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模块化多电平级联变换器家族中的术语综述与拍频现象研究
Nomenclature Overview and Beat Frequency in the Family of AC/AC Modular Multilevel Cascade Converters
José Arellano · Álvaro García-Cerezo · Miguel Carrión · IEEE Access · 2025年4月
本文扩展了MMCC变换器家族的命名体系，涵盖新兴模块化多电平拓扑。以MMCC-三星桥单元拓扑为例，系统研究了最近电平控制(NLC)在交交变换中产生的拍频振荡现象，引入双坐标分析方法并实现解耦控制环路。仿真验证了所提解耦NLC的有效性，可提升固态变压器等应用的电能质量，降低高频运行时的开关损耗。
解读: 该MMCC拓扑技术对阳光电源大功率储能系统具有参考价值。阳光ST2236UX储能变流器采用三电平拓扑，该研究的解耦控制和拍频抑制方法可进一步优化谐波性能。阳光电源在1500V高压储能系统中面临类似的多电平控制挑战，该技术可降低滤波器成本，提升系统功率密度和效率至98.5%以上。...
基于有效预测控制算法的并网风电PMSG性能增强
Performance Enhancement of a Grid Connected Wind Turbine-Based PMSG Using Effective Predictive Control Algorithm
Mahmoud A. Mossa · Rasha A. Mohamed · Ameena Saad Al-Sumaiti · IEEE Access · 2025年4月
本文设计一种有效控制方法以增强并网永磁同步发电机的动态性能。所提控制方法基于预测控制和反步理论的优势制定。与矢量控制、预测电流控制、基于PI的预测电压控制和基于无差拍理论的预测电压控制进行综合对比分析。结果表明,所提控制器通过保持低纹波和电流谐波、更快动态响应和降低计算负担,显著改善了发电机动态性能。
解读: 该预测控制技术可应用于阳光电源风电变流器的控制系统优化。通过先进的预测控制算法,提升永磁同步风电机组的并网性能和动态响应,降低电流谐波和纹波,提高发电效率和电网友好性,为大型风电场提供高性能变流器解决方案。...
一种面向大电流应用的高性价比混合Si/SiC双桥并联LLC谐振变换器
A Cost-Effective Hybrid Si/SiC Dual Bridge Parallel LLC Resonant Converter for High-Current Application
Zipeng Ke · Jun Wang · Bo Hu · Chao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
基于SiC的双桥并联LLC谐振变换器具有低电流应力和高效率的优点，但成本较高。本文提出一种低成本混合Si/SiC双桥并联LLC变换器，由大电流低成本Si IGBT桥臂与小电流SiC MOSFET桥臂构成，显著降低系统成本。得益于Si IGBT桥臂的软开关特性，该混合结构在开关损耗方面可媲美全SiC设计。同时，通过拓扑重构减少了谐振元件数量，进一步降低损耗与成本。实验研制了6 kW样机，结果表明，在高输出功率下总损耗相当，而开关器件成本降低51.7%，谐振元件成本降低22.9%，总体成本降低31....
解读: 该混合Si/SiC双桥并联LLC技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC/DC隔离级，可采用此混合方案替代全SiC设计，在保持高效率的同时降低31.6%成本，显著提升PowerTitan大型储能系统的性价比。对于大电流充电桩（如液冷超充），该拓扑的低电流应力特性与谐振...
面向快速频率响应的模块化电池性能感知控制
Performance-Aware Control of Modular Batteries for Fast Frequency Response
Yutong He · Guangchun Ruan · Haiwang Zhong · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
模块化电池可聚合用于电力系统的频率调节。尽管利用电池模块的闲置容量具有显著经济效益，但其在动态运行效率与老化特性上的异质性仍带来优化挑战，且快速频率响应需在秒级完成实时决策。本文提出一种性能感知的电池模块调度方法，通过混合整数二次约束规划模型，综合考虑电池组及变换器的导通损耗与开关损耗，并结合基于循环的老化模型，引入老化次梯度计算与线性化方法量化频繁充放电下的老化成本。基于真实电池数据的案例研究表明，相比传统方法，该方法可降低功率损耗成本28%–57%，减少电池老化成本4%–15%，并有效改善荷...
解读: 该模块化电池性能感知控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究提出的混合整数二次约束规划模型可优化阳光电源储能系统在电网调频服务中的模块调度策略，通过精确量化变换器导通损耗与开关损耗，结合循环老化模型，可显著提升ST变流器在快速频率响应场景下的经济性...
