吴天昊 · 谢小荣 · 贺静波 · 姜齐荣 · 中国电机工程学报 · 2025年17月 · Vol.45

高比例电力电子变流器并网引发的同步稳定问题备受关注。现有研究多聚焦于锁相环非线性的影响，而对控制环节中限幅、饱和等非线性作用认识不足。本文研究硬限幅与圆限幅两类典型非线性对变流器大扰动下同步稳定性的影响，分析非线性类型、位置及作用信号变化导致的系统同步方程同构与异构特性；结合摄动平均法，求解系统振荡模式与大干扰稳定边界，定量揭示运行工况、控制参数及限幅参数对同步稳定性的关键影响。

解读: 该研究对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的并网稳定性优化具有重要参考价值。限幅非线性问题在大功率并网设备中普遍存在,尤其在电网扰动工况下影响显著。研究成果可直接应用于优化阳光电源GFL控制器的限幅策略设计,提升SG3125HV等大功率逆变器的并网稳定裕度。对于储能变流器的黑启动和构网...

庄可好辛焕海黄林彬鞠平 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45

随着新能源逐步替代传统同步机，电力系统强度下降导致失稳风险上升。尽管构网设备具备增强系统强度的潜力，但其支撑能力尚缺乏准确量化。为此，本文提出一种从系统强度视角评估设备支撑与构网能力的方法。通过功率扰动下电压与相角响应的灵敏度矩阵范数表征系统强度，反映小扰动稳定性与鲁棒性；基于奇异值偏导，定量评估设备在不同频段对电压与相角的支撑能力；类比同步机特性，将兼具电压与相角支撑能力的设备定义为构网型设备，仅具单一能力者为支撑型设备。研究为新能源电力系统的安全稳定构建提供了理论依据。

解读: 该研究从系统强度视角评估设备支撑能力的方法,对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品线具有重要指导意义。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制优化,特别是PowerTitan大型储能系统的并网稳定性提升。通过量化评估不同频段的电压和相角支撑能力,有助于完善产品的VSG控制...

唐爱红 · 尚宇菲 · 童泽军 · 马路路 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45

新型电力系统中潮流多变、倒送及电压越限问题日益突出。混合式电力变压器兼具功率可靠传输与灵活调控能力。本文构建了反映其内部元件特性的等效电路，推导了调控变流器输出电压与母线电压、线路功率间的关系模型；基于功率注入法，建立了实现电压调节与潮流控制功能的潮流计算模型；提出了支持多控制模式的潮流计算方法，并利用PSASP平台开发用户自定义模型，验证了所提模型与方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和大型光伏逆变器产品具有重要参考价值。混合式电力变压器的多控制模式潮流计算模型,可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电压调节与功率控制性能。具体应用包括:1)完善PowerTitan储能系统的电压/功率协调控制策略;2)提升大型光伏电站的电压调节能力;3)优化G...

姜文伟 · 陈鹏伟 · 吴红飞 · 陈杰 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45

直流配电系统高度电力电子化，源-荷子系统间易因多尺度交互引发振荡失稳，且电气与控制参数耦合使多工况稳定设计困难。本文将Middlebrook判据的禁止区域转换为实虚部-频率特性曲线形式，构建源-荷级联下的导纳允许区间及其在单源多载、多源单载等效方式下的拓展形式；结合导纳灵敏度与区间分配系数，提出满足稳定性约束的多参数协调整定方法，实现多子系统设计解耦；通过Boost-Buck级联系统与三端VSC互联系统的仿真与硬件在环实验，验证了所提导纳区间与整定方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品稳定性设计具有重要指导意义。文中提出的导纳约束方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的源-荷级联系统设计，特别是在PowerTitan大型储能系统中多模块并联运行时的稳定性保障。通过导纳区间和参数协调整定方法，可有效解决我司产品在微电网、工商业储能等场...

