarCl...
基于无源性电压控制器的逆变器电流反馈跟网型逆变器稳定性增强
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具有强大的功率输出性能，跟网型逆变器仍然是现代可再生能源系统的主要接口。随着全球对清洁高效能源转换的需求不断增加，优化逆变器系统的稳定性对于将可再生能源接入电网至关重要。在某些能源转换场景中，由于设备限制和空间约束，电流传感器被安装在逆变器侧，这可能会影响逆变器的稳定性。虽然已经对逆变器侧电流反馈（ICF）配置的稳定性进行了研究，但进一步提高其稳定性的方法仍有待深入探索。本文采用基于无源性的设计方法分析了 ICF 跟网型逆变器的稳定性，重点研究了公共耦合点电压控制器。对所提出的控制器进行了全...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性设计的逆变器稳定性增强技术具有重要的工程应用价值。当前，我司光伏逆变器和储能变流器产品在全球市场占有率持续提升，但在实际应用中，受制于设备布局和成本优化需求，电流传感器往往需要配置在逆变器侧而非电网侧，这种逆变器侧电流反馈（ICF）配置在弱电网环境下存在稳定性...
对称多相逆变器的电流平衡控制
Current Balance Control for Symmetrical Multiphase Inverters
Zicheng Liu · Zedong Zheng · Lie Xu · Kui Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
定子相绕组间的电流不平衡会缩短电机寿命并影响驱动性能。针对多相驱动应用，目前尚无适用于任意相数m对称逆变器的通用电流平衡控制策略。本文基于广义对称分量理论，分析了相对对称分量的值，提出了一种通用的电流平衡控制方法。
解读: 该研究提出的多相逆变器电流平衡控制策略，对于阳光电源在风电变流器及大功率电机驱动领域的研发具有参考价值。虽然阳光电源目前主营业务以三相光伏逆变器和储能PCS为主，但随着风电变流器功率等级提升及多电平拓扑的应用，该广义对称分量理论可用于优化变流器的电流控制环设计，提升系统在复杂工况下的输出对称性，从而...
基于耦合电感的无变压器并网逆变器直流电流测量技术
Coupled-Inductor-Based DC Current Measurement Technique for Transformerless Grid-Tied Inverters
Ahmed Abdelhakim · Paolo Mattavelli · Dongsheng Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
无变压器光伏逆变器在提升效率和降低成本方面具有显著优势，但会引发直流分量注入电网的问题。本文提出了一种基于耦合电感的直流电流测量技术，旨在有效监测并抑制直流注入，从而满足并网标准，提升系统运行的安全性与可靠性。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器。随着组串式逆变器向高功率密度和无变压器化发展，直流注入抑制是确保并网合规性的关键技术难点。该测量技术方案成本低、集成度高，非常适合应用于阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线。建议研发团队评估该耦合电感方案在紧凑型机箱中的电磁兼容性（EMC）表现，...
并联NPC逆变器环流抑制研究
Reduction of the Circulating Current Among Parallel NPC Inverters
Anatolii Tcai · Yongdae Kwon · Sante Pugliese · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
在中高功率应用（如智能变压器、有源滤波器及风力发电）中，三电平中点钳位（NPC）逆变器因其高效率和低谐波特性被广泛应用。为提升功率密度并减小滤波器体积，多台NPC逆变器常采用交错并联运行。本文重点研究了并联系统中的环流抑制问题，旨在提升多机并联系统的运行稳定性和效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）。在兆瓦级以上的大功率应用场景中，多机并联是提升系统容量的主流方案，而环流问题是制约并联系统效率与可靠性的关键技术瓶颈。通过优化环流抑制策略，可进一步提升阳光电源大功率逆变器及PCS产品的并网电能质...
大扰动下混合同步控制构网型逆变器的物理洞察
Physical Insight Into Hybrid-Synchronization-Controlled Grid-Forming Inverters Under Large Disturbances
Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文分析了混合电压与功率同步控制对构网型（GFM）逆变器暂态稳定性的影响。研究发现，引入的电压同步环路利用相位差来抑制频率偏差，其作用类似于同步发电机的阻尼绕组。通过构建大信号模型，揭示了该控制策略在提升系统抗扰动能力方面的物理机制。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器的构网型（GFM）功能开发。随着高比例可再生能源接入，弱电网下的暂态稳定性是核心痛点。文中提出的混合同步控制策略，通过模拟同步发电机阻尼特性，能显著提升阳光电源设备在电网故障及大扰动下的支撑能力。建议研发团队在iSolarCl...
