Peng Wang · Tiancheng Liu · Haoran Zhao · Yuexin Ma 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月

风电场中多次发生宽带振荡事件，因此迫切需要进行小信号稳定性评估。风速和输出功率随时间变化，这导致风力发电机组（WTG）的阻抗特性和稳定性表现也随之改变。为实现准确高效的稳定性评估，本文提出一种基于分段仿射阻抗模型的稳定区域在线构建方法。首先，离线构建 WTG 的分段仿射阻抗，将其表示为运行点的函数。在在线应用过程中，利用易于测量的运行点信息快速识别阻抗。这样，阻抗计算效率显著提高，并且可以构建参数未知的 WTG 的阻抗。为了用数据驱动方法处理电网侧问题，引入基于动态模态分解的分段仿射方法来识别电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的风电场小信号稳定域在线构建方法具有显著的技术迁移价值。虽然研究聚焦风电场，但其核心技术路径——基于分段仿射阻抗模型的稳定性评估方法——与我司光伏逆变器和储能系统面临的宽频振荡问题高度相关。 该技术的核心价值在于解决了新能源并网设备因运行工况时变导致的阻抗特性动...

Congjia Zhang · Yanglin Zhou · Chongqing Kang · Song Ci · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年4月

传统电池储能系统（BESSs）由于固定连接方式，存在若干重大的系统级缺陷，例如高度不一致性和较差的安全性。

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于动态可重构网络的数字化电池储能技术具有重要的战略价值。传统BESS采用固定拓扑结构，导致电池不一致性累积和系统安全隐患，这正是当前大规模储能应用的核心痛点。动态可重构技术通过实时调整电池连接方式，能够有效应对电池老化差异，延长系统寿命，这与我们PowerTit...

Yang Yu · Boxiao Wang · Menglu Li · Tingyan Lv 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年4月

摘要：电池储能系统（BESS）的传统分组控制策略常常面临可调容量差异（ACD）问题，同时存在运行速度和精度降低的情况，尤其是在存在延迟的环境中。为应对这些挑战，本文提出了一种基于二分分组的电池储能系统分布式分组功率控制策略。首先，分析了电池储能系统中电池组（BG）可调容量差异的成因。建立了可调容量差异评估模型，以研究电池组之间的有限竞争关系，并引入了一种新的电池储能系统分组分配机制。其次，采用归一化变换矩阵，将二分一致性算法（BCA）应用于功率控制。通过对拉普拉斯矩阵进行改进，以压缩延迟并提高迭...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的分布式平衡分组功率控制策略具有重要的工程应用价值。当前我司大规模储能系统普遍采用多组电池并联运行架构，论文所指出的"可调容量差异"(ACD)问题在实际项目中确实存在——不同电池组因老化程度、温度分布、初始荷电状态差异导致的可用容量不均衡，会直接影响系统整体...

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...

Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xiangjun Quan · Zheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

由于具备诸多优势特性，构网型变流器正越来越多地用作分布式能源与电网之间的接口。然而，在电网故障期间，它们可能会遇到暂态稳定性问题，尤其是在考虑直流母线影响时。在相关文献中，虽已探讨了直流母线电压控制对稳定性的影响，但尚未进行全面研究。更重要的是，针对增强暂态稳定性的直流母线电压控制研究甚少。本文提出了一种专门用于增强构网型变流器暂态稳定性的稳定直流母线电压控制方法。通过理论分析和验证证实了该方法的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型变流器直流电压控制的研究具有重要的战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域的深入布局，构网型控制技术已成为应对高比例新能源接入电网的核心解决方案。该论文针对构网型变流器在电网故障期间可能出现的暂态稳定性问题，特别是直流母线效应引发的失稳风险，提出了专门的稳...

