Sudipto Mondal · Shuvra Prokash Biswas · Md. Rabiul Islam · Rakibuzzaman Shah 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

在用于并网光伏系统的各类无变压器多电平逆变器（MLI）中，基于单相开关电容（SC）的多电平逆变器在近几十年受到了广泛关注，因为它们仅需一个电源，电容器具有固有的自电压平衡能力，且电磁干扰（EMI）较低。然而，这些变换器面临一些挑战，例如需使用多个开关电容才能实现仅五电平的输出电压、半导体元件数量众多以及总谐波失真（THD）较高。本文提出了一种适用于单相应用的更高效多电平无变压器逆变器（MLTI）设计，该设计采用单个开关电容、六个开关和一个二极管，可输出五电平电压。所提出的多电平无变压器逆变器具有...

解读: 该紧凑型开关电容多电平逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。其电容自均衡特性可简化现有多电平拓扑的控制复杂度，改进的单载波PWM方案可直接集成到阳光电源现有DSP控制平台。共模漏电流抑制特性契合无变压器光伏并网的安全需求，可优化SG110CX等组串式逆变器设计。高电...

V. Fajardo Latorre · G. Alonso Orcajo · José M. Cano · Joaquín G. Norniella 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

将可再生能源，尤其是光伏能源，整合到为钢铁厂供电的配电网中，为减少对化石燃料的依赖提供了重要契机。然而，这些能源固有的间歇性，再加上使用电子转换器导致的惯性缺失，给电力系统的稳定性带来了重大挑战。本研究旨在分析电弧炉等电力需求波动较大的大型负载，对高光伏渗透率网络频率控制的影响。分析在具有同步发电系统且光伏渗透率不同的网络上进行。系统响应受关键参数影响，如位移因数、短路阻抗、谐波和间谐波注入、电力需求变化率、等效惯性和调速器增益等。有效管理这些变量对于提高性能和最小化频率偏差至关重要。该分析基于...

解读: 该研究针对电弧炉等强波动负载场景下的光伏并网频率稳定性问题，对阳光电源工商业解决方案具有重要指导意义。研究揭示的高渗透率光伏削弱系统惯性支撑的问题，可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制策略优化。建议在PowerTitan储能系统中集成虚拟同步机VSG控制算法，通过快速功率响应补偿...

Md Masud Rana · Huadong Mo · GM Shafiullah · Li Qiao 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

区域配电网（RDNs）经常面临与峰值负荷需求相关的挑战，例如系统运营成本增加、电网不稳定、输配电线路损耗以及系统效率降低等问题。因此，本研究专门探讨了利用电池储能系统（BESS）对区域配电网进行削峰的实践，以降低总体运营成本并提高系统性能。本研究采用经济规模的电池储能系统开发了一种集中式削峰技术，以实现最佳的削峰性能。本研究使用从澳大利亚一个实际区域配电网收集的真实负荷数据，以消除预测误差。将所开发的技术应用于配备真实数据的实际区域配电网，进行了各种模拟测试，旨在评估削峰性能。通过与以往策略进行...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。文中的削峰填谷优化策略可集成到iSolarCloud云平台的智能调度算法中，通过精准预测负荷曲线，优化储能系统充放电时序控制。针对区域配电网场景，可指导ESS集成方案的容量配置方法论，结合构网型GFM控制技术增强电...

Deepak Kumar · Mujeeb Ahmed · Majid Jamil · M. Rizwan 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

大型数据集中冗余的相似数据点会增加数据集的规模、存储量、内存使用量、训练时间和计算资源需求，导致深度学习（DL）模型效率显著降低。这些低效问题会降低模型性能并增加能耗。现有的基于深度学习的锂离子电池健康状态（SOH）估计方法常常面临计算需求高、精度低和能耗高等挑战。这些模型为了获得准确的结果需要消耗大量能量，从而导致更高的电力需求和碳足迹。因此，本文提出了一种基于冗余减少方法的新型过滤技术（FT）。该方法可提高数据集的质量，即减小数据集规模、降低内存利用率并减少能耗。将这种新型过滤技术与门控循环...

解读: 该节能型电池健康状态估计技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过滤波技术减少冗余数据，可显著降低BMS系统的计算负荷和能耗，特别适用于大规模储能电站的实时健康监测。该方法可集成至iSolarCloud云平台，实现边缘侧轻量化SOH估算与云端深度分析的协...

Lysandros Tziovani · Lenos Hadjidemetriou · Stelios Timotheou · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

电池储能系统（BESS）可集成到建筑物中，以在可变电价方案下降低电费成本。然而，电池老化以及电池 - 逆变器组合系统的非线性效率给电池储能系统的优化管理带来了重大挑战。本研究针对建筑物中的电池储能系统，考虑电池老化和近似的逆变器 - 电池功率损耗模型，开发了一种能量管理优化方案。所提出的方案被构建为一个线性规划问题，可在长期时间范围内快速且可靠地求解，使其可用于运行和规划策略。利用该优化方案，提出了一种模型预测控制（MPC）方法，以解决因使用近似功率损耗模型而产生的建模误差问题。此外，利用该优化...

