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一种基于电压的模块化多电平变换器模型预测控制开路故障检测与隔离方法
A Voltage-Based Open-Circuit Fault Detection and Isolation Approach for Modular Multilevel Converters With Model-Predictive Control
Dehong Zhou · Shunfeng Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
针对模块化多电平变换器（MMC）中子模块（SM）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的开路故障，本文提出了一种基于模型预测控制（MPC）的快速故障检测与隔离（FDI）方法。该方法能够有效识别单管开路故障，提升变换器的运行可靠性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的基于MPC的故障诊断技术，能够显著提升系统在复杂工况下的可靠性，减少非计划停机。建议研发团队关注该算法在实时计算资源占用方面的表现，并将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过...
开关功率变换器基于模型的故障检测与识别
Model-Based Fault Detection and Identification for Switching Power Converters
Jason Poon · Palak Jain · Ioannis C. Konstantakopoulos · Costas Spanos 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种基于模型状态估计器的开关功率变换器故障检测与识别（FDI）方法。该方法具有通用性，能够检测并识别各类开关变换器中组件及传感器的任意故障，并通过实验进行了验证。
解读: 该研究提出的通用型故障诊断技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式和集中式光伏逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能系统中，功率器件与传感器的实时健康监测是提升系统可靠性的关键。通过引入基于模型的状态估计器，可显著增强iSolarCloud平台对设备早期故障的预警能力，减少非...
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...
直流网络化微电网中传感器虚假数据注入攻击的实时检测与定位
Real-Time Detection and Location of Sensor FDI Attacks in DC Networked Microgrids Under Distributed Layered Control Architecture
Weitao Yao · Yan Xu · Junkai Huang · Zhao Shi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文针对直流网络化微电网在分层控制下易受传感器虚假数据注入（FDI）攻击的问题，提出基于动态水印卡尔曼滤波的双层实时检测与定位方案：上层MG检测器识别微网级攻击，下层DG检测器精确定位恶意传感器，并通过OPAL-RT硬件在环实验验证有效性。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统在微电网场景下的安全运行具有重要价值。其分层检测架构可嵌入iSolarCloud智能运维平台，增强ST系列PCS在多微网协同中的抗攻击能力；建议将动态水印检测算法集成至PCS固件升级包，并在光储一体化项目中试点部署，提升系统在电力市...
面向孤岛交流微电网的抗网络攻击滑模一致性二次控制方案
Cyber-Resilient Sliding-Mode Consensus Secondary Control Scheme for Islanded AC Microgrids
Ali Jafarian Abianeh · Mohammad Mehdi Mardani · Farzad Ferdowsi · Raju Gottumukkala 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对孤岛交流微电网提出了一种抗网络攻击的分布式控制方案。针对虚假数据注入（FDI）攻击对传统一致性算法的影响，结合多目标滑模控制与通信链路质量观测器，提出了一种混合解决方案，确保在攻击环境下微电网仍能保持可靠的频率与电压调节性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的微电网及构网型（GFM）储能系统业务。随着PowerTitan等大型储能系统在孤岛及弱电网场景的应用增加，系统的网络安全与控制鲁棒性至关重要。该滑模控制方案可提升PCS在复杂通信环境下的频率/电压支撑能力，有效防御恶意攻击。建议研发团队将该抗攻击算法集成至iSolarClo...
基于学习的电力变换器执行器FDI攻击下弹性FCS-MPC控制
Learning-Based Resilient FCS-MPC for Power Converters Under Actuator FDI Attacks
Xing Liu · Lin Qiu · José Rodríguez · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于学习的弹性预测控制框架，结合变步长事件触发机制，旨在应对执行器虚假数据注入（FDI）攻击，减少不必要的触发事件并提升系统鲁棒性。该方法通过优化控制策略，有效改善了系统在遭受攻击及参数扰动下的动态性能。
解读: 该研究针对电力电子变换器的网络安全与鲁棒控制，对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统在电网中渗透率提升，系统面临的网络安全威胁（如FDI攻击）日益严峻。该基于学习的弹性FCS-MPC控制策略，能够显著提升设备在复杂电网环境下的抗干扰能力...
