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中点钳位双有源桥变换器的电容电压平衡
Capacitor Voltage Balancing for Neutral Point Clamped Dual Active Bridge Converters
M. A. Awal · Md Rashed Hassan Bipu · Oscar Andres Montes · Hao Feng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种针对全桥中点钳位（NPC）双有源桥（DAB）变换器的电容电压平衡方法。现有技术主要通过根据电压偏差主动选择小电压矢量（即连接直流母线上、下电容至变压器绕组）来实现平衡。该研究优化了控制策略，提升了变换器在直流母线电容电压不平衡情况下的运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率PCS产品具有重要价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展，三电平NPC拓扑在提升效率和降低器件电压应力方面优势显著。该电容电压平衡控制策略能够有效解决三电平DAB变换器中点电位漂移问题，提升系统在复杂工况下的可靠...
中点钳位模块化多电平变换器所需储能评估以实现低压电网变换器小型化
Evaluation of Required Energy Storage in Neutral-Point-Clamped Modular Multilevel Converter for Downsizing Low-Voltage Grid Converters
Takuro Arai · Kei Sekiguchi · Hiroshi Mochikawa · Kenichiro Sano 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文通过理论分析和实验验证，明确了中点钳位模块化多电平变换器（NPC-MMC）所需的储能容量，旨在实现电容尺寸的定量比较。NPC-MMC结合了公共直流电容的三电平结构与斩波单元，可将斩波单元数量减少一半，为变换器的小型化设计提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的NPC-MMC拓扑及电容优化方法，对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率光伏逆变器产品线具有重要参考价值。通过减少斩波单元数量并优化储能电容设计，有助于进一步提升PowerTitan等大型储能系统的功率密度，降低设备体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在低压大电流并网场景下的效率表现，评...
一种基于混合调制的补偿分量注入法，用于最小化五电平飞跨电容整流器的中点电压振荡
A Compensation Component Injection Method Based on a Hybrid Modulation for Minimizing the Neutral-Point Voltage Oscillations in a Five-Level Flying Capacitor Rectifier
Peng Zhang · Xuezhi Wu · Wenzheng Xu · Jingdou Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对多电平变换器直流侧电容中点电压振荡问题，本文提出了一种基于混合调制的补偿分量注入法。该方法通过获取等效调制波，有效抑制了五电平飞跨电容整流器中的中点电压波动，提升了系统输出电能质量与运行稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的高功率密度逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进，中点电压平衡是提升系统可靠性和效率的关键。该混合调制与补偿注入方法可优化阳光电源PowerTitan等大功率储能系统的控制策略，减少电容纹波，从而降低对直流侧电容的选型...
中压级联三电平中点钳位变换器直流电压不平衡分析与抑制
Analysis and Mitigation of DC Voltage Imbalance for Medium-Voltage Cascaded Three-Level Neutral-Point-Clamped Converters
Jinlei Chen · Wenlong Ming · Carlos Ernesto Ugalde-Loo · Sheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
级联三电平中点钳位（3L-NPC）变换器是中压直流（MVdc）应用的重要方案。相比模块化多电平变换器（MMC），其成本优势明显，已应用于英国ANGLE-DC等示范项目。本文重点研究了子模块间的直流电压不平衡问题及其抑制策略，旨在提升中压电力转换系统的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的中压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网方案具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，级联多电平拓扑是提升功率密度和降低成本的关键路径。文中探讨的直流电压平衡控制策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升系统在复杂工况下的直流侧稳定性，减...
基于最优占空比模型预测控制的无电解电容Vienna整流器中点电压波动抑制
Neutral Point Voltage Fluctuation Suppression for Electrolytic Capacitorless Vienna Rectifiers Based on Optimal Duty Cycle Model Predictive Control
Jiarui Wang · Gaolin Wang · Qiwei Wang · Zhijian Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
为提升Vienna整流器寿命，可用薄膜电容替代直流侧电解电容，但会导致中点电压波动及输入电流谐波增加。本文提出一种基于三矢量占空比优化的模型预测控制策略，有效抑制了中点电压波动并改善了输入电流质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及工商业储能PCS产品线具有重要参考价值。随着行业对高功率密度和长寿命的需求提升，采用薄膜电容替代电解电容是趋势，但需解决中点平衡难题。该文提出的最优占空比模型预测控制（MPC）能有效提升三电平拓扑在弱电网或低电容配置下的稳定性。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器及P...