解读: 该建筑储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的优化控制策略可直接应用于C&I工商业储能场景，通过精准的峰谷套利算法和电池寿命管理模型，提升iSolarCloud云平台的智能调度能力。文章验证的电池老化与经济性平衡方法，可优化阳光电源ESS集成方...

Ruping Cen · Jia Li · Ting Luo · Qiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

隔离型双向直流 - 直流变换器（IBDC）的分析建模对于有效进行性能分析和设计至关重要。为应对现有模型在实现优化设计所需的准确性、速度和通用性方面面临的挑战，本文基于二端口网络理论和频域分析提出了一种新颖的通用稳态分析模型。该模型提供了一种适用于一系列 IBDC 拓扑和调制策略的分析工具，为拓扑选择和参数自动优化设计提供了有力支持。通过仿真和实验验证了该模型的有效性，并以所提供的参数自动设计软件为例，凸显了其在 IBDC 设计和应用中的重要价值和潜力。

解读: 该通用稳态分析模型对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，隔离型双向DC-DC变换器是电池侧与直流母线间的核心功率接口，该模型可精确分析DAB、CLLC等拓扑在不同调制策略下的稳态特性，优化移相角、频率等控制参数设计，提升变换效率与动态响应。在PowerTitan大型储能...

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...

Boyu Liu · Yuqing Wang · Fei Wang · Ziqi Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

准确的分布式光伏发电功率预测对于优化电网运行、提高经济效益以及促进新能源融合至关重要。然而，现有的分布式光伏发电功率预测方法面临着若干挑战：1）卫星云图可为缺乏专业气象测量的分布式光伏提供数据支持，但云图特征建模方法往往会忽略重要特征；2）季节变化和多变的气候条件会导致光伏输出特性在时间分布上产生变化，当数据分布发生变化时，训练好的预测模型表现不佳，导致泛化能力不足。为解决这些问题，本文提出了一种基于自适应特征提取和时间迁移建模的分布式光伏区域超短期功率预测方法。该方法将卷积神经网络的空间特征捕...

解读: 该自适应特征提取与时间迁移建模技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。超短期功率预测可直接集成至云平台的智能诊断模块，通过自适应机制实时提取气象数据与历史出力特征，结合时间迁移学习捕捉不同天气模式下的功率波动规律，为分布式光伏电站提供15分钟至4小时级精...

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...

Ratnakar Nutenki · Aurobinda Routray · Ashok Kumar Pradhan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

现代电力负载日益复杂，对传统的电弧故障检测方法构成了挑战，这需要采用复杂的方法来进行可靠识别。本研究探讨了低压配电系统中的电弧/火花放电行为，尤其关注嵌入了电力电子元件的现代家用电器对其产生的影响。通过实验观察并结合电压 - 电流滞后和能量平衡等物理原理，建立了电弧/火花放电的非线性等效电路模型。该模型纳入了动态参数，如电弧时间常数和碳桥电阻，以分析它们对放电特性的影响。为了分析实际负载条件下的电弧放电行为，对包括变阻器、搅拌机、笔记本电脑、微波炉和吸尘器等具有代表性的电器进行了大量实验室实验。...

解读: 该电弧故障检测技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能系统中，电力电子变流器的高频开关特性易与故障电弧混淆，研究揭示的电弧高频特征与波形畸变规律可优化PowerTitan系统的直流侧电弧检测算法，降低误报率。在SG光伏逆变器中，可改进直流拉弧保护功能，提升1500V高压系统安全性。在新能...

Stefano Savio · Simone Giuffrida · Fabio Mandrile · Fausto Stella 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

燃料电池正日益被视为电动汽车中传统电池组的可行替代方案，尤其适用于对减轻重量和增加续航里程有要求的长途运输。尽管燃料电池具有诸多优势，但其电池堆输出电压较低且随负载变化（通常低于200 V），因此需要使用高效升压直流 - 直流转换器，以达到电动动力系统所需的电压（400 - 800 V）。在此背景下，氮化镓（GaN）技术可实现超过100 kHz的开关频率，使其成为高功率、高密度直流 - 直流转换器的首选技术。本文的主要重点是开发并实施一种先进的数字控制解决方案，该方案适用于以100 kHz开关频...

解读: 该多电平交错GaN DC-DC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。其数字控制策略可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动系统的DC-DC变换环节，通过多电平交错拓扑降低电流纹波，提升功率密度。GaN器件的高频开关特性与阳光电源现有SiC/GaN功率器件应用经验高度契合，可优化电驱动系...

Anand Panchbhai · Ganesh Chilakalapudi · Amritesh Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

三有源桥（TAB）变换器的广泛应用归因于其磁耦合系统，以及它有助于不同电压等级直流电源的集成。尽管存在固有的优缺点，但TAB变换器在多电池充电系统中具有潜在的应用价值。本文着重对TAB变换器所面临的挑战进行数学分析。第一种方法是通过单移相（SPS）控制解决交叉耦合问题，并实施解耦策略。第二种方法侧重于应用双移相（DPS）控制，并分析其对解耦系统的影响。在本文中，为了在SPS控制中实现解耦，将初级电感设为零，但观察发现，当系统采用开环DPS控制时，交叉耦合仍会增加。尽管开环DPS控制下交叉耦合问题...