Lulan Yin · Weihao Hu · Rongwu Zhu · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

工业领域报告显示，基于风力发电机（WT）的能源系统易导致电网出现振荡问题。风力发电机系统与光伏系统的主要区别之一在于其一次能源的特性，前者是旋转的，而后者是静态的。因此，本文推导了基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机系统的多物理域建模，该系统由空气动力学、力学、电磁学、电力电子学和控制系统组成，以研究从风能到电网的功率传播和频率耦合特性，展示风力发电机系统对电网性能的影响。理论分析表明，风能中的 $3n$p Hz 畸变可转换为交流电网中的 $(50\pm 3n)$p Hz 振荡。详细研究了...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文针对风电系统的多物理域建模与频率耦合特性研究具有重要的参考价值。虽然研究对象是双馈风电系统，但其揭示的能量传播机制和电网振荡问题与我司光伏、储能系统面临的电网稳定性挑战存在本质共性。 该研究的核心发现——风能扰动通过机械-电磁耦合转化为电网侧的特定频率振荡（3np H...

Mingming Zhang · Chang Liu · Mian Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

针对并网电池储能系统（BESS）中的功率转换系统（PCS），开发了一种主动显式模型预测电流控制器（APCC）。推导了PCS的精确离散时间模型，系统矩阵和输入矩阵均表示为缩放旋转矩阵，显著简化了控制器设计。将考虑BESS直流母线电压变化的电流参考跟踪问题表述为一个多参数二次规划问题，其中可行电流域被划分为多个临界区域。结果表明，每个区域的最优控制律是电流跟踪误差的分段仿射函数，并且可以显式地预先计算，从而能够在工业电力驱动中实现高效的实时控制。将干扰观测器与显式预测控制器相结合以抑制集中干扰，并且...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项主动显式模型预测电流控制（APCC）技术具有重要的应用价值。该技术针对并网电池储能系统功率转换系统的核心痛点，通过将系统矩阵表示为旋转矩阵形式简化了控制器设计，并将最优控制律预先计算为分段仿射函数，显著降低了实时计算负担，这与阳光电源追求高性能、低成本的工业化路线...

Qiong Chen · Yajie Tang · Diyang Gong · Lei Lin 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

摘要：随着分布式光伏的快速部署，电力系统的稳定性问题备受关注。作为一种解决方案，具备主动调节电压和频率功能的并网电压源控制（GFM）应运而生。在众多GFM方案中，直流母线电压同步控制因能够稳定光伏系统的直流母线电压，并利用其直流母线电容储存的能量模拟惯性支撑，而备受瞩目。然而，采用直流母线电压同步控制的光伏系统（PV - DVSC）在某些运行条件下可能会引发低频振荡（LFO）。为降低此类风险，本文利用转矩分量量化方法，研究低频振荡的机理及相应的抑制方法。首先，建立了PV - DVSC的转矩分析模...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所研究的构网型光伏系统同步稳定性技术具有重要的战略价值。随着分布式光伏大规模接入电网，传统跟网型控制已难以满足电网稳定性要求，构网型（GFM）控制作为新一代技术方向，能够主动调节电压和频率，这与我们在光伏逆变器领域的技术升级路径高度契合。 论文聚焦的直流母线电压同...

Yujing Guo · Xiang Xu · Ping Jin · Tianrui Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

本文提出了一种采用高频罐式铁氧体磁芯松耦合变压器（LCT）的四绕组同时无线功率与数据传输（SWPDT）系统。针对该松耦合变压器，提出了一种完整的解析面积乘积（AP）设计方法，该方法同时考虑了边缘效应和趋肤效应，以优化同时进行功率和数据传输的配置。建立了整个同时无线功率与数据传输系统的高频电路模型，并采用解析方法计算了功率/数据通道中的电感参数和电压增益。在模型中引入了互感和交流电阻系数，以表征松耦合变压器绕组的高频效应。搭建了同时无线功率与数据传输系统的实验样机平台。通过仿真和实验结果验证了完整...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项四绕组同步无线电能与数据传输（SWPDT）技术具有显著的应用价值。该技术采用高频罐式铁氧体磁芯松耦合变压器，实现了电能传输与数据通信的集成化，这与我们在储能系统、电动汽车充电及分布式能源管理领域的战略布局高度契合。 在储能系统方面，该技术可优化模块化电池管理架构。传统...

Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Zhenyu Gu 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

为提高微电网中双馈感应发电机（DFIG）系统的频率支撑能力并改善控制效果，本文提出一种基于双层模型预测控制（MPC）的双馈感应发电机成网控制（GFM - DFIG）方法用于一次调频（PFR）。首先，设计了顶层MPC，通过优化虚拟同步发电机（VSG）控制器的控制系数和功率指令来增强PFR能力。该层以预测的频率恶化趋势为参考，在并网和孤岛模式下自适应调节控制系数。然后，采用二次优化算法，结合系统频率响应（SFR）模型，计算出能抑制频率下降的附加功率，用于修正功率指令。同时，设计了VSG控制器的阻尼比...

解读: 从阳光电源微电网解决方案和分布式能源系统业务视角看，这项基于双层模型预测控制的双馈风机构网型控制技术具有重要的参考价值和应用潜力。 该技术的核心创新在于通过双层MPC架构提升风机的一次调频能力，这与阳光电源在光储系统中面临的频率支撑需求高度契合。上层MPC通过预测频率劣化趋势自适应调节虚拟同步机控...

Hongyang Qing · Chunjiang Zhang · Jingyuan Xu · Hao He 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

本文针对并联储能系统（ESS）的全模式平滑运行提出了一种智能协调控制方案。该方案包括功率智能控制回路和电压电流协调控制回路。智能功率控制回路可根据并网或孤岛模式自动将储能系统调整为跟网控制或构网控制，以实现最优运行。电压电流协调控制回路可在并网与孤岛模式转换期间自动协调控制器的增益，从而实现模式的平滑转换。特别是针对非计划孤岛情况，所提出的智能限幅器可自适应调整限幅值以获得最优电压参考值，使储能系统能够快速响应最优电压控制。该方案可显著降低传统非计划孤岛造成的电压和功率冲击，从而确保系统平滑离网...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的并联储能系统全模式平滑运行智能协调控制方案具有重要的工程应用价值。该方案通过功率智能控制环和电压电流协调控制环的双环架构，实现了储能系统在并网模式与离网模式间的自适应切换，这与阳光电源PowerTitan系列储能产品在微电网应用场景中的控制需求高度契合。 ...

Yatai Ji · Paolo Giangrande · Weiduo Zhao · Jing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

电动汽车应用中使用的逆变器供电电机越来越容易出现局部放电（PD）现象，尤其是在 800 V 动力系统中。因此，准确评估局部放电风险对于确保无局部放电设计和保证可靠性至关重要。IEC 60034 - 18 - 41 中引入了多个增强因子，以考虑影响因素对局部放电活动的影响。然而，准确确定热老化增强因子仍然是一个具有挑战性的问题。本文在三个加速老化温度水平下进行了超过 10 个老化子周期的局部放电起始电压（PDIV）变化测量。然后利用这些数据推导出一般温度条件下局部放电起始电压的变化率，最后基于速率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对电动汽车电机绕组局部放电（PD）风险评估的研究具有重要的跨领域应用价值。虽然论文聚焦于800V电动汽车动力系统，但其核心技术原理与阳光电源的高压光伏逆变器、储能变流器等产品面临的绝缘可靠性挑战高度相关。 该研究的核心价值在于建立了基于阿伦尼乌斯定律的热老化增强因子...

Nathan Baeckeland · Diptak Pal · Gab-Su Seo · Brian Johnson 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

本文提出了一种基于能量函数的直接方法，用于评估构网型（GFM）逆变器的大信号稳定性，该方法利用了所有相关控制层和物理层动态的等效电路表示。建模与分析框架涵盖了三种不同的一次控制、标准的电流内环 - 电压外环级联控制架构、输出 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$LCL...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于能量函数的构网型逆变器大信号稳定性分析技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率不断提升，电网对逆变器的构网能力提出更高要求，阳光电源作为全球领先的逆变器供应商，亟需突破传统小信号分析的局限性，应对电网大扰动场景下的稳定性挑战。 该论文提出的等效电路模型方法具有显著...

