Mingwang Xu · Wei Gu · Xiaodong Yuan · Huachun Han 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月

电力电子变换器固有的复杂拓扑结构、众多非线性开关器件以及高频特性给实时仿真带来了巨大挑战。本文提出了一种具有 A 稳定性的通用无接口延迟实时仿真方法。引入半步显式解析解来修正接口处受控源的值，克服了传统解析解计算负担大的局限。此外，该方法实现了变换器的并行求解和导纳恒定，与现有技术相比，既具有 A 稳定性，又无接口时延。通过搭建物理原型，并在 OP4610 上进行多种场景的硬件在环（HIL）仿真，验证了所提方法的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无接口延迟实时仿真技术具有重要的战略价值。该方法通过半步显式解析解修正受控源数值，实现了功率电子变换器的并行求解和恒定导纳特性，同时具备A稳定性和零接口时延，这直接契合了我司在光伏逆变器、储能变流器等核心产品研发中对高精度实时仿真的迫切需求。 在产品开发层面，该技术可...

Ling Zhan · Bin Hu · Liang Chen · Sen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

在将圆形电流限制器应用于限制构网型双馈感应发电机（GFM - DFIG）中的过电流时，复杂的控制特性给暂态稳定性分析带来了挑战。本文建立了配备圆形电流限制器的GFM - DFIG的暂态模型，并研究了虚拟阻抗参数对暂态性能的影响。理论分析和实验验证表明，较小的虚拟阻抗可以提高限流式GFM - DFIG的故障穿越能力，并且与虚拟电感相比，虚拟电阻的不利影响更为显著。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型双馈风电机组（GFM-DFIG）圆形限流器的研究具有重要的技术借鉴价值。虽然研究对象是风电领域，但其核心技术逻辑与我司在光伏逆变器和储能变流器的构网型控制技术高度契合。 当前，阳光电源正大力推进构网型逆变器技术，以应对高比例新能源接入带来的电网稳定性挑战。该...

Xiqi Wu · Rui Li · Chao Huang · Hui Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

荷电状态（SOC）均衡对于高压无变压器（HVT）电池储能系统（BESS）充分利用其全部能量容量具有重要意义。然而，传统方法在选择合适的均衡系数时面临挑战，保守的参数会导致均衡速度不足，而取值过大则会导致电池过流和子模块过调制。为克服这一挑战，本文通过理论分析揭示了过流和过调制的机理，并推导了对应四种临界边界条件的四个最大系数。因此，本文提出了一种具有自适应均衡系数的最优SOC均衡控制方法，该方法具有自适应性。35kV/25MW/50MWh的实验结果验证了所提控制方法的有效性，并将其性能与保守方法...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的自适应SOC平衡控制技术具有重要的工程应用价值。当前公司在高压级联储能系统（如PowerTitan系列）中，SOC均衡一直是影响系统容量利用率和循环寿命的核心技术难点。 该技术的创新在于突破了传统均衡控制中平衡系数选择的两难困境。过去我们的工程实践中，保...

Mingqiang Lin · Zelong Lin · Jinhao Meng · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

由于锂离子电池（LIBs）具有高能量密度和长循环寿命，它们被广泛应用于电子设备、电动汽车和储能领域。退役电池的精确评估在很大程度上取决于利用既信息丰富又易于获取的最优健康特征。特别是对于时间序列数据，目前存在特征捕捉不充分以及难以捕捉有效特征的问题。本文提出了一种将改进的格拉姆角场（IGAF）与重启辅助分类器生成对抗网络（REACGAN）相结合的退役电池创新分类方法。IGAF方法利用快速傅里叶变换（FFT）提取电池充电电压曲线的幅值和相位特征，将曲线中的细微变化转化为二维图像，从而保留了时间和空...

解读: 从阳光电源储能业务视角来看，这项基于改进格拉姆角场和生成对抗网络的退役电池筛选技术具有重要的战略价值。随着公司储能系统装机规模持续扩大，退役锂电池的梯次利用已成为降低全生命周期成本、提升产品竞争力的关键环节。 该技术的核心优势在于将电池充电电压曲线的微小变化转化为二维图像，并通过快速傅里叶变换提取...

