Xinyue Zhang · Jiacheng Sun · Zhongzheng Zhou · Zhen Kang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

随着光伏（PV）系统部署数量的不断增加，LCL 型并网逆变器因其卓越的谐波衰减能力而变得十分普遍。然而，传统的可靠性评估往往忽略了由控制回路不稳定或参数漂移引起的谐振电流的影响，而这种谐振电流会显著加速关键组件的老化。本文提出了一个全面的 LCL 型光伏逆变器可靠性评估框架，该框架能更好地反映实际运行条件。开发了一个电热模型，该模型考虑了与温度相关的功率损耗、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）热耦合以及电容器老化。采用蒙特卡罗模拟和威布尔分布来推导逆变器在年度任务剖面下的使用寿命。实验验证证实，谐振...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的可靠性设计具有重要价值。LCL滤波器谐振电流导致的IGBT热应力问题直接关联功率模块寿命，研究提出的电热耦合模型与雨流计数疲劳分析方法可应用于：1）SG系列逆变器功率模块热设计优化，通过主动阻尼控制抑制谐振电流，降低结温波动；2）ST储能变流器在频...

Liping Mo · Guipeng Chen · C. Q. Jiang · Xiaosheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

在可再生能源系统和电动汽车等应用中，对多端口双向直流 - 直流转换器（MP - BDC）的需求日益增长。然而，目前的拓扑推导方法严重依赖手动分析，导致新拓扑的推导速度缓慢，且现有的 MP - BDC 数量有限。为应对这些挑战，本文提出了一种基于图论的快速图形分析（FGA）方法来替代手动分析，引入了一种用于推导单电感多端口双向直流 - 直流转换器（SIMP - BDC）拓扑的快速且系统的方法。该方法包括两个步骤：对 SIMP - BDC 的组件进行穷举组合，并使用 FGA 对这些组合进行分析，以自...

解读: 该图论化拓扑推导方法对阳光电源多端口应用场景具有重要价值。在ST储能系统中，可系统化设计光伏-储能-电网三端口变流器，优化PowerTitan的多能源接入架构；在车载OBC产品线，可推导高压电池-低压电池-充电口多端口拓扑，提升集成度；在光储充一体化充电桩中，可构建光伏-储能-车辆多向能量流动的高效...

Feng Guo · Fei Diao · Zhuxuan Ma · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文针对 3 kV 直流母线的电力牵引驱动系统，设计并开发了一种新型的带有内部并联（IP）半桥（HB）的中压（MV）混合式多电平逆变器。在该提出的混合式拓扑结构中，每相由一个有源中性点钳位（ANPC）三电平（3 - L）单元和一个 IP 单元组成，其中 ANPC 三电平单元采用工作在基频的 3.3 kV 硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT），而 IP 单元采用定制的 3.3 kV H 桥碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），工作频率为 50 kHz。通过线...

解读: 该100kHz Si+SiC混合多电平技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车业务中，可直接应用于电机驱动系统，高频运行特性能显著提升功率密度，降低车载系统体积重量。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，内并联混合拓扑可优化现有三电平方案，通过Si/SiC器件协同工作实现开关损耗与成...

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...

Sobhan Sarani · Xiaodong Liang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

电池储能系统广泛应用于可再生能源发电和电动交通系统。双向直流 - 直流变换器（BDC）是此类系统中的关键组件，可在电池充电和放电模式下实现双向功率流动。BDC可分为隔离型和非隔离型。非隔离型BDC具有更低的体积、重量和功率损耗，适用于不需要电气隔离的紧凑结构。本文对非隔离型BDC进行了全面的文献综述，涵盖了软开关、电流纹波降低、高电压增益和弹性技术。软开关旨在降低开关损耗并提高效率，包括辅助电路和非辅助方法，如交错结构、移相调制和同步整流。电流纹波降低主要关注电容回路配置、交错结构和基于耦合电感...

解读: 该综述对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的DC-DC变换器设计具有直接指导价值。非隔离型BDC的软开关技术与效率优化方法可应用于电池侧DC-DC模块设计，提升系统转换效率和功率密度。拓扑结构与控制策略的系统梳理为SiC/GaN器件在储能系统中的应用提供理论支撑，有助于优化三电...

