Hang ShuaiBuxin SheJinning WangFangxing Li · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

本研究提出一种面向构网型（GFM）逆变器频率调节的安全强化学习算法。为确保在学习控制策略下基于逆变器的资源（IBR）系统稳定性，将基于模型的强化学习（MBRL）与Lyapunov方法相结合，界定状态与动作的安全区域。通过在吸引域（ROA）内采样数据，利用近似动态规划（ADP）在保障安全的前提下提升控制性能。此外，引入高斯过程（GP）模型以增强控制器对逆变器参数不确定性的鲁棒性。数值仿真验证了所提算法的有效性。

解读: 该安全强化学习算法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的构网型控制具有重要应用价值。研究提出的Lyapunov约束下的模型强化学习方法，可直接应用于GFM模式下的频率调节优化，在保证系统稳定性前提下提升调频性能，这与阳光电源储能系统参与电网一次调频的应用场景高度契合。引入的高斯...

Ghazala Shafique1Johan Boukhenfouf2François Gruson2Frédéric Colas2Xavier Guillaud1 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

构网型（GFM）换流器在可再生能源系统中具有良好的稳定作用。将GFM换流器应用于高压直流（HVDC）系统需实现直流电压控制，但二者协同使用时可能存在冲突。本文提出一种严格的GFM换流器控制设计，通过将直流链路电压与换流器功角关联，实现直流电压控制与构网能力的融合。基于模块化多电平换流器（MMC）的点对点GFM-GFM HVDC系统验证了所提控制策略的有效性。小信号与暂态稳定分析表明，该控制显著提升了所连交流系统的稳定性，对电网强度变化不敏感，并能维持孤岛运行。四端电压源换流器系统的仿真进一步验证...

解读: 该GFM-HVDC融合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。研究提出的功角-直流电压关联控制方法，可直接应用于阳光电源构网型储能系统的直流母线稳定控制，解决当前GFM控制与直流电压调节的协同难题。基于MMC的多电平拓扑与阳光电源三电平技术路线高度契合...

Qianhong Shi1Wei Dong2Guanzhong Wang1Junchao Ma2Chenxu Wang2Xianye Guo1Vladimir Terzija3 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

跟网型（GFL）与构网型（GFM）变流器并网的交流系统中，小信号失稳引发的振荡问题普遍存在。广义短路比常用于评估GFL变流器在弱交流系统中的接入稳定性。本文提出一种电网强度评估方法，用于分析GFL与GFM变流器并网系统的小信号同步稳定性。首先，通过分析两类变流器的导纳与阻抗矩阵，识别由异质同步控制主导的负阻尼振荡频段；其次，基于短路比与不同振荡模式的相互作用规律，构建等效电路模型，结合交流电网拓扑变换简化电网强度评估。进一步将受GFL与GFM变流器影响的次同步与低频振荡风险建模为包含节点导纳矩阵...

解读: 该电网强度评估方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的GFL/GFM混合并网系统小信号稳定性评估方法，可直接应用于阳光电源构网型储能系统的弱电网接入场景。通过半定规划模型量化次同步与低频振荡风险，能够优化ST储能变流器在不同短路比下的GFL/GF...

Hongbin Lin1Pingjuan Ge2Hailiang Xu2Yuhan Duan2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

当前新能源供电系统普遍采用跟网型（GFL）与构网型（GFM）逆变器并联的异构系统（HIPS），其动态特性差异增加了稳定性分析与协调控制的难度。本文建立了HIPS的交互导纳矩阵模型，结合模态分析法，全面考虑逆变器间的交互影响，揭示了系统的多维谐振特性。为实现协同控制与振荡抑制，提出一种分频补偿策略，依据GFL与GFM逆变器的谐振特性划分频率边界，并根据谐波功率比动态调整系统运行模式，分为GFM、GFL及混合模式三类。仿真与实验结果表明，该策略可使HIPS灵活切换运行模式以适应复杂工况，将振荡频率占...

解读: 该异构逆变器并联系统谐振分析技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器混合并网场景具有重要应用价值。当前PowerTitan大型储能系统中，构网型GFM储能变流器与跟网型GFL光伏逆变器并联运行时，动态特性差异易引发系统振荡。文章提出的交互导纳矩阵建模方法可精准刻画阳光ST储能与SG逆变器...

