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通过NPC逆变器容错运行提高电机驱动可靠性
Reliability Improvement by Fault-Tolerant Operation of NPC Inverter for Motor Driving
Mikhail Savastianov · Keyue Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
三电平逆变器的高可靠性运行对于避免设备损坏、停机及经济损失至关重要。本文研究了三电平中点钳位（NPC）逆变器在所有可能的开路和短路故障组合下的表现，并提出了一种无需增加额外硬件的故障后运行新方法，提供了全面的解决方案。
解读: 该研究针对NPC三电平拓扑的容错控制，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）广泛采用三电平拓扑，提升故障下的容错运行能力可显著降低运维成本，提高系统可用性。建议研发团队借鉴该文无需额外硬件的容错策略，将其集成至iSolarCl...
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...
NPC逆变器中载波重叠调制与空间矢量调制等效性分析
Analysis of Carrier Overlap Modulation and Space Vector Modulation Equivalence in NPC Inverters
Haoting Du · Yingjie He · Zhengchen Zhao · Shenglun Zhuang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文针对中点钳位（NPC）逆变器在低调制比下出现的电平退化问题，探讨了载波重叠脉宽调制（COPWM）技术。通过分析其独特的倍频特性，研究了COPWM与空间矢量脉宽调制（SVPWM）在性能上的等效性，为提升工业逆变器在低负载工况下的输出质量提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。在光伏电站运行中，逆变器常需在低辐照度（低调制比）工况下工作，NPC三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流选择。通过深入理解COPWM与SVPWM的等效性，研发团队可优化调制策略，有效解决低调制比下的谐波畸变和电平退化问题，提升系统在弱...
中等调制比下实现应力重分配的三电平中点钳位逆变器调制方法
Modulation Methods for Three-Level Neutral-Point-Clamped Inverter Achieving Stress Redistribution Under Moderate Modulation Index
Ke Ma · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文研究了三电平中点钳位（3L-NPC）逆变器在中等调制比下的损耗与热行为，该工况常见于电网电压跌落或电机调速过程。文中提出了一系列新型空间矢量调制方法，旨在重新分配功率器件间的热负载，从而优化系统热稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器中广泛使用的3L-NPC拓扑。在中等调制比（如电网电压波动或低电压穿越工况）下，功率器件的热分布不均是制约逆变器可靠性的关键瓶颈。通过优化空间矢量调制策略实现热应力重分配，不仅能显著提升逆变器在极端工况下的寿命，还能在不增加硬件成本的前提下...
基于空间矢量调制
SVM）的T型中点钳位
Zheng Wang · Xueqing Wang · Jiawei Cao · Ming Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种基于矢量空间分解的直接转矩控制（DTC）方案，用于T型中点钳位（T-NPC）三电平逆变器驱动的双定子绕组永磁同步电机系统。该方案通过引入高效的空间矢量调制技术，为高功率、高可靠性应用场景提供了一种有效的控制解决方案。
解读: 该技术涉及三电平T-NPC拓扑及高性能电机控制算法，与阳光电源的高功率密度逆变器及风电变流器产品线具有技术关联性。T-NPC拓扑在提升逆变器效率和降低谐波方面具有优势，适用于阳光电源的大功率组串式逆变器或风电变流器设计。虽然目前主要针对双定子电机驱动，但其空间矢量调制（SVM）优化策略和多电平控制逻...
一种用于微电网的主从模型预测控制方法
A Master-Slave Model Predictive Control Approach for Microgrids
Fernanda Carnielutti · Mokhtar Aly · Margarita Norambuena · Jiefeng Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于微电网的主从有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略。研究构建了一个包含主控NPC逆变器（连接储能系统）和两个从控NPC逆变器（连接光伏阵列）的微电网系统，并配备了LC/LCL滤波器及负载，旨在优化微电网在不同运行模式下的控制性能。
解读: 该研究采用的主从FCS-MPC控制策略与阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器业务高度契合。在微电网应用场景中，通过主从控制协调储能PCS与光伏逆变器，能显著提升系统动态响应速度和电能质量。建议研发团队关注该算法在多机并联运行下的计算负担优化，并将其应用于iSolarCloud智能...