Sahil Gaurav · Sante Pugliese · Marius Langwasser · Chandan Kumar 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

摘要：由于分布式发电（DG）单元的接入不断增加，如今的配电网在维持潮流和电能质量方面面临挑战。智能变压器（ST）通过对有功和无功潮流进行精确控制，是克服这些挑战的有效解决方案。一般来说，智能变压器的低压（LV）变换器采用电压定向控制策略，常常面临积分饱和和参数调节困难的问题。同时，分布式发电变换器工作在电流控制模式，这会导致系统稳定性降低和同步性变差，尤其是在暂态事件和弱电网场景下。为解决这些问题，本文针对基于智能变压器的以变换器为主导的低压配电网系统，提出了一种基于安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文提出的基于Andronov-Hopf振荡器的虚拟振荡器控制策略，对我司在智能配电系统和分布式光伏并网领域具有重要的技术参考价值。 该技术针对低压配电网中分布式发电单元日益增多带来的功率流控制和电能质量挑战，提出了创新性的控制方案。相比传统电压定向控制，AHO虚拟振荡器...

Siamak Khalili · Ehsan Adib · Mohsen Packnezhad · Hosein Farzanehfard 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

本文提出了一种适用于光伏系统的单开关软开关非隔离式直流 - 直流高升压变换器。为实现高电压增益并降低元件电压应力，该变换器集成了耦合电感和开关电容技术。采用了一种合适的无损缓冲电路，克服了无损缓冲电路元件数量多、续流导通损耗大等难题，以减轻开关损耗和二极管反向恢复问题。该无损缓冲电路仅在所提出的结构中增加了两个二极管，在软开关电路中，就元件数量而言是最优的。仅使用一个电压应力降低的开关和简单的无源无损缓冲电路，有助于提高变换器效率并降低控制电路的复杂度。此外，所提出的变换器的输入电流是连续的，这...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的单开关软开关高升压DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该拓扑结构通过耦合电感和开关电容技术实现高电压增益，同时采用无损缓冲电路降低开关损耗，这与我司在光伏逆变器和储能系统中对高效率、高功率密度的技术追求高度契合。 该技术的核心优势在于三个方面：首先，单开...

Ming Li · Enjun Liu · Hua Geng · Yongtao Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

现有并网逆变器在面对电网非线性变化时会遇到稳定性问题，当前的解决方案难以有效应对复杂的电网环境。我们提出一种基于无源性的控制策略，以提高构网型多逆变器电站的稳定性和动态性能，从而应对这些挑战。从能量重塑的角度设计的内环，确保了逆变器输出的稳定性。采用微分无源性设计的外环，显著增强了对扰动的响应能力，并在多台逆变器并联运行时无需通信即可确保功率分配和相位同步。非线性扰动观测器估计并网点的非线性扰动，并将此信息反馈到内环进行参数补偿。我们基于李雅普诺夫稳定性准则证明了整个控制器的无源性。这确保了电站...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性控制的构网型多逆变器协同控制技术具有重要的战略价值。随着我司在全球光伏逆变器和储能系统市场份额的持续扩大，大规模新能源电站面临的电网稳定性问题日益凸显，该技术为解决这一核心痛点提供了系统性方案。 该技术的核心创新在于三层协同控制架构：能量重塑的内环控制确保单...

Lei Liu · Zhenbin Zhang · Yuxin Zhao · Guangze Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

微电网需要高效的控制方案，以实现电力变换器的高渗透率。基于模型的控制因其简便性而在变换器中得到广泛应用，但在处理模型不准确、关键负载和多扰动问题时面临挑战。为解决这些问题，本文针对三电平中点箝位（3L - NPC）电力变换器系统提出了一种数据驱动的无模型自适应控制（MFAC）方法，可在无需任何系统参数的情况下实现鲁棒、高质量的电流和电压控制。具体而言，无模型自适应控制是一种通过设计基于李雅普诺夫理论直观推导得出的自适应律来估计系统动态特性的有效方法，以此调节电流和电压，确保对未建模动态、模型变化...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项数据驱动无模型自适应控制（MFAC）技术对我们的核心产品线具有重要战略价值。该技术针对微电网场景下三电平NPC变流器的控制难题，提出了突破传统模型依赖的创新方案，与我们在光伏逆变器、储能变流器及微电网系统的技术发展方向高度契合。 技术价值方面，MFAC的核心优势在于无...