张云霄 · 林温馨 · 周远翔 · 刘育豪 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45

电力电子封装绝缘面临高频脉宽调制电压与高温运行环境的双重挑战，其绝缘劣化机制亟需深入探究。本文通过电树枝老化试验与理化分析，研究高温高频方波脉冲下环氧树脂的电树枝生长特性。结果表明，电树枝生长速率随频率升高呈非单调变化，与空间电荷行为及树枝通道碳化程度密切相关。在不同温度与频率耦合作用下，其生长机制存在显著差异：低频时升温使电树枝由枝状转为丛状，生长速率降低；中高频下则显著加快，并在高温高频协同作用下形成大面积气泡状碳化区域。研究结果为高频高温条件下电力电子封装绝缘的设计与状态评估提供了理论依据...

解读: 该研究对阳光电源的功率器件封装和高频变换技术具有重要指导意义。研究发现的高频PWM与高温耦合下环氧树脂绝缘劣化机理，直接关系到SG系列高功率密度光伏逆变器、ST系列储能变流器和车载OBC等产品的可靠性。特别是在采用SiC/GaN器件、提升开关频率的趋势下，封装绝缘材料在高温高频条件下的性能至关重要。...

龚浩岳郭强郭剑波周勤勇张健张立波高磊 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45

随着新能源经变流器大规模并网，传统机电暂态模型难以反映电磁暂态尺度的宽频振荡。本文从渐近稳定性定义出发，结合电力系统特性，定义电磁暂态下状态变量类型及其稳定性，证明Park变换不改变非线性系统稳定性；构建典型电源与电网元件的电磁暂态状态空间模型，形成全系统模型；利用特征值灵敏度与右特征向量分析各模态主导因素及状态变量、机组参与程度；通过多机系统算例验证方法的可行性与正确性。

解读: 该研究对阳光电源的大功率变流器产品具有重要指导意义。状态空间建模方法可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的电磁暂态稳定性分析,特别是在大规模光储并网场景下。通过特征值灵敏度分析可优化GFM/GFL控制器参数设计,提升PowerTitan等MW级储能系统的并网稳定性。该方法也有助于完善i...

刘颜滔邓卫裴玮李毅丰 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.45

低压多端直流系统在高电力电子化与低阻尼特性下易因可再生能源与负荷波动引发电压振荡，尤其在下垂控制下稳定边界显著收缩。本文针对该问题提出一种附加阻尼控制方法，基于非线性状态空间模型，采用Lyapunov理论设计状态反馈控制律，自动生成各电压源换流器所需附加阻尼功率。通过MATLAB主导特征值分析与RTLab硬件在环实验验证，所提方法在不改变本地控制策略的前提下，以极小附加功率有效抑制电压振荡，提升系统稳定性，扩展稳定边界，适应宽功率波动与高比例可再生能源接入场景。

解读: 该附加阻尼控制方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的多机并联场景，可提升系统稳定性并扩大功率波动适应范围。通过Lyapunov状态反馈控制实现的自动阻尼注入，可优化储能变流器的下垂控制性能，提高系统抗扰动能力。该方法无需改变...

季柯韩民晓刘崇茹朱永强 · 中国电机工程学报 · 2025年11月 · Vol.45

随着双碳目标推进，电力系统中换流器占比上升，导致系统对扰动更为敏感。传统阻抗/导纳矩阵法因难以刻画非线性频率耦合效应而受限。本文基于电压-功率同频扰动特性，提出电压-功率小扰动谐波潮流概念，构建集总元件与典型换流器的谐波模型，并建立高占比换流器电网的电压-功率谐波潮流数学模型。进一步提出电磁仿真测量方法，在IEEE 9节点系统中验证了模型的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要指导意义。电压-功率小扰动谐波潮流分析方法可用于优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性控制，特别是在高占比新能源场景下。该方法有助于提升PowerTitan储能系统的构网能力，完善GFM/GFL控制策略，并可应用于iSolarClou...

