Javeed Bashir · Premalata Jena · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文介绍了一种适用于与主电网相连的分布式发电（DG）系统的新型局部式孤岛检测方法，重点关注其在交流微电网中的应用。与传统的主动式方法（会有意干扰系统）不同，该方法完全是被动式的，可确保不对电能质量、稳定性或可靠性产生不利影响。此方法聚焦于两个特定分量——零序电流叠加分量（$\Delta {{I}_0}$）和电压叠加分量（$\Delta {{V}_0}$）之间的相角。通过持续监测DG连接点处该相角的累积和（CumSum），系统能够识别孤岛事件。由于有功功率不平衡，计算得到的$\Delta {{I}...

解读: 该零序相角孤岛检测方案对阳光电源的并网型产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网保护功能，提升系统安全性。特别是在PowerTitan大型储能系统中，该方案可有效解决多机并联时的孤岛检测难题。方案的零序分量监测原理与阳光现有的GFL控制架构兼容性好，实施成本低...

Ankita Sharma · Rajasekharareddy Chilipi · Kunisetti V. Praveen Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文聚焦于基于模块化多电平变换器（MMC）的中压微电网模型预测控制（MPC）的开发。所开发的模型预测控制旨在有效控制基于 MMC 的微电网在并网（GC）和孤岛（IS）两种模式下的运行，并实现两种模式间的无缝切换。该模型预测控制能够预测状态变量的行为，并利用成本函数确定最优开关序列。因此，与传统的矢量控制方法不同，所开发的模型预测控制无需脉冲宽度调制方案、比例 - 积分控制器，也无需进行大量的参数整定工作。所开发的模型预测控制通过融入电能质量改善和交流故障穿越能力来提升系统性能。此外，该模型预测控...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于模块化多电平换流器（MMC）的模型预测控制（MPC）技术具有重要的战略价值。该技术直接契合公司在中压微电网、储能系统和分布式能源管理领域的核心业务需求。 MMC拓扑结构本身具有模块化、可扩展性强的特点，这与阳光电源在大型地面电站和工商业储能系统中追求的高...

Caio Eduardo Silva · Gabriela Lígia Reis · André Mendonça Alzamora · Hélder de Paula · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

脉宽调制电压源逆变器（PWM-VSI）广泛应用于 adjustable speed drives（ASD）中以控制感应电机。在重工业应用中，ASD与电机之间的长电缆会引发高频问题。一种创新方案是将逆变桥和直流母线电容移至电机侧，利用长电缆作为直流输电线路以缓解该问题。然而，逆变器在恶劣环境下的可靠性面临新挑战。本文基于失效物理（PoF）与可靠性设计方法，针对IGBT模块开展可靠性分析，优化设计并降低成本。结果表明，采用两种PWM策略及400 A–6.5 kV IGBT的三电平有源中点钳位（3L-...

解读: 该IGBT模块可靠性分析技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。针对恶劣环境的PoF可靠性设计方法可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率模块优化，特别是沙漠、高原等极端工况下的PowerTitan储能系统。三电平ANPC拓扑与PWM策略优化可提升1500V光伏系统和大功率储能PCS的效率与寿...

Ching-Ming Lai · De-Tai Lin · Hao-En Liu · Tomokazu Mishima 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文提出一种基于改进型E类谐振拓扑的单级无线电机驱动器（WMD），用于直流电机控制。通过引入有源钳位电路与高阶谐波抑制电路，提升了开关器件可靠性并优化了功率传输效率。在谐振腔中集成可变电感模块与阶梯磁芯发射/接收耦合器，实现了在线圈失配条件下保持高效率的固定频率运行。文章涵盖系统架构、电路工作模态、稳态分析及磁性元件设计。实验构建了180 W的WMD样机，验证了理论分析，谐振腔效率提升达4.79%，系统最高效率达89.72%。

解读: 该固定频率单级无线电机驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。改进型E类谐振拓扑结合有源钳位电路可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩开发，89.72%的系统效率与4.79%的谐振腔效率提升为ST储能变流器的软开关设计提供参考。可变电感模块实现线圈失配下的固定频率运行，可优化充电桩在不...