利用多智能体强化学习识别和修复孤岛直流微电网中的FDI攻击
Vulnerability Identification and Remediation of FDI Attacks in Islanded DC Microgrids Using Multiagent Reinforcement Learning
Ali Jafarian Abianeh · Yihao Wan · Farzad Ferdowsi · Nenad Mijatovic 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种基于多智能体深度强化学习（RL）的新方法，旨在揭示现有网络攻击检测方案的缺陷，并为直流微电网建立更可靠的网络安全解决方案。该算法能够自动发现系统中的脆弱点，为提升电力电子系统的网络安全防御能力提供理论基础。
解读: 随着阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统及微电网解决方案在全球范围内的广泛部署，系统网络安全已成为关键竞争力。本文提出的多智能体强化学习方法，可应用于iSolarCloud智能运维平台，通过模拟攻击场景主动识别系统脆弱点，提升储能变流器（PCS）在孤岛模式下的抗干扰与防御能力...
模块化多电平变换器故障检测与隔离方法的鲁棒性分析及实验验证
Robustness Analysis and Experimental Validation of a Fault Detection and Isolation Method for the Modular Multilevel Converter
Shuai Shao · Alan J. Watson · Jon C. Clare · Pat W. Wheeler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）功率半导体器件开路故障的故障检测与隔离（FDI）方法。该方法仅需一个滑模观测器（SMO）方程，无需额外传感器，通过监测MMC循环电流实现故障诊断，具有结构简单、易于实现的特点。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该文提出的基于滑模观测器的无传感器故障诊断技术，能够有效提升电力电子变换器的可靠性，降低维护成本。建议研发团队关注该算法在MMC子模块故障诊断中的应用，通过软件升级增强现有大功率变流器在复杂工况...
从单体到网络化：面向DoS与FDI攻击的直流微电网实用预设时间弹性控制
From Single to Networked: Practical Predefined-Time Resilient Control of DC Microgrids Under DoS and FDI Attacks
Yu Zhang · Yan-Wu Wang · Zhichun Yang · Xiao-Kang Liu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对通信网络下直流微电网易受拒绝服务（DoS）和虚假数据注入（FDI）攻击的问题，本文提出一种适用于单体及网络化直流微电网集群的预设时间弹性控制策略，含切换自适应补偿算法以抵御无界FDI攻击，并通过仿真与硬件在环实验验证其快速收敛与低稳态误差优势。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统在多机协同、网络化微电网场景下的抗攻击鲁棒控制具有直接参考价值，尤其可增强ST系列PCS在复杂通信环境下的电压/功率协同调节可靠性。建议将预设时间收敛机制与iSolarCloud平台的边缘智能控制模块融合，提升光储柴氢混合微网在能源...
电力系统中的安全频率调节：针对FDI、DoS和延迟网络攻击的综合防御策略
Secure frequency regulation in power system: A comprehensive defense strategy against FDI, DoS, and latency cyber-attacks
Shaohua Yang · Keng-Weng Lao · Hongxun Hui · Jinshuo Su 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 维持频率稳定对电力系统的安全至关重要，而深度的信息物理交互使得频率调节易受网络攻击风险的影响。虚假数据注入（FDI）攻击、拒绝服务（DoS）攻击以及延迟攻击是电力系统中常见的典型网络攻击类型，它们各自通过不同的机制恶化系统频率，带来严重的安全威胁。然而，现有针对频率调节的研究在安全性方面缺乏能够全面应对所有这些攻击类型的综合解决方案。为填补这一空白，本文研究了一种保障电力系统频率调节安全的安全策略。首先，在考虑上述各类攻击的前提下，建立了系统频率调节模型，揭示了网络安全问题的严重性，特别是...