崔越彭晗王思成 · 中国电机工程学报 · 2025年11月 · Vol.45

随着新能源发电与电力电子设备渗透率提升，变换器开关频率附近的高频谐波与间谐波日益显著，影响电能质量与系统稳定性。脉宽调制（PWM）是引发复杂频率成分的重要原因。本文提出基于多重傅里叶级数的PWM分析方法，建模含复杂频率调制波与载波调制的PWM信号，揭示基频、干扰频率与载波频率间的耦合关系及其对高频谐波与间谐波生成的影响，并建立幅频特性与调制参数的关联。提出简化的级数系数计算方法以降低复杂度。仿真与实验验证了该方法的有效性。

解读: 该PWM分析方法对阳光电源的并网产品线具有重要应用价值。特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频谐波抑制设计。通过多重傅里叶级数建模PWM调制特性,可优化1500V系统的开关频率选择和调制策略,有效降低高频干扰。这对提升产品的并网性能和电能质量具有重要意义。该方法也可用于PowerTi...

Jinhong Liu · Xiaobing Zhang · Baohua Wang · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

鉴于低损耗和结构简单，首先建立了采用电容电流有源阻尼反馈结构的数字控制LCL型并网逆变器的等效阻抗模型。基于该模型，深入分析了控制系统数字延时及电网等效阻抗对逆变器有源阻尼性能的影响，重点包括有效阻尼范围和谐波谐振特性。为提升在数字延时与电网阻抗作用下逆变器的阻尼性能，最终提出一种基于电容电压有源阻尼结构的宽频谐波谐振阻尼策略。

解读: 该研究的宽频谐波谐振阻尼策略对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器具有重要应用价值。通过电容电压有源阻尼结构，可有效解决数字控制延时和电网阻抗变化导致的谐振问题，提升产品在弱电网条件下的并网稳定性。这一技术可优化SG350HX等大功率组串式逆变器的LCL滤波设计，降低谐波失真，提高产品可...

Prahalad Murali · Pragna Bhaskar · C. Charlotte Buchanan · Dustin A. Gilbert 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

随着人工智能和数据中心应用对电力需求的不断增加，直流 - 直流转换器必须靠近小芯片放置，以实现高效供电。这些转换器电路中使用的电感器有着严格的要求，仅通过修改电感器设计无法满足这些要求。需要在磁性材料方面取得进展，以确保转换器电路达到高效率。本研究探讨了由铁 - 6.5 重量百分比硅和双苯并环丁烯（BCB）组成的金属 - 聚合物复合材料（MPC）系统中金属填料的形状、晶体结构和退火处理对磁导率、饱和特性、小信号损耗（<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于封装嵌入式集成稳压器环形电感器的金属填料改性研究具有重要的战略意义。该技术针对AI和数据中心应用中DC-DC转换器的高功率密度需求，通过优化Fe-6.5wt%Si与BCB聚合物复合材料的金属填料特性，实现了15.4-18.67的磁导率和0.016-0.032的低损耗...

Ehsan Fouladi · Ali Mehrizi-Sani · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

摘要：随着基于逆变器的电源（IBR）日益普及，电力系统的强度（以短路比 [SCR] 衡量）和惯量正在下降。这是因为 IBR 不具备传统同步发电机（SG）的旋转惯量，并且它们对短路故障电流的贡献不如 SG 大。因此，在弱电网中，IBR 可能不具备足够的故障穿越（FRT）能力。安装同步调相机（SC）是一种补偿系统强度和惯量下降的解决方案，因为 SC 可以通过注入无功功率来提供旋转惯量和电压支持。然而，SC 成本高昂，需要通过确定新安装 SC 的最佳容量和位置来尽量降低其资本、运行和维护成本。本文提出...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要参考价值。针对弱电网中同步调相机的优化配置问题，可启发ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制策略优化，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现虚拟同步机功能。通过将文中短路比SCR和系统惯量的评估方法应用于产品设计，可提升储能变流器...

