A. Mellit · C. Moussaoui · S. Pastore · A. Massi Pavan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

随着太阳能在各领域的广泛应用，为确保太阳能光伏（PV）装置的安全性和效率，已开发出有效且可靠的故障检测与诊断技术。近年来，利用红外热成像（IRT）图像对光伏电站进行故障诊断受到了研究人员的广泛关注。基于IRT图像设计一个有效且经济实惠的端到端原型，以协助光伏电站的操作人员和维护团队进行故障诊断，这极为必要，也是光伏界关注的关键问题。在本研究中，首先，我们将基于轻量级深度卷积神经网络（DCNN）的模型与五种混合模型进行比较，利用采集到的IRT图像对光伏组件的缺陷严重程度进行分类。结果表明，DCNN...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于红外热成像和轻量级深度学习的光伏故障诊断技术具有显著的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源不仅提供硬件设备，更致力于构建全生命周期的智能运维解决方案，而该技术正好契合这一战略方向。 该研究的核心价值在于实现了从实验室到工业应用的关键跨越。通...

Shiv Prakash · Rangoli Singh · Dhawal Dwivedi · Sandip Ghosh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

多源变换器（MSCs）有助于整合多种能源，如光伏系统和电池，能在优化能源利用的同时，实现向负载同时供电。然而，由于多源变换器具有多输入多输出的配置、动态的运行模式以及多变的负载条件，对其进行控制面临着巨大的复杂性。传统控制策略往往难以应对这些复杂情况，导致性能下降和效率降低。为应对这些挑战，采用了依赖模式的模型预测控制（MPC），利用其预测能力来预估系统行为，并在不同运行模式下优化控制动作。这种方法不仅提高了系统的响应速度和稳定性，还简化了电源与负载之间的功率流管理，最终提高了可再生能源整合的整...

解读: 该模式依赖MPC技术对阳光电源光储融合产品具有重要应用价值。在ST储能变流器中，可优化PV+Battery多源协同控制，根据充放电模式动态调整预测模型，提升模式切换时的暂态性能。对SG系列光伏逆变器，该方法可改进MPPT与并网功率控制的协调，增强弱电网适应性。在PowerTitan大型储能系统中，M...

Qionghai Zhu · Huangqing Xiao · Qiluan Yang · Ping Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

为解决含储能模块化多电平换流器（ES - MMC）仿真规模大以及传统高性能模型通用性差的问题，本文提出了一种通用高效仿真模型（GEM），并在此基础上开发了一种改进的平均值模型（AVM）。GEM和改进的AVM均基于桥臂等效原理构建，不同之处在于GEM考虑了每个子模块，而AVM可视为单个子模块的倍数。在ES - MMC的仿真研究中，GEM和改进的AVM在显著缩短仿真时间的同时，能够保持较高的精度。此外，在涉及ES - MMC闭锁的仿真场景中，这两种模型也表现良好。在案例研究部分，通过与详细开关模型的...

解读: 该ES-MMC通用仿真模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。模块化多电平拓扑是大容量储能系统的核心技术方向，该模型通过等效电路重构和状态变量降维，可显著提升阳光电源在产品设计阶段的仿真效率，缩短研发周期。其对多种子模块拓扑的兼容性，可支持阳光电源灵活评估...

Kamisetti N V Prasad · Aditya Raj · G. Narayanan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

电磁轴承（EMB）是一种机电系统，它通过磁力为高速旋转机械的转子提供非接触式支撑。电磁轴承的励磁线圈由电流控制的电力电子变换器供电，以对转子上的径向扰动力进行高带宽闭环控制。在电磁轴承系统中，电力电子变换器精确跟踪电流对于抑制扰动力至关重要。本文综述了电磁轴承的建模以及作用在转子上的几种扰动力。给出了电磁轴承非线性模型在瞬态和周期性扰动力作用下的仿真结果。通过仿真生成了功率放大器需要跟踪的参考线圈电流。考虑控制回路延迟和带宽要求，推导了电流控制器参数的闭式表达式。在电磁轴承原型上测试了变换器和控...

解读: 该SiC功率放大器的高带宽电流跟踪与抗扰技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。在ST系列储能变流器中，精确电流控制可提升功率响应速度与并网稳定性，增强电网扰动下的鲁棒性；在SG系列光伏逆变器中，快速电流跟踪能力可优化MPPT动态性能，提高弱电网适应性；在电机驱动与OBC充电机中，该技术可改善转矩脉动...

