找到 12 条结果 · IEEE Transactions on Industry Applications
基于电感探头的双端口电气设备非侵入式阻抗表征
Non-Intrusive Impedance Characterization of Two-Port Electrical Devices by Inductive Probes
Simone Negri · Giordano Spadacini · Flavia Grassi · Sergio A. Pignari · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
许多与电力电子相关的工业应用，包括电磁干扰（EMI）滤波、控制系统稳定性分析和电气设备监测，都需要进行宽带阻抗测量。为此，感应探头被提议作为非侵入式信号耦合器，夹在线束上，以便在被测系统正常运行时进行在线阻抗测量。此前关于该主题的研究要么是适用于单端口系统的方法，不适用于多端口系统，要么是为导纳矩阵测量而开发的多端口方法。此外，这些方法的评估频率上限为30 MHz，而当前的CISPR - 25汽车标准将传导EMI验证频率范围扩展到了110 MHz。本文提出了一种用于二端口阻抗矩阵特性表征的感应耦...
解读: 该非侵入式阻抗表征技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器和PowerTitan系统中，可实现EMI滤波器、直流母线电容等关键组件的在线阻抗监测，无需停机即可评估器件老化状态，支持预测性维护。在SG光伏逆变器的1500V高压系统中，该方法可用于高频段（MHz级）寄生参数提取和EMC...
一种具有高偏移容忍度的四正交原边与正交副边磁耦合器
A Quad-quadrature Primary and Quadrature Secondary Magnetic Coupler for WPT system with High Misalignment Tolerance
Liang Cai · Jianwei Mai · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
随着物联网与电力电子技术的发展，无线电力传输（WPT）尤其是双向系统，在设备间能量共享方面受到广泛关注。然而，磁耦合器原副边之间的横向偏移会显著降低传输功率与效率。为此，本文提出一种新型磁耦合结构，其由四个正交排列的原边线圈和一个正交副边线圈构成。四个原边线圈串联连接，在中心区域产生反向磁通。通过优化各正交线圈的尺寸，有效抑制了互感随横向位移的变化，从而减小互感波动，提升偏移容忍能力。当横向偏移达线圈长度的30%时，输出电压仅下降5.42%。该结构适用于双向WPT系统。
解读: 该四正交磁耦合器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现模块间无线能量均衡与冗余供电，30%偏移容忍度显著提升系统安装灵活性与运维便利性。对于新能源汽车充电桩产品，该双向WPT技术可开发无线充电方案，高偏移容忍特性解决车辆停放精度问题，互感波动抑制...
一种用于中压电力牵引驱动的100 kHz内并联Si+SiC混合多电平变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kHz Inner-Paralleled Si+SiC Hybrid Multilevel Converter for Medium-Voltage Electric Traction Drives
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...
利用阻抗谱技术检测光伏组件部分遮挡的实验评估
Experimental Assessment of Partial Shading Detection in PV Panels Using Impedance Spectroscopy
Carlos Pavón-Vargas · Luis E. Garcia-Marrero · Juan D. Bastidas-Rodríguez · Rudy A. Guejia-Burbano 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
本文研究了利用阻抗谱（IS）识别光伏（PV）面板/组串/阵列中的不匹配问题，特别是检测部分遮挡效应。研究结果证实，阻抗谱是一种适用于现场应用的有前景的工具，尤其适用于部分遮挡问题常见的小型城市发电厂。对在最大功率点（MPP）运行的光伏面板在可控部分遮挡条件下测得的多个实验阻抗谱进行分析后发现，部分遮挡会导致特征性的双弧变形。这一特征可用于开发用于检测不匹配问题的诊断工具。该方法的主要优势在于能够在最大功率点进行阻抗谱测量，同时保持光伏面板/组串/阵列的正常运行条件。此外，阻抗谱对系统架构的改动要...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于阻抗谱技术的光伏组件局部阴影检测研究具有显著的应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和系统解决方案供应商，阳光电源面临的一个核心挑战是如何在复杂运行环境下提升系统发电效率和智能化诊断能力，而局部阴影导致的失配损失正是分布式光伏电站的主要痛点之一。 该技术的核心优势在于...