一种基于载波调制的三电平简化中点钳位逆变器自适应模型预测电流控制
A Novel Adaptive Model Predictive Current Control for Three-Level Simplified Neutral-Point-Clamped Inverter With Carrier-Based Modulation
Fubing Jin · Tianhao Qie · Yulin Liu · Yong Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种针对三电平简化中点钳位逆变器（3L-SNPCI）的自适应模型预测电流控制（MPCC）策略。该方法通过引入一种高精度、快速收敛的参数观测器，解决了传统MPCC对系统模型参数依赖性强的问题，并结合无差拍控制提升了系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流方案，通过引入自适应模型预测控制（MPCC），可有效降低对系统参数（如电感值）的依赖，提升在复杂电网环境下的电流控制精度和动态响应速度。此外，该算法结合载波调制，有助于进一步优化开关损耗并提升系统...
一种用于三电平中点钳位逆变器驱动感应电机的固定开关频率直接模型预测控制
A Fixed Switching Frequency Direct Model Predictive Control for Neutral-Point-Clamped Three-Level Inverters With Induction Machines
Qifan Yang · Petros Karamanakos · Eyke Liegmann · Wei Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种针对三相三电平中点钳位（NPC）逆变器驱动感应电机的直接模型预测控制（MPC）方案。该算法在保持直接控制策略优势的同时，实现了固定开关频率运行，并使定子电流的谐波频谱呈现离散分布，有效改善了系统的输出性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器，以及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。目前阳光电源的高功率密度产品广泛采用三电平拓扑，传统的MPC算法虽动态响应快，但开关频率不固定导致滤波器设计困难。本文提出的固定开关频率MPC方案，能有效优化输出谐波特性，降低滤波器体积与损耗，提升系统并网电...
双信号PWM下三电平T型逆变器统一容错控制与中点电压平衡策略
A Unified Fault Tolerant Control and Neutral-Point Voltage Balance Strategy for Three-Level T-Type Inverters Under Double Signal PWM
Mingzhe Wu · Jupeng Pang · Zunmin Ma · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对三电平T型逆变器在开路故障下的高可靠性需求，本文提出了一种高性能容错控制策略。该策略解决了故障导致开关状态减少而引发的中点电压失衡问题，通过优化控制算法，在保证逆变器故障后持续运行的同时，有效维持了直流侧中点电压的平衡，提升了系统的工业应用可靠性。
解读: 该研究直接针对三电平T型逆变器的核心可靠性问题，与阳光电源组串式逆变器及大型集中式逆变器产品线高度契合。T型拓扑是阳光电源高效率逆变器的主流选择，该容错控制策略能显著提升产品在极端工况下的生存能力，减少故障停机时间。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器底层控制固件中，...
具有自平衡和升压能力的有源中点箝位七电平逆变器
Active-Neutral-Point-Clamped Seven-Level Inverter with Self-Balancing and Boost Capability
作者未知 · 电源学报 · 2025年11月 · Vol.2025
提出一种基于开关电容的新型ANPC七电平逆变器，仅用10个开关管、2个二极管和1个开关电容，实现1.5×VDC峰值输出；具备直流分压电容与开关电容双重自平衡能力，降低器件电压应力，提升升压比，适用于分布式发电与电动汽车。
解读: 该拓扑显著提升多电平逆变器的升压比与电容自均衡能力，可直接赋能阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在低压直流侧（如1000V以下电池簇）实现更高交流输出电压，减少升压DC-DC环节；亦适用于组串式逆变器在弱光/低压工况下的高效启动与宽范围MPPT。建议在下一代高功率密度、宽输入电压范...
背靠背三电平NPC变换器共模电压抑制与中点电位平衡的综合研究
A Comprehensive Study of Common Mode Voltage Reduction and Neutral Point Potential Balance for a Back-to-Back Three-Level NPC Converter
Xiaona Xu · Zedong Zheng · Kui Wang · Bo Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文针对背靠背三电平NPC变换器，提出了一种共模电压（CMV）抑制与中点电位平衡的综合控制方法。基于相移PWM调制，引入零序电压（ZSV）注入技术，通过将ZSV解耦为CMV抑制分量与中点电位平衡分量，实现了对变换器电性能的优化控制。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是大型集中式光伏逆变器及风电变流器。三电平NPC拓扑是阳光电源大功率产品（如SG系列集中式逆变器）的主流选择。共模电压抑制对于降低电磁干扰、延长电机/变压器寿命至关重要；而中点电位平衡则是保证三电平拓扑可靠运行的关键。该论文提出的ZSV注入策略可直接优化现有产...
一种评估维也纳整流器中点电压波动对输入电流质量影响的新方法
A Novel Method to Evaluate the Influence of Vienna Rectifier Neutral-Point Voltage Fluctuation on Input Current Quality
Zhou He · Hongfa Ding · Zibo Chen · Zhuyu Xun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
维也纳整流器固有的中点电压波动会影响输入电流质量，但现有文献缺乏深入分析。本文基于三电平到两电平空间矢量调制变换，提出了一种评估中点电压波动对输入电流质量影响的新方法。
解读: 维也纳整流器作为高性能三相PFC拓扑，常用于阳光电源的高功率密度充电桩及部分工业电源模块中。中点电压平衡是三电平拓扑控制的核心难点，直接影响输出谐波及器件应力。该研究提出的评估方法有助于优化阳光电源充电桩产品的控制算法，通过更精准的SVPWM策略抑制中点波动，从而提升输入电流总谐波畸变率（THD）指...