解读: 该网络安全防御策略对阳光电源储能系统具有重要价值。ST系列PCS和PowerTitan在参与电网调频服务时,面临FDI、DoS等网络攻击风险。论文提出的网络弹性控制(CRC)策略可集成到iSolarCloud平台,通过安全面和辅助轨迹控制双重机制,保障储能系统在网络攻击下的频率响应能力。特别是在虚拟...
一种基于新型状态增广的韧性设计控制方法，用于容忍虚假数据注入网络攻击的跟网型逆变器资源就地一次控制器
Resilient-by-Design Control for in Situ Primary Controller of Grid-Following Inverter-Based Resources by a Novel State Augmentation to Tolerate False Data Injection Cyberattacks
Mahmood Jamali · Mahdieh S. Sadabadi · Masoud Davari · Subham Sahoo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
摘要：随着部署网络物理系统的现代电网中基于三相跟网型（GFL）逆变器的资源（IBRs）数量不断增加，要求它们具备更高的智能性、多样化的功能和通信能力。然而，由于大量使用数据和通信设备，智能逆变器面临的网络威胁无处不在。本文针对GFL IBRs提出了一种新颖的弹性矢量电流控制策略，以减轻虚假数据注入（FDI）攻击的破坏性影响，同时确保GFL IBRs的稳定性和期望性能。即使有适当的上层控制机制，攻击者仍可利用GFL IBRs主控制中的漏洞，特别是“逆变器输出控制器”。在这种情况下，FDI攻击可操纵...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对跟网型逆变器抗虚假数据注入攻击的弹性控制技术具有重要的战略意义。随着我们在全球范围内部署大量光伏逆变器和储能系统，这些设备日益融入数字化电网的信息物理系统中，网络安全威胁已成为不可忽视的系统性风险。 该论文提出的状态增广向量电流控制策略直击当前智能逆变器的核心痛点...
自适应事件触发滑模负荷频率控制在虚假数据注入攻击下的信息物理电力系统
Adaptive Event-Triggered Sliding Mode Load Frequency Control for Cyber-Physical Power Systems Under False Data Injection Attacks
Weiru Guo · Fang Liu · Yalin Wang · Denis Sidorov 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
作为新一代电力系统，随着通信网络的应用，信息物理电力系统（CPPS）变得更加智能和便捷。然而，时滞和网络攻击的存在给系统控制带来了挑战。本文研究了CPPS在虚假数据注入（FDI）攻击下的负荷频率控制（LFC）问题，并基于自适应事件触发机制应用滑模控制方案来解决LFC问题。首先，考虑时滞和FDI攻击，建立了具有自适应事件触发滑模控制（AET - SMC）方案的动态多区域LFC模型。然后，基于基于延迟乘积项的循环泛函构造了一种新颖的Lyapunov - Krasovskii泛函，用于分析系统的稳定性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自适应事件触发滑模控制的负荷频率控制技术具有重要的战略价值。随着公司在光储一体化、微电网及虚拟电厂等领域的深入布局，信息物理融合电力系统（CPPS）的安全稳定控制已成为核心技术挑战。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，针对虚假数据注入攻击的防护机制直接契合阳光...
基于分布式观测器的弹性优化控制在虚假数据注入攻击下的DESSs中的应用
Distributed Observer-Based Resilient Optimization Control for DESSs Under False Data Injection Attacks
Yajie Jiang · Yici Wang · Eddy Y. S. Foo · Yun Yang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
在设计分布式储能系统（DESSs）的协同控制策略时，传统凸优化算法往往会导致次优解和过流问题。为应对这些挑战并实现多个分布式储能系统的功率损耗最小化，本文提出了一种自动约束凸优化算法（ACCOA）。该算法通过在评估过程中引入惩罚函数改进了传统方法，确保在算法迭代过程中自动满足不等式约束条件。所提出的ACCOA仅促进相邻分布式储能系统之间的通信，具有可扩展性和鲁棒性优势。然而，在优化过程中，分布式电流分配容易受到虚假数据注入（FDI）攻击。为减轻这一脆弱性，本文开发了一种分布式扩展观测器（DESO...