电力电子积木式模块在全电船舰电力系统中的实时改进最近电平控制
Real-time Improved Nearest Level Control for Power Electronics Building Blocks in All-Electric Ship Power Systems
Ali Moghassemi · Laxman Timilsina · S M Imrat Rahman · Ali Arsalan 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
电力电子积木（PEBB）概念是将基本组件集成到可堆叠的功能模块中，从而扩展全电力船舶（AES）的变流器功率等级。这种模块化方法可降低成本、减小尺寸和重量、简化设计并降低维护难度。PEBB 可实现为模块化多电平变流器（MMC），其具有模块化、开关损耗低、电压/电流量化误差小、可靠性高和效率高等优点。然而，有效的开关控制方法对于平衡电容电压和抑制环流至关重要。本文提出了一种改进的最近电平控制（NLC）方法，该方法采用平滑梯形参考信号而非正弦参考信号，旨在增强电容电压平衡能力、抑制环流并提高 AES ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对全电船舶电力系统中功率电子积木（PEBB）的改进最近电平控制技术具有显著的技术迁移价值。该研究提出的平滑梯形参考信号控制方法，本质上是对模块化多电平变换器（MMC）控制策略的优化，这与我司在大功率光伏逆变器和储能变流器领域的核心技术高度契合。 技术价值方面，该方法...
直流微电网中包含电池和氢能的混合储能系统的优化设计与建模
Optimal Design and Modeling of a Hybrid Energy Storage System Including Battery and Hydrogen in DC Microgrids
Massiagbe Fatoumata Diabate · Harish Sarma Krishnamoorthy · Jian Shi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本文提出了一种适用于直流微电网的混合储能系统（ESS），强调了其在高可再生能源（RESs）渗透率下支持未来电网功能的潜力。氢储能系统虽能提供长期的能源稳定性，但其响应时间通常比电池长。将氢储能与电池储能相结合，既能持续供电，又能有效管理微电网的需求与盈余。主要挑战包括将电力电子技术与燃料电池技术集成，以实现高效的可再生能源转换。本文介绍了一种直流母线电压为1kV的混合储能系统。利用MATLAB Simulink对氢储能系统和电池储能系统及其转换器和控制进行建模。在CVX - MATLAB中采用混...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的电池-氢能混合储能系统方案与公司在储能和氢能领域的战略布局高度契合，具有重要的技术参考价值。 该研究针对直流微网场景，通过MILP优化算法实现了运维成本最小化和售电收益最大化的平衡，这与阳光电源PowerTitan系列储能系统追求全生命周期经济性的设计理念一...
一种用于钢件感应淬火超过居里点温度的直流母线电压调节逆变器的降阶动态模型
Reduced-Order Dynamics of a DC-Bus Voltage-Regulated Inverter for Steel Hardening Beyond Curie Point Temperature
Amaiur Mendi-Altube · Irma Villar · Claudio Carretero · Jesús Acero · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本文提出了一个工作在居里温度以上且由调节输入电压的谐振逆变器驱动的工业感应加热系统的降阶动态模型。一方面，提出了一种用于电力电子设备的模块化硬件设计方案，该方案在保证控制简单性的同时，使系统具备高度的运行灵活性。另一方面，推导了一个联合仿真模型，以确保逆变器在与感应负载物理特性内在相关的可变运行条件下实现控制稳定。该模型基于对采用有限元分析工具进行仿真所获得的参数进行降阶处理，以便将结果应用于计算机辅助工程（CAE）仿真软件中。为验证所获得的实验结果，将其与仿真得到的数值结果进行了对比。
解读: 该研究提出的直流母线电压调节与降阶动态建模方法对阳光电源的工商业逆变器产品具有重要参考价值。其降阶建模思路可应用于SG系列大功率逆变器的控制系统优化，特别是在高温、大功率工况下的动态响应控制。模型简化方法有助于提升ST系列储能变流器的控制精度和动态性能。此外，文中的电压调节策略对充电桩等大功率变换设...
一种基于七层半延迟MDSC-MSTOGI-EPLL的扰动抑制控制及其在SPV阵列-电池系统中的功率均衡特性
A Seven Layer Half-Delay MDSC-MSTOGI-EPLL Based Disturbance Rejection Control With Power Levelling Feature for a SPV Array-Battery System
Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · B. K. Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本研究提出一种控制方法，旨在解决电能质量问题，并在不增加电力电子设备额外成本的情况下，实现由太阳能光伏（SPV）阵列驱动、配备电池储能（BES）的并网微电网的经济高效运行。传统的配备 BES 的微电网控制通常需要额外的功率转换器，这增加了系统成本和复杂性。此外，公共连接点（PCC）处负载可用电压存在的谐波、电压不平衡、频率波动和相角突变等干扰，会降低电能质量性能并影响系统动态特性。为应对这些挑战，本研究提出了一种先进的抗干扰控制框架，该框架采用多重七层半分数延迟信号对消（MDSC${}^{2}_...