NPC逆变器驱动双三相交流电机的中点电压平衡策略
Neutral-Point Voltage-Balancing Strategies of NPC-Inverter Fed Dual Three-Phase AC Motors
Zhiqiang Dong · Chenchen Wang · Kai Cui · Qian Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文阐述了三电平中点钳位（NPC）逆变器驱动双三相交流电机的中点电位振荡机理。针对双三相电机驱动系统，NPC逆变器可作为六相系统或两个独立三相系统进行控制。文章在此基础上扩展了传统的控制策略，以实现中点电压的有效平衡。
解读: 该研究聚焦于三电平NPC拓扑的中点平衡控制，这与阳光电源核心产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能PCS）中广泛使用的三电平技术高度契合。虽然本文针对的是电机驱动领域，但其提出的中点电压平衡算法对提升大功率逆变器在复杂负载下的输出电能质量、降低直流侧电容电压波动具有重要的参考价值。建议研发团队关注该平...
级联全桥NPC逆变器级联开路故障的无缝容错模型预测控制
Seamless Fault-Tolerant Model Predictive Control for Cascaded Full-Bridge NPC Inverters With Cascaded Open-Circuit Faults
Xinwei Wei · Chunguang Ren · Peng Wang · Xiaoqing Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
针对级联逆变器在多级开路故障（OCF）下，传统硬件容错方法诊断耗时长、波形畸变严重及功率降额的问题，本文提出了一种无缝容错模型预测控制（SFTMPC）策略。该方法通过优化控制算法，在故障发生时实现快速响应与平滑切换，有效提升了系统的可靠性与输出电能质量。
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。大型光伏与储能系统常采用多电平级联拓扑，该研究提出的无缝容错控制策略，能够显著提升系统在功率模块故障时的鲁棒性，减少因故障导致的停机时间与功率损失。建议研发团队关注其在iSolarCloud智能运维平台中的应...
面向三相三电平NPC逆变器的数据驱动定量多目标有限控制集模型预测控制
Data-Driven Quantitative Multiobjective Finite-Control-Set Model Predictive Control for Three-Phase Three-Level NPC Inverters
Xu Zhang · Zhixun Ma · Haichuan Niu · Xiang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对三相三电平中点钳位（NPC）逆变器的数据驱动定量多目标有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）方法。该方法旨在精确控制开关频率和中点电压，通过将开关权重因子和中点电压权重因子作为输入，实现了对系统性能的定量优化。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大型地面光伏电站及工商业场景中广泛使用的三电平NPC组串式和集中式逆变器。通过数据驱动的定量多目标FCS-MPC算法，可以有效解决传统MPC中权重因子难以整定、开关频率波动大及中点电位不平衡的痛点。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度逆变器的控制固件开发...
并网NPC逆变器开路故障诊断与容错控制
Open-Circuit Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control for a Grid-Connected NPC Inverter
Ui-Min Choi · June-Seok Lee · Frede Blaabjerg · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种并网中点钳位（NPC）逆变器系统的开路故障检测方法，并针对钳位二极管开路故障提出了相应的容错控制策略。针对并网条件下传统方法难以通过输出畸变识别故障开关位置的问题，该研究提供了有效的解决方案。
解读: 该研究直接针对NPC（三电平）拓扑，这是阳光电源组串式逆变器和集中式逆变器中广泛应用的核心技术。随着光伏电站对可靠性要求的提升，该故障诊断与容错控制技术可直接应用于iSolarCloud智能运维平台，实现故障的快速定位与预警。同时，该容错控制策略能显著提升逆变器在极端工况下的运行稳定性，减少停机损失...
无短路与死区问题的改进型NPC逆变器
Improved NPC Inverters Without Short-Circuit and Dead-Time Issues
Ashraf Ali Khan · Usman Ali Khan · Furqan Ahmed · Honnyong Cha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
传统中点钳位（NPC）逆变器存在短路风险，通常需引入死区时间来规避，但这会导致输出电压降低及波形畸变。本文探讨了双Buck NPC（DB-NPC）和分立电感NPC（SI-NPC）等拓扑，旨在从电路结构层面解决短路问题，从而消除死区时间带来的负面影响，提升逆变器性能。
解读: 该研究直接针对NPC拓扑的核心痛点，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。目前阳光电源的高功率密度逆变器广泛采用三电平技术，通过引入DB-NPC或SI-NPC等改进型拓扑，可在不牺牲输出质量的前提下消除死区时间，显著提升逆变器效率并降低谐波畸变。建议研发团队评估该拓扑在下一代高...