VSC-HVDC集成风电场的交直流电压控制耦合建模与自适应故障穿越方法
Modelling of AC-DC Voltage Control Coupling and Adaptive Fault Ride-Through Method for VSC-HVDC Integrated Wind Farms
Jiyu Chen · Jinxin Ouyang · Fei Huang · Baixiang Huangfu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
电网故障时，基于电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）集成风电场需在保障系统安全的前提下有效支撑电网电压。现有研究忽略了故障过渡阻抗引起电网复阻抗突变所导致的交直流电压控制耦合效应，可能导致直流侧暂态过电压、电网电压支撑不足或风电场有功功率损失。本文建立基于虚拟故障的故障电网等效模型，揭示了故障电网复阻抗引发的交直流电压控制耦合机理，构建了并网点电压、直流电压最大偏差与风端换流器有功功率的耦合模型，提出了集成系统最大电网电压支撑能力的量化方法，并设计了兼顾交直流电压控制的自适应对称故障穿...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能变流器ST系列和光伏逆变器SG系列产品具有重要参考价值。文中提出的交直流电压控制耦合建模方法可优化阳光储能变流器的电网故障穿越(LVRT)控制策略,提升PowerTitan等大型储能系统的电网支撑能力。自适应故障穿越方法对改进SG系列逆变器的电网适应性具有启发意义,有助于提...
核电厂旋转异步电机并联运行发电机组主保护优化方案
Main Protection Optimization Scheme for Generator Parallel Operation of Rotating Asynchronous Machine in Nuclear Power Plants
Yikai Wang · Chaozheng Xu · Jian Qiao · Zhihui Dai 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
核电厂旋转异步电机（RAM）系统通过两台并联发电机为控制棒驱动机构（CRDM）提供稳定可靠的电源。目前RAM系统发电机主保护仅配置纵联差动保护，无法反映定子绕组匝间短路及分支间短路故障。本文基于核电厂RAM发电机并联运行特点，提出双机分相横差保护与双机不完全纵差保护方案。通过建立发电机内部故障集及电势分裂模型，对不同主保护配置进行定量分析，结果表明现有纵差保护及所提不完全纵差保护可正确反应绝大多数内部短路故障。最后通过动态实验验证了该保护方案在实际机组运行中的可行性。
解读: 该研究中的发电机并联运行保护方案对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。双机分相横差和不完全纵差保护的创新思路可应用于ST系列储能变流器的并联运行保护设计,特别是在大型储能电站中多台变流器的协同运行场景。该技术对提升PowerTitan储能系统的运行可靠性具有启发意义,可优化系统的故障检测和保...
不对称电网故障下HCC-HVDC直流二次谐波抑制方法
DC Secondary Ripple Suppression Method for HCC-HVDC Under Asymmetric Grid Fault Conditions
Lingfeng Deng · Xiaoping Zhou · Lerong Hong · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
基于混合换流器（HCC）的高压直流输电系统可避免交流单相接地故障引发的换相失败，但在严重不对称故障下，直流侧会产生显著的二次电压与电流谐波，威胁送端可再生能源系统的稳定运行。本文分析了直流二次谐波的产生与传输机制，发现受端电网负序电压经换流器调制转化为直流电压谐波，并通过直流线路及控制系统传播，导致送端母线电压波动。为此，提出一种利用HCC宽范围触发角调节能力的抑制方法，通过在逆变器触发角指令中注入双频扰动信号，使换流器非对称触发，引入基频开关函数的负序分量，与电网正序电压耦合以抵消直流二次谐波...
解读: 该直流二次谐波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的双频扰动触发角调节方法可直接应用于储能系统的并网逆变器控制策略，特别是在电网不对称故障工况下，通过注入负序分量抵消直流侧二次谐波，可显著提升储能变流器的直流母线电压稳定性，保护电池系统免受...