Rohit Kumar · Bhim Singh · Kripa Tiwari · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

经过数十年的技术发展，多电平、多脉冲变流器对于中压驱动系统而言已变得极为重要。然而，降低多电平变流器的电路复杂度仍然颇具挑战。因此，本文提出了一种五电平多电平变流器。所提出的功率逆变器是电平生成单元与 H 桥串联的组合结构。该多电平变流器每相可产生五阶梯电压，在电机端子处可产生九电平阶梯电压。在现有的变流器中，为实现高效运行，所提出的变流器将功率开关的数量从 24 个减少到了 21 个。在所提出的逆变器中，电平生成单元开关采用脉宽调制（PWM）技术运行，而桥开关则以基波开关频率运行，这降低了系统...

解读: 该中压功率变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在储能系统方面，多电平拓扑设计可直接应用于PowerTitan大型储能系统的中压并网变流器，降低系统复杂性并提升功率密度；谐波抑制技术可优化ST系列储能变流器的电能质量。在新能源汽车领域，电机驱动控制策略与器件选型经验可迁移至车载电机控制器和...

Wenqiu Wang · Yuqing Wang · Fei Wang · Fei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

分布式光伏（DPV）超短期功率的准确概率预测对于配电网的运行与调度具有重要意义。针对现有研究未能有效考虑功率预测误差与波动特性之间依赖关系的问题，本文提出一种基于联合分布建模的分布式光伏超短期功率概率预测方法。该方法借鉴大语言模型（LLM）的设计理念，构建了一个能在小样本条件下出色完成时间序列确定性点预测的Transformer模型，为概率预测提供高质量的数据支撑。同时，为了更精细地挖掘功率预测误差与波动特性之间的关系，设计了利用自编码器（AE）提取和度量的深度不确定性，以有效支持功率波动模式识...

解读: 该分布式光伏超短期功率概率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。联合分布建模方法可集成到云平台的预测性维护模块，通过Copula函数刻画气象-功率非线性关联，为分布式光伏电站提供15分钟至4小时的概率预测区间，显著提升调度决策可靠性。该技术可优化S...

Prantik Majumder · Dipayan Chatterjee · Santanu Kapat · Debaprasad Kastha · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

本文针对适用于48V至负载点（PoL）应用的新型级联式直流 - 直流转换器，提出了精确建模方法、数字控制架构和设计方法。采用非隔离式中间架构（IBA），将48V输入转换为12V，在负载点阶段再使用串联电容降压（SCB）转换器将其进一步转换为1V。负载点转换器受到严格调节，并被建模为恒功率负载（CPL），这会引入负增量阻抗效应，从而影响中间架构的稳定性。通过考虑寄生参数和采样延迟，推导了离散时间（DT）大信号和小信号模型，以准确捕捉系统动态特性，用于逐周期稳定性分析。采用电压模式数字相移调制（DP...

解读: 该级联48V至PoL架构的建模与数字控制技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，多相交错并联DC-DC变换器是关键功率级，该研究提出的小信号建模方法可优化级联变换器的动态响应设计，数字控制策略可增强多相并联结构的鲁棒性，显著提升负载突变时的瞬态性能。在SG系列光伏逆变器...

Zihan Sun · Jian Chen · Yang Chen · Wen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

与可再生能源集成的电氢耦合系统（EHCSs）在提供清洁能源方面具有显著优势，但在不同时间尺度上面临供需不平衡问题。本文提出了一种用于电氢储能的两层多步优化定容框架，以满足多尺度储能需求。第一步为优化定容层，通过遗传粒子群优化算法（GPSO）确定初始储能容量和聚类数量。第二步为运行层，在年度尺度上对长时储氢进行优化，以最小化不平衡风险并确定每日净氢能。将第二步得到的每日净氢能与原始可再生能源和负荷数据一起，采用基于优化的时间序列方法，并结合验证和补充技术，生成短时典型场景。最后一步是基于这些典型日...

解读: 该双层多步优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统和光储一体化解决方案具有重要应用价值。研究提出的多尺度储能需求分析框架，可直接应用于ST系列储能变流器与电解制氢系统的容量配置优化，通过上层经济性优化与下层时序运行验证的迭代机制，能够精准匹配不同时间尺度的功率波动需求。该方法可集成到iSola...

