Nancy M. Haegel · Sarah R. Kurtz · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月

2024年，光伏发电（PV）约占全球新增发电装机容量的70%，延续了过去五年其占比持续增长的趋势。光伏发电装机量和发电量的年度增幅均保持在显著水平（分别约为32%和28%），而电网级电池储能再次实现了三位数的百分比增长（113%）。低碳能源（水电、核电、风电和太阳能）联合发电的占比超过了40%这一全新阈值。自2021年首次发表以来，这篇年度文章多方收集信息并进行系统呈现，旨在为《电气与电子工程师协会光伏期刊》（IEEE Journal of Photovoltaics）的读者提供参考。

解读: 该研究揭示光伏装机主导地位及高比例并网挑战，对阳光电源战略布局具有重要指导意义。针对电网集成难题，可优化SG系列逆变器的构网型GFM控制算法，提升弱电网适应性；针对储能配套需求，可强化PowerTitan系统与光伏的协同调度能力，通过ST系列储能变流器实现更精准的削峰填谷与频率支撑。研究强调的政策稳...

Yong Li · Xiren Zhang · Yanjian Peng · Can Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

随着分布式光伏（PV）在配电网中的渗透率不断提高，时变的光伏发电可能会导致严重的电压问题。利用光伏逆变器的无功容量进行电压调节，为缓解传统无功补偿装置的局限性提供了一种可行的解决方案。本文针对高光伏渗透率的配电网，提出了一种基于在线加速对偶上升法（ADAM）的电压控制策略。首先，将电压控制问题表述为一个凸二次优化问题，在考虑电压和无功输出容量运行约束的条件下，维持光伏节点的电压在允许范围内。然后，提出采用ADAM以分布式方式求解该优化问题。通过在传统对偶上升法（DAM）中加入加速算法，所提方法能...

解读: 该加速对偶上升协调电压控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的无功调节功能具有重要应用价值。研究提出的分布式凸优化求解方法可直接集成到逆变器的本地控制器中，通过快速响应算法实现多台逆变器间的协调无功调控，有效解决高比例光伏接入导致的电压越限问题。该技术可与阳光电源现有MPPT算法协同工作，在保证最大功...

Xiaodong Yang · Chengjia Zhang · Lijian Ding · Jie Yang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

光伏接入不对称及直流源荷的时变特性导致多电压等级双极性直流（MBDC）配电系统出现极间不平衡、越限和不稳定等多重电压问题。本文基于多电压层级双极潮流，提出一种综合电压调节方法以提升系统整体电压性能。首先构建适用于多子系统优化的双极直流潮流模型，结合双极配电系统与双极直流变压器（DCT）建模；进而分析不同电压层级下电压问题成因，确定电力电子设备的调控策略。针对传统方法仅能处理单一电压层级单一问题的局限，本文通过协调跨电压层级的异构资源，实现多层级协同调控，增强电能质量改善能力并避免设备过度使用。在...

解读: 该多电压等级双极性直流配电系统综合电压调节技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双极直流潮流模型和多层级协同调控策略，可直接应用于阳光电源直流侧储能系统的电压管理优化，解决光伏接入不对称导致的极间不平衡问题。特别是跨电压层级异构资源协调控制方法...

Vaskar Sarkar · Sadhana Anantha · Vinay Kumar Kolakaluri · Chanukya Sura 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

准确分析光伏（PV）面板的电流 - 电压特性对于许多基于模型的控制和规划应用至关重要。本文致力于为光伏面板组成电池的全局参数估计开发一个稳健的框架，以便能够针对任意环境条件解析得出面板特性。所提出的全局参数估计仅通过使用实验数据进行，并考虑光伏电池等效电路中任意数量的二极管。完全避免使用数据表信息，因为由于面板容量随时间下降，从长远来看，面板数据表可能会失效。同时，不使用任何启发式/元启发式技术，而是设计了一个纯粹的确定性优化程序，通过最小二乘误差曲线拟合方法来获取光伏电池的全局参数。为了增强参...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏电池全局参数估计技术具有显著的工程应用价值。该技术的核心创新在于摆脱了对数据手册的依赖，仅通过实验数据即可实现光伏电池参数的精确估计，这直接契合了阳光电源在光伏逆变器和智能运维领域的实际需求。 对于阳光电源的产品线而言，这项技术可在多个层面创造价值。首先，在光伏逆...