Esteban Duran · Minh Tran · Malachi Massey · Adrian Gracia 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

随着气候变化的加速，全球向清洁和可持续能源转型的需求日益迫切。光伏（PV）能源因其可靠性和易于安装而成为首选。然而，对光伏系统进行有效管理需要（i）对太阳能光伏装置进行精确且实时的定位，以实现全球概况分析；（ii）准确评估实时输出电压和系统性能。为应对这些挑战，我们提出了一种双途径解决方案，利用卫星和无人机图像对太阳能电池板进行全面分析。我们的方法首先从卫星图像中分割并绘制太阳能电池板的地图，从而深入了解其地理分布和规模。同时，该方法分析无人机（UAV）图像，以防止因太阳能电池板表面的障碍物（如...

解读: 该多尺度Transformer光伏故障诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台，增强SG系列逆变器的智能诊断能力：通过像素级遮挡定位与退化模式识别，优化MPPT算法在局部阴影条件下的功率追踪策略；结合组串级监控数据，实现预测性维护，提前识别热斑、PID...

Lei Tao · Yuanyuan Wang · Chen Li · Zhe Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

摘要：可挖掘移动储能（MES）的时空能量转移和移动灵活性，以有效支撑配电网的运行安全性和韧性。为此，首先建立离散多层时空耦合网络，对移动储能的充放电、能量转移和移动轨迹耦合进行建模；然后提出一种同时考虑移动储能和分布式电源（DG）运行灵活性的配电网两阶段优化运行策略。第一阶段，优化移动储能的接入点和分布式电源的最优出力，以实现故障期间配电网负荷削减成本最小化；第二阶段，协同优化移动储能的移动轨迹、充放电功率以及分布式电源的出力，以最小化故障后配电网的综合运行成本。最后，通过IEEE 33节点网络...

解读: 该两阶段优化策略对阳光电源PowerTitan储能系统与ST系列储能变流器具有重要应用价值。移动储能的时空调度理念可应用于：1）PowerTitan集装箱储能系统的车载化部署，结合iSolarCloud云平台实现多站点动态调度；2）ST系列储能变流器的鲁棒控制算法升级，增强可再生能源波动下的电压支撑...

Xinxue Zhang · Guowei Dong · Jie Shi · Yanni Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

为了量化风电和光伏（PV）功率波动性对风光储系统容量配置的影响，本文聚焦于动态功率预测分布特征，对最优容量配置进行了研究。首先，提出了一种动态加权的非参数核密度估计 - 高斯混合模型（NKDE - GMM）算法。基于上述分布算法，应用了一种基于改进人工鱼群算法（AFSA）的风光储容量优化模型。该模型的目标是使储能系统的生命周期成本最小化，同时考虑与风电和光伏能源预测功率不确定性相关的惩罚成本。最后，通过所提出的综合评价指标（CEI）对不同置信水平下的优化配置结果进行了比较。案例研究表明，综合评价...

解读: 该动态加权功率预测误差分配技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的混合储能配置优化方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统中电池与超级电容的协同控制策略，通过多时间尺度功率预测偏差分析，优化功率分配算法，延长电池循环寿命。该技术可集成至iSolarC...

Chakhung Yeung · Jianguo Wang · Yaping Du · Jinxin Cao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

推进可再生能源发展对于解决全球能源短缺问题以及减少二氧化碳排放至关重要。太阳能以其可持续性和可再生性著称，已成为一种关键能源，但太阳能固有的间歇性仍然是现代可再生能源电力系统面临的重大挑战。本研究对太阳辐照度和光伏发电特性进行了研究，重点分析了中国武汉和张北这两个气候和地理条件截然不同的代表性城市的数据。研究结果表明，尽管张北接收到的太阳辐照度较低，但其凭借地理优势实现了更高的光伏转换效率。研究还发现，太阳辐照度的分布会随天气条件变化，进而影响光伏发电量。光伏板倾斜角的影响主要取决于其接收到的直...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对武汉和张北两地光伏发电特性的研究具有重要的战略参考价值。研究揭示的区域性光伏转换效率差异与地理气候条件的关联性，为我们的光伏电站选址咨询和系统优化设计提供了科学依据。特别是张北地区在辐照量较低情况下仍能实现更高转换效率的发现，印证了我们在高海拔、低温地区推广高效逆变...

