Airin Rahman · Wei Sun · Hamed Haggi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

在集成氢气的电力系统中，网络基础设施与物理基础设施相互依存，这给可持续能源的可靠、安全输送带来了重大的网络安全挑战。应对这些挑战需要全面了解潜在的攻击面及其影响，并制定有效的防御和缓解策略。本文对这些系统中固有的网络 - 物理漏洞进行了全面分析，随后评估了网络攻击对系统性能的潜在影响。提出了一个三级攻防模型，其中上层研究攻击者策略，两个下层专注于防御机制。中层针对氢气系统制定运行策略，下层则致力于配电系统运行，以有效管理第三方氢气集成。此外，引入了一种隐蔽攻击模型来模拟现代攻击者的复杂能力，该模...

解读: 该氢电综合系统网络安全研究对阳光电源氢能业务拓展具有重要指导意义。文中提出的分层防御策略可直接应用于ST储能系统与氢能耦合场景，通过主动检测技术保护制氢电解槽的功率控制链路，防止虚假指令导致的DC/DC变换器异常。漏洞识别方法可强化iSolarCloud平台对氢储能系统的监控能力，在SCADA层部署...

Zhijun Qin · Yunming Li · Xinwei Chen · Hui Liu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月

高比例可再生能源导致系统惯量下降与不确定性增加，给大停电后的系统恢复带来挑战。本文研究低惯量电力系统的可恢复性，提出滚动时域框架下的序贯决策方法，优化黑启动、电网 energization、风电重连与负荷恢复。针对风电重连引入的时变外生不确定性，构建双层优化模型：上层结合最小系统惯量常数（MSIC）与快速频率响应（FFR）确定非黑启动机组及可接纳风电容量增量；下层通过前导确定性模型与考虑风电不确定性的分布鲁棒优化模型，分别确保功率平衡与非同步渗透水平（SNSP）安全。基于IEEE 14节点与11...

解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的大规模并网具有重要指导意义。研究提出的FFR快速频率响应策略可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制算法优化，提升系统黑启动与恢复能力。MSIC最小惯量约束与SNSP非同步渗透率指标可用于PowerTitan储能系统的容量配置与控制策略设计。对于SG系列光伏逆变器，...

Yayao Zhang · Meng Zhan · Jürgen Kurths · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

随着可再生能源在电力系统中的快速渗透，暂态稳定性问题日益突出，但现有评估方法难以有效考虑系统的高维非线性特性。本文以永磁同步发电机（PMSG）并网系统为例，采用规范形方法估算其稳定域边界，提出一种计算稳定域边界与临界清除时间（CCT）的新算法。通过归一化方法揭示了高维稳定域与其投影之间的关系，发现锁相环（PLL）的相位与频率是主导系统暂态行为的关键变量。由此可将高维曲面形式的稳定域边界投影为PLL相位-频率二维平面上的曲线，实现在此平面上的暂态稳定性判别，并高效准确地获取CCT。多种典型故障下的...

解读: 该规范形暂态稳定性评估方法对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可精确评估锁相环（PLL）动态特性对并网稳定性的影响，优化PLL参数设计以提升故障穿越能力和临界清除时间（CCT）。对于SG系列光伏逆变器，可将高维非线性稳定域投影...

Nitish Jolly · Ayan Mallik · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在航空航天与工业应用中，基于SiC MOSFET的H桥衍生变换器常因器件间阈值电压（V_TH）差异导致动态电流分配不均，引发热应力增加与效率下降。本文提出一种针对模块化非反相升降压（NIBB）变换器中并联SiC MOSFET的瞬态电流均衡优化方法。通过建立包含V_TH失配与寄生参数的栅源电压（V_GS）动态多变量模型，设计了在开通与关断路径上的优化RC滤波网络，以同步不同阈值电压器件的开关行为。LTspice仿真表明瞬态电流失配降低42...

解读: 该RC延迟优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的SiC并联设计具有直接应用价值。当前PowerTitan等大型储能系统广泛采用SiC MOSFET并联以提升功率等级，但阈值电压失配导致的动态电流不均衡会降低系统可靠性。该研究提出的栅极RC滤波网络优化方法可直接应用于阳光电源...