Li Wang · Ningting Zhou · Yi Shu · Xiangjun Zeng 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

摘要：可再生能源，特别是光伏发电大规模接入电网，逐渐削弱了电网强度。针对这一挑战，本文提出了一种具有电网跟随（GFL）/电网形成（GFM）控制结构的光伏储能系统新型切换控制方法。利用积分器和状态跟随法，实现了这两种控制模式之间的平滑切换控制策略，确保了系统在不同电网强度下的稳定运行。通过采用库拉托莫模型和盆地稳定性方法，划定了GFM控制下微电网的参数稳定域，并基于短路比确定了切换边界。此外，考虑到电网故障时光伏储能系统稳定运行的要求，提出了一种具有负序电流抑制策略的故障穿越控制方法，该方法能有效...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双模式切换控制技术对我们的光储一体化系统具有重要战略价值。该技术通过GFL（跟网型）/GFM（构网型）的灵活切换，直接解决了当前高比例新能源接入导致电网强度减弱的核心痛点，这与我们在全球市场推广的1+X模块化逆变器和液冷储能系统的应用场景高度契合。 技术层面上，该方案...

Byungki Kim · Mina Kim · Wan Kim · Hwa-Pyeong Park · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

模块级电力电子技术可实现每个光伏（PV）面板的最大发电量。然而，这增加了光伏面板与直流/直流转换器之间发生电弧故障的可能性。损坏和松动的连接器可能引发直流串联电弧故障。此前，基于光伏电流的频域分析，如傅里叶变换和小波变换，被广泛用于串联电弧故障检测。然而，根据系统配置的不同，电弧故障检测性能并不稳定。本文基于功率转换器的阻抗，通过频谱分析来研究直流串联电弧故障检测能力。从电弧故障状态的特性来看，包含LCL型滤波器的升压转换器可在频域分析中明确电弧故障状态。在考虑串联电弧故障检测和功率转换的同时，...

解读: 从阳光电源组件级电力电子产品和光伏系统安全角度分析，该论文提出的基于LCL型升压变换器的直流串联电弧故障检测技术具有重要的工程应用价值。 在组件级功率优化器（Module-Level Power Electronics）场景中，每块光伏组件配备独立DC/DC变换器虽能实现最大功率点跟踪，但确实增加...

Yi Luo · Jun Yao · Dong Yang · Hai Xie 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

在严重对称电网故障期间，转子侧变流器与网侧变流器（RS - GSC）之间的相互作用对基于双馈感应发电机的并网风力发电机组（WT - DFIG）的低电压穿越（LVRT）性能有显著影响。因此，为提高WT - DFIG在对称电网故障期间的LVRT性能，本文提出一种LVRT控制策略，该策略通过协调RS - GSC的电流参考值来实现。与现有LVRT策略相比，通过协调RS - GSC的有功和无功电流，所提出的策略不仅可以提高直流母线电压的暂态稳定水平，还能提升WT - DFIG的LVRT性能。最后，利用实验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双馈风电机组低电压穿越（LVRT）改进策略具有重要的技术参考价值。虽然我司核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统，但该研究中关于转子侧与网侧变流器（RSC-GSC）协调控制的思想，与我司风电变流器产品线及新能源并网技术存在显著的技术共性。 该技术的核心价值在于通过...

Mehran Mirzaei · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年1月

本文提出了用于对逆变器供电的表贴式永磁电机中磁体涡流进行解析建模的新型二维和三维方法。逆变器电流的时间谐波会在表贴式磁体中引发感应涡流和损耗。在弧形磁体中，分别在考虑和不考虑涡流反应场的情况下对涡流进行建模。忽略反应场用于计算一个新的端部效应系数，以在二维计算中考虑第三维对涡流损耗的影响。利用新型二维和三维解析方法推导出磁体损耗的闭式方程，以快速计算磁体涡流损耗。在三维建模中采用傅里叶级数法求解微分方程。在三维磁体损耗方程中分离出不考虑第三维效应的二维磁体损耗方程，这有助于清晰展示第三维效应。将...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于逆变器供电永磁电机中磁体涡流损耗的2D/3D建模研究具有重要的技术参考价值。虽然该论文聚焦于永磁电机领域，但其核心技术与我司光伏逆变器、储能变流器以及新能源汽车驱动系统存在显著的技术关联性。 **业务相关性分析**：逆变器输出电流的时间谐波是导致永磁体涡流损耗的根...