Hui Hou · Yi Wan · Zhenguo Wang · Shaohua Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

全球变暖导致极端天气事件频发，其中频繁发生的冰灾对电力系统的稳定性构成了重大威胁。随着预测模型复杂度的增加，必须同时确保其准确性和可解释性。因此，我们提出了一种用于架空输电线路覆冰厚度预测的可解释物理深度学习模型。首先，通过白鲸优化（BWO）方法构建了一个优化模型，该模型可使预测误差最小化。其次，将深度学习预测模型与物理模型和长短期记忆网络（LSTM）模型相结合。物理模型考虑了诸如风偏角、风荷载和冰荷载等物理定律。此外，我们使用沙普利加性解释法来阐释输入特征对输出特征及模型预测结果的影响。最后，...

解读: 该覆冰预测技术对阳光电源户外电力设备具有重要防护价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的户外部署场景，可通过集成气象传感器与物理深度学习模型，实现设备覆冰风险的提前预警，触发主动加热或功率调节策略。对于SG系列光伏逆变器，该可解释AI方法可借鉴至iSolarCloud智能运维...

Zufan Wang · Xun Yu · Linlin Dong · Tian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

基于链轨的斜坡重力储能系统（SGESS）凭借高效可靠的运行性能，在山区和丘陵地区具有显著优势。然而，设计SGESS需要平衡多个结构和运行参数。鉴于电气和机械部件相互依存的约束关系，选择关键参数并对其进行优化以实现系统综合效率最大化，仍是工业应用中的一大挑战。为解决这一问题，本研究建立了电气和机械部件的依存约束关系，并选定了SGESS的关键参数。然后，针对基于链轨的SGESS各组件建立了完整的损耗分析数学模型，研究了关键参数对系统综合效率的影响。以系统效率为目标函数，提出了一种基于非线性规划的关键...

解读: 该斜坡重力储能系统研究对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其关键参数优化方法可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理策略：1）动力学建模与效率分析思路可应用于ST系列储能变流器的往返效率优化，特别是充放电曲线设计；2）多目标优化算法可用于iSolarCloud平台的储能系统参数自适应调优，针...

Peiwen Tan · Lei Huang · Wenjun Zheng · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

直驱式波浪能转换器（DDWEC）的输出功率本质上受实际海况影响，具有显著的间歇性。这种可变性给向负载提供稳定电力带来了挑战，进而使控制策略变得复杂。本文提出了一种用于含直驱式波浪能转换器和混合储能系统（HESS）的孤岛微电网应用的互联阻尼评估 - 基于无源性的控制器（IDA - PBC）。与其他控制方法不同，IDA - PBC 不将控制策略分为外环和内环，这使得控制策略更高效，能够确保系统稳定性。结合基于无源性的控制，本文提出了一种非线性干扰观测器（NDO），以增强系统在参数不匹配和负载条件变化...

解读: 该增强型无源性控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要借鉴价值。文章提出的超级电容-蓄电池混合储能架构与基于端口受控哈密顿模型的控制方法，可直接应用于光储、风储等新能源并网场景的功率平抑。其渐近稳定性保证与鲁棒控制特性，可增强阳光电源储能系统在电网扰动下的动态响...

Renqi Guo · Yueqi Wu · Xiandong Ma · George Aggidis 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

摘要：波浪能转换（WEC）系统从海浪中获取动能，通过能量提取（PTO）系统将其转换为电能。为了将WEC系统接入交流电网，具备电网形成（GFM）控制功能的电压源换流器（VSC）至关重要，尤其是在未来可再生能源高渗透率的电网中。电池储能系统（BESS）通常与WEC系统耦合以促进其接入电网。BESS可以连接在直流侧或交流侧，这会导致不同的拓扑结构和性能结果。当BESS置于WEC系统的直流侧（WECd）并采用GFM控制时，整个系统能够精确跟踪参考功率并为电网提供支持。然而，如果采用GFM控制的BESS位...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。波浪能系统中BESS直流侧布置方案的优势，可直接应用于光储、风储等新能源场景：1）直流母线侧储能配置可提升ST储能变流器的响应速度，优化功率波动抑制能力；2）能量管理灵活性提升对ESS集成方案的拓扑优化具有启发，可改进...

