Qi Wu · Wei Deng · Quanzhong Yue · Ying Zhuang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62

本文提出一种覆盖广域空间的柔性直流互联方法，基于VSC端口交互特性的模块化建模，对比星型与手拉手结构供电性能，并设计基于控制模式的动态调整策略；仿真与实验验证其可优化拓扑与主站选择，最大化供电能力并保障二次灾害下的高可靠性。

解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型微电网与灾备供电领域的战略布局。其柔性DC互联与动态主站切换机制可直接赋能PowerTitan大型储能系统及ST系列PCS在城市级黑启动、孤岛自治与多微网协同中的应用；建议将文中VSC端口交互建模与控制模式自适应策略融入iSolarCloud智能平台，增强光储柴氢多源微...

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...

Pratyush Pandey · Harikrishnan P. · Kamalesh Hatua · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

本文提出一种脉冲宽度调制（PWM）技术，用于降低电流源逆变器（CSI）供电的中压大功率（MV - HP）感应电动机驱动系统中的转矩脉动。该驱动系统采用基于可控硅整流器（SCR）的电流源逆变器拓扑结构，因其可靠性高、成本效益好且具备高功率处理能力。然而，基于可控硅整流器的电流源逆变器所提供的准方波电流会引入显著的低次电流谐波。这些电流谐波会产生低次转矩脉动，从而降低电机性能，特别是在驱动系统启动和低速运行期间。因此，降低驱动系统中的低次谐波转矩脉动，尤其是在启动和低速运行期间，至关重要。本文针对1...

解读: 该SCR-CSI的PWM转矩脉动抑制技术对阳光电源中压驱动产品具有重要参考价值。文中的电流源型拓扑与调制优化方案可应用于：1）ST系列储能变流器的中压直挂场景，通过优化PWM策略降低输出电流谐波，提升并网电能质量；2）新能源汽车电机驱动系统，借鉴其转矩脉动抑制算法改善驱动平顺性；3）大功率充电桩的功...

Fei Zhang · Yuanshi Zhang · Yiqi Liu · Liwei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

大功率直流 - 直流（DC - DC）变换器对于不同电压等级的高压直流（HVDC）系统互连至关重要。本文介绍了由半桥子模块（HBSM）和全桥子模块（FBSM）组成的无变压器混合模块化多电平直流 - 直流变换器（MMDC）的优化设计与运行。由于桥臂内部直流分量电压和交流分量电压可以自由选择，因此针对不同的电压转换比推导出了使开关视在功率最小的最优调制指数。为了降低变换器成本，还考虑了过调制情况。出于系统安全性和可靠性的考虑，直流故障阻断能力是高压直流应用中直流 - 直流变换器的一个理想特性。得益于...

解读: 该无变压器模块化多电平DC-DC变换器技术对阳光电源PowerTitan储能系统和直流侧产品具有重要应用价值。调制指数优化方案可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，提升不同电压等级储能单元间的功率转换效率。故障阻断能力分析为大型储能系统的直流侧保护设计提供理论支撑，增强系统安全性。小信...

Seungjin Jo · Seungmin Kim · Junchen Xie · Guangyao Li 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

双向感应电能传输（BIPT）系统可为电动汽车及其他应用提供高效的非接触式电能传输。然而，停车未对准、电池荷电状态（SoC）变化以及SAE J2954标准所施加的限制等实际挑战限制了其可靠性，尤其是在车辆到电网运行期间。现有方法主要侧重于单向充电，且常假设理想对准情况，忽略了其在实际运行中的适用性。本文提出一种将开关控制电容器（SCC）与双相移（DPS）控制相结合的新型BIPT系统，以应对这些挑战。SCC通过谐振参数调谐来补偿电抗变化，而DPS则实现宽输入 - 输出增益控制，以适应SoC变化。这种...

解读: 该双向感应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。开关控制电容与双相移控制的协同策略可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩产品，通过动态调节补偿电容实现宽负载范围的输出稳定性，解决传统接触式充电的磨损问题。该技术的双向功率传输特性与阳光电源V2G（车网互动）战略高度契合，可增强电动...

Hanyu Wang · Jijun Wu · Gaokun Zhou · Mingyao Ma 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

三电平双有源桥（TL - DAB）直流 - 直流变换器是一种适用于高压大功率系统的极具潜力的双向直流 - 直流变换器。作为电动汽车（EV）电池充电系统的核心组件，TL - DAB因其具有宽电压范围能力、高功率密度和易于控制实现等优点，将得到广泛应用。TL - DAB的可靠性对于整个电动汽车电池充电系统的安全运行至关重要。然而，TL - DAB变换器中的开路故障（OCF）是一个巨大的威胁，会导致直流偏置、过电流和电气应力不平衡。为解决这些问题，需要开发故障检测和容错方法。本文提出了一种基于桥臂中心...