双钙钛矿材料：实现更优太阳能电池器件的可能性与现实
Double-Perovskite Materials: Possibilities and Reality for a Better Solar Cell Device
Amir Al-Ahmed · Mohammad Afzaal · Firoz Khan · Muhammed P. U. Haris · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年4月
尽管铅基钙钛矿太阳能电池已实现创纪录的认证效率，但其含有的潜在有毒铅限制了商业化应用。卤化物双钙钛矿（DPVTs）被视为有前景的替代材料。然而，传统前驱体溶剂中溶解性差、间接光学带隙较高及结构分布不均等问题制约了其在光伏器件中的应用。文献中虽报道了多种DPVT组成，但仅有少数成功集成于太阳能电池中，且模拟与实测效率差异显著。本文综述了具备优良光电特性与光伏性能的DPVT材料，分析其结构稳定性、光电性质、器件模拟及实验制备中的关键挑战与创新对策，并展望未来发展路径。
解读: 双钙钛矿材料作为无铅替代方案，对阳光电源光伏产品线具有前瞻性价值。该技术可应用于SG系列光伏逆变器的组件适配优化：针对双钙钛矿电池的间接带隙特性，需调整MPPT算法的电压扫描范围和追踪速度；其较低的光电转换效率要求逆变器具备更宽的输入电压范围和更低的启动电压。对于工商业光伏系统，双钙钛矿的稳定性优势...
基于边缘脉冲平台和红外热成像的光伏组件故障诊断TinyML方法
TinyML for Fault Diagnosis of Photovoltaic Modules Using Edge Impulse Platform and IR Thermography Images
A. Mellit · N. Blasuttigh · S. Pastore · M. Zennaro 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
故障检测、定位和诊断对于提高光伏（PV）电站的效率和可靠性至关重要。本文利用机器学习（ML）平台（Edge Impulse）和红外图像开发了一种光伏模块故障诊断方法。其思路是开发一个TinyML模型，对光伏模块上常见的某些缺陷（如光伏模块脏污、短路和积沙等）进行分类，并通过将开发的TinyML模型集成到低成本、低功耗的微控制器（MCU）中来验证其可行性。为此，构建并使用了一个红外热成像图像数据库。然后，从准确性、硬件资源和推理延迟等方面对不同版本的MobileNet进行了评估和比较。仿真和协同仿...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于TinyML和红外热成像的光伏组件故障诊断技术具有显著的战略价值。该技术通过在低功耗微控制器上部署轻量级机器学习模型，实现了对污损、短路、沙尘沉积等常见故障的边缘端实时诊断，分类准确率达98%，这与我们智能运维体系的发展方向高度契合。 对于阳光电源的逆变器和智慧能...
Flash：基于联邦图学习的工业信息物理系统恶意Bash脚本检测
Flash: Federated Graph Learning-Based Malicious Bash Script Detection for Industrial Cyber–Physical Systems
Pengbin Feng · Ning Xi · Jiong Jin · Jun Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
工业信息物理系统给铁路运输、医疗保健和发电等传统行业带来了深刻变革。Linux 一直是智能设备使用最广泛的操作系统。它在实现高效管理的同时，也面临着来自网络空间利用漏洞的攻击。现有方法主要侧重于对 Linux 恶意软件二进制文件进行建模和检测，而很少关注防范来自 bash 脚本的攻击。在这项工作中，我们确定了工业信息物理系统中恶意 bash 脚本检测方法的两个关键属性，即“自动化与可扩展性”和“跨域联合”，并提出了一种基于联邦图学习的检测架构，即 Flash。该架构首先通过静态分析从 bash ...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项基于联邦图学习的恶意Bash脚本检测技术具有重要的战略价值。当前，我司的光伏逆变器、储能系统及智慧能源管理平台均采用Linux作为核心操作系统，在实现高效设备管理的同时，也面临着来自网络空间的安全威胁。传统安全方案主要针对二进制恶意软件，而忽视了Bash脚本这一重要攻击载...
理解构网型与跟网型逆变器并联系统中的一种强迫振荡现象
Understanding a Type of Forced Oscillation in Grid-Forming and Grid-Following Inverter Connected Systems
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文研究了含构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器系统中的一种新型振荡现象。与以往主要关注小信号稳定性的研究不同，本文探讨了强迫振荡（FO），其中跟网型逆变器作为激励源，在构网型逆变器中引发振荡。具体而言，最大功率点跟踪（MPPT）控制产生的间谐波触发了构网型逆变器的低频振荡模式。为分析这一现象，本文首先研究了最大功率点跟踪注入的间谐波的功率特性，并在此基础上建立了含构网型和跟网型逆变器连接系统的 P-ω 导纳模型。该模型能够精确预测强迫振荡的幅值，并揭示构网型逆变器数量等因素对振荡行为的影响...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的强迫振荡现象对我们的光储混合系统具有重要的工程指导意义。当前我们的产品组合中，光伏逆变器多采用跟网型（GFL）控制，而储能系统则越来越多地配置构网型（GFM）控制以提升电网支撑能力。论文指出的MPPT控制产生的间谐波诱发GFM逆变器低频振荡问题，正是我们在大型...