Xiaokuan Jin1Jianhua Wang1Han Yan1Xijun Ni2Zhendong Ji3Baojian Ji3Ding Wan2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

随着构网型（GFM）变换器在含可再生能源的新电力系统中渗透率逐步提高，可能出现小信号稳定性问题。序阻抗模型相比dq域阻抗模型和状态空间模型能提供更直观的物理解释。现有研究主要集中于功率环与内环控制对稳定性的影响，但尚未明确揭示GFM变换器内电压环与电流环在电路中的物理意义。本文推导了多环路GFM变换器的串并联序阻抗模型，表明电压环等效为并联阻抗，电流环等效为串联阻抗，从而可通过序阻抗Bode图或串并联阻抗的物理含义分析其小信号稳定性。结果表明，单功率环GFM变换器因控制参数少、低频性能优，尤其适...

解读: 该串并联序阻抗建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型控制优化具有重要价值。研究揭示电压环等效并联阻抗、电流环等效串联阻抗的物理本质，可直接指导PowerTitan大型储能系统在弱电网场景下的多环路控制参数整定。单功率环GFM方案因参数少、低频性能优的特点，特别适用于阳光电源...

Ni Liu1Hong Wang1Weihua Zhou2Jie Song3Yiting Zhang1Eduardo Prieto-Araujo3Zhe Chen4 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

随着可再生能源装机容量的增加，电网对并网变流器的控制要求日益多样化，系统稳定性分析复杂度上升。本文通过多种频域模型揭示其差异，阐明将自稳定变流器传递函数假设为无右半平面（RHP）极点的局限性。讨论了跟网型（GFL）与构网型（GFM）变流器频域建模的适用性，建议含理想源的GFM变流器应采用P/Q-θ/V导纳模型而非V-I阻抗模型，并通过两个案例验证其合理性。提出一种适用于多GFL与GFM变流器共存系统的混合频域建模框架及稳定性判据，该判据在应用奈奎斯特判据时无需检查非无源子系统的RHP极点数，简化...

解读: 该混合频域建模方法对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同稳定性分析具有重要价值。文章提出的P/Q-θ/V导纳模型可直接应用于PowerTitan储能系统的构网型控制优化，解决传统V-I阻抗模型在含理想源GFM变流器建模中的局限性。所提混合频域稳定性判据无需检查RHP极点，可显著简化光...

Haiyu ZhaoHongyu ZhouWei YaoQihang ZongJinyu Wen · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

跟网型（GFL-VSC）与构网型（GFM-VSC）电压源变换器在有功功率-频率及无功功率-电压支撑方面具有不同的动态特性。本文通过建立考虑电路约束的相量模型，揭示了在以电网电压相量为参考的相量空间中，电压与有功功率分别与水平轴和垂直轴呈线性对应关系。基于拓扑同调理论，GFL与GFM控制被映射为不同轨迹，其特征曲线的拓扑相似性是二者一致性的本质原因。研究表明，两类变换器在有功响应、耦合类型及相量轨迹上具有一致性，而在同步机制、功率耦合方式、动态特性及准稳态有功-电压运行域方面存在差异。四机两区系统...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过相量空间与拓扑同调方法揭示GFL与GFM控制的一致性与差异性，可指导产品在不同场景下灵活切换控制模式：弱电网环境采用GFM构网控制提供电压频率支撑，强电网环境采用GFL跟网控制优化功率传输。该方法建立的有功-电...

Hassan Bevrani1Federico Milano2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

基于逆变器的分布式发电（DG）和可再生能源（RES）被视为在经济高效获取能源的同时实现净零目标的关键手段。然而，逆变器型电源降低了系统的物理惯量并增加了不确定性。近期研究表明，DG/RES的较高渗透率可能对电网动态特性、电能质量、频率控制、电压调节及其他控制与运行问题产生负面影响，严重制约了其进一步渗透。

解读: 该专题聚焦构网型变换器在高比例可再生能源系统中的动态性能提升，与阳光电源核心技术方向高度契合。对ST系列储能变流器，GFM控制技术可增强电网支撑能力，解决低惯量问题；对SG系列光伏逆变器，可提升弱电网适应性和电压频率调节能力；对PowerTitan大型储能系统，GFM技术能实现黑启动和孤岛运行功能。...

Nimra Muzaffar · Amir Muhammad Afzal · Muhammad Waqas Iqbal · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

多巴胺是一种重要的脑部化学物质，属于儿茶酚胺类和苯乙胺类有机化合物，对健康幸福的生活至关重要。典型的多巴胺释放异常与多种神经系统疾病以及抑郁状态密切相关。因此，为了全面理解其生理功能，开展多巴胺（DA）水平的实时体内监测显得尤为必要。本文采用水热法合成了硫化钴铌（CoNbS）。所制备的复合电极材料（CoNbS/CNT）具有独特的纳米结构，为离子迁移提供了通道，从而实现了优异的电化学性能。该电极还在不同温度下进行了测试，以获得最佳参数值。在扫描速率为3 mV s⁻¹时，CoNbS/CNT的比容量（...