基于端口哈密顿框架的构网型逆变器无源控制设计
Control Design of Passive Grid-Forming Inverters in Port-Hamiltonian Framework
Le Kong · Yaosuo Xue · Liang Qiao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种改进的可调度虚拟振荡器控制方法，旨在实现构网型逆变器（GFM）的无源性，且无需假设电压和频率恒定。该控制框架利用端口哈密顿（PH）结构模拟耦合谐振器的行为，结合能量“泵送或阻尼”模块，有效提升了逆变器在弱电网下的稳定性与控制性能。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏逆变器在弱电网环境下实现稳定并网的核心竞争力。该文提出的基于端口哈密顿框架的无源控制设计，为解决高比例可再生能源接入下的电网稳定性问题提供了理论支撑。建议研发团队关注该控制策略在复杂电网工况下的鲁棒性表现，将...
并网逆变器耦合谐波电流源建模
Modeling of Coupled Harmonic Current Source for Grid-Connected Inverters
Shun Tao · Xinyi Zhu · Shaobo Xu · Yonghai Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
随着高比例新能源与电力电子设备的接入，电网背景谐波与并网逆变器之间的交互产生频率耦合效应，导致电网中出现额外的谐波分量。本文针对基于频率耦合的谐波源建模进行了深入研究，旨在解决现有研究在频率耦合建模方面的不足，为提升电力电子化电网的谐波稳定性提供理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的电能质量表现。随着电网电力电子化程度加深，逆变器与弱电网的谐波交互已成为影响系统稳定性的关键因素。通过建立精确的耦合谐波源模型，阳光电源可优化逆变器控制算法，提升在复杂背景谐波下的抗干扰能力，确保产品在弱电网环境下的并网合规性。建议将...
基于滑模控制的孤岛交流微网复功率共享新方法
A Novel Complex Power Sharing Based on Sliding Mode Control for Islanded AC Microgrids
Carlos Alfaro · Ramon Guzman · Antonio Camacho · Ángel Borrell 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
本文提出一种用于孤岛微网中构网型逆变器的新型复滑模控制策略，替代依赖下垂控制、通信式二次控制和虚拟阻抗的传统分层控制方法。通过建立基于视在功率微分方程的复相量模型，推导出线性化复数动态模型，简化了控制律设计。该策略具有三大优势：实现阻性和感性线路下的精确有功与无功功率分配，无需虚拟阻抗；对线路阻抗失配及负载变化、逆变器投切等外部扰动具备强鲁棒性；无需二次频率调节。实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该滑模复功率共享控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。核心优势在于：1）无需虚拟阻抗即可实现阻性/感性线路下的精确功率分配，可简化ST储能变流器的控制参数配置，提升多机并联系统的即插即用性；2）对线路阻抗失配和负载扰动的强鲁棒性，可增强...
一种电动汽车牵引逆变器快速电热模型
A Fast Electro-Thermal Model of Traction Inverters for Electrified Vehicles
Jin Ye · Kai Yang · Haizhong Ye · Ali Emadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种用于电动汽车牵引逆变器的快速电热模型。首先，构建并实验验证了考虑热耦合的电热模型。通过ANSYS-Fluent仿真，研究了热扩散效应、热对流及温度依赖性材料热特性对线性假设准确性的影响。
解读: 该研究提出的快速电热模型对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电力电子产品研发具有重要参考价值。在充电桩功率模块设计中，精确的热耦合建模能有效提升功率密度并优化散热结构。此外，该模型中关于温度依赖性材料特性的分析，可直接应用于阳光电源功率模块的寿命预测与可靠性评估，有助于提升产品在极端工况下的热稳定性，为...
利用逆变器非线性效应的被动式孤岛检测技术
Passive Islanding Detection Using Inverter Nonlinear Effects
David Diaz Reigosa · Fernando Briz · Cristian Blanco Charro · Juan M. Guerrero · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文分析了脉宽调制（PWM）电压源逆变器中由开关动作引起的电压畸变，并将其用于孤岛检测。逆变器的非理想特性（主要是死区时间）会在输出电压中产生与基波频率相关的谐波（如-5次、7次等）。研究表明，这些谐波特征可作为识别孤岛运行状态的有效手段。
解读: 孤岛检测是光伏逆变器和储能变流器（PCS）并网安全的核心功能，直接关系到电网合规性与人身安全。阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统在弱电网或多机并联场景下，对孤岛检测的灵敏度与抗干扰能力要求极高。该研究利用逆变器固有的死区效应进行被动式检测，无需额外注入扰动信号，有助于提升系统在...