解读: 该七层半延迟MDSC-MSTOGI-EPLL控制策略对阳光电源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。其扰动抑制能力可增强产品在电网电压畸变、频率波动等复杂工况下的并网稳定性，优化现有GFL跟网型控制算法。功率均衡特性可直接应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略，提升光储协...
封闭式自然对流PFC-LLC氮化镓变换器中系统级热性能与功率密度的综合优化
Comprehensive System-Level Thermal Performance and Power Density Optimization in Enclosed Natural Convection PFC-LLC GaN Converters
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...
基于模型预测控制的光伏-混合储能系统并网微电网电能质量提升与功率管理
Power Quality Enhancement and Power Management of PV-HESS Based Grid-Tied Microgrid Using Model Predictive Control Approach
Chinmaya Jagdev Jena · Pravat Kumar Ray · Gayadhar Panda · Shobhit Nandkeolyar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
可再生能源依赖天气的特性给持续供电带来了挑战，而电力电子设备的使用会在电网交互系统的公共连接点（PCC）引入谐波，从而引发电能质量问题。本文提出了一种配备混合储能系统（HESS）的并网光伏（PV）系统，旨在解决这些问题。本文的主要目标是确保为负载提供持续、高质量的电力供应，同时实现发电、储能和用电之间的无缝电力传输。为实现这一目标，采用有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）算法对功率变换器进行控制，从而实现最优的功率管理。此外，将改进的泄漏最小均方（MLLMS）算法应用于三相电压源变换器（...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究对我们在光储一体化系统和微电网解决方案领域具有重要参考价值。论文针对的核心痛点——可再生能源波动性和并网电能质量问题，正是我们在实际工程项目中持续攻克的技术难题。 该研究提出的有限集模型预测控制（FCS-MPC）算法在功率管理方面展现出优势，这与我们在高端光伏逆变...
提高电磁暂态仿真中插值算法精度：基于帕德逼近与开关定理的方法
Improving Accuracy of Interpolation Algorithm in EMT Simulation: A Padé Approximation and Switching Theorem Based Approach
Yang Cao · Wei Gu · Mingwang Xu · Fei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
随着可再生能源和电力电子设备在电力系统中日益普及，电力系统的特性如今由电力电子技术所塑造，这给电磁暂态（EMT）仿真中使用的加速算法带来了新的挑战。在此背景下，本文提炼了插值算法的五个关键技术要点，并提出了一种改进的插值算法。具体而言，采用帕德近似并将其与数值积分方法相结合，建立离散模型以提高精度和稳定性。利用开关定理进行重新初始化，这进一步降低了开关误差，并能更真实地反映开关暂态过程。此外，通过李雅普诺夫稳定性分析从理论上证明了该算法的稳定性。使用改进的插值算法，能够在保持高仿真效率和稳定性的...
解读: 该EMT仿真插值算法对阳光电源电力电子产品开发具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器设计阶段，高精度EMT仿真可准确预测高频开关暂态、谐波特性及并网交互行为，优化SiC/GaN器件开关策略与死区时间设计。对于构网型GFM控制器开发，精确的暂态仿真能验证虚拟惯量响应与故障穿越性能。在电动汽车O...
面向FDI攻击的结构自适应稀疏生成对抗学习微电网控制
Sparse-Promoting Generative Adversarial Learning for Microgrid Control With Structural Adaptive Optimization Against FDI Attacks
Jian Sun · Ruixiao Lv · Shuiqing Xu · Sen Tan 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对虚假数据注入（FDI）攻击对微电网的威胁，本文提出一种无需线性化模型的稀疏促进生成对抗学习方法，联合优化控制结构与控制律；通过条件生成对抗网络估计各分布式电源节点受攻击概率，并结合安全置信函数与稀疏神经网络实现攻击下自适应调控，显著缓解馈线功率退化。
解读: 该研究提出的稀疏生成对抗学习框架可增强微电网在恶意数据攻击下的鲁棒控制能力，直接支撑阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统在复杂电网环境中的智能防御与自主调节。其结构自适应优化机制可集成至iSolarCloud平台的AI运维模块，提升ST系列PCS在光储联合微网中的异常检测与动...