La掺杂BiFeO3薄膜在高度有序热解石墨单晶衬底上的多铁性及其在储能应用中的研究
Multiferroic properties of La-doped BiFeO3 thin films on highly ordered pyrolytic graphite single-crystal substrates using PLD for energy storage applications
Jong Yeog Son · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年4月 · Vol.36.0
采用脉冲激光沉积法（PLD）在高度有序热解石墨（HOPG）衬底上制备了La掺杂的Bi1.2FeO3（BFO）薄膜，并系统研究了镧（La）掺杂对薄膜漏电流、铁电性、磁性及疲劳特性的影响。本研究重点探讨了不同La掺杂浓度对材料储能性能和多铁性的影响。结果表明，优选（111）取向的多晶BFO薄膜，尤其是掺杂10 mol.% La的样品，表现出优异的结晶质量和突出的铁电性能。随着La掺杂浓度的增加，BFO薄膜的漏电流特性得到改善，同时磁性也有所增强。未掺杂La时，BFO薄膜的剩余极化约为23.9 μC/...
解读: 该La掺杂BiFeO3薄膜技术展现出优异的储能性能,最高能量密度达70.6 J/cm³、效率68.2%,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。多铁性材料的低漏电流和高极化特性可启发新型电容储能单元设计,potentially提升ESS系统的功率密度和循环寿命。该薄膜...
基于射频溅射铝掺杂氧化锌的透明电化学电容器作为结构储能器件用于智能建筑中替代双层玻璃窗
RF-sputtered Al-doped ZnO-based transparent electrochemical capacitors developed as a structural energy storage to replace double-glazed window for a smart building
Febin Paul · United Kingdom · Vishnu Kalarikkal Narayanan · Prasutha Rani Markapudi · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文报道了一种采用射频溅射法制备的铝掺杂氧化锌（AZO）基透明电化学电容器，可作为结构化储能组件，用于替代智能建筑中的传统双层玻璃窗。该器件兼具高光学透过率和良好的电化学性能，能够在不影响采光的前提下实现能量存储功能。通过优化AZO薄膜的制备工艺，提升了导电性与循环稳定性，组装的透明电容器在可见光范围内平均透过率达70%以上，比电容达12.8 mF/cm²，并表现出优异的循环寿命。该研究为建筑集成储能系统提供了一种可行方案。
解读: 该透明电化学电容器技术为阳光电源建筑光储一体化方案提供创新思路。可与iSolarCloud平台结合，开发建筑集成储能系统（BESS）：将透明储能窗与SG系列光伏逆变器、ST储能变流器协同控制，实现建筑外立面的发电-储能-用电一体化管理。AZO薄膜的高透光率（>70%）与电化学性能平衡，启发Power...
一种并联输入多功能输出双有源桥变换器
A Parallel Input and Versatile Output Dual Active Bridge Converter
Sohaib Qazi · Prasanth Venugopal · Alan J. Watson · Patrick Wheeler 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
由于具有易于扩展、控制简单及功率器件利用率高等优点，基于H桥的隔离型DC/DC变换器在快充站、直流微电网及可再生能源集成中占据核心地位。本文研究了一种双有源桥（DAB）变换器的变体，旨在提升其在多端口应用中的灵活性与功率处理能力。
解读: 该研究提出的多功能DAB拓扑与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务高度契合。DAB是实现储能变流器（PCS）高效双向功率流动的核心拓扑，该研究在提升功率密度和多端口扩展性方面的成果，可直接应用于阳光电源下一代模块化储能PCS的研发，优化变换器在不同电...
基于电容耦合输入并联输出串联结构的自主电池均衡模块
Autonomous Battery Equalization Module Using Capacitively Coupled Input-Parallel Output-Series Structure
Zhengqi Wei · Henry Shu-Hung Chung · Ruihong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种利用能量循环技术实现串联电池组单体电压均衡的自主均衡模块。该结构包含两级功率转换：第一级将电池组电压转换为高频交流电压以形成电容耦合交流链路，第二级实现能量的高效分配与均衡，旨在提升电池组的一致性与使用寿命。
解读: 该技术对阳光电源的储能产品线（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有重要意义。电池一致性是影响储能系统寿命和安全性的核心痛点，该电容耦合均衡拓扑通过高效的能量循环，可有效解决大容量电池簇在长期运行中的电压失衡问题。建议研发团队评估该拓扑在BMS主动均衡模块中的应用潜力，通过...
