Sunil Subedi · Yonghao Gui · Yaosuo Xue · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

基于电力电子变流器（PEC）的资源在电力系统中日益普及，因此迫切需要精确的动态模型来理解其在不同事件和控制策略下的动态特性。不准确的建模可能导致系统不稳定、成本增加和可靠性问题。预计在不久的将来，电力电子变流器的数量将不断增加，详细建模在计算和数学上变得复杂，需要强大的计算能力和特定供应商电力电子变流器的相关知识。为了克服这些挑战，数据驱动的机器学习/人工智能（ML/AI）方法被广泛应用，这些方法可以在有限的知识条件下跟踪处于各种运行模式的电力电子变流器的动态响应。这些模型可应用于保护、稳定性分...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于电力变换器数据驱动动态建模的综述论文揭示了新能源行业技术演进的关键趋势。随着光伏逆变器、储能变流器等电力电子设备在电网中的渗透率持续攀升，传统基于物理模型的建模方法正面临计算复杂度高、需要详尽厂商参数等瓶颈，这与阳光电源在全球部署的海量设备运维现状高度契合。 论文...

Mehmet Emin Akdogan · Deepak Ramasubramanian · Sara Ahmed · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

在非理想电网条件下，并网逆变器渗透率的提高以及单相微电网和不平衡负载并入三相微电网，会导致公共连接点（PCC）出现电压谐波和不平衡等电能质量问题。在弱电网中，电网阻抗也会增加，影响系统稳定性。本文针对畸变弱电网中的不平衡微电网，提出了一种基于多重双二阶广义积分器（MDSOGI）的、采用选择性虚拟阻抗环（SVIL）的新型PCC电压前馈控制方法。文中详细阐述了所提出的SVIL的构建，包括基频下的虚拟正/负序阻抗（VPI/VNI）环以及谐波频率下的虚拟可变谐波阻抗（VVHI）环。VPI和VVHI可改善...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于MDSOGI的选择性虚拟阻抗控制技术对我们在弱电网环境下的逆变器产品具有重要应用价值。随着分布式光伏、储能系统在偏远地区和微电网场景的快速渗透，弱电网条件下的电能质量问题已成为制约我们产品性能发挥的关键瓶颈。 该技术的核心价值在于通过虚拟正负序阻抗和可变谐波阻抗的...

Sheikh T. Meraj · Samson S. Yu · Kamrul Hasan · Hieu M. Trinh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

扩大使用带有并网逆变器的分布式可再生能源（DERS）的需求凸显了锁相环（PLL）控制器在快速准确获取电网电压相角方面的关键作用，尤其是在电网异常条件下。频率自适应锁相环因其计算负担小、相角检测速度快以及在额定电网频率下出色的谐波抑制能力而受到广泛关注。遗憾的是，由于在异常频率下会出现频谱泄漏，传统的频率自适应锁相环在幅值和相角估计方面都存在误差。为解决这一问题，本研究提出了一种先进的频率自适应锁相环（AFA - PLL），它可以在电网频率异常或存在谐波的情况下工作，并通过采用可变窗口长度相位检测...

解读: 该频率自适应PLL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重要应用价值。在弱电网和高渗透率场景下，该技术可显著提升PowerTitan储能系统在电网不平衡、频率波动时的同步精度与动态响应速度。其频率反馈补偿机制与改进滤波结构可直接应用于构网型GFM控制策略优化，增强系统在谐波干扰下的...

Haitao Liu · Lei Huang · Minqiang Hu · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

双端口直驱式波浪能转换器（DPDDWEC）拓扑结构最近被提出，作为解决波浪能间歇性问题的一种方案。本文介绍了一种适用于DPDDWEC的最优频率点（OFP）方法，与常用的谱峰频率点（SPFP）方法相比，该方法能够产生更高的有功功率。分析表明，由于电磁弹簧力引起的双动子之间的耦合，DPDDWEC系统呈现出多自由度特性。通过为双端口系统建立全面的状态空间模型，并推导双动子之间的运动学关系，确定了系统与波浪之间的共振条件，从而优化了波浪能的捕获。此外，从动动子的功率输出被有效利用，以补偿驱动动子的无功功...

解读: 该双端口互补功率输出策略对阳光电源ST系列储能变流器和多能互补系统具有重要借鉴价值。其核心的最优功率捕获与能量分配优化算法可直接应用于PowerTitan储能系统的多端口能量管理，特别是在光储充一体化场景中协调光伏、储能、充电桩多端口功率流动。文中的MPPT与互补输出控制策略可增强阳光电源iSola...