解读: 该弹性优化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。针对分布式储能系统面临的虚假数据注入攻击威胁，基于分布式观测器的鲁棒状态估计方法可直接应用于ST储能系统的通信安全防护，增强iSolarCloud云平台的数据可信度。该技术结合一致性算法的抗攻击机制，可...
结合电弹簧的储能系统分布式电压控制在网络安全攻击下的研究
Distributed Voltage Control of Energy Storage Systems Combined With Electric Springs in the Presence of Cyber-Attacks
Yajie Jiang · Xiangrong Zhang · Yici Wang · Yunjie Gu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
鉴于可再生能源注入的不可预测性，本文利用退役电池与三相电弹簧（ES）相结合的方式，从负载侧稳定母线电压。通过基于电压反馈的无功功率调节策略实现关键负载的电压稳定，该策略有效利用了退役电池提供的有限输出电流。此外，引入了一种一致性算法以促进多个电弹簧之间的信息共享，从而确保电压达成一致并恢复稳定。然而，一致性控制器面临虚假数据注入（FDI）攻击的风险，这可能导致变流器出现电压波动。为解决这一问题，本文提出了一种分布式高阶微分器（DHOD），其具有响应速度快、估计精度高的特点，可用于检测和消除攻击信...
解读: 该分布式电压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。研究提出的多代理协同无功调节策略可直接应用于储能系统的电压支撑功能，增强ST储能变流器在配电网中的电压调节能力。特别是其抗网络攻击的弹性控制机制，可提升iSolarCloud云平台的通信安全防护等级，...
一种针对混合攻击下储能系统的新型协同韧性控制方法
A Novel Cooperative Resilient Control Method for Energy Storage Systems Under Hybrid Attacks
Qi Tang · Chao Deng · Sha Fan · Yu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型协同韧性控制方法，用于解决混合网络攻击下交流微电网中储能系统的频率恢复、有功功率均分及荷电状态均衡的分布式韧性控制问题。该方法设计了局部迭代攻击观测器以精确估计虚假数据注入攻击，并基于观测序列均值提出分布式韧性控制器，有效补偿混合攻击影响。利用Lyapunov理论证明了闭环系统稳定性，并通过优化算法选取控制器参数以增强对拒绝服务攻击的容忍能力。在OPAL-RT实时仿真平台上验证了所提方法的有效性。
解读: 该混合攻击韧性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。针对微电网场景下的网络安全威胁，该方法可直接应用于储能系统的分布式控制架构：通过局部攻击观测器增强ST储能变流器的通信安全性，防御虚假数据注入和DoS攻击；基于分布式韧性控制器实现多台储能单元的频率...
面向直流微电网的PINN混合网络防御机制：抵御重放/虚假数据注入攻击的弹性可靠控制
Hybrid Cyber Defense Mechanism With PINN for Resilient and Reliable Control Against Replay/ FDI Attacks in DC Microgrid Systems
Venkata Siva Prasad Machina · Sriranga Suprabhath Koduru · Sreedhar Madichetty · Sukumar Mishra · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种融合双向LSTM自编码器、互相关分析与物理信息神经网络（PINN）的混合网络防御框架，用于检测并抑制直流微电网中的重放和虚假数据注入攻击，结合卡尔曼滤波器保障控制稳定性，已在MATLAB/Simulink及实验平台验证其95%以上检测精度与实时性。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统在微电网场景下的网络安全防护具有直接参考价值，尤其适用于iSolarCloud平台接入的分布式光储系统。其轻量化PINN+Bi-LSTM算法可嵌入ST系列PCS本地控制器（如ST50K），增强边缘侧攻击识别与自主恢复能力；建议在新一...