Victoria Lofstad-Lie · Aleksander Simonsen · Tønnes Frostad Nygaard · Erik Stensrud Marstein · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月

随着光伏电站装机容量持续呈近乎指数级增长，具有成本效益的运维策略变得愈发关键。航空红外热成像技术已实现对公用事业规模光伏电站的快速且可靠的故障检测。在本文中，我们探讨了提高巡检效率的两种关键方法：增加飞行高度和部署无人机群。更大的成像距离可扩大视野，但会降低故障检测能力和地理配准精度。在这项工作中，我们研究了自动故障检测与定位在巡检效率和数据质量之间的权衡。我们训练了YOLO11机器学习模型来检测热图像中的缺陷，并评估了其在不同成像距离和相机俯仰角下的性能。在约80米的距离内，故障检测仍能保持可...

解读: 该无人机红外检测数据质量分析技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的数据质量评估框架可直接集成到阳光电源大型地面电站的智能诊断系统中，提升SG系列逆变器组串级故障识别准确率。通过标准化的红外图像质量控制，可优化PowerTitan储能系统的热管理监测流程，实现组件...

Ting Yan · Chunxia Dou · Dong Yue · Ziwei He 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

为实现大规模分布式光伏（DPV）对快速有功功率调节的主动响应，本文提出一种融合聚类与优化的双层架构，用于协调设计DPV的动态下垂系数。底层根据调节需求选取可调容量和响应时间作为聚类特征，采用U-k-means算法实现DPV聚类；上层构建计及调节性能与网损的频率偏差-最优下垂系数模型，并从潮流影响角度进行优化。通过图注意力网络（GAT）预先求解不同频率波动下的下垂系数调节策略。在改进的IEEE 33节点系统上的仿真结果表明，所提GAT模型优于现有神经网络模型，且所提最优下垂系数调节策略具有有效性与...

解读: 该动态下垂系数优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的双层架构可直接应用于iSolarCloud平台的分布式光伏集群控制：底层U-k-means聚类算法可根据各逆变器可调容量和响应时间实现智能分组，上层GAT神经网络模型可实时预测最优下垂系数，实...

Qi Gao · Dazhi Yang · Guoming Yang · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

由于太阳辐照度具有间歇性和多变性，光伏发电伴随着高度的不确定性，使其不可调度。为克服这一固有局限，本研究首先考虑采用物理模型链，以提高从天气预报到光伏发电功率预测的转换精度。然后，结合电池储能与新颖的超量建设及主动限电策略，开发出一种可靠（即无误差）的功率预测方法，从原理上讲，该方法可向电网输送有效可调度的太阳能电力。从优化角度出发，引入可靠预测溢价作为目标函数，以衡量实现可靠预测所需的额外成本。利用中国东北地区所有主要城市的相关数据进行了案例研究。研究发现，在中国东北地区，可靠预测溢价范围为1...

解读: 该研究的光伏过配置与储能协同优化技术对阳光电源ST系列储能系统和SG系列逆变器具有重要应用价值。针对东北地区高纬度、冬季辐照弱的特点，研究提出的容量配比优化方法可直接应用于PowerTitan储能系统的容量设计，通过动态调度策略平抑功率波动，提升电网友好性。该技术可增强iSolarCloud平台的功...

Baihe Su · Yu-Chuan Li · Zhijie Liu · Ke-Jun Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

随着可再生能源应用的推广，分布式光伏发电已成为一种重要的电源形式。越来越多的分布式光伏通过传统变流器接入配电系统。随着光伏渗透率的不断提高，由于光伏电源固有的随机性和波动性，电网面临着诸多挑战。微能源控制单元（MECU）作为一种安全、经济、高效利用光伏电源的替代方案被提出。基于多端口结构，MECU连接光伏、储能、电网和需求侧负载。MECU具有能量自平衡、暂态稳定支撑、灵活的需求侧整合以及电能质量改善等优势。针对不同应用场景开发了两款MECU样机。轻型MECU专为空间受限的小容量光伏系统设计；模块...

解读: 该MECU集成电网技术与阳光电源多能协同战略高度契合。在产品应用层面：ST储能系统可作为MECU核心单元，通过能量管理算法实现源-荷-储协同优化；SG系列逆变器的GFM构网型控制技术可增强MECU自主调控能力，提升分布式光伏并网稳定性；iSolarCloud平台可延伸为MECU集群管理系统，实现多站...