Yu Xiao · Zhixing He · Zongjian Li · Biao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

串联碳化硅（SiC）MOSFET在简化高压变流器拓扑与控制方面具有显著优势，但其门极信号传输与驱动电源仍面临高隔离要求和信号串扰难题。本文提出一种基于级联自举电路的非隔离门极驱动拓扑，仅需一个非隔离电源和单一门极信号即可驱动多个串联器件，有效降低系统复杂度。门极信号路径采用光耦隔离，避免了信号串扰；同时引入缓冲电路，在开通过程中实现电压钳位与电容电压自动均压。通过构建6 kV至24 V的四管串联反激变换器实验平台验证了该拓扑的可行性，实验结果表明其在6.05 kV输入、32 kHz开关频率下可稳...

解读: 该单门极驱动与非隔离供电技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中，串联SiC-MOSFET可简化多电平拓扑设计，该技术通过级联自举电路实现单信号驱动多器件，显著降低隔离驱动电源数量和成本，同时光耦隔离方案有效解决高压应用中的信号串扰问题。对PowerTi...

Yanjun Tian · Yilin Wang · Lianying An · Zhishuang Yue · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

针对并网型DC/AC变换器在直流侧可控性受限及交流侧存在谐振模态的问题，本文提出一种基于LCL滤波器的双向全状态反馈控制策略（FSFC）。传统PI控制器仅依赖输出变量反馈，忽略系统内部动态特性，导致控制性能受限。所提方法利用状态变量反映系统内部特性，在交流侧通过极点配置扩展无源阻尼范围，有效抑制谐振峰且不牺牲动态响应；在直流侧降低等效模型阶数，提升电压调节性能。与主流控制方法对比表明，该方法具有更优的动态响应与鲁棒性，仿真与实验结果验证了其有效性。

解读: 该全状态反馈控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有直接应用价值。针对LCL滤波器谐振抑制问题，所提FSFC方法通过极点配置实现无源阻尼扩展，可优化PowerTitan大型储能系统的并网稳定性，避免传统有源阻尼带来的损耗。直流侧降阶控制策略可提升ST储能变流器的直流母线电压调节性...

Yihao Wan · Qianwen Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

强化学习（RL）因其处理非线性和自学习能力而在电力电子领域受到关注。合理配置下，RL智能体可通过与变换器系统交互自主学习最优控制策略。类似于传统的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC），RL可学习最优开关策略并实现良好控制性能。然而，RL控制器改变闭环动态特性，给系统稳定性保障与评估带来挑战。为此，本文提出构造李雅普诺夫函数以引导智能体在提升控制性能的同时确保闭环稳定性，并通过推导电压控制误差收敛的紧致集量化系统的实用稳定域。最后，在实验平台上验证了所提方法的有效性，仿真与实验结果均表明该方法...

解读: 该李雅普诺夫引导的强化学习控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。相比传统FCS-MPC，该方法通过李雅普诺夫函数保障闭环稳定性，同时利用RL自学习能力优化开关策略，可显著提升储能变流器在复杂工况下的动态响应和鲁棒性。技术可直接应用于构网型GFM控制器...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

摘要：功率变换器中单个组件（如半导体功率开关和电感器）的在电路阻抗可能会偏离其离线阻抗，从而影响电磁干扰（EMI）估算。现有方法在提取这些组件的在电路阻抗方面存在挑战。为克服这一局限，本文提出了一种基于电容耦合夹具适配器（CFA）的方法，其中紧凑型CFA作为矢量网络分析仪（VNA）与功率变换器被测节点之间的互连。与传统的电容耦合方法不同，CFA由五级结构组成，包括柔性端部（FE）、同轴电缆、直流阻断器、保护器和衰减器；并且便于在运行中的功率变换器中进行配置。此外，FE可以配置成反射、并联直通和串...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于电容耦合夹具适配器的在路阻抗提取技术具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件和电感元件的实际工作阻抗特性直接影响传导电磁干扰（EMI）水平，而传统离线测试方法无法准确反映元件在真实工作状态下的阻抗特性，导致EMI仿真与实测存在显著...