Bishal Mondal · Arun Karuppaswamy B · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

为并网逆变器（GCI）精确选择 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\bm {LCL}$</tex-math></inline-formula> 滤波器参数对于在减少硬件占用的情况下满足电网互联标准至关重要。文献中存在多种选择 <inline-formula xmln...

解读: 从阳光电源并网逆变器和储能系统的业务视角来看，该论文针对LCL滤波器中逆变器侧电感设计的深度研究具有重要的工程应用价值。 在光伏和储能逆变器产品开发中，LCL滤波器的参数设计直接影响系统的并网电能质量、硬件成本和功率密度。论文提出的基于纹波电流约束的逆变器侧电感（Li）设计方法，能够有效降低开关频...

Rajdip Debnath · Gauri Shanker Gupta · Deepak Kumar · Subrat Kumar Swain 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月

分布式能源资源接入现代化联网微电网以及负荷动态变化的增加带来了显著的稳定性挑战。本研究旨在全面理解由跟网型和构网型逆变器组成的非线性多时间尺度系统中级联交互的稳定性。此外，所提出的控制器借助非线性李雅普诺夫函数，提供了一种改进且具有弹性的方法，以应对与非线性设备和线路/网络动态、状态变量的不确定性以及未建模系统动态相关的挑战。通过约束时间状态收敛到稳定平衡点，闭环控制系统的渐近时空动态稳定性得以保证，同时将控制振荡降至最低。对比分析和高保真硬件在环仿真相结合，有力证明了在各种动态场景下，所提出的...

解读: 该非线性时空动力学控制方法对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品具有重要应用价值。通过能量函数建模的稳定性分析方法,可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM/GFL控制策略,提升多机并联运行时的功率分配性能和暂态响应特性。特别是在PowerTitan大型储能系统中,该方法有助于解决多逆变...

Xun Dou · Yehang Deng · Shunjiang Wang · Tianfeng Chu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年1月

考虑到运维成本和技术的影响，分布式光伏电站群内部通常缺乏足够的气象观测设备。所采集气象数据的偏差以及软硬件限制导致的光伏功率数据误差，将直接导致模型预测精度降低。为解决这一问题，本文提出一种具有自适应时空编解码结构的分布式光伏功率短期预测方法，该方法能够适应不同数据输入和不同天气条件下的预测需求，提高预测精度。首先，利用随机森林算法（RF）和皮尔逊相关系数（PCC）对特征重要性进行排序，选取关键输入数据。其次，提出一种基于长短期记忆网络（LSTM）和时空注意力机制（STA）的时空特征编解码模型，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自适应时空编解码器的分布式光伏短期功率预测技术具有显著的战略应用价值。 **业务协同价值：**该技术直击分布式光伏电站运维痛点——气象观测设备不足导致的预测精度下降问题。对于阳光电源的智慧能源管理系统而言，精准的功率预测是实现光储协同优化的基础。通过LSTM与时空...

Rafal Wrobel · Thomas C. Werner · Xu Deng · Daniel Noal · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

本文阐述了用于太阳能高空（20 千米）平台应用（HAPS）的超轻型电动机开发过程的关键方面。这里考虑采用一种具有外转子和集成式直接风冷的径向磁通永磁（PM）电机拓扑结构。所分析的太阳能飞机的任务剖面要求电机在起飞时具备高转矩过载能力（2.5 倍），并在高空巡航运行时实现高效率（大于 95%）。因此，在确定电机尺寸时，需要在这两个运行点之间实现良好的平衡。起飞时电机的有效热管理对于实现紧凑的电机设计至关重要。此外，电机设计应能够实现简单且经济高效的制造和组装过程，电机组件的所有结构元件均使用轻质复...

解读: 该超轻量永磁电机技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要借鉴价值。文中针对极端环境的电磁优化设计、高功率密度与高效率实现方案，可直接应用于电机驱动系统的轻量化改进。多物理场耦合仿真方法可优化SG系列逆变器及ST储能变流器的散热设计，提升功率密度。极低气压下的散热验证技术为高原、极寒等特殊工况下的Pow...

Neda Zahedi Saadabad · Qingsong Wang · Ambrish Chandra · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

自谐振无线电能传输（SRWPT）系统无需物理补偿电容，因而具有卓越的可靠性。相邻层间存在寄生电容的平面线圈尤其适用于此类系统。线圈的几何形状对无线电能传输（WPT）系统的性能有显著影响。本文深入研究并比较了四种常见的线圈几何形状：圆形、方形、六边形和八边形。通过优化线宽比和线间距比，这些印刷电路板（PCB）线圈的交流电阻显著降低，从而实现了高效的自谐振无线电能传输系统。本文建立了这些PCB线圈电感和电容的综合等效电路模型和理论框架。采用有限元法（FEM）对线圈设计进行优化并模拟其性能。制作了四种...