Tengxi Zhang · Ruifeng Shi · Sijiang Maa · Qian Lic 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着风能和太阳能等波动性可再生能源渗透率的不断提高，由于物理惯性降低和运行不确定性增加，区域能源系统的频率安全管理发生了根本性变化。这些变化导致系统频率动态特性在日内出现显著波动，从而对依赖预安排备用容量的传统频率调节方法提出了挑战。为应对这一挑战，本文提出一种融合深度生成学习技术的分散式频率调节方案，旨在维持区域电力系统在不确定性条件下的频率安全并实现经济高效运行。所提出的方法协调多种调节资源，并采用一种带有并行分类器的改进型生成对抗网络，用于评估动态变化的频率调节需求与预设备用能力之间...

解读: 该深度生成模型驱动的频率安全管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的分散式调频方案与阳光电源PowerTitan储能系统及VSG虚拟同步机技术高度契合,可优化ST系列PCS的一次调频响应策略。通过GAN网络动态评估调频需求与备用容量匹配度,能提升iSolarCloud平台的预测性维护能...

Peiyi Li · Yanbo Ch · Anran Hu · Lei Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 全球风能利用的发展趋势正朝着建设大规模、远距离风电场的方向推进，而战略性的布局优化对于提升风电场发电量至关重要。然而，大规模风电场布局优化（WFLO）面临诸多挑战，主要体现在涉及高维决策变量的复杂计算，以及在尾流模型精度与计算效率之间需要进行权衡。为解决上述问题，本文提出了一种新颖的数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架。该框架尝试将含可变参数的物理方程融入建模过程，以指导尾流效应的建模，并进一步促进布局优化的实现。具体而言，本文提出了物理信息引导的双神经网络（PIDNN）模型用于风...

解读: 该数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其物理信息双神经网络(PIDNN)模型通过融合Navier-Stokes方程与可变推力系数,实现尾流效应精准建模,可启发阳光电源在风储一体化项目中优化ST系列储能变流器的功率调度策略。基因定向差分进化算法(...

Jingtao Qin · Nanpeng Yu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月

机组组合（UC）问题通常建模为混合整数规划（MIP），并通过分支定界（B&B）算法求解。近年来，图神经网络（GNN）通过学习“下潜”与“分支”策略来增强现代MIP求解器的性能。然而，现有GNN模型多基于数学表达构建，在处理大规模UC问题时计算代价较高。本文提出一种物理信息引导的分层图卷积网络（PI-GCN），用于神经下潜，利用电力系统各组件的物理特征寻找高质量变量赋值；同时采用基于MIP模型的图卷积网络（MB-GCN）进行神经分支。将二者嵌入现代MIP求解器，构建面向大规模UC问题的新型神经求解...

解读: 该物理信息图学习求解大规模机组组合技术对阳光电源储能系统和微网调度具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可优化多储能单元的充放电调度策略，显著降低综合运行成本；在iSolarCloud云平台的智能运维模块，可实现光储充一体化场景下的实时优化调度，通过PI-GCN快速求解含数百台SG...

Kailun Wang · Zhiyong Yuan · Qiang Song · Qingming Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

提出一种线路换相换流器（LCC）辅助二极管整流器（LCCA-DR）用于海上风电场（OWF）并网。该结构在直流侧将小容量LCC与二极管整流器串联，为高压直流（HVdc）输电提供有功功率调控自由度，实现风电场本地功率平衡。风电机组变流器可采用经典的P/f和Q/V型构网控制，作为虚拟同步机（VSG）运行，而LCCA-DR则充当虚拟调速器（VG），调节海上交流电网频率，实现同步运行。VSG-VG协同控制实现功率解耦，提升控制性能与系统稳定性。由于HVdc有功调节仅需微小直流电压变化，LCC容量占比低，相...

解读: 该研究提出的LCCA-DR构网控制方案对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。其VSG-VG协同控制架构可优化ST系列储能变流器的并网性能,特别是在大规模储能电站中实现更稳定的功率解耦控制。LCC辅助整流的低容量比设计思路,可启发PowerTitan系统的拓扑优化,降低成本。VSG构网控制策略...