基于多通道全局最大池化CNN的永磁同步电机驱动电流传感器故障检测与识别
Current Sensor Fault Detection and Identification for PMSM Drives Using Multichannel Global Maximum Pooling CNN
Sijia Wu · Guangtong Ma · Chunxing Yao · Zhenyao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
永磁同步电机（PMSM）在电机驱动应用中广泛使用。电流传感器在闭环控制中至关重要，但易受热应力和振动影响发生故障。本文提出了一种基于多通道全局最大池化卷积神经网络（CNN）的高效电流传感器故障检测与识别（FDI）方法，旨在提升电机驱动系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器、电动汽车充电桩中的功率模块及储能系统中的辅助电机控制）具有重要参考价值。通过引入深度学习算法进行传感器故障诊断，可显著提升系统运行的鲁棒性，降低因传感器失效导致的停机风险。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台中集成此类AI诊断模型，实现对关...
基于优化卷积长短期记忆模型的智能电网异常检测
Anomaly Detection on Smart Grids With Optimized Convolutional Long Short-Term Memory Model
Ahmad N. Alkuwari · Saif Al-Kuwari · Abdullatif Albaseer · Marwa Qaraqe · IEEE Access · 2025年3月
数字技术融入传统电力系统提升了电网效率和可持续性,将传统电网转型为智能电网。然而,这一转型也引入新的脆弱性,如虚假数据注入攻击,可导致严重的能源盗窃。据估计这类攻击每年造成电力供应商约1010亿美元损失。本文提出一种基于优化轻量级卷积长短期记忆模型的智能电网异常检测方法,针对七种多分类标记的虚假数据注入攻击进行检测,在分类这些攻击时达到91.3%的高准确率。
解读: 该智能电网异常检测技术可应用于阳光电源智慧能源管理平台的安全监控。通过深度学习模型检测虚假数据注入攻击,保护ST系列储能系统和SG系列光伏逆变器的数据安全,预防能源盗窃和电网欺诈行为,提升智能电网的安全性和可靠性,为工商业储能和分布式光伏提供网络安全保障。...
一种基于低成本诊断电路的双有源桥变换器通用无传感器开路故障检测与隔离方法
Universal Sensorless Open-Circuit Fault Detection and Isolation Method of Dual-Active-Bridge Converters With Low-Cost Diagnostic Circuit
Shahamat Shahzad Khan · Huiqing Wen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
双有源桥（DAB）变换器是储能系统与直流母线间的关键接口。本文提出了一种针对DAB变换器的通用无传感器开路故障检测与隔离（FD&FI）方法。该方法通过引入低成本诊断电路，有效解决了传统方法在多故障工况下检测精度低、硬件成本高的问题，显著提升了储能系统在极端工况下的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的应用价值。DAB变换器是储能变流器的核心拓扑，其可靠性直接决定了系统的可用率。该研究提出的低成本无传感器故障诊断方案，无需额外增加复杂传感器，即可实现对功率开关管开路故障的精准定位与隔离，这对于提升阳...
多区域电力系统中的先天网络免疫与后天网络免疫
Innate Cyber-Immunity and Acquired Cyber-Immunity Across Multi-Area Power Systems
Jiazuo Hou · Yue Song · Yunhe Hou · Jimmy Chih-Hsien Peng · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月
生物体已经进化出先天和后天免疫系统来抵御像冠状病毒这样的病原体。同样，受到网络攻击威胁的电网也需要网络免疫能力。受免疫学研究的启发，本研究针对电网中任意选定的部分（称为“电力子网”），开发了一种网络免疫策略，即刻画“先天网络免疫”并建立“后天网络免疫”，以抵御隐蔽的虚假数据注入（FDI）网络攻击。在此过程中，在没有外部保护且存在信息不对称的情况下，本文首次证实了存在对FDI网络攻击具有先天免疫能力的电力子网，并给出了其闭式条件，即便所有量测数据都被篡改。随后，本文建立了单领导者 - 多追随者的双...
解读: 该网络免疫框架对阳光电源分布式能源系统具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，可借鉴先天免疫机制设计硬件级安全隔离与冗余通信链路，通过后天免疫实现攻击模式学习与自适应防御策略。对于iSolarCloud云平台管理的多站点光伏电站，分层免疫架构可实现区域级威胁隔离与协同响应。在充电桩网...
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