解读: 该CoNbS/CNT纳米复合电极技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其700 Cg⁻¹比容量和86%库仑效率可启发ST系列PCS的电极材料优化,提升PowerTitan储能系统的能量密度(75 Whkg⁻¹)和功率密度(800 Wkg⁻¹)。不同温度下的电化学性能测试为储能设备宽温域运行提供数据...

Jorge Sastré-Hernández reports that financial support was provided by the National Polytechnic Institute Superior School of Physics · Mathematics. Patricia Maldonado Altamirano · Jesús Adrián Núñez Membrillo report that financial support was provided by Consejo Nacional de Humanidades Ciencia y Tecnología. Rogelio Mendoza-Pérez reports that financial support was provided by Autonomous University of Mexico City—San Lorenzo Tezonco Campus. Jorge Sastré-Hernández reports that financial support was provided by Instituto Politécnico Nacional · Secretaría de Investigación y Posgrado. Jorge Ricardo Aguilar-Hernandez reports that financial support was provided by Instituto Politécnico Nacional 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本文研究了商用单壁碳纳米管（SWCNTs）和通过微波法合成、并在铝掺杂氧化锌（ZnO:Al，AZO）衬底上采用喷涂法处理的多壁碳纳米管（MWCNTs）的物理特性，并探讨了其作为CdTe基杂化太阳能电池中透明前电极或电子传输层的潜在应用。透明导电AZO薄膜在高真空腔体内通过射频（RF）磁控溅射系统在室温下沉积而成。所制备的AZO/碳纳米管双层结构通过扫描电子显微镜、拉曼光谱、紫外-可见分光光度计以及四探针法等表征技术进行了分析。结果表明，与纯AZO衬底相比，AZO/SWCNTs双层结构的电学性能得...

解读: 该AZO/碳纳米管双层透明电极技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及组件集成方案具有重要参考价值。研究显示双层结构可降低电阻率至6.8×10⁻²Ω·cm并保持87%透光率,有效提升电子传输效率并抑制载流子复合,这与我司1500V高压系统对前端电极低损耗、高透过率的需求高度契合。碳纳米管导电通路优化机制可...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

全球范围内能源需求的不断增长以及对可持续能源解决方案的迫切需要，推动了先进储能器件的发展。本研究通过溶剂热法合成了一种新型的三元金属-有机框架（MOF）基氧化物Ce–Ni–Cu@MOF，并用于介电性能的研究。所制备的MOF样品采用XRD、SEM、FTIR、HRTEM、UV–vis-DRS和XPS技术进行了表征。XRD分析表明，在CeO2的立方萤石结构基础上形成了多个晶相，其晶胞体积测定为162 ų。由HRTEM图像获得的晶面间距（CeO2 = 0.312 nm）与XRD谱图结果高度一致。SEM...

解读: 该三元MOF基氧化物材料展现的宽频介电特性和多氧化态离子传输机制,对阳光电源ST系列储能变流器的电容器介质优化具有参考价值。其3.13eV带隙和非德拜弛豫特性可启发PowerTitan储能系统中高温工况下的电介质材料选型。晶界导电机制与阻抗分析方法可应用于GaN功率器件的热管理优化,提升三电平拓扑在...

The Mn2+-doped 0.94Bi0.5Na0.5Ti(1− _x_)Mn_x_O3-0.06BaTiO3 (BNTM _x_-BT · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用传统固相法制备了Mn2+掺杂的0.94Bi0.5Na0.5Ti(1−x)MnxO3-0.06BaTiO3（BNTMx-BT，x = 0.00 ~ 0.06）体系。XPS结果表明，部分掺杂进入BNT-BT陶瓷中的Mn2+转变为较高价态的Mn3+和Mn4+，导致陶瓷中吸附氧含量增加，同时氧空位浓度降低。因此，Mn2+的掺杂显著降低了陶瓷的漏电流。介电温谱显示，Mn2+的掺杂削弱了Ts介电峰，并使Tm峰表现出更明显的频率弥散性，这有利于增强陶瓷的弛豫特性。在1125 °C烧结的陶瓷中，当x = 0...