Sisi Wang · Moonyong Kim · Li Wang · Yuchao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年5月

太阳能电池板的发电量受安装位置和支架结构影响，进而改变单位发电量的有效材料消耗与碳排放。本文研究固定倾角、东西向双面及单轴跟踪三种主要支架系统对光伏系统能源产出、材料使用和碳排放的影响。随着全球光伏装机快速增长，评估其可持续性对电力部门脱碳至关重要。结果表明，不同纬度下各类支架系统的发电效率差异显著，有效材料消耗在g/Wp和g/kWh指标上变化超30%，碳排放在gCO₂-eq/Wp和gCO₂-eq/kWh层面亦随之波动。通过采用绿色钢铁和低碳混凝土等措施，可较固定倾角基准方案降低碳足迹达60%。

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及系统集成方案具有重要指导价值。不同支架系统（固定倾角、双面、跟踪）导致的发电效率差异超30%，直接影响逆变器容配比设计和MPPT算法优化策略。研究揭示的单轴跟踪系统在特定纬度下可显著提升kWh产出，为阳光电源1500V高压系统的支架适配性设计提供数据支撑。碳足迹降...

Xinxue Zhang · Guowei Dong · Jie Shi · Yanni Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

为了量化风电和光伏（PV）功率波动性对风光储系统容量配置的影响，本文聚焦于动态功率预测分布特征，对最优容量配置进行了研究。首先，提出了一种动态加权的非参数核密度估计 - 高斯混合模型（NKDE - GMM）算法。基于上述分布算法，应用了一种基于改进人工鱼群算法（AFSA）的风光储容量优化模型。该模型的目标是使储能系统的生命周期成本最小化，同时考虑与风电和光伏能源预测功率不确定性相关的惩罚成本。最后，通过所提出的综合评价指标（CEI）对不同置信水平下的优化配置结果进行了比较。案例研究表明，综合评价...

解读: 该动态加权功率预测误差分配技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的混合储能配置优化方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统中电池与超级电容的协同控制策略，通过多时间尺度功率预测偏差分析，优化功率分配算法，延长电池循环寿命。该技术可集成至iSolarC...

Hesan Ziar · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年4月

城市区域内的日照情况对当地气候（可持续发展目标 13）、居民福祉（可持续发展目标 3）以及清洁能源获取（可持续发展目标 7）有着重大影响。然而，城市不同表面的日照情况会受到城市几何形态的影响。本研究提出了一个用于评估日照与城市几何形态相互作用的概率框架，并展示了其在城市能源研究中的直接应用。推导了一个概率质量函数，用于预测安装在城市等复杂几何形态区域的一组集光表面（如太阳能光伏系统）的能量产出。在此过程中，还推导了复杂几何形态下的天空视角因子表达式，并建立了居民光伏系统群容量因子与城市几何形态之...

解读: 该概率质量函数模型对阳光电源城市光伏系统设计具有重要应用价值。在SG系列逆变器部署中，可基于复杂城市几何形态的辐照分布特征优化MPPT算法，针对遮挡、多次反射等非均质光照场景提升发电效率。对于PowerTitan储能系统，该模型可精准预测城市屋顶光伏出力概率分布，优化储能容量配置与充放电策略。在iS...

Bo Zhang · Kaibo Kong · Lu Zhang · Qiming Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

高比例光伏发电（PV）的接入给低压配电网（LVDN）带来了诸多挑战，包括过电压、欠电压、高功率损耗和反向潮流等问题。由于灵活设备和直流互联技术具有传输容量大、功率调节灵活等优势，利用它们来解决这些问题已成为一种趋势。本文针对直流互联低压配电网中的光伏逆变器（PVI）和电压源换流器（VSC）提出了一种协调控制策略和参数设计方法。文中引入了一种改进的VSC功率控制策略，该策略借助弱通信信号实现互联VSC之间控制模式的切换，并通过本地下垂控制确定调节功率。此外，还开发了一种针对PVI和VSC的系统参数...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所提出的光伏逆变器与电压源变换器协调控制策略具有重要的技术参考价值和商业应用前景。 **技术价值分析**：论文针对高比例光伏接入低压配电网带来的过电压、欠电压和功率倒送等问题，提出了基于直流互联技术的协调控制方案。这与阳光电源在分布式光伏逆变器和储能变流器领域的核...