Yaojie Cai · Georgia Pierrou · Xiaozhe Wang · Geza Joos · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

源于外部周期性扰动的强迫振荡（FO）威胁着电力系统的安全与稳定。基于逆变器的电源（IBR）渗透率的不断提高进一步引发了强迫振荡，给现代电力系统中强迫振荡源的识别和定位带来了新的挑战。本文提出了一种用于定位含基于逆变器电源的电力系统中强迫振荡的新型数据驱动方法。与以往的研究不同，该方法考虑了源于基于逆变器电源的强迫振荡的统一表示，这进一步推动了强迫振荡定位算法的发展。利用非线性动态系统的稀疏识别（SINDy）方法，通过对测量数据进行分析并解释所提出的模型，开发了一种纯数据驱动的方法来定位强迫振荡源...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。强迫振荡定位技术可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升系统稳定性。特别是在PowerTitan大型储能系统等多逆变器并联场景下,该方法可通过iSolarCloud平台采集的实时数据快速定位振荡源,为系统调试和故障...

Gaojia Zhu · Hongxue Lu · Tao Liu · Baoshan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

高频变压器（HFT）是隔离式直流 - 直流转换器中的关键组件。在高频变压器的构建过程中，最小化漏磁通以减轻电磁干扰（EMI）至关重要。然而，为此目的常用的外部磁屏蔽可能会阻碍冷却气流。因此，找到具有最佳热性能的有效屏蔽解决方案至关重要。本研究提出了一种屏蔽设置：采用热管作为电磁屏蔽条的笼式结构，其外表面涂覆硅钢片，利用磁电感效应提高屏蔽效能。在运行过程中，外部气流可以自由穿过热管之间的空间。此外，热管卓越的传热能力确保了热量从蒸发器高效传递到冷凝器。安装在冷凝器上的散热片有助于有效散热。为了平衡...

解读: 该热管集成屏蔽技术对阳光电源的高频隔离型DC-DC产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC级、SG系列组串逆变器的高频变压器模块以及车载OBC充电机等产品线。通过热管与屏蔽的一体化设计，既解决了高频变压器的EMI问题，又提升了散热性能，有助于提高产品功率密度。这种电磁-热协同...

Yi Xiao · Hao Luo · Yongheng Yang · Hao Ruan 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

随着可再生能源大规模接入电网，构网型（GFM）控制在电网稳定性方面发挥着重要作用。在大多数构网型策略中，内部电压和电流控制对于阻抗重塑和限流至关重要。然而，电压控制器是一个潜在的限制因素，可能会引发低频振荡，如同步振荡（SO）和次同步振荡（SSO）。为了分析电压控制器（VCs）的影响，本文建立了一个统一的有功功率传输模型，为不同的电压控制器提供了一个直观的建模框架。然后，全面探究了矢量电压控制（VVC）和虚拟导纳控制（VAC）的动态特性。研究证实，由于其等效阻抗具有高通滤波器特性，矢量电压控制在...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器低频振荡机理的研究具有重要的战略价值。随着我国"双碳"目标的推进和新能源渗透率的快速提升，构网型（GFM）逆变器正成为新一代光伏和储能系统的核心技术方向，直接关系到阳光电源在高比例新能源并网场景下的产品竞争力。 该论文揭示的电压控制器引发的同步振荡和次...

Siyuan Wang · Cheng Feng · Fengqi You · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

为实现高效运行，大容量电网被划分为通过多条联络线互联的区域电网。由于互联电网由不同的控制中心运营，跨多个区域电网进行协调调度颇具挑战。一种可行的解决方案是为每个区域电网计算灵活性聚合模型，然后利用这些聚合模型优化联络线调度计划，以实现非迭代协调。然而，在高维空间中计算聚合模型时，诸如复杂的相互依赖关系和维数灾难等挑战依然存在。现有的方法，如傅里叶 - 莫兹金消元法、顶点搜索法和多参数规划法，受限于维度和保守性，阻碍了它们的实际应用。本文提出了一种基于维度分解的新型灵活性聚合算法，用于计算多个区域...

解读: 该维度分解灵活性聚合技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。可用于优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的多机并联控制策略,提升大规模储能电站的协调运行效率。对SG系列光伏逆变器的GFM/GFL控制也有重要参考意义,有助于提高光储混合电站的系统稳定性。该方法可集成到iSolarC...