解读: 该Mn掺杂BNT-BT陶瓷材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。通过离子掺杂降低漏电流、优化介电弛豫特性的技术路径,可应用于ST系列PCS的薄膜电容器优化设计。材料储能密度0.51 J/cm³虽不及现有方案,但其温度稳定性改善思路可启发PowerTitan储能系统中无源器件的热管理策略。掺杂调...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

多晶硅（p-Si）因其成本效益高、在太阳能电池中的高效性以及在电子器件中的广泛应用，对半导体和光伏产业至关重要。本研究通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法制备了具有不同厚度氮化硅（SiNx）涂层的多晶硅（p-Si）层，并系统合成与评估了其功能性特征。该研究探讨了不同厚度的SiNx织构层对底层p-Si基底光学和电子特性的影响。结果证实，SiNx钝化层对于提升基于p-Si器件的效率具有关键作用，能够降低表面复合速率、提高太阳能转换效率并增强光捕获能力。本文还研究了SiNx涂层厚度对p-Si...

解读: 该p-Si/SiNx钝化层研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要价值。30nm SiNx层实现86%量子效率和1.55eV带隙优化,可提升组件端转换效率,直接增强MPPT算法输入功率质量。降低表面复合速率技术可应用于1500V高压系统的组件选型标准,优化iSolarC...

Shiqi Chen · Yiwen Ding · Haowen Mu · Wukui Tian 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

作为电子器件中的关键元件，多层陶瓷电容器（MLCC）因其独特的结构可在有限体积内实现高电容值。同时，由于其优异的电学特性，在能量存储领域也发挥着重要作用。此外，MLCC的卓越性能支持了高性能、高度集成电子器件的发展，并在能量存储与转换领域展现出巨大潜力。针对提高能量密度和功率密度的需求，MLCC的设计与创新已成为研究热点。通过优化材料配方以及改进电极结构设计，可显著提升其能量密度。同时，由于具有低等效串联电阻（ESR）和低等效串联电感（ESL），MLCC表现出优异的功率密度特性，成为高频电路和脉...

解读: 该MLCC储能技术对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。MLCC的低ESR/ESL特性可优化直流母线滤波设计,提升功率密度和动态响应速度,特别适用于SiC/GaN功率器件的高频开关应用。其高能量密度特性可减小储能变流器体积,支持模块化集成。在充电桩产品中,MLCC可...

Wenlong Liu · Jin Zong · Di Li · Jiahua Wei 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于忆阻器具有独特的非线性、记忆性和局部活性，使其在神经网络计算系统中展现出广阔的应用前景，尤其是在低功耗、非易失性和自适应能力方面。本文采用溶胶-凝胶法制备了Au/(1-x)Bi0.88Nd0.12FeO3–xCaBi4Ti4O15（BNFO-CBTO，x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5）非易失性存储器件，该器件表现出明显的电阻开关（RS）行为。(1-x)BNFO-xCBTO样品的电容性电阻开关行为可通过CBTO相进行调控，即CBTO相含量越高，电容性电阻开关现象越显著。此...

解读: 该忆阻器薄膜技术展现的超低功耗(nA级)非易失性存储特性,对阳光电源储能系统ST系列PCS的状态记忆单元及电动汽车驱动控制器具有应用潜力。其类突触行为模拟能力可启发iSolarCloud平台的神经网络预测性维护算法优化,特别是在电池SOC/SOH估算中引入忆阻器非线性特性,可降低边缘计算功耗。材料可...

Lakshman Neelakantan · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

一类称为“活性炭”（AC）的碳材料由于在超级电容器（SC）等可再生能源存储技术领域表现出优于其他商用碳材料的性能，因而受到广泛关注。特别是来源于生物质的活性炭，因其可调控的物理化学性质、低成本的原材料以及广泛的自然资源而展现出巨大潜力。本文通过简单的水热法制备了由菖蒲（Sweet flag, Acorus Calamus）衍生的 hierarchical 多孔碳材料，并采用不同质量分数（30%、40%和50%）的活化剂（氢氧化钾—KOH）及杂原子源（硫脲）进行处理。本研究还旨在探讨未掺杂与氮/硫...

解读: 该生物质活性炭超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中420 F/g比电容和94%循环稳定性(5000次)的表现,可为ST系列PCS的直流侧超级电容模块提供低成本材料方案,特别适用于PowerTitan储能系统的功率缓冲单元。生物质基活性炭的可调孔结构与氮硫掺杂协同效应,可优化储能系...