Wenxing An · Chenxi Liu · Kai Han · Yi Wu 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年3月

提出了一种用于2G/3G/4G/5G sub-6-GHz通信的水平-垂直折叠结构宽带天线。通过封装工艺，将两个太阳能电池集成于水平结构上以替代金属辐射贴片，实现绿色通信。针对传统太阳能电池形状规则导致设计受限的问题，本文提出折叠式结构以提升设计灵活性。该多谐振结构激发高阶模式，拓展工作带宽，并优化电流分布以保持稳定的辐射特性。实测−10 dB阻抗带宽为1.7–3.85 GHz，相对带宽达77.4%，峰值增益5.96 dBi，方向图呈单向性。太阳能电池覆盖顶部面积的55%，具备自供能能力，兼具光伏...

解读: 该光伏-天线集成技术对阳光电源iSolarCloud云平台及分布式光伏监控系统具有重要应用价值。文章提出的折叠式宽带天线（1.7-3.85GHz覆盖2G/3G/4G/5G频段）与太阳能电池封装集成方案，可直接应用于SG系列光伏逆变器的无线通信模块，实现自供能数据传输单元。55%的光伏覆盖率设计理念可...

Harsha Lakmal Walpita · Nathan Roosloot · Gaute Otnes · Bjørn Lupton Aarseth 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年3月

漂浮式光伏（FPV）系统正成为解决地面安装式太阳能光伏（GPV）装置适宜土地稀缺问题的一种有前景的解决方案。截至2022年底，全球漂浮式光伏装机容量达到5.7吉瓦峰值，从2015年到2022年，其复合年增长率约为87.5%，增长显著。这一增长为太阳能行业的运营与维护（O&M）实践开辟了一个重要的新领域。随着该行业的成熟以及更多漂浮式光伏资产投入运营，迫切需要创新、高效且对环境友好的运维策略。本综述介绍了有关漂浮式光伏系统运维的现有信息，着重指出了使漂浮式光伏系统有别于传统地面安装式光伏装置的独特...

解读: 该FPV运维综述对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。文章揭示的FPV系统特殊运维挑战（漂浮结构耐久性、水体环境腐蚀、组件热性能差异）要求逆变器具备更强的环境适应性和防护等级，可指导SG逆变器在防潮、散热设计及IP等级提升方面的优化。FPV系统的清洗策略和...

Rajiv Daxini · Kevin S. Anderson · Joshua S. Stein · Marios Theristis · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年3月

理解太阳光谱变化对光伏（PV）设备输出的影响，对于准确可靠的光伏性能建模至关重要。尽管以往的研究已在组件层面广泛研究了这些光谱效应，但本研究在电池层面考察了光谱影响，以及后续的电流失配对组件层面输出的影响。本研究分析了11个新型商用光伏组件的电池级外量子效率（EQE）数据。结合实测的电池EQE数据，以及美国本土范围内分辨率约为20千米、为期一年的网格化气象数据和光谱辐照度模拟数据，计算了由组件限制电池的光谱失配因子所决定的组件功率输出。研究发现，由于组件内EQE的变化，组件的年化输出仅有约0.2...

解读: 该研究揭示的电池级EQE差异导致的光谱失配损失，对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。传统MPPT算法基于理想组件特性，未考虑单元电池EQE非均匀性在不同光谱条件下的动态影响。阳光电源可将此机理融入智能MPPT策略，针对晨昏、阴天等光谱变化场景进行功率跟踪修正，提升发电量0.5...

Pavan Prakash Gupta · Shailendra Kumar · Tanu Prasad · Ramesh Kumar Tripathi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文提出了一种并网太阳能光伏（PV）系统，该系统旨在在正常和不平衡电压骤降条件下管理有功和无功功率流动，同时满足非线性负载需求。在公共连接点（CPC）处于正常电压时，光伏系统通过满足有功和无功功率要求实现单位功率因数（UPF）运行，光伏阵列采用扰动观察（P&O）算法在最大功率点（MPP）运行。在不平衡和电压骤降期间，该系统采用一种基于反正切的新型改进最小均方（AM - LMS）算法来维持电网支撑并防止电压源变流器（VSC）过额定运行。这是通过使一个光伏阵列以非最大功率点运行来削减其有功功率，并按...

解读: 从阳光电源光伏逆变器及电网解决方案业务视角来看，该论文提出的低电压穿越（LVRT）技术与基于反正切函数的改进型LMS控制算法具有显著的工程应用价值。 **核心技术价值分析：** 论文针对电网不平衡及电压跌落工况，提出通过主动调节光伏阵列偏离最大功率点运行来释放无功容量的策略，这与阳光电源在大型地面...