解读: 该TL-DAB变换器故障诊断与容错技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，三电平DAB拓扑广泛应用于DC-DC隔离环节，该故障诊断方法可通过电流波形特征快速定位开关管开路故障，结合冗余控制实现不间断运行，显著提升PowerTitan等大型储能系统的可靠性。在车载OBC充电机领域...

Xiang Zhu · Hua Geng · Hongyang Qing · Grant Ruan 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

基于逆变器的电源（IBR）快速接入电力系统，由于系统惯性降低和负荷波动性增加，带来了频率安全挑战。本文提出了一种适用于动态虚拟电厂（DVPP）的鲁棒电力备用决策方法，以应对这些挑战，尤其是在时序性和不确定性扰动情况下。本文建立了一个分析模型来描述系统的频率响应动态特性，从而能够量化虚拟惯性和虚拟阻尼需求，以满足频率变化率（RoCoF）、频率最低点和稳态偏差约束。通过解析推导调节功率动态特性，以鲁棒的方式确定了DVPP所需的虚拟惯性和阻尼参数。然后，通过优化分配这些参数并计算IBR的实际电力备用，...

解读: 该DVPP架构对阳光电源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PowerTitan系统的频率调节功能优化,提升GFM/VSG控制性能;同时可集成至SG系列光伏逆变器的并网控制中,增强IBR设备的动态响应能力。该技术通过模型预测与鲁棒优化的结合,可显著提升iSolarClo...

Mohammad Anas Anees · Saad Mekhilef · Marif Daula Siddique · Marizan Mubin 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

本文提出了一种可配置的十五电平双电源中性点钳位逆变器拓扑结构，该拓扑对电源故障和开关故障具有可靠的应对能力。该拓扑有两个直流电源、四个电容，总共包含六个单向开关和四个双向开关。采用电平移相脉宽调制（PWM）来生成所需数量的电平。所提出的拓扑即使在出现电源故障和开关故障时，也能够令人满意地生成多电平输出波形。在PLECS中进行了功率损耗分析，以证明所提出的多电平逆变器（MLI）具有较高的效率。通过获取开关故障率，表明该MLI的可靠性得到了提高。此外，针对不同的故障情况进行了开关故障分析，以展示系统...

解读: 该可配置双源逆变器拓扑对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其开关电容多电平技术可应用于ST系列储能变流器，通过冗余路径设计提升系统容错能力，在功率模块故障时维持降额运行，契合PowerTitan大型储能系统的高可靠性需求。双源架构适配光储融合场景，可优化ESS集成方案中的直流母线管理。十五电...

A S L K Gopalamma · Srinu Naik Ramavathu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

包括驱动器、电力电子系统（PES）和分布式控制系统（DCS）在内的工业设备的安全性、可靠性和恢复能力取决于其保护水平。对于这类敏感设备而言，关键要求包括管理电磁干扰（EMI）和确保电能质量。电位均衡不足可能导致电力电子设备和分布式控制系统内的控制器卡和内部电路板出现故障或失灵。本研究针对行业内的一项重大挑战展开应对，提供了有价值的见解。该研究促成了一种安全、经济且稳固的接地系统（SERES）的开发，该系统采用了与频率相关的动态土壤特性（FDDSP），同时还考虑了诸如间距系数（SF）和影响区域（Z...

解读: 该频率相关动态接地技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和工商业光伏电站具有重要应用价值。储能变流器和光伏逆变器在故障切换、PWM开关等工况下会产生高频暂态电流，传统静态接地设计无法准确评估高频下的土壤阻抗特性，导致地电位升（GPR）计算偏差。该研究提出的频率相关土壤模型可优化ST系列储...

Muhammad Salman · Jacopo Riccio · Sejir Khojet El Khil · Pericle Zanchetta 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

故障诊断与定位对于维持电机驱动系统的完整性和优化维护措施至关重要。本文介绍了一种用于快速诊断和定位驱动同步磁阻电机驱动器的功率变换器中半导体开关开路故障的新方法。通过探索创新的诊断技术，强调了基于信号的方法在准确识别故障方面的有效性。提出了一种基于功率诊断方法来检测开关开路故障的新算法。该方法既能实现准确快速的诊断，又能实现故障定位。通过仿真和实验数据对该技术的性能进行了评估，证明了其在提高电机驱动系统可靠性方面的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的功率变换器开关故障统一诊断与定位方法具有重要的技术参考价值。尽管研究对象聚焦于同步磁阻电机驱动系统，但其核心技术路径——基于功率信号的半导体开关故障诊断算法——与公司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的可靠性保障需求高度契合。 在光伏逆变器领域，IGBT等功率开...