Yuhui Ren · Jiahan Ke · Hongxiao Lin · Xuewei Zhao · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

锗（Ge）和锗锡（GeSn）材料因其高载流子迁移率和可调带隙结构而受到广泛关注，成为低功耗电子器件应用中极具前景的候选材料。本文提出并表征了一种新型铁电结型无结GOI和GeSnOI晶体管。初始的Ge层或Ge/GeSn结构首先在Si衬底上生长，随后通过键合和背面蚀刻工艺进行处理。最终在GOI和GeSnOI中获得厚度为50 nm的Ge和GeSn顶层，该过程采用旋涂工具结合小心滴加蚀刻剂的方式进行湿法刻蚀，以实现对整个Si晶圆的均匀刻蚀。采用锗预非晶化注入（PAI）和快速热退火（RTA）工艺形成NiG...

解读: 该铁电无结Ge基晶体管技术展示了亚阈值摆幅37.7-43.7mV/dec的超低功耗特性，对阳光电源储能系统PCS和光伏逆变器的功率器件优化具有启发意义。其高载流子迁移率(GeSnOI达500-600 cm²/V·s)和低接触电阻(0.55×10⁻⁸Ω-cm²)特性，可为ST系列PCS的IGBT/MO...

Hao Feng · Xiaohua Li · Ruijie Guo · Yuchen Wei · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于钠资源具有低氧化还原电位、储量丰富和成本低廉等优势，钠离子电池（SIBs）被认为是当前主流储能装置——锂离子电池的一种有前景的替代方案。然而，开发适用于实际应用的负极材料仍是钠离子电池面临的一大挑战。合金类负极材料虽然具有高比容量和低工作电压的优点，但其固有的体积膨胀问题会导致容量迅速衰减和循环稳定性差。针对这一问题，本文通过固相还原氯化物的方法成功合成了一种新型碳包覆合金复合材料（SbSn@C）。表面形貌分析表明，该SbSn@C复合材料具有多孔结构，并包裹有20–30 nm厚的碳层，能够有...

解读: 该SbSn@C复合材料钠离子电池负极技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其低成本、高循环稳定性(100次循环容量保持率90%)特性可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统,降低电池成本并提升系统经济性。碳包覆层缓解体积膨胀的策略为大规模储能电池设计提供参考,有助于优化ESS解决方案的...

Xiaofeng Liu · Yongxia Zhao · Lei Ge · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

激光诱导石墨烯（LIG）因其在制备柔性微尺度能量存储器件方面的低成本和高效率而受到广泛关注。为了提升石墨烯电极的电化学性能，过渡金属掺杂石墨烯是一种可行的策略。碳布（CC）具有良好的导电性，而聚醚砜（PES）是一种含硫聚合物。本研究通过在CO2气氛下采用激光直写技术刻蚀Ni–Fe/CC@PES薄膜，成功制备了Ni–Fe/CC@PES-LIG电极材料。碳布的引入不仅提高了所制备样品的电导率，还提供了自支撑的集流体，且与过渡金属之间产生的协同效应显著提升了电极的电化学性能。所获得的集成式Ni–Fe/...

解读: 该激光诱导石墨烯微型超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其高面积比电容(580 mF/cm²)和快速充放电特性可应用于ST系列PCS的辅助储能单元,提升功率响应速度。镍铁掺杂石墨烯电极的无粘结剂设计理念可启发PowerTitan储能系统中电极材料优化,降低内阻提高循环寿命。激光直写技术...

Muni Krishnaiah. A: contributed towards investigation · methodology · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

KNbO3（KNb）作为一种无铅材料，具有优异的能量存储密度（Wrec）和高击穿电场强度（Eb），是近年来研究的热点之一。然而，KNb在能量存储过程中伴随较大的能量损耗，导致其在强电场下的有效储能密度（Wrec）和效率（η）受到显著限制，从而影响了其实际应用。本研究提出一种创新方法，旨在提升NBT-SrT-xKNb陶瓷（x = 0.1–0.4）的储能性能。通过引入KNb，破坏了材料的长程有序结构，并有效细化晶粒尺寸，促使极性纳米区域（PNRs）的形成，从而有助于降低能量损耗。随着KNb含量的增加...

解读: 该无铅陶瓷材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NBT-SrT-KNb陶瓷实现3.13 J/cm³储能密度和85%转换效率,其极性纳米区(PNRs)结构抑制能量损耗的机制,可启发ST系列PCS和PowerTitan储能系统中电容器介质材料的选型优化。材料在30 kV/cm电场下的应变响应特性,...