混合双逆变器与NPC六相驱动系统
Hybrid Dual and NPC Six-Phase Drive Systems
Victor Felipe Moura Bezerra Melo · Cursino Brandao Jacobina · Nady Rocha · Reuben Palmer Rezende de Sousa 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文提出了两种混合六相电机驱动系统。该拓扑通过不同类型的变换器为电机的两组三相绕组供电，旨在作为传统六桥臂两电平逆变器与更复杂结构之间的折中方案，以优化系统性能与复杂度。
解读: 该研究探讨的多电平混合拓扑在提升功率密度和输出电能质量方面具有参考价值。对于阳光电源而言，虽然该文侧重于电机驱动，但其采用的NPC（中点钳位）与两电平混合架构的思路，可借鉴于大功率光伏逆变器或风电变流器的拓扑优化。特别是在追求更高效率和更低谐波的场景下，这种混合拓扑有助于降低功率器件的应力。建议研发...
一种基于降阶观测器的并网NPC逆变器开关管开路与电流传感器故障同步诊断方法
A Reduced-Order Observer-Based Method for Simultaneous Diagnosis of Open-Switch and Current Sensor Faults of a Grid-Tied NPC Inverter
Shuiqing Xu · Wenzhan Huang · Darong Huang · Hongtian Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种针对并网中点钳位（NPC）逆变器的降阶观测器同步诊断策略，用于解决开关管开路和电流传感器故障。通过构建NPC逆变器的增广描述符系统，将电流传感器故障转化为广义状态向量，并利用矩阵变换实现故障解耦，有效提升了系统的故障诊断精度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能PCS）具有极高的应用价值。NPC三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流方案，该故障诊断算法能够显著提升设备在复杂电网环境下的运行可靠性，减少非计划停机，降低运维成本。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过边缘计算实现...
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...
基于高频变压器硬件分离器的容错NPC推进逆变器三线传导发射测量与分离
Measuring and Separating Conducted Three-Wire Emissions From a Fault-Tolerant, NPC Propulsion Inverter With a Split-Battery Using Hardware Separators Based on HF Transformers
Anton Kersten · Karl Oberdieck · Jerome Gossmann · Andreas Bubert 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了电动汽车牵引电池电缆上的传导发射问题，旨在限制电磁干扰（EMI）。针对容错型三电平NPC推进逆变器，文章提出了一种利用高频变压器硬件分离器测量并分离直流侧三线共模（CM）和差模（DM）噪声的方法，为优化EMI滤波器设计提供了关键数据支持。
解读: 该研究对于阳光电源的电动汽车充电桩及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着高功率密度电力电子设备的应用，EMI噪声抑制成为提升系统电磁兼容性（EMC）的关键。文中提出的高频变压器分离技术可用于优化充电桩功率模块的EMI滤波器设计，降低传导干扰。此外，对于PowerTitan等储能系统，该方法可用于分...
提高可靠性的NPC逆变器PWM方法研究
Reliability Enhanced PWM for NPC Inverter Focusing on Lifetimes of DC-link Capacitors and Power Devices
Dong-Jin Lee · Jae-Heon Choi · Ui-Min Choi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
功率器件与直流母线电容通常被视为电力变换器中可靠性最关键的元件，其热应力导致的损耗是引发失效的主要原因。已有研究通过降低热负荷提出了多种改进寿命的PWM方法，但大多仅单独考虑某一类元件。本文提出一种新型PWM策略，可同时降低NPC逆变器中直流母线电容与功率器件的热应力，从而协同提升整体可靠性。通过仿真与实验验证了所提方法的有效性与可行性。
解读: 该可靠性增强PWM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。文章提出的协同优化策略可同时降低直流母线电容和功率器件热应力，直接契合阳光电源三电平NPC拓扑架构。在储能系统长周期运行场景下，该方法可显著延长关键元件寿命，降低OPEX成本。建议将此技术集成到iS...