基于局部充电曲线重构的锂离子电池健康状态估计
State of Health Estimation for Lithium-Ion Batteries Based on Partial Charging Curve Reconstruction
Yiwen Sun · Qi Diao · Hongzhang Xu · Xiaojun Tan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
为保障锂离子电池安全高效运行，精确估计健康状态（SOH）至关重要。针对现有研究多依赖完整或大范围充电曲线、在实际应用中难以获取的问题，本文提出了一种基于局部充电曲线重构的SOH估计新方法，有效提升了电池状态评估的实用性与准确性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有极高的应用价值。在实际电站运维中，电池往往难以充满，基于局部曲线的SOH估计能显著提升iSolarCloud平台对电池衰减的监测精度，无需等待电池完全充电即可完成评估。建议将该算法集成至BMS核心算法库中，以优化储能电站的寿命...
一种增强弱电网下跟网型逆变器大信号稳定性的参考坐标系重匹配方法
A Reference Frame Rematching Method for Enhancing Large-Signal Stability of Grid-Following Inverter Under Weak Grid
Liang Huang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
传统的基于锁相环（PLL）的矢量电流控制方案在弱电网及严重电网故障下易失稳。本文揭示了PLL角度动态是导致不稳定的主要原因，并提出了一种参考坐标系重匹配方法，以提升跟网型（GFL）逆变器在弱电网环境下的大信号稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性问题。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该技术对于优化阳光电源逆变器的PLL控制策略、提升低电压穿越（LVRT）能力及复杂电网适应性具有重要参考价值。建议研发团队在后续的逆变器控制算法迭代中，评估该坐标系重...
并网逆变器回传比矩阵重构方法：原理、物理洞察与参数设计
Return Ratio Matrix Reconstruction Approach for Grid-Connected Inverters: Principle, Physical Insights, and Parameter Design
Yuhang Chen · Xinbo Ruan · Yuying He · Yiran Yan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对弱电网下并网逆变器的稳定性问题，提出了一种基于回传比矩阵的分析方法。由于功率控制环路和锁相环（PLL）的非对称性，回传比矩阵呈现非奇异性且具有两个非零特征值，为系统稳定性分析带来挑战。本文通过重构方法简化了分析过程，提供了物理洞察，并为逆变器控制参数设计提供了理论指导。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式及集中式）在弱电网环境下的稳定性优化。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该方法能有效指导阳光电源研发团队优化锁相环与功率控制环的参数设计，提升产品在弱电网下的并网适应性和鲁棒性。建议将其应用于iSolarCloud智能运维平台的仿真模型...
直接键合铜(DBC)基板底层铜层对功率模块局部放电性能的影响
Impacts of the Bottom Copper Layer of Direct-Bond Copper Substrates on the Partial Discharge Performance in Power Modules
Yuan Gao · Kai Yin · Claus Leth Bak · Asger Bjørn Jørgensen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文研究了直接键合铜(DBC)基板底层铜层对功率模块局部放电(PD)性能的影响。通过建立不同布局的DBC样本有限元仿真模型，对比分析了电场分布。结果表明，通过悬浮底层铜层或施加高压的一半电压，可有效优化电场分布，提升功率模块的局部放电性能。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中功率模块的绝缘设计与可靠性。随着产品向高功率密度和高电压等级（如1500V系统）发展，DBC基板的局部放电问题成为制约器件寿命的关键。建议研发团队在设计高压功率模块时，参考文中关于底层铜...
基于时域反射信号特征解耦的IGBT芯片键合线脱落故障检测方法研究
Research on IGBT Chip Bond Wire Lift-Off Fault Detection Method Based on Decoupling of Time Domain Reflective Signal Feature
Shu Cheng · Chang Liu · Weiyu Yuan · Chaoqun Xiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文基于反射测量原理，构建了用于IGBT器件级检测的扩频时域反射（SSTDR）测试方案与平台。针对采样混叠现象，提出了一种基于信号传输模型的预处理算法，实现了对IGBT键合线脱落故障的有效检测与特征解耦，为功率器件的健康管理提供了技术支撑。
解读: IGBT作为阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心功率器件，其可靠性直接决定了整机寿命。键合线脱落是IGBT常见的失效模式，该研究提出的SSTDR检测技术可应用于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台或生产测试环节。通过在组串式逆变器或PowerTitan储能变流器中集成此类在线监测...
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