Ruoxi Cheng · Chengfu Wang · Guoying Wang · Chunling Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

在主动配电网（ADN）中，分布式储能（DES）荷电状态（SOC）不均衡，再加上多个利益相关者的利益相互交织，极大地增加了系统协调与调度的复杂性。对此，提出一种考虑分布式储能荷电状态均衡和多主体合作博弈的主动配电网协调优化调度方法。首先，提出一种基于荷电状态均衡的分布式储能功率分配策略。该策略将分布式储能单元划分为优先充电组和优先放电组，通过组间和组内双层分配实现储能单元间充放电功率的均衡优化。其次，为准确描述主动配电网能量交易过程中配电网运营商、分布式储能运营商和负荷聚合商之间的经济交互，提出一...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。SOC均衡控制技术可直接应用于分布式储能集群管理，解决多台储能设备并联运行时的SOC不一致问题，有效避免过充过放，延长电池寿命。多智能体合作博弈机制可集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，实现多储能站点...

Patrick J. Palanas · Xianfei Xie · Xiaozhe Li · Wenhao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

交流励磁同步调相机（AC SynCon）结合了双馈电机和飞轮储能的优势，作为一种为薄弱电网提供频率和电压支撑的解决方案，近期受到了关注。新兴的电网形成控制策略的应用，使交流励磁同步调相机能够提供快速的无功功率响应和与传统同步调相机相当的强惯性支撑。然而，交流励磁同步调相机与传统过流保护结合时存在的有功功率不稳定风险，可能会在电网发生重大扰动时降低交流励磁同步调相机的性能。本文提出了一种适用于交流励磁同步调相机的虚拟同步调相机（VSC）励磁方案，并解决了上述不稳定机制问题。通过引入虚拟功角（VPA...

解读: 该虚拟同步调相机励磁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。通过功角限制的励磁动态调节策略，可直接增强现有VSG控制算法的暂态稳定性，特别适用于弱电网场景下的构网型GFM控制模式。该方案的功角摆幅抑制机制可优化ST储能系统在电网故障时的惯性支撑响应，减...

Subhadip Chakraborty · Bhim Singh · B.K. Panigrahi · Suvom Roy 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

由于可再生能源固有的间歇性，独立的风能和太阳能驱动的偏远系统在公共耦合点（PCC）面临着较大的功率波动。这些功率变化表现为PCC电压的相角和幅值波动，进而延迟了具有较大惯性的输入机电能量转换系统的同步。此外，由于用于同步的锁相环（PLL）内电压参数估计环路之间存在耦合，一个参数的干扰会传播到其他参数，进一步增加了控制的复杂性。为应对这些挑战，本文提出了一种基于四元数双曲正切Geman - McClure自适应滤波器增强型扩展增强锁相环（QHTGMc - E2PLL）的新型抗干扰同步控制策略。该方...

解读: 该QHTGMc-E2PLL同步控制技术对阳光电源的储能与光伏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控制，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现多机组协调运行。该技术能有效提升产品在弱电网条件下的并网性能，优化电压频率响应特性，契合阳光电源在新型电力系...

Amit Kumar Pandit · Bhavesh R Bhalja · Jeevanand Seshadrinath · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

本文提出了一种用于商业电动汽车充电站（EVCS）的实时能量管理系统（EMS），该系统集成了混合逆变器，以管理来自光伏（PV）、电网和储能系统（ESS）的电力供应。所提出的EMS能够在考虑系统动态特性（如恒流（CC） - 恒压（CV）充电、电动汽车（EV）和ESS的爬坡约束）的同时，使运营成本最小化。此外，该EMS提出了ESS退化模型，以减少电池损耗。所提出的EMS被建模为一个三层优化问题，旨在解决光伏和EV负荷预测误差的同时，在电网、光伏和ESS之间进行电力调度。它采用自适应滚动时域（ARH）进...

解读: 该实时能量管理系统对阳光电源光储充一体化解决方案具有重要应用价值。研究中的多源协调控制策略可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同优化，提升PowerTitan储能系统在充电站场景的经济性。所提出的实时调度算法可集成至iSolarCloud云平台，增强智能运维能力，实现基于电价信号的...