Giuseppe Bossi · Concettina Buccella · Carlo Cecati · Francesco Simonetti 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

在全电飞机中，基于化石燃料的辅助动力装置（APU）被配备电池或燃料电池的储能系统所取代。本文针对轻型全电飞机5千瓦的辅助动力装置，提出了一种新型的115Vrms、400赫兹的直流/交流转换器。所提出的直流/交流转换器采用由三有源桥（TAB）供电的五电平级联H桥（5 - LCHB）。三有源桥允许在连接到单个电化学电池组时对其两个输出端口进行独立控制。三绕组高频变压器提供电气隔离，赋予转换系统可靠性。本文对三有源桥输出端口之间建立的固有解耦条件进行了建模，并通过在PLECS和Matlab/Simul...

解读: 该新型双向DC-DC变换器与多端口架构技术对阳光电源储能与车载产品线具有重要借鉴价值。在ST系列储能变流器中，可借鉴其多端口拓扑实现电池簇级联管理，提升PowerTitan系统的模块化冗余设计和动态响应能力。其高功率密度与热管理优化方案可直接应用于车载OBC充电机的轻量化设计，满足新能源汽车对体积和...

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...

Yiqi Liu · Laicheng Yin · Yucheng Wu · Zhenjie Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

基于高压直流输电的海上风电系统对可靠性要求极高。为提升系统稳定性并减少故障穿越装置数量、简化系统结构，本文提出一种兼具直流侧故障电流阻断与多余能量耗散功能的模块化多电平换流器子模块（SM）拓扑。通过分析直流侧双极短路及交流侧电压暂降故障，揭示了该结构的工作机理。在不改变正常运行策略的前提下，采用简单控制方法调节SM内IGBT开关状态，实现子模块电容反向投入与耗能电阻的自动接入。在相同子模块数量与6400 kV直流电压下，所提DBSSM将直流故障电流阻断时间缩短5 ms。相比其他耗能方式，该方案无...

解读: 该MMC拓扑创新对阳光电源的大功率储能变流器和海上风电并网产品具有重要参考价值。其直流故障电流阻断与能量耗散的集成设计思路,可应用于PowerTitan储能系统的DC侧保护优化,提升系统可靠性。该方案通过子模块拓扑创新实现故障穿越,无需增加额外硬件,这与阳光电源追求的高性价比理念相符。其电容电压无源...

Yuan Liu · Galina Mirzaeva · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

使用矩阵变换器进行交流到交流的电力转换可在重量和尺寸方面实现经济性，同时具备高可靠性和高效率。由于这些原因，矩阵变换器技术目前正被应用于各种领域，包括矿用车辆的交流调速驱动系统。本文探讨了矩阵变换器运行过程中的谐波问题，例如电源侧的畸变传递到负载侧以及向电源注入过多的电流谐波。本文研究了谐波性能的基本限制，并提出了一种灵活的控制方案，该方案可在负载侧或电源侧实现全面的谐波补偿。同时，还研究了一种能同时抑制两侧谐波的折衷方法。本文提出的策略使基于矩阵变换器的驱动系统适用于电源较弱且存在畸变的电力系...

解读: 该矩阵变换器谐波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网环境下的性能提升具有重要价值。文中提出的实时谐波检测与补偿机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统的并网控制策略，增强在电网电压畸变工况下的输出电能质量。该方法与阳光电源现有的构网型GFM控制技术结合，可提升储能...

Xing Fan · Wei Li · Qiaoqiao Ke · Jiangfan Xue 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

脉冲宽度调制（PWM）技术常用于电压源逆变器驱动电机，但该技术的应用会使电机的电压和电流中引入大量谐波，导致铁损增加。本文基于软磁材料的磁滞特性，揭示了PWM谐波导致铁损增加的内在机制。提出了一种将先进磁滞模型与策略 - 电路 - 场仿真相结合的铁损计算方法。该方法考虑了电机与逆变器的相互作用，以获取PWM引起的电流谐波的畸变和分布情况。通过材料的磁滞性能，直接建立了谐波分量与铁损之间的直观关联。从电机铁芯的点、线到面，全面深入地探究并揭示了PWM谐波导致铁损增加的机制。此外，还综合分析了PWM...