Hsin-Hung Yeh · Min-Hsun Chuang · Jiaw-Ren Shih · Chrong Jung Lin 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本研究介绍了一种基于浮栅反相器的先进模拟存储单元架构，该架构采用鳍式场效应晶体管（FinFET）技术节点实现。该存储单元集成了一个互补金属氧化物半导体（CMOS）逻辑门，其模拟电平直接受浮栅中存储电荷量的影响。这种独特的共享浮栅配置能够对所存储的模拟值进行精确控制，与传统设计相比，可实现更宽范围的信号电平。互补设计方法进一步增强了存储单元的灵活性和鲁棒性，使其能够采用多种读出方法，且这些方法对工艺和工作条件的变化具有较强的适应性。此外，本研究成功展示了模拟电平的脉冲控制调制，以及针对该结构设计的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于FinFET工艺的浮栅模拟存储技术具有显著的战略价值。在光伏逆变器和储能系统的核心控制领域，该技术所展现的低功耗、高精度模拟信号存储能力，可为我们的产品带来多维度性能提升。 具体而言，该技术的共享浮栅架构能够实现更宽的模拟信号范围和精确的电荷控制，这对于逆变器中的...

田艳军 · 杨迪 · 陆翌 · 陈骞 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年8月 · Vol.45

柔性电力电子技术的发展推动了新能源直流汇集系统的应用。针对多电压等级直流汇集系统在负载扰动下母线电压波动显著的问题，本文建立了多电压等级直流母线扰动特性模型，提出一种母线间协调控制方法，将电压调节任务由两端直流变压器共同承担，有效抑制电压波动。与传统单端控制对比，所提方法显著提升了母线电压的抗扰性与稳定性。通过Matlab/Simulink仿真及低压实验平台验证了该策略的正确性与有效性。

解读: 该研究对阳光电源的大型新能源场站集成方案具有重要参考价值。多电压等级直流汇集系统的母线扰动分析和协调控制方法,可直接应用于PowerTitan储能系统的DC-DC变换环节和SG系列组串式逆变器的级联系统。双端协同控制策略有助于提升储能变流器和光伏逆变器在大规模并网场景下的电压稳定性,对完善阳光电源的...

Xiao Cai · Ning Zhang · Jiaxin Wang · Haiyang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

随着电力系统中采用电网换相高压直流（LCC - HVDC）输电的发电基地建设不断增加，高比例基于逆变器的电源（IBR）发电基地因不可避免的换相失败故障而面临过电压问题，这给系统保护和稳定性带来了挑战。本文提出了一种考虑过电压约束的高 IBR 渗透率发电基地电源规划模型，该模型在使建设成本最小化的同时，确保任何母线的电压都不超过过电压限值。在解析模型中明确建模了同步发电机、同步调相机和 IBR 对过电压的影响，并将这一非线性约束保守地转化为线性形式。实际发电基地规划的仿真验证了过电压约束对系统运行...

解读: 该研究对阳光电源大型新能源基地解决方案具有重要指导意义。研究成果可直接应用于SG系列大型光伏逆变器和ST系列储能变流器的暂态过电压控制设计，特别是在LCC-HVDC送端系统中的无功功率优化配置。通过优化IBR控制策略和动态无功补偿配置，可提升阳光电源产品在高压直流送端的电压稳定性能。这对完善公司GF...

辛焕海刘晨曦黄林彬高晖胜鞠平 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45

随着跟网型新能源与电力电子装备的大规模接入，系统电压支撑能力下降，新型电力系统稳定风险上升。针对同构与弱异构场景下广义短路比及临界短路比量化方法不统一的问题，本文从小扰动稳定性出发，提出特征子系统概念及其计算方法，并阐释其物理意义。基于此，建立了广义短路比与临界短路比的通用导出原理与计算框架，并给出了非额定运行、有功反向及含构网型装备等复杂场景下的具体计算公式。算例验证了所提方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的GFM/GFL产品设计具有重要指导意义。通过特征子系统分析方法，可以精确评估ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性,优化其在弱电网下的控制性能。研究成果可直接应用于PowerTitan等大型储能系统的电网支撑能力设计,提升产品在高渗透率新能源场景下的适应性。特别是对构网...