Md. Modassir Masoom · Mayank Kumar · Narendra Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文提出了一种适用于三轮/四轮轻型电动汽车的太阳能光伏集成非隔离式四端口（一个输入端口和三个输出端口）电力电子接口。为实现持续运行和可靠性，所提出的多端口转换器具备容错能力并改进了性能参数。与传统转换器不同，所提出的四端口容错直流 - 直流（FPFTDC）转换器具有多种输入/输出特性，并具备多项优势。该电路的交错特性可降低电池充电电流纹波，减小太阳能光伏侧电容器的尺寸，同时提高电流承载能力。文中讨论了降低纹波电流对电池充放电及性能的影响。为实现最大光伏功率捕获和可靠运行，开发了具有容错能力和最大...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的光伏集成四端口容错转换器技术具有重要的战略参考价值，特别是在我们布局的光储充一体化和新能源车载电源系统领域。 该技术的核心创新在于通过交错并联架构实现了多端口能量管理，这与阳光电源当前推进的"光储充放"一体化解决方案高度契合。论文中提出的容错设计理念可直接应...

Ana Cabrera-Tobar · Valerio Ciccariello · Enrico Lamanna · Sonia Leva 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文探讨了电池储能系统（BESS）在商业和工业（C&I）环境中的多种功能，尤其是与光伏（PV）系统集成时（C&I PV - BESS）的功能。虽然这些系统在能源效率和可持续性方面带来了显著益处，但也引发了消防安全方面的担忧。为应对这些风险，本研究回顾了相关安全隐患，并全面比较了旨在降低C&I PV - BESS装置火灾隐患的主要国际标准。此外，本文概述了系统安装和管理的最佳实践，重点关注关键安全方面，如电池设计、模块和机架构造、操作协议、灭火系统以及制造工艺。尽管在为C&I PV - BESS建...

解读: 从阳光电源工商业光储一体化解决方案的业务视角来看，本论文对C&I PV-BESS系统的安全规范研究具有重要的战略参考价值。当前，工商业储能市场正处于快速增长期，但消防安全问题已成为制约行业发展的关键瓶颈。论文系统梳理的国际安全标准对比，为我们在全球化市场布局中实现产品合规性提供了清晰的技术路径。 ...

Mehrdad Ebrahimi · Mohammad Rastegar · Kiana Karami · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

故障管理涉及在故障发生后尽快恢复停电用户的操作，而优化开关布局有助于实现这一目标。然而，由于问题的非线性和巨大的搜索空间，开关优化问题需要大量的计算工作。因此，对于大规模配电系统而言，该问题可能难以求解。本文提出了一种基于机器学习的代理方法，用于确定实际配电系统中手动和自动开关的最佳数量和位置。目标函数包含设备成本和可靠性指标，包括系统平均停电频率指标（SAIFI）、系统平均停电持续时间指标（SAIDI）和未供电量（ENS）指标。所提出的模型是一个堆叠集成模型，其中基于卷积神经网络（CNN）的模...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机器学习的配电网开关优化技术具有重要的战略价值。随着公司在分布式光伏、储能系统及综合能源解决方案领域的深度布局，配电网的智能化管理已成为提升系统可靠性和经济性的关键环节。 该技术的核心价值在于通过堆叠集成学习模型，大幅降低开关优化问题的计算复杂度，这对阳光电源的配...

Sumit Kumar · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文提出了一种用于三轮电动汽车（EV）的集成太阳能光伏的无传感器永磁同步电机（PMSM）驱动系统。同时，基于印度驾驶循环（IDC）对车辆设计、建模和能量计算进行了深入研究。根据车顶尺寸，选择了太阳能光伏（PV）阵列，并通过升压转换器将其连接到直流母线，采用改进的扰动观察（P&O）算法实现最大功率输出。出于成本和可靠性方面的考虑，优先选用无位置传感器驱动系统。本研究采用了基于自适应磁链观测器（FO）的无传感器技术，该技术旨在消除直流偏移，并以简单的结构提供无谐波的磁链。该观测器的自适应特性融合了多...