Zufan Wang · Gaoyun Wu · Youkang Zhang · Tian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

堆叠质量块（MB）是维持重力储能系统（GESS）运行的关键过程，该过程中的能耗直接影响综合效率。目前，基于轨道的质量块堆叠结构在承载能力和稳定性方面具有显著优势。然而，在重力储能系统的应用中，实现最低能耗仍是一项挑战。本研究首先针对给定用电条件（GEC）建立了一个完整堆叠过程的能耗模型。为实现最低能耗的目标，提出了一种基于动态规划的质量块最优数量和位置的堆叠方法。此外，还针对额外用电条件（AEC）引入了旁路结构及相关堆叠策略。其次，针对一个 5 兆瓦/20 兆瓦时的重力储能系统，设计了比例为 8...

解读: 该重力储能系统优化技术为阳光电源储能产品线提供新型储能方案参考价值。虽然阳光电源主营电化学储能系统（PowerTitan系列），但动态规划优化思路可借鉴至ST储能变流器的能量管理策略：1）多电池簇充放电路径优化，降低系统内部能耗；2）ESS集成方案中的模块化调度策略，通过动态规划实现最优功率分配；3...

Tong Wan · Jing Qiu · Yuechuan Tao · Shuying Lai 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

鉴于人们对环境问题的担忧与日俱增，可持续发展理念已深入人心。随着互联网数据中心（IDC）的计算负载持续增加，它们已成为电力行业的一种新型用电负荷。然而，如果数据中心依靠主要由化石燃料供电的电网运行，尤其是当能源来自热力发电机时，它们会间接导致碳排放。本文提出了一种将电池储能系统（BESS）与可再生能源规划相结合的方法，重点进行时空负荷调整，以减少数据中心的碳排放，推动其实现绿色计算。我们引入了碳强度演变公式和改进的碳排放流（CEF）方法，以衡量和监测数据中心的间接碳排放。为应对可再生能源接入所固...

解读: 该研究的时空负荷调节与储能-可再生能源协同规划技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。数据中心场景的灵活储能配置方法可直接应用于ST系列储能变流器的容量优化设计，通过时间维度的削峰填谷和空间维度的多站点协同调度，提升储能系统经济性。该研究提出的可...

Lenon Schmitz · Francisco José Viglus · Jessika Melo de Andrade · Matheus Schramm Dall Asta 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

本文评估了将海上风力发电系统（WECS）集成到浮式生产储卸油装置（FPSO）中的技术可行性。该风力发电系统位于离巴西大陆较近的位置，需要一条150公里长的海底脐带电缆来实现与浮式生产储卸油装置的集成。由于水深较大，必须采用高压交流（HVAC）输电，这带来了如功率损耗以及电缆产生大量容性无功电流等挑战。本文提出了一种全面应对这些挑战的方法。首先，根据载流量和短路情况下的最大电流来确定脐带电缆段的规格。然后采用潮流优化方法来确定使功率损耗最小的最佳输电电压。优化结果根据有功功率确定了风力发电系统背靠...

解读: 该长距离深水HVAC输电优化技术对阳光电源海上储能系统集成具有重要应用价值。文中多目标优化模型与无功补偿策略可直接应用于ST系列储能变流器的海上场景配置，优化PowerTitan系统在FPSO等海洋平台的并网性能。长距离传输的稳定性控制经验可增强构网型GFM控制算法在弱电网环境下的鲁棒性，提升海上风...