Saleh A. Saleh · Anna Jee · Julian Meng · Nguyen Gia Minh Thao 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

多级电力电子变换器（ML - PECs）是一类新型的电力电子变换器，它通过串联开关元件来提高其电压和功率额定值。这类电力电子变换器具有诸多优势，其中之一是在低开关频率下固有地具备降低谐波失真的能力。ML - PECs的这一特性会对变频电机驱动器（VFDs）所面临的共模电压（CMVs）和共模电流（CMCs）产生直接影响。本文分析了ML - PECs对感应电机VFDs所面临的CMVs和CMCs可能产生的影响。所进行的分析旨在将CMVs和CMCs与宽范围的转速和负载转矩下的开关频率和电平数联系起来。利...

解读: 该多电平共模电压抑制技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车驱动领域，可直接应用于电机控制器设计，通过三电平或多电平拓扑降低共模电压幅值与dv/dt，减小轴承电流损耗，延长电机寿命。在ST储能变流器中，该技术可优化三电平NPC/ANPC拓扑的EMI性能，降低滤波器成本。对于SG光伏逆变...

Arkaitz Rabanal · Salvatore D'Arco · Elisabetta Tedeschi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

双端口构网控制能够对连接高压直流输电线路与交流电网的模块化多电平换流器（MMC）实现同时的交流和直流电压调节。然而，由于换流器内部能量容量有限，其提供阻尼和惯性功率的能力受到内在限制。为解决这一限制，本文提出将带储能的静止同步补偿器（E - STATCOM）与双端口构网型高压直流连接的海上风电场进行协调运行，在保证风电场最优运行的同时，提高换流器的稳定性和性能。此外，在MMC的双端口构网控制中引入了一种新的稳定机制。这改善了动态性能，即使在没有额外支持的情况下也能确保稳定运行。在所考虑的数值算例...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双端口构网型MMC与储能型静止同步补偿器（E-STATCOM）协调控制技术，对公司在海上风电并网、储能系统集成及高压直流输电领域具有重要参考价值。 该技术的核心创新在于通过E-STATCOM与构网型换流器的协同运行，突破了传统MMC内部储能容量有限的瓶颈，显著...

Aaquib Firdous · Chandra Prakash Barala · Parul Mathuria · Rohit Bhakar 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

并网公用事业规模制氢系统（USHSs）需要增强运行灵活性，以确保可持续的氢气生产。质子交换膜（PEM）制氢电解槽（HEs）具有更高的运行灵活性，能够在更低和更宽的负载范围内运行，以消纳过剩可再生能源（SRE）。然而，在模块化设置中，温度变化会显著影响模块间和模块内制氢电解槽的负载，进而影响其运行灵活性。大多数研究要么忽略温度影响，要么将其简单地建模为常数，而忽视了制氢电解槽热力学特性和环境温度的变化。此外，这些公用事业规模制氢系统主要在额定容量附近运行，以满足下游的氢气需求。消纳过剩可再生能源的...

解读: 该研究对阳光电源光储氢一体化系统具有重要应用价值。PEM电解槽温度动态特性分析可直接应用于ST储能系统与SG逆变器的协同控制策略：通过iSolarCloud平台实时监测电解槽温度状态，优化PowerTitan储能系统的功率调度曲线，避免温度波动导致的制氢效率下降。研究揭示的温度-功率耦合约束可融入阳...

Aranya Bandyopadhyay · Kuntal Mandal · Sukanya Parui · Sujit K. Biswas · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

固有时间延迟引发的不稳定性可能表现为平滑的倍周期分岔、霍普夫分岔或非平滑型分岔，具体取决于功率电路拓扑结构、控制器类型、脉宽调制方案，甚至还取决于参数空间中的工作区域。有研究表明，时间延迟会在直流 - 交流逆变器中引发霍普夫分岔，在直流 - 直流降压转换器中引发倍周期分岔和非平滑分岔。本文采用一阶帕德近似以累积方式考虑固有时间延迟，并结合菲利波夫方法和弗洛凯理论得到了严格的解析结果。针对非线性开关模型的高阶帕德近似以及线性平均模型的纯时间延迟进行了对比分析。结果显示，分岔点预测误差仅为 0.03...

解读: 该时间延迟稳定性分析技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，模拟控制器延迟易在高频并网场景引发振荡，研究揭示的分岔机理可指导控制带宽设计与延迟补偿策略优化。对SG系列光伏逆变器，特别是1500V高压系统，延迟诱发的非光滑分岔分析有助于提升MPPT算法鲁棒性。在构网型GFM控...