解读: 该光伏集成无传感器PMSM驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中的无速度传感器控制策略可直接应用于车载电机驱动系统，降低成本并提升可靠性；光伏直驱架构与阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法结合，可优化车载光伏充电效率。该技术对ST系列储能变流器与OBC充电机的协同控制具有启发意义，...

Michael Walter · Mark-M. Bakran · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

本研究的核心目标是提高一款设计用于在 400 V 直流母线电压下运行的牵引混合开关逆变器的效率。这一目标通过将分立的 650 V 硅绝缘栅双极型晶体管（Si - IGBT）和续流二极管与 650 V 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC - MOSFET）进行并联组合来实现。本研究提出了一种创新方法，即引入额外的电感，将 SiC - MOSFET 半桥与 IGBT/硅二极管半桥解耦。这种解耦方法有效降低了有源 SiC - MOSFET 的开通损耗和无源硅二极管的关断损耗，与非解耦配置相比，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于电感解耦的硅基IGBT与碳化硅MOSFET混合逆变器技术具有重要的应用价值和战略意义。 该技术通过在SiC-MOSFET半桥与IGBT/Si二极管半桥之间引入解耦电感，有效降低了SiC-MOSFET的开通损耗和硅二极管的关断损耗，这与我们在光伏逆变器和储能变流器产...

Vivek Kumar · Prajof Prabhakaran · Nithin Raj · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

如今，市场对电池驱动的电动汽车（EV）的需求正大幅增长。电动汽车行业发展的主要障碍包括对续航里程焦虑和可靠性的担忧。为应对这些挑战，基于双电池的解决方案正成为电动汽车领域（尤其是两轮车细分市场）的最新趋势。本文介绍了两种新型可重构功率变换器，它们能够实现双电池集成。这些变换器可以将双电池串联或并联连接，也可以在牵引或充电过程中使用单电池。变换器的输出端子可直接连接到充电器或牵引逆变器。为了使双电池以最小的环流并联连接，电池的端电压必须近乎相等。所提出的变换器具备电压平衡功能，以确保这种平衡。为了...

解读: 该可重构双电池功率变换器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其多模式双向能量管理架构可直接应用于车载OBC充电机与电机驱动系统的集成设计，通过动态电池调配提升能量转换效率。该拓扑的快速充电与故障隔离功能可借鉴至充电桩产品，实现多电压等级兼容与安全防护。其可重构思想与阳光电源ST储能系统的...

Jitendra Thapa · Joshua Olowolaju · Mohammed Benidris · Hanif Livani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

近年来，为减少对化石燃料的依赖、降低排放并推动可持续能源发展，电动汽车（EV）的普及以及光伏（PV）等可变能源资源的使用量均有所增加。然而，电动汽车和光伏的广泛应用给电力系统的可靠性带来了前所未有的挑战。挑战在于太阳能发电固有的间歇性，以及电网需求侧电动汽车充电负荷带来的不确定性。因此，从电力系统运行和规划的角度来看，在可靠性评估框架中考虑这些资源输出功率的不确定性是必不可少的。本文建立了一个考虑不同充电站位置、电动汽车类型和驾驶员行为的电动汽车负荷模型。此外，所提出的方法通过利用K近邻回归器进...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所探讨的电力系统可靠性评估方法对我们在光储充一体化解决方案领域具有重要的战略参考价值。 论文核心聚焦于光伏发电间歇性和电动汽车充电负荷不确定性对电网可靠性的双重影响，这恰好切中了我们当前业务布局的关键痛点。其采用的K近邻回归进行光伏出力区间预测和蒙特卡洛仿真方法，...