耦合十开关三相三电平逆变器的共模电压抑制与中点电压控制空间矢量调制
Common-Mode Voltage Reduction and Neutral-Point Voltage Control Using Space Vector Modulation for Coupled Ten-Switch Three-Phase Three-Level Inverter
Xiaojun Deng · Hongliang Wang · Xiaonan Zhu · Hanzhe Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对耦合十开关三相三电平逆变器（TP-TLI）在SVPWM控制下存在的共模电压（CMV）高及中点电压（NPV）不平衡问题，本文提出了一种集成CMV抑制与NPV控制的改进SVPWM策略。通过优化选择低CMV矢量并调整序列，有效提升了系统性能。
解读: 该研究针对三电平拓扑的共模电压抑制与中点平衡控制，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要的参考价值。三电平技术是目前提升逆变器效率与功率密度的核心，通过优化SVPWM算法，可以有效降低电磁干扰（EMI），减少对滤波器体积的要求，从而优化整机成本与可靠性。建议研发团队在Power...
针对中点电压不平衡的双输入三电平T型逆变器共模电压抑制的载波基不连续空间矢量脉宽调制
A Carrier-Based Discontinuous Space-Vector PWM for Common-Mode Voltage Reduction in Dual-Input Three-Level T-Type Inverters With Unbalanced Neutral-Point Voltages
Qingzeng Yan · Haoming Chen · Tianrun Zhao · Xibo Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对双输入三电平T型逆变器在中点电压不平衡时共模电压（CMV）升高的问题，本文提出了一种新型不连续空间矢量脉宽调制（RCMV-DSVPWM）策略。通过分析不平衡中点电压下的矢量CMV特性，重构空间矢量图并优化开关序列，有效降低了系统的共模电压。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品——三电平T型组串式逆变器及储能PCS。在光伏发电和储能系统中，中点电压平衡控制是提升电能质量和系统可靠性的关键。通过引入RCMV-DSVPWM策略，可有效降低漏电流，减少对电网的电磁干扰，并提升系统在复杂工况下的稳定性。建议研发团队在下一代高功率密度组串式逆变器及...
用于五电平嵌套中点钳位逆变器全频运行的简化有限集模型预测控制
Simplified Finite-Set Model Predictive Control for Full-Frequency Operation of Five-Level Nested Neutral-Point-Clamped Inverters
Qingle Sun · Zifan Lin · Zhifu Wang · Herbert Ho Ching Iu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种用于五电平嵌套中点钳位（5L-NNPC）逆变器的简化有限集模型预测控制（FS-MPC）算法。该算法在保证低电流谐波和全频运行性能的同时，显著降低了计算负担并简化了权重因子的整定过程，提升了复杂多电平拓扑的控制效率。
解读: 该研究针对多电平拓扑的控制优化，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。5L-NNPC拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率。该简化FS-MPC算法通过降低计算复杂度，有助于在现有DSP/FPGA硬件平台上实现更复杂的控制策略，提升逆变器在弱电网环境下的电能质量...
并联交错三电平中点钳位逆变器的谐波建模、分析与抑制
Modeling, Analysis, and Reduction of Harmonics in Paralleled and Interleaved Three-Level Neutral Point Clamped Inverters With Space Vector Modulation
Ruirui Chen · Jiahao Niu · Handong Gui · Zheyu Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
三相三电平逆变器并联在工业应用中日益普及。本文针对采用空间矢量调制（SVM）的三电平中点钳位（NPC）逆变器，建立了谐波计算分析模型，并研究了交错角对直流侧、交流侧谐波及电磁干扰（EMI）的影响，为优化逆变器性能提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是大功率组串式逆变器和集中式逆变器。三电平NPC拓扑是目前光伏逆变器实现高效率和高功率密度的关键技术。通过对并联交错技术的谐波建模与优化，阳光电源可进一步提升大功率机型的输出电能质量，降低滤波器体积与EMI水平，从而优化系统成本。建议研发团队将该谐波分析模型集...