Zihao Luo · Jia Yao · Yiyan Sang · Adrian Ioinovici · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

本文满足了可再生能源应用中开关电容多电平逆变器（SCMLI）的一项关键需求：无论光伏电池或其他绿色电池提供的电压有多大变化，都能提供相同的正弦输出波形。所提出的逆变器的创新之处在于其具备五种运行模式，增益范围为 4 至 12，且能保持输出波形的电平数恒定。它能够有效处理 30 至 90 V 的输入电压变化，同时产生稳定的 220 V_rms输出。本文提出了一种新颖的结构以及一种新的控制方法，该方法可使逆变器在输入电压连续变化时，从一种运行模式平稳过渡到另一种运行模式。这是一种...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项开关电容多电平逆变器技术具有显著的应用价值，特别是在分布式光伏和户用储能系统领域。 该技术的核心创新在于实现了超宽输入电压范围（30-90V）下的恒定220V有效值输出，这直接解决了光伏系统面临的关键痛点。在实际应用中，光伏组件输出会因光照强度、温度变化和部分遮挡而大...

Gahyeon Yeo · Ui-Min Choi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

可靠性已成为光伏（PV）逆变器设计中的关键因素，尤其针对功率器件和电容器等薄弱环节。直流链路电容通常以串并联形式构成电容组，需在电压等级和容值上满足系统要求。然而，电容器体积大、成本高且易失效，亟需优化其配置。同时，散热系统容量的选择直接影响逆变器的功率密度及器件可靠性。本文针对30 kW光伏系统，提出一种面向可靠性的中点钳位（NPC）逆变器设计方法，综合考虑运行工况、系统直流/交流容量比及脉宽调制策略等因素，优化电容组在寿命、成本、体积和截面积等方面的配置，并合理设计散热系统以提升功率器件可靠...

解读: 该NPC逆变器可靠性设计方法对阳光电源SG系列大功率光伏逆变器及ST储能变流器具有直接应用价值。文章提出的直流链路电容组优化配置策略，可指导阳光电源1500V高压系统中薄膜电容的串并联设计，在满足寿命目标前提下降低成本与体积。功率器件散热系统与PWM策略的协同优化思路，可应用于三电平拓扑的SiC模块...

Hongtao Shi · Jiahao Zhu · Yuchao Li · Zhenyang Yan 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

全面表征分布式光伏并网谐波注入量，并将谐波约束与其他约束相结合以准确评估配电网光伏接纳能力的方法，对于确保配电网的安全稳定运行具有重要意义。因此，本研究提出了一种基于谐波最大似然估计（MLE）的电力系统分布式光伏（PV）接纳能力评估新方法。首先，利用MLE方法中的似然函数，对分布式光伏注入的谐波参数进行最优估计，从而能够准确评估光伏并网时的谐波输出。此外，设计了一种谐波分区方法，该方法表征了并网系统中节点之间的连接程度，并将配电网划分为不同区域，有效减少了接纳能力估计中的场景数量。最后，与传统接...

解读: 该谐波承载能力评估方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过最大似然估计精确量化多台逆变器并网时的谐波叠加效应，可优化SG逆变器的谐波抑制算法和滤波器设计参数，提升高渗透率场景下的电能质量。该方法可集成至iSolarCloud平台，实现分布式光伏接入前的承载...

Atif Iqbal · Sheetal Deshmukh · Shirazul Islam · Mousa Marzband 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

电力系统中的电压偏差问题，尤其是在重载和轻载条件下，已成为一个备受关注的重要问题。为解决这一问题，可利用光伏（PV）电源将电压偏差补偿至规定范围内。现有的控制方案，如P - Q - V下垂控制和网络激励自适应PQ法，存在不协调的问题，可能导致系统过载和压力过大。为满足这一需求，本文提出了一种集中式监控电压控制器（CSVC），以最小化各母线处的电压偏差。CSVC利用广域测量系统（WAMS）获取母线电压信息。基于所获取的电压偏差，CSVC为分布式光伏电源的各个本地控制器分配参考有功和无功功率信号。通...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项集中式协调电压控制技术（CSVC）与我们在分布式光伏并网和智能电网解决方案领域的战略布局高度契合。该技术通过广域测量系统（WAMS）实现多个光伏电源的协调控制，有效解决了传统P-Q-V下垂控制等非协调方案导致的系统应力不均问题，这对我们的光伏逆变器产品升级具有重要参考价...