Sandeep Kaler · Amirnaser Yazdani · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年1月

太阳能光伏（PV）能源具有间歇性，这使得在电网中必须使用电池等储能装置。通常，每种能源都通过单独的功率转换级接入电网。也就是说，光伏阵列群和电池群分别通过独立的功率转换级连接到电网。因此，本文提出了一种基于双有源桥（DAB）和模块化多电平变换器（MMC）拓扑的新型变换器拓扑，该拓扑能够通过单级将光伏阵列和电池同时接入中压直流（MVdc）网络。此外，该变换器采用一种改进的调制方案，在直流链路电压比不为 1 的情况下，可降低其变压器的电流应力。研究还表明，该变换器能够在较宽的直流电压范围内通过最大功...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于双有源桥（DAB）和模块化多电平换流器（MMC）的隔离型多端口变流器技术具有显著的战略价值。该技术突破了传统光伏和储能系统分别接入电网的架构限制，通过单级变换实现光储一体化集成接入中压直流网络，这与我司在光储融合系统和中压解决方案的发展方向高度契合。 技术核心优势...

J. Kim · S. Shin · B. Battulga · M. F. Shaikh 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年1月

随着电动汽车（EV）的快速发展，发卡式绕组定子正逐步取代散绕定子，原因在于前者具有更高的功率密度和效率，且易于实现高速自动化制造。由于直流母线电压升高以及宽带隙器件的应用，电动汽车电机定子绝缘所承受的电应力不断增大，定子绝缘失效成为一个主要问题。为保证电动汽车电机的质量和可靠性，同时降低生产成本，实施一系列快速有效的质量保证（QA）测试以筛选出有缺陷的产品至关重要。电动汽车电机的实际应用经验表明，定子绝缘质量不佳是发卡式绕组制造缺陷的主要原因。本文评估了应用频响分析法（FRA）识别发卡式定子绝缘...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对电动汽车发卡式定子绕组绝缘的频率响应分析（FRA）技术具有重要的借鉴价值和应用潜力。尽管研究聚焦于电动汽车驱动电机，但其核心质检方法与阳光电源在电机驱动、储能系统及新能源装备制造领域面临的绝缘质量挑战高度相关。 阳光电源在储能变流器、光伏逆变器以及电动汽车电驱动系...

Caiyong Ye · Kexin Yao · Yi Liu · Guangdong Cao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年1月

摘要：设计成本和轴承稳定性一直是飞轮储能系统（FESS）面临的挑战。本研究针对中低速场合设计了一种环形绕组飞轮储能电机，旨在应对传统高速飞轮储能电机在工艺成本和控制难度方面的挑战。首先，通过分析传统高速飞轮储能电机的结构及其存在的问题，介绍了本文的研究动机。其次，建立混合轴 - 轴承系统，以提高轴控制的稳定性并降低维护成本。创建了轴向磁轴承（AMB）的磁等效电路（MEC）以简化设计，并对径向机械轴承（RMB）的寿命进行了分析。此外，通过比较不同的转子和绕组结构，提出了一种内置式永磁电机（IPM）...

解读: 从阳光电源储能业务视角看，这项环形绕组飞轮储能电机技术为我们现有的电化学储能系统提供了重要的互补性技术路径。该研究针对传统高速飞轮系统的工艺成本和控制难度问题，创新性地提出了中低速飞轮方案，这与我们追求储能系统经济性和可靠性的战略目标高度契合。 技术价值方面，该方案采用混合轴承系统（轴向磁悬浮+径...