解读: 该研究对阳光电源的电机驱动类产品具有重要参考价值。PWM谐波引起的铁损分析可直接应用于新能源汽车OBC及电机驱动系统的优化设计，特别是在高频PWM控制下的损耗控制方面。研究成果也可延伸到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的磁性元件设计，通过优化PWM调制策略和磁路结构降低高频损耗。这对提升产品效...

Bo Zhang · Kaibo Kong · Lu Zhang · Qiming Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

高比例光伏发电（PV）的接入给低压配电网（LVDN）带来了诸多挑战，包括过电压、欠电压、高功率损耗和反向潮流等问题。由于灵活设备和直流互联技术具有传输容量大、功率调节灵活等优势，利用它们来解决这些问题已成为一种趋势。本文针对直流互联低压配电网中的光伏逆变器（PVI）和电压源换流器（VSC）提出了一种协调控制策略和参数设计方法。文中引入了一种改进的VSC功率控制策略，该策略借助弱通信信号实现互联VSC之间控制模式的切换，并通过本地下垂控制确定调节功率。此外，还开发了一种针对PVI和VSC的系统参数...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所提出的光伏逆变器与电压源变换器协调控制策略具有重要的技术参考价值和商业应用前景。 **技术价值分析**：论文针对高比例光伏接入低压配电网带来的过电压、欠电压和功率倒送等问题，提出了基于直流互联技术的协调控制方案。这与阳光电源在分布式光伏逆变器和储能变流器领域的核...

José M. Guerrero · Jon Anzola · Carlos A. Platero · Iosu Aizpuru 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

摘要：部分功率变换器（PPC）已被证明是降低电气应力的高效、高功率密度解决方案。然而，由于其技术尚不成熟，仍需对其可靠性进行广泛分析。尽管PPC与电力变压器类似，能够改变其端子间的电压水平，但它无法在两侧提供电气隔离。因此，一旦发生接地故障，整个系统将面临高风险。为此，本文提出了一种基于PPC解决方案的接地故障检测方法。该方法借助一个接地电阻，通过三个不同的开关依次连接到直流系统的正、负和中点端子。本文详细阐述了该诊断方法的原理及所需组件。给出了在MATLAB - Simulink中进行的仿真设...

解读: 该接地故障诊断方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。部分功率变换器（PPC）拓扑与阳光电源储能系统中的DC-DC变换环节技术路线相似，其无需额外传感器的故障诊断机制可直接集成至现有PCS控制系统。该方法基于电压电流特征的残差生成技术，可增强iSolarC...

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...

Haoyu Zhou · Lijian Wu · Yang Shi · Jiawen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

中速永磁同步风力发电机（MS - PMSWG）的冷却性能至关重要，因为它决定了发电机的持续输出功率和可靠性。本文基于强制风冷方法，提出了一种具有倾斜通孔的新型转子结构。一方面，通孔为冷却空气提供了额外的流动路径，有效降低了流动阻力。另一方面，当转子旋转时，通孔两端会产生压力差，从而独立地产生气流。为了准确计算流场和温度场，建立了三维（3 - D）计算流体动力学（CFD）模型。以一台1.5兆瓦中速永磁同步风力发电机的基本设计为例，对传统结构和所提出的设计进行了对比分析。在额定运行条件下，采用所提出...

解读: 该散热优化技术对阳光电源的电机驱动产品线具有重要参考价值。转子轭部倾斜通孔设计可应用于新能源汽车驱动电机和大功率储能系统的冷却系统优化,特别是PowerTitan储能系统中的变流器散热设计。通过在功率模块散热结构中引入类似的倾斜通道设计,可提升自然对流效果,降低系统温升。这种被动散热方案无需额外能耗...

Yibo Li · Qiuwei Wu · Yafeng Jiang · Jian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

模块化多电平矩阵变换器（M³C）是低频输电技术的核心组件，该技术可使海上风电系统与陆上交流（AC）系统解耦。这使得海上风电场（OWF）无法直接响应陆上系统的频率变化。因此，本文利用M³C的子模块电容电压（SM - CV）来传递电网频率变化信息，并提出一种M³C与OWF协同向陆上交流系统提供惯性响应的控制策略。建立了M³C的SM - CV与电网频率之间的关系，赋予了M³C惯性响应能力。利用M³C的SM - CV变化获取所需的低频变化信息，然后利用信号通道将低频频率变化信息传递给OWF。对OWF采用...

解读: 该研究的M3C虚拟惯性控制策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。首先，虚拟惯性控制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，提升其电网支撑能力。其次，协调控制思路可用于优化阳光电源风电变流器的VSG控制算法，特别是在大型海上风电项目中。此外，频率解耦与惯性响应的创新方...