减少开关管数量的串联电流源逆变器
Series-Connected Current Source Inverters With Less Switches
Ling Xing · Qiang Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
针对现有串联电流源逆变器（SC-CSI）开关管数量过多的问题，本文提出了一种新型拓扑结构。通过开发配套的调制策略和独特的变压器配置，实现了该拓扑的有效运行。实验验证了该方案在减少开关器件数量方面的可行性与性能。
解读: 该研究提出的减少开关管数量的电流源逆变器拓扑，对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有一定的参考价值。在追求高功率密度和低成本的趋势下，减少开关器件数量有助于降低系统损耗并提升可靠性。然而，电流源逆变器（CSI）在光伏并网中应用较少，主要受限于直流侧电感体积及控制复杂性。建议研发团队关注该拓扑在特...
一种用于多电平逆变器的高性能预测控制新方法
A Novel High-Performance Predictive Control Formulation for Multilevel Inverters
Zhituo Ni · Ahmed Abuelnaga · Mehdi Narimani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种具有长预测时域的高性能预测控制策略，旨在提升多电平逆变器的控制性能。有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）因其动态响应快、多目标优化能力强且无需PI调节器和PWM调制器等优势，在电力变换器领域备受关注。
解读: 该研究提出的长预测时域FCS-MPC算法，对阳光电源的核心产品线具有显著的技术赋能价值。在大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器中，多电平拓扑（如三电平/五电平）已广泛应用，该算法能有效解决传统MPC计算量大与动态性能之间的矛盾，显著提升系统在复杂电网环境下的暂态响应速度和多目标控...
基于无源性虚拟振荡控制的构网型逆变器增强同步稳定性
Enhanced Synchronization Stability of Grid-Forming Inverters With Passivity-Based Virtual Oscillator Control
Le Kong · Yaosuo Xue · Liang Qiao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种用于构网型逆变器（GFM）的增强同步稳定性无源虚拟振荡控制策略。通过引入端口受控哈密顿系统理论解决轨道稳定性问题，设计了能量泵浦与阻尼模块，使GFM在预设功率解下实现全局渐近稳定。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（Grid-Forming）技术路线。随着全球电网弱网化趋势加剧，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站对逆变器在弱电网下的稳定性要求极高。该无源性控制策略能有效提升系统在复杂电网环境下的同步稳定性，减少振荡风险。建议研发团队将其引入iSolarCloud智...
构网型逆变器的交叉形成控制与故障限流
Cross-Forming Control and Fault Current Limiting for Grid-Forming Inverters
Xiuqiang He · Maitraya Avadhut Desai · Linbin Huang · Florian Dörfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种针对电网故障下构网型（GFM）逆变器的“交叉形成”控制策略。该策略通过电压角度形成与电流幅值形成相结合，区别于传统的电压幅值/角度形成或电流幅值/角度跟随模式，旨在提升逆变器在故障期间的运行稳定性与故障限流能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站中构网型逆变器的技术演进方向。随着高比例可再生能源接入，弱电网下的电压支撑与故障穿越能力是核心竞争力。‘交叉形成’控制策略能有效解决传统GFM在故障期间过流保护与电压支撑之间的矛盾，提升系统在极端电网条件下的鲁棒性。建议研发团队...
一种基于随机电压/无功/压力优化的光伏智能逆变器参与的电-气综合系统节电电压调控技术
A Novel Stochastic Volt/VAR/Pressure Optimization-Based Conservation Voltage Reduction Technique in Integrated Electricity and Natural Gas Systems With PV Smart Inverters
Shahab Karamdel · Xiaodong Liang · Sherif O. Faried · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本文提出了一种用于电力与天然气综合系统的新型两阶段随机调压节电（CVR）技术，该技术采用混合整数二阶锥规划（MISOCP）模型来协调传统电压调节设备（有载分接开关（OLTC）和电容器组（CB））与光伏（PV）智能逆变器。在第一阶段，确定OLTC和CB的最优日前每小时设置以及智能逆变器的基本无功功率设置。在考虑预测负荷和光伏发电量的不确定性后，第二阶段通过下垂控制确定智能逆变器的无功功率调整量。同时，还提出了一种两步算法以提高随机问题的求解速度。所提出的随机CVR技术在修改后的IEEE 33节点电...