一种用于减少开关数量的准Z源三电平逆变器中同时降低共模电压与平衡中点电压的新型调制方案
A Novel Modulation Scheme for Simultaneous Common-Mode Voltage Reduction and Neutral-Point Voltage Balance in the Reduced Switch Count Quasi-Z-Source Three-Level Inverter
Xiaoyan Li · Changwei Qin · Zhiyuan Chu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种针对减少开关数量的准Z源三电平逆变器（RSC-QZS-TLI）的新型调制方案。该拓扑在保持准Z源逆变器输入电流连续性优势的同时，有效降低了开关数量与系统成本。针对该拓扑面临的共模电压（CMV）高及中点电压（NPV）不平衡挑战，该方案通过优化调制策略，实现了系统性能的提升。
解读: 该研究针对的RSC-QZS-TLI拓扑在降低系统成本和提高功率密度方面具有潜力，与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线高度相关。通过优化调制策略解决CMV和NPV平衡问题，有助于提升逆变器在复杂电网环境下的电磁兼容性（EMC）和输出电能质量。建议研发团队关注该调制方案在PowerTit...
一种具有全电压平衡能力的双极性低压直流电网改进型三电平中点钳位变换器系统
An Improved Three-Level Neutral Point Clamped Converter System With Full-Voltage Balancing Capability for Bipolar Low-Voltage DC Grid
Bowei Li · Hao Tian · Li Ding · Xuesong Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
双极性低压直流电网是电力分配的有效方案。三电平中点钳位（3L-NPC）变换器作为该场景的候选方案，在非对称运行下存在电压平衡能力受限的问题。本文详细研究了传统3L-NPC的电压平衡极限，并提出了一种改进型拓扑，实现了全电压平衡能力，提升了直流电网的运行稳定性。
解读: 该研究针对3L-NPC拓扑在直流侧电压平衡方面的局限性进行了优化，这对阳光电源的储能变流器（PCS）及直流微网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，直流侧电压平衡直接影响电池组的寿命与系统效率。该改进型拓扑可提升系统在复杂负载或非对称工况下的鲁棒性，建议研发团队关注其在模...
一种用于T型三电平变换器的降低共模电压、开关损耗及中点电压控制的载波基不连续PWM策略
A Carrier-Based Discontinuous PWM Strategy for T-Type Three-Level Converter With Reduced Common Mode Voltage, Switching Loss, and Neutral Point Voltage Control
Weidong Jiang · Haoran Jiang · Shengyu Liu · Shengzhi Ji 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种针对T型三电平变换器的新型载波基不连续脉宽调制（CB_DPWM）策略。该策略被称为RCMV_CB_DPWM，其核心优势在于能够有效降低共模电压（CMV），同时减少开关损耗，并消除中点电压（NPV）的直流偏置，从而提升变换器的整体性能与稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器（尤其是组串式和集中式产品）及储能变流器（PCS）。T型三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器和储能产品的主流拓扑之一。该研究提出的RCMV_CB_DPWM策略在降低共模电压方面具有显著优势，有助于减小漏电流，提升系统电磁兼容性（EMC）表现；同时，降低开关...
一种低输出频率下嵌套中点钳位变换器的电压平衡空间虚拟矢量调制方法
A Space Virtual-Vector Modulation With Voltage Balance Control for Nested Neutral-Point Clamped Converter Under Low Output Frequency Conditions
Longcheng Tan · Bin Wu · Mehdi Narimani · Dewei Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
嵌套中点钳位（NNPC）变换器作为一种四电平拓扑，适用于中压大功率场景。其优势在于无需器件串联即可实现宽电压范围运行，且相比传统四电平拓扑减少了二极管和电容数量。然而，该拓扑在低输出频率下存在严重的电容电压平衡问题。本文提出了一种空间虚拟矢量调制策略，有效解决了该问题。
解读: 该研究针对NNPC四电平拓扑的电压平衡控制，对阳光电源的中压大功率逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，多电平拓扑能有效降低开关损耗并提升电能质量。该虚拟矢量调制技术可优化阳光电源在大功率变流器低频运行（如电...
双逆变器馈电感应电机驱动多电平逆变器堆叠直流母线电容中点电压的瞬时平衡
Instantaneous Balancing of Neutral-Point Voltages for Stacked DC-Link Capacitors of a Multilevel Inverter for Dual-Inverter-Fed Induction Motor Drives
Apurv Kumar Yadav · K. Gopakumar · Krishna Raj R · Loganathan Umanand 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种用于变速驱动的多电平逆变器（MLI）堆叠直流母线中点（NP）电压瞬时平衡的新方法。该堆叠式MLI利用串联直流源和中点来获得所需的电平。通过在每相中使用低压电容馈电的级联H桥（CHB）来实现中点电压的平衡。
解读: 该技术主要针对多电平拓扑中的中点电位平衡问题，这对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式光伏逆变器具有参考价值。虽然本文侧重于电机驱动应用，但其提出的级联H桥辅助平衡策略可为阳光电源在开发更高电压等级（如1500V及以上）的逆变器时，优化直流母线电容电压控制、降低纹波及提升功率模块可靠性提供...
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