解读: 该自谐振无线功率传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究中螺旋形线圈的优化设计可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩开发，通过消除外部补偿电容提升系统集成度和可靠性，符合阳光电源功率模块紧凑化设计理念。线圈几何结构对自谐振频率和传输效率的影响规律，可指导PowerTitan储能系统...

Alexis A. Gómez · Juan R. García-Meré · Alberto Rodríguez · Juan Rodríguez 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

本研究依据行业准则，对经过各种动态测试的碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的阈值电压（<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">V_th</i>）退化情况进行了对比分析。为确保对比的公平性，采用了定制的实验装置。观察到的退化结果显示，其会因是否施加高电压、驱动条件或开关事件的发生情况而有...

解读: 该SiC MOSFET动态应力解耦研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率器件设计具有重要指导意义。研究揭示的高频开关下热-电场耦合导致Vth退化机制，可直接应用于PowerTitan大型储能系统中SiC模块的热管理优化和开关频率设计。通过解耦分析电场应力与热应力的独立影响，可改进...

Zhenxing Guo · Bing Peng · Haiying Wu · Dongfang Zhen · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

为了解决深槽轴向磁通永磁电机（AFPM）槽漏磁大、功率因数低和电磁转矩小的问题，提出了一种具有四个定子的串联双轴向磁通永磁电机（SD - AFPM）。首先，对SD - AFPM、内转子电机（IR - AFPM）和多盘串联电机（SMD - AFPM）的电磁性能进行了全面比较，以证明所提出的SD - AFPM在提高功率因数和电磁转矩方面的有效性。其次，根据SD - AFPM的结构特点，设计了一种三通道冷却系统，并通过三维有限元分析（3D - FEA）对该冷却系统的散热能力进行了分析。然后，在考虑电磁...

解读: 该串联式双定子轴向磁通永磁电机技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其高转矩密度、高功率因数特性可直接应用于电机驱动系统，提升功率密度和系统效率。优化的磁路设计降低槽漏磁、提升气隙磁密均匀性的方法，可为阳光电源车载OBC充电机中的磁性元件设计提供参考，减小体积、提高功率密度。该电机的三维有...

Pujan Adhikari · Mona Ghassemi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

功率模块封装的未来取决于碳化硅（SiC）、氮化铝（AlN）和金刚石等（超）宽带隙[（U）WBG]材料的发展。然而，突破这些材料的应用界限在绝缘系统方面面临重大挑战，绝缘系统必须承受相关的严苛参数。这些挑战带来的后果包括高电场、空间电荷积累、电树枝化和局部放电（PD），所有这些都可能导致功率模块故障。本文深入探讨了（U）WBG功率模块绝缘材料面临的这些挑战，以及近期旨在缓解三相点（TPs）电场应力和解决局部放电问题的研究。文章首先探讨了三相点的高电场问题，接着研究了在高频、高温等实际运行条件下，封...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于超宽禁带功率模块封装绝缘技术的综述具有重要战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域持续推进高功率密度、高效率产品开发，SiC等宽禁带半导体器件的应用已成为核心技术方向。然而，论文揭示的绝缘系统挑战——高电场应力、空间电荷积累、电树枝和局部放电问题——正是制约我们...

Sina Vahid · Salar Koushan · Towhid Chowdhury · Ayman M. EL-Refaie · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

本文针对一台功率为250千瓦、转速为5000转/分钟的表贴式永磁电机，通过基于热管的液冷热管理系统，对增材制造线圈的热管理系统及其性能进行了全面研究。文中描述并讨论了热管和液冷测试装置。通过实验结果对热性能进行了分析，结果表明本文提出的热管理系统是有效的。在80 Arms至140 Arms的电流水平以及高达800 Hz的频率下，对单冷凝器和双冷凝器液冷配置进行了测试。对这些冷却系统的比较表明，两种配置对AlSi10Mg增材制造线圈均有效。对于所提出的系统，热负荷未超出任何一种冷却方法的能力范围，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于增材制造线圈及热管理系统的研究具有重要的战略参考价值。该研究聚焦于250 kW表贴式永磁电机的热管理优化，这与我们在储能变流器、大功率光伏逆变器以及新能源汽车驱动系统中面临的核心技术挑战高度契合。 增材制造空心导体线圈技术为我们的产品设计提供了新的可能性。相比传统...