解读: 该随机电压/无功/压力优化技术对阳光电源SG系列智能逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中的光伏智能逆变器无功协同控制策略可直接应用于SG系列逆变器的电压支撑功能优化，通过动态调节无功出力实现CVR节能目标，降低配电网有功损耗5-8%。二阶段随机优化框架可集成至iSolarCl...
基于数字孪生的三相并网光伏逆变器稳定性监测与参数估计框架
A Digital Twin-Based Stability Monitoring and Parameter Estimation Framework for Three-Phase Grid-Connected Photovoltaic Inverters
Rituvic Pandey · Nishant Kumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种基于数字孪生（DT）的框架，用于三相并网光伏逆变器的实时稳定性监测与参数估计。该系统集成了三参数自适应最大功率点跟踪（MPPT）算法，实现了快速且无振荡的功率提取，并采用模型预测控制（MPC）实现电压源变换器的精确调节。
解读: 该研究直接契合阳光电源的核心业务。在组串式和集中式光伏逆变器产品中，引入数字孪生技术可实现远程实时状态监测与故障预警，显著提升运维效率。文中提到的自适应MPPT算法有助于提升复杂环境下的发电效率，而模型预测控制（MPC）的应用能进一步优化逆变器在弱电网下的动态响应性能。建议将该框架集成至iSolar...
一种用于并联逆变器的通用零共模PWM及差模环流优化方法
A General Zero Common-Mode PWM for Paralleled Inverters and Optimization of Differential-Mode Circulating Current
Zhenyu Wang · Dong Jiang · Zewei Shen · Wei Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对并联逆变器中零共模（ZCM）SVPWM方案导致的调制比降低及差模环流（DMCC）恶化问题，本文提出了一种通用ZCM方案。该方法通过优化脉冲分配，在消除共模电压的同时，有效抑制了差模环流，从而减小了耦合电感的体积需求。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式逆变器在多机并联运行场景下的核心痛点。通过优化PWM策略抑制差模环流，不仅能显著降低对耦合电感体积和成本的要求，提升功率密度，还能减少环流损耗，提高整机效率。建议研发团队在大型地面电站集中式逆变器及工商业组串式逆变器并联方案中引入该控制算法，以优化系统体积，降低磁...
基于宽禁带半导体的二极管钳位多电平逆变器中开关电压不平衡问题的表征
Characterization of Switch Voltage Unbalance Issue in WBG-Based Diode Clamped Multilevel Inverters
Ali Halawa · Kangbeen Lee · Mikayla Benson · Jinyeong Moon 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
基于宽禁带（WBG）半导体的多电平逆变器，特别是氮化镓（GaN）基中点钳位（NPC）拓扑，因其高开关速度、高效率和高功率密度而备受关注。然而，研究发现该拓扑存在独立于直流侧电容电压不平衡之外的开关器件电压不平衡问题，这可能影响系统的可靠性与性能。
解读: 该研究针对GaN器件在NPC多电平拓扑中的电压不平衡问题，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及户用光伏逆变器研发具有重要参考价值。随着阳光电源在产品中逐步引入宽禁带半导体以提升效率和功率密度，解决开关电压不平衡问题是确保系统长期可靠性的关键。建议研发团队在设计高频NPC拓扑时，重点优化驱动电路布局与...
一种单相并网逆变器的同步方法
A Synchronization Method for Single-Phase Grid-Tied Inverters
Lenos Hadjidemetriou · Elias Kyriakides · Yongheng Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
单相并网逆变器控制器需进一步优化，以满足电网对电能质量和故障穿越能力的标准要求。同步技术作为核心环节，其响应速度直接决定了逆变器的整体性能。本文提出了一种新型同步方法，旨在提升系统在复杂电网环境下的稳定性和动态响应能力。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的户用光伏逆变器及小型组串式逆变器产品线。单相逆变器在户用场景中对电网电压波动及频率变化的适应性要求极高，尤其是在弱电网环境下。该同步方法有助于提升阳光电源逆变器在电网故障期间的低电压穿越（LVRT）性能，确保产品在满足全球严苛电网准入标准的同时，提供更优的电能质量。建议研发...
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