Meera Khalid · Nithin Raj · Binojkumar A.C. · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

与传统的空间矢量脉宽调制（PWM）相比，母线钳位PWM（BCPWM）方法可降低逆变器的开关损耗。传统的BCPWM技术应用于交流驱动时会导致频谱集中，进而引发振动和声学噪声。本文提出一种基于可变开关频率的不连续PWM（DPWM）技术，并结合改进的逆变器拓扑结构，以实现永磁同步电机驱动中谐波能量频谱的分散，同时降低定子电流畸变。为了制定开关逻辑，本文对传统母线钳位序列的电流纹波模式进行了全面分析。所提出的逻辑采用梯形变化的子周期采样周期来分散定子电流频谱。与传统的母线钳位PWM相比，该策略在低速运行...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的变频DPWM技术与改进型逆变器拓扑结合方案具有重要的借鉴价值。尽管研究聚焦于永磁同步电机驱动，但其核心技术理念可延伸至光伏逆变器和储能变流器领域。 该技术的核心价值在于通过梯形变化的子周期采样实现谐波能量频谱扩散，同时显著降低电流THD（32%）和主导谐波（4...

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。 ...

Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Saad Mekhilef · Hemanshu Pota · Mostefa Kermadi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文提出并通过实验验证了一种用于并网三相逆变器的新型无抖振有限时间滑模控制器，旨在提高注入电网的电流质量。所提出的控制器应用于电流控制环和锁相环（PLL）。该控制器融入了有限时间稳定性概念，确保在特定的调节时间内实现稳定，并且与传统的渐近稳定性相比，响应速度更快。其设计特点是在滑模面和控制律中引入了具有多个可调设计参数的新型非线性项。此外，通过对符号函数进行时间积分来平滑控制信号。这种方法在设计参数选择上提供了更大的灵活性，能够有效平衡快速响应、鲁棒性和抖振消除。针对趋近阶段和滑模阶段，对闭环系...

解读: 从阳光电源的业务角度分析，这项基于有限时间滑模控制的并网逆变器技术具有显著的应用价值。该技术直接针对弱电网和不平衡电压等非正常工况，这正是我们光伏逆变器和储能系统在实际应用中面临的核心挑战，尤其在电网基础设施薄弱的新兴市场和高比例新能源接入场景。 技术层面，该方案通过在电流控制环和锁相环同时应用有...

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...

Mohammad Reza Dehbozorgi · Mohammad Rastegar · Mohammadreza Fakhari Moghaddam Arani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

信息物理电力系统易受网络攻击，尤其是虚假数据注入攻击（FDIA）。近年来，针对配电系统状态估计（DSSE）的虚假数据注入攻击受到了研究人员的关注，此类攻击通过更改电表读数来改变状态估计（SE）。文献中常见的针对虚假数据注入攻击的防御方法是使用标记数据训练分类器作为虚假数据注入攻击检测器。然而，虚假数据注入攻击数据集的高度不平衡特性可能会限制这种方法的性能。机器学习模型的黑盒特性使其在重要应用中难以获得信任和采用。因此，我们提出了一种创新的可解释人工智能（XAI）增强的基于集成学习的检测与定位模型...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的虚假数据注入攻击（FDIA）检测框架具有重要的战略意义。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快速拓展，我们的产品正日益深度融入配电网的信息物理系统中，这使得网络安全防护成为保障系统可靠运行的关键要素。 该技术的核心价值在于为我们的智能逆变器和...

Swapan Kumar Baksi · Ranjan Kumar Behera · Utkal Ranjan Muduli · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

摘要：几种五电平逆变器存在一些局限性，如直流母线电压利用率低和元件数量多等问题。本文介绍了一种采用开关电容设计的新型五电平逆变器，旨在通过最大限度地提高直流母线电压利用率，同时减少元件数量来解决这些问题。所提出的拓扑结构包含六个有源开关、两个二极管、一个浮动电容和一个单一直流电源，与传统设计相比，母线电压要求降低了50%。采用电平移相正弦脉冲宽度调制方法为所提出的逆变器生成开关脉冲。在理论分析之后，通过使用OPAL - RT 5700实时仿真器进行实时实现，验证了开关器件的实际行为。通过比较分析...

解读: 从阳光电源的光伏并网逆变器业务视角来看，这项五电平逆变器技术呈现出明显的工程价值和应用潜力。该拓扑通过开关电容设计实现了50%的母线电压需求降低，这对于我们的组串式和集中式逆变器产品线具有重要意义——更低的电压应力意味着可以选用耐压等级更低的功率器件，直接降低系统成本并提升功率密度。 从技术成熟度...

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...