Rahil Samani · Ignacio Galiano Zurbriggen · Ruoyu Hou · Juncheng Lu 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

氮化镓增强型高电子迁移率晶体管（e - HEMT）在将效率提升至可能的极致方面表现卓越。随着功率密度按需增加且效率趋近饱和点，对半导体可靠性和热管理的担忧也日益加剧。本文聚焦于基于氮化镓的两级功率因数校正（PFC） - LLC 变换器，这是自然冷却消费电子产品中常见的一种拓扑结构，并探索解决其热瓶颈问题的方案。本文提出了一种平衡热网络，该网络通过精确的与温度相关的损耗表征将热域和电域相互连接而建立。然后将这些损耗模型应用于功率变换器的热网络中。此外，主要在元件级研究中发展起来的热耦合概念被拓展到...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN器件的PFC-LLC变换器热管理优化技术具有重要的战略价值。该研究针对自然冷却条件下的功率变换系统，提出了系统级热-电耦合网络模型和多目标优化框架，这与我司在光伏逆变器和储能变流器产品中追求高功率密度、高可靠性的技术路线高度契合。 GaN器件的应用是我司下一...

Zeyu Duan · Ran Yao · Wei Lai · Hui Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是电力电子设备的关键部件，IGBT 器件的健康状况对于确保电力系统的可靠性和稳定性至关重要。本文提出一种基于特征识别的 IGBT 器件健康状态评估方法。首先，建立 IGBT 器件的有限元模型，分析功率循环条件下键合线和焊料层的性能。其次，对焊料层失效和键合线失效情况下的 IGBT 器件进行仿真，并分析不同老化程度下 IGBT 器件的特征参数。最后，采用基于自适应网络的模糊推理系统（ANFIS）算法建立 IGBT 器件健康状态评估模型，并利用功率循环测试数据验证健康状...

解读: 该IGBT健康状态评估技术对阳光电源核心产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，IGBT作为功率开关核心器件，其健康状态直接影响系统可靠性和寿命。该特性识别方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测IGBT开关过程电学特征参数，实现预测性维...

Guilherme Salvador Ferreira · Victor Hugo Soares Lopes · Anderson V. Rocha · Andriamaharavo Mamianja Rakotozafy 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

模块化设计在中压变流器中得到了广泛应用，它为故障发生后更换一组受损设备提供了一种简便方法，使系统能够快速恢复运行。例如，将功率半导体器件布置成变流器相模块，可使系统仅在更换有缺陷的相模块时停止运行，而有缺陷的相模块可送回供应商处进行维修。然而，相模块内故障功率半导体器件的指示通常仅由门极驱动器给出，并且在停机期间借助万用表进行简单的在线测试。本文证明，任何一相中的一个扁平封装绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率半导体器件发生故障都可能导致后果升级，而且基本测试可能不足以发现其他相模块中性能下降的器...

解读: 该IGBT故障后退化分析技术对阳光电源中压储能系统（PowerTitan）和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。针对模块化多电平拓扑（如ST系列储能变流器采用的三电平结构），研究揭示的邻近器件潜在退化机理可优化故障后维护策略：不仅更换损坏模块，还需评估相邻IGBT的健康状态。电热耦合仿真方法可...

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...

Sukanta Roy · Alexander Stevenson · Shahid Tufail · Hugo Riggs 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

摘要：天气引发的时空劣化限制了户外光伏逆变器的使用寿命和可靠性，因此需要进行先进的数据分析。本研究采用自上而下、数据驱动的方法，利用多种机器学习（ML）算法来评估一座1.4兆瓦光伏电站中逆变器的可靠性，同时考虑了辐照度、湿度、温度、一天中的时间以及天气状况等因素。来自17台相同逆变器的大量警报数据集，包括警报类型、传播情况和发生频率，揭示了其与环境因素和逆变器输出功率之间的显著相关性，从而能够构建性能可靠性模型。对双阶段监督式机器学习模型的准确性进行了评估，其中人工神经网络（ANN）的“分类 -...

解读: 该机器学习驱动的可靠性评估技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器产品线具有重要应用价值。研究提出的告警-环境变异性分析框架可直接集成至iSolarCloud智能运维平台，通过融合温湿度、辐照度等多源环境参数与现场告警数据，实现对户外逆变器的精准寿命预测与预测性维护。该方法可优化阳光电源现有...