解读: 该TAB变换器功率解耦研究对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，需实现光伏、电网、电池多端口能量协调管理，DPS控制策略可有效解耦各端口功率流动，减少交互干扰，提升ST系列储能变流器的动态响应速度。该技术可应用于：1）光储一体机多端口功率独立控制；2）车载OBC...

Chang Li · Yong Li · Yijia Cao · Can Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

由于光伏发电（PV）能源对配电网稳定运行具有不利影响，导致电网出现严重的电压越限问题，因此将其大规模接入配电网已成为一项重大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种分布式电压调节策略，该策略为智能光伏逆变器采用了一种新型刚性一致性方法。所提出的控制策略将单个光伏逆变器视为智能体，并建立了一个多智能体刚性一致性框架。利用该框架，可确保多智能体一致性过程的高效收敛。利用实际数据对该算法进行了测试，仿真结果表明，该算法能够快速收敛并解决电压问题。因此，所开发的策略有望应用于高渗透率的低压光伏配电网，以有效...

解读: 该刚性共识分布式协调方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器的多机并联控制具有重要应用价值。当前配电网中多台SG逆变器并网运行时，传统集中式控制存在单点故障风险且扩展性差。该方法基于一致性算法实现无中央控制器的分布式协调，可直接应用于阳光电源iSolarCloud平台的多逆变器集群管理，提升...

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...

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...

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...

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...

Baihe Su · Yu-Chuan Li · Zhijie Liu · Ke-Jun Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

随着可再生能源应用的推广，分布式光伏发电已成为一种重要的电源形式。越来越多的分布式光伏通过传统变流器接入配电系统。随着光伏渗透率的不断提高，由于光伏电源固有的随机性和波动性，电网面临着诸多挑战。微能源控制单元（MECU）作为一种安全、经济、高效利用光伏电源的替代方案被提出。基于多端口结构，MECU连接光伏、储能、电网和需求侧负载。MECU具有能量自平衡、暂态稳定支撑、灵活的需求侧整合以及电能质量改善等优势。针对不同应用场景开发了两款MECU样机。轻型MECU专为空间受限的小容量光伏系统设计；模块...

解读: 该MECU集成电网技术与阳光电源多能协同战略高度契合。在产品应用层面：ST储能系统可作为MECU核心单元，通过能量管理算法实现源-荷-储协同优化；SG系列逆变器的GFM构网型控制技术可增强MECU自主调控能力，提升分布式光伏并网稳定性；iSolarCloud平台可延伸为MECU集群管理系统，实现多站...

Shuxin Song · Kaiqi Sun · Ke-Jun Li · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

随着可再生能源发电的快速发展，电力系统中电力电子设备的占比持续增加，其运行状态呈现出复杂多变的特征。为满足各种运行要求并持续提供稳定的运行条件，在以可再生能源为主导的电力系统中，可再生能源变流器必须具备三项关键功能，即工作于跟网控制（GFL）模式、工作于构网控制（GFM）模式以及实现GFL和GFM之间的无扰动切换。为应对上述控制挑战，本文创新性地提出了一种改进的混合比例控制策略。与现有的控制策略切换方法不同，该改进的混合比例控制策略通过计算虚拟电流和虚拟电压，使两个控制回路在同一工作点均以闭环方...

解读: 该混合比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应用价值。当前阳光电源储能产品需在弱电网环境下切换GFM/GFL模式以适应电网强度变化，该技术的动态权重调节与反馈补偿机制可直接应用于ST2236UX等储能变流器的控制算法优化，解决模式切换时的功率振荡问题。对于S...

Jianan Jiang · Tianjie Zou · Salvatore La Rocca · Hailin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

发卡式绕组作为一项能使牵引电机的功率密度和效率实现重大提升的关键技术，已在乘用车电动汽车（EV）行业得到广泛应用。与此同时，对于商用电动汽车应用而言，发卡式绕组的优势与挑战尚未得到充分研究。本文对随机绞合绕组和发卡式绕组进行了关键对比，旨在为半挂卡车用重型牵引电机提供设计指南和见解。基于550牛·米的峰值转矩和12000转/分钟的峰值转速性能要求，对包括槽极组合、整体几何尺寸、导体尺寸与布局以及冷却策略等设计参数进行了评估。从多物理场优化工具筛选出的具有不同绕组配置的典型设计案例被详细研究，以定...

解读: 该研究对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。发卡绕组技术可直接应用于公司的电机驱动系统和大功率充电桩产品，有助于提升功率密度和散热效率。研究发现的高电流密度下端部漏感降低特性，可用于优化车载OBC充电机的变压器设计。同时，该技术在高功率密度场景下的散热经验也可借鉴应用于ST系列储能变流器的功率...