Alessia Camboni · Vincenzo Mallemaci · Fabio Mandrile · Radu Bojoi · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

可再生能源通过电力电子设备持续接入电网，影响了电力系统的稳定性，对换流器控制技术提出了新挑战。虚拟同步电机（VSM）通过模拟同步机行为，为可再生能源并网提供了可行的控制方案。然而，在大电压跌落情况下，虚拟转子加速显著，导致VSM存在暂态失稳问题。现有研究虽提出多种改进控制策略，但往往增加算法复杂性和参数整定难度，且仅能缓解而非根除该问题。本文提出虚拟同步补偿器（VSC）新架构，从实现机制上彻底消除VSM的暂态不稳定性。VSC在严重且持续的电压跌落下仍能保持同步运行，无需附加控制模块。理论分析与实...

解读: 该虚拟同步补偿器（VSC）技术对阳光电源构网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，VSC架构可从根本上解决现有VSG控制在电网电压大幅跌落时的暂态失稳问题，无需复杂的附加控制模块和繁琐参数整定，显著提升储能系统的电网支撑能力和故障穿越性能。对于SG系列光伏...

Jianing Wang · Ruiyuan Wang · Zhicheng Gao · Feishuang Sun 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

传统的变流器设计遵循顺序流程，通常包括拓扑设计、调制设计、元件设计、性能设计及其内部迭代。这种方法严重依赖人工经验且耗时较长，尤其是对于采用宽禁带器件所强调的多目标设计而言，宽禁带器件的使用加剧了设计目标之间的冲突。计算机辅助虚拟样机方法，简称为建模与优化，仍然受到建模过程中数值计算耗时较长的阻碍，并且在优化过程中无法响应设计要求的变化。为应对这些挑战，本文提出了一种基于机器学习的电力变流器自动设计的高级概念，将基于人工神经网络（ANN）的建模与基于深度强化学习（DRL）的优化相结合。所提出的方...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机器学习的有源中点钳位（ANPC）逆变器多目标自动设计技术具有重要的战略价值。该技术突破了传统逆变器设计中拓扑-调制-器件-性能的串行迭代模式，通过结合人工神经网络建模和深度强化学习优化，能够在效率、体积、成本、电流纹波和共模噪声等多维目标间实现智能权衡，这正契合阳...

Weixing Chen · Yongjun Feng · Qingshu Liu · Chong Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

功率输出（PTO）系统是波浪能转换装置（WEC）的核心单元。引入最大功率点跟踪（MPPT）技术可显著提升能量捕获效率，对现场运行的WEC尤为重要。传统在线MPPT算法在应用于WEC时面临响应慢、精度低和步长敏感等问题。本文提出一种新型二维查表法MPPT，通过建立发电机转速与外部负载对应的二维最大功率点映射表，避免了对波浪周期、幅值等参数的观测与识别，适用于随机波况。仿真与实验结果表明，相比传统在线MPPT，该方法电能捕获效率提升超过150%，具有快速、高效且准确的响应特性。

解读: 该二维查表法MPPT技术对阳光电源多条产品线具有重要借鉴价值。在ST系列储能变流器中，可借鉴其快速响应特性优化多变工况下的功率跟踪，特别是应对电网频繁波动场景。对于SG系列光伏逆变器，该方法通过预建映射表避免实时扰动观察，可显著提升复杂遮挡、快速云影变化等非理想工况下的MPPT效率，响应速度比传统P...

Soham Chakraborty · Mohammed Tuhin Rana · Murti V. Salapaka · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

电力硬件在环（PHIL）框架为评估新架构以及变压器、变流器和电机等电力硬件提供了一个极具吸引力的平台。它允许在实验室规模下开展各种测试，所得到的结果与实际场景极为相似，同时还能避免在全规模电力系统上进行实验所带来的高昂成本和风险。然而，尽管PHIL框架具有诸多优势，但仍存在相当大的挑战，其性能往往不够稳健，且与实际场景的契合度需要量化和提升。本文通过在PHIL的硬件和软件组件之间构建一个接口来应对这些挑战，同时采用现代控制视角来处理内在的不确定性。本文提出了一种方法，用于量化由软件系统仿真电力网...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于μ综合的鲁棒性功率硬件在环（PHIL）接口技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在产品研发和测试环节面临着高昂的实验成本和系统风险，而PHIL技术恰好提供了一个低成本、高保真的测试平台解决方案。 该论文的核心创新在于通过现代控制...