Hai Huynh · Alish Khatiwada · Bikrant Poudel · Ebrahim Amiri 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

本文研究了基于逆变器的电源（IBR）接入输电系统给线路电流差动保护（87L）和距离保护功能（21）带来的保护挑战。在弱馈系统（其中IBR是故障电流的唯一来源）中研究了这些保护功能的可靠性。利用时域暂态程序（EMTP）对一个实际的25节点网络系统进行了保护方案分析。该测试系统与一个IBR电源互联，并根据IEEE 2800 - 2022标准将其转换为白盒模型，以匹配负序注入、相角、电压穿越和无功功率控制策略。模拟了IBR对15种故障情况的响应，并针对EMTP保护功能模型进行测试，然后将结果记录到CO...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究直接关系到我们光伏逆变器及储能系统并网的核心安全问题。论文针对逆变器型电源（IBR）在输电系统中引发的线路差动保护（87L）和距离保护（21）挑战进行了深入实验分析，这对我们产品在弱馈入系统中的应用具有重要指导意义。 研究揭示的关键问题与阳光电源的技术路线高度相关...

Khalid Raza Khan · Suryakant Kumar · Vedantham Lakshmi Srinivas · Ram Khelawan Saket 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

可再生能源发电、储能装置、直流电子负载和电动汽车的迅速发展，促使当前微电网结构从交流向直流进行技术演变。直流微电网（DCMG）仍可与交流系统协同运行，但能减少变换环节，提高可靠性和效率。一台连接到市电的交直流转换器可为直流母线供电，支持多个直流发电单元为交流和直流负载供电。这减轻了电网负担，使发电系统更加环保。本文详细阐述了一个工作在600V直流电压下的直流微电网的控制策略，并搭建了硬件装置。所考虑的电源包括太阳能光伏系统（SPVS）、基于永磁同步发电机（PMSG）的风力发电系统、电池和市电电网...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所探讨的混合可再生能源直流微网电压稳定控制技术，与公司在光储一体化和智慧能源管理领域的战略布局高度契合。 该研究提出的600V直流母线架构，通过单级AC-DC转换实现多源协同控制，有效减少了传统AC微网中的多级变换损耗。这与阳光电源在光伏逆变器领域追求高效率转换的...

David Sehloff · Jonghwan Kwon · Mahdi Mehrtash · Todd Levin 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

近年来，系统规划者已认识到利用储能解决方案来减少对传统输电投资的需求，并且这一做法得到了联邦政策的支持。本研究表明，需要进行详细的可靠性评估，以便对储能和传统输电投资的可靠性效益进行定量比较。首先，求解一个考虑候选输电线路和储能技术的混合整数线性规划扩展规划模型，以确定成本最低的投资决策。接下来，在考虑与天气相关的强迫停运的概率可靠性评估中，对由此产生的系统配置下的运行情况进行模拟。将这项研究成果应用于输电规划方案（TPPs）时，可通过考量储能对系统可靠性的价值，进一步使储能与传统输电资产在评估...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的输电侧应用具有重要指导价值。研究量化了储能在缓解输电阻塞、延缓基础设施升级方面的可靠性贡献，可直接应用于阳光电源输电侧储能解决方案的技术优化。通过建模方法可增强iSolarCloud平台的可靠性评估功能，为电网规划客户提供储能替代...

P. T. Nandh Kishore · Sumit Kumar Pramanick · Soumya Shubhra Nag · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的短路耐受时间（SCWT）较短，这对其可靠性提出了挑战，尤其在电动汽车充电器等中高功率应用中。本文基于电路中的状态变量和数据手册参数，对包含寄生元件的氮化镓高电子迁移率晶体管半桥结构中的短路故障瞬态进行建模。较高母线电压下的故障会导致瞬时功率损耗增加，进而使结温升高。这会导致器件的短路耐受时间缩短。该模型还用于估算不同直流母线电压下的故障清除时间。本文提出了一种用于氮化镓高电子迁移率晶体管的超快过流保护方案。该保护方案采用基于非侵入式印刷电路板嵌入式罗...

解读: 该研究对阳光电源的GaN器件应用具有重要参考价值。文中提出的PCB嵌入式Rogowski线圈过流保护方案可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GaN功率模块设计中,有助于提升产品可靠性。特别是在1500V高压系统中,纳秒级故障检测能力可有效防止GaN器件损坏。该技术也可优化车载OBC充...