Fanfan Lin · Xinze Li · Weihao Lei · Juan J. Rodriguez-Andina 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

大型语言模型（LLM）在推动众多行业发展方面展现出了令人振奋的潜力，但由于缺乏专业的电力电子（PE）技术知识以及处理特定电力电子数据时面临的挑战，其在电力电子领域的应用受到了阻碍。本研究提出了一种开创性的方法，用于构建专门针对电力电子设计应用的多模态大型语言模型，名为 PE - GPT。该方法包括利用从电力电子知识库中进行检索增强生成来强化 PE - GPT，并提出了一个混合框架，将大型语言模型代理与元启发式算法、模型库和仿真库相结合。这增强了其多模态处理能力，并使其能够融入现有的设计工作流程。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，PE-GPT代表了电力电子设计范式的重要突破，对公司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的研发具有战略意义。该技术通过多模态大语言模型与元启发式算法、仿真库的深度融合，能够显著提升电力电子设计的效率和准确性，在双有源桥（DAB）变换器调制策略和Buck变换器参数设计中已展现出比...

Jinshui Zhang · Boshuo Wang · Xiaoyang Tian · Angel V. Peterchev 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

电力电子技术的进步使得实现高功率水平（例如电网中达到吉瓦级）或高输出带宽（例如通信领域中超过兆赫兹）成为可能。然而，要同时实现这两者仍具有挑战性。从高效多通道无线电力传输到前沿的医学和神经科学应用等各种应用，都需要高功率和宽带宽。传统逆变器可以在电网或特定频率范围内实现高功率和高质量，但在达到更高输出频率时会失去其保真度。谐振电路可以产生高输出频率，但带宽较窄。我们通过将氮化镓（GaN）晶体管与模块化级联双 H 桥电路相结合，并采用能够处理典型时序和平衡问题的控制方法，克服了这些硬件挑战。我们开...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项DC至5MHz宽输出带宽高功率高保真变换器技术展现了多个维度的战略价值。该技术突破了传统逆变器在高功率与宽频带之间的固有矛盾，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域面临的技术瓶颈高度契合。 首先，该研究采用的GaN（氮化镓）功率器件与模块化级联双H桥拓扑结构，为我们下一代...

Zhigang Yao · Xinyu He · Muyang Liu · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

通常，变开关频率方法用于使功率变换器工作在三角电流模式（TCM）或近临界导电模式（CRM），以实现零电压切换（ZVS）。然而，该方法存在电感峰值电流高、控制器设计复杂等问题。本文提出一种新颖的固定开关频率控制策略，采用梯形电流模式（TZCM），在近CRM下通过建模平均电感电流与双占空比的关系，调节并交替两个占空比，实现ZVS。该方法有效降低峰值电流，提升轻载效率，并适用于所有三电平DC-DC变换器。实验在2 kW样机上验证，最高效率达99.12%。

解读: 该固定频率ZVS控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的DC-DC环节具有直接应用价值。三电平拓扑是阳光电源中高压产品的核心架构，该技术通过梯形电流模式在固定频率下实现ZVS，可有效解决变频控制带来的EMI设计复杂性和磁性元件优化难题。相比传统TCM，峰值电流降低可减小功率器件应力，提...

Xinze Li · Fanfan Lin · Changjiang Sun · Xin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

新兴的电力变换器灰箱建模方法有效缓解了传统基于物理的白箱模型中存在的模型差异问题，同时为数据驱动的黑箱模型提供了一种数据需求少且可解释的替代方案。然而，现有灰箱建模方法仍面临一个重大挑战，即对域外拓扑结构的泛化能力较差。这一局限性使得在遇到新的拓扑结构时，需要重建或重新训练模型，从而阻碍了其广泛应用。针对这些挑战，本文提出了一种专门适用于双有源桥（DAB）变换器拓扑族的通用灰箱建模方法，该方法基于所提出的拓扑可迁移的架构内物理混合密度网络（T²PA - MDN）。作为核心部分，T²PA 网络对循...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双有源桥（DAB）变换器族的通用灰盒建模技术具有重要的战略价值。DAB拓扑是我司储能系统、光储一体化方案以及电动汽车充电设备中的核心功率变换单元，该技术的拓扑迁移能力直接契合我们产品线多样化的现实需求。 该技术的核心创新在于T²PA-MDN网络架构，通过将电路物理...