Meng Luo · Kun Tan · Xi Tang · Cungang Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

高精度的结温估计对于碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的可靠性和安全运行至关重要。利用对温度敏感的电参数（TSEPs）的方法在监测中被广泛采用，具有非侵入性和热响应快的优点。本文提出了一种与负载无关的结温模型，该模型结合了三个TSEPs，即漏极电压峰值（$V_{DS,pk}$）、漏极电流峰值（$I_{D,pk}$）和导通延迟时间（$t_{d,on}$）。与其他依赖单个或较少TSEPs的方法相比，该模型消除了负载电压和电流的影响，从而提高了估计精度和抗干扰能力...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多参数融合的SiC MOSFET结温估算技术具有重要的应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品中大量采用SiC功率器件以实现更高的功率密度和转换效率，而精确的结温监测是保障系统可靠性和延长器件寿命的关键技术。 该论文提出的多温敏参数（TSE...

Junzhi Ren · Yuan Zeng · Chao Qin · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

基于安全域（SR）的安全分析方法在电力系统分析中起着关键作用。安全裕度的构建有助于挖掘实际动态安全域（PDSR）的几何和物理特性。数据驱动方法为电力系统安全分析提供了有力支持。然而，人工智能方法的可解释性差和泛化能力弱阻碍了其在电力系统中的应用。尽管模型驱动方法能够有效分析物理模型的内部机制，提高其可解释性，并增强安全裕度评估的可靠性，但其强非线性结构和低计算效率限制了其进一步应用。本研究首先基于安全域的特性构建了可靠的安全裕度，进而基于可靠性指标得到临界运行区间。最后，采用数据驱动方法修正实际...

解读: 该混合建模方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。可用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的安全运行边界评估,特别是在大规模新能源并网场景下。通过融合物理模型与数据驱动方法,能够优化PowerTitan等大型储能系统的运行策略,提升GFM/GFL控制的稳定性裕度。这对提高产品在复杂电网...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

构网型逆变器（GFM）能够独立产生频率和电压，是新能源高渗透率电网中必不可少的并网设备。然而，在电网故障引发大扰动的情况下，它存在偏离稳态运行点并因此失去同步的风险。在大扰动下主动、精确地配置新的稳定点需要对电网阻抗进行在线估计。但以往的电网阻抗估计方法依赖于小信号系统，无法在大扰动情况下进行实时估计。为填补这一空白，本文根据大扰动激发的自然响应，在α - β坐标系下建立了公共耦合点（PCC）电压和电流的动态方程，并基于该模型提出了一种非侵入式在线估计方法，利用递推最小二乘法（RLS）拟合大信号...

解读: 该电网阻抗在线估计技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。当前阳光电源储能系统在弱电网并网场景下面临同步失稳风险，该方法无需额外注入扰动信号即可实时辨识电网阻抗参数，可直接集成到现有GFM控制架构中。建议应用于ST系列产品的自适应控制策略...

Mengxiang Liu · Xin Zhang · Chengcheng Zhao · Ruilong Deng · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

针对网络物理微电网中主级虚假数据注入攻击（PFDIA）的影响缓解问题，提出一种高效轻量的防御方案。该方法通过可逆编码矩阵对传输测量值进行交替编码，并在检测到攻击后触发两个半下采样未知输入观测器，利用编码与未编码数据的残差递推重构完整偏差向量，进而消除恶意影响。通过优化编码矩阵，在保证重构稳定性与隐蔽性的同时抑制系统噪声对精度的影响。实验验证了该方案的有效性、鲁棒性与低开销特性。

解读: 该矩阵编码防御技术对阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列储能变流器的网络安全防护具有重要应用价值。在大型储能电站中，iSolarCloud云平台需实时采集海量测量数据（电压、电流、SOC等），易遭受FDIA攻击导致BMS误判或功率调度失控。该方案的轻量级编码机制可集成至储能PCS通信模块，...

Pranit Pawar · Wensong Yu · Cam Pham · Ali Shahabi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对模块化固态变压器(SST)局部电源(LPS)面临的宽输入电压、开关节点、元件数量、尺寸、成本和复杂度挑战,提出宽输入(200-2100V)3.3kV SiC基LPS方案。采用独特变频自适应导通时间调制器应对宽输入电压,配合钳位门控电路处理开关节点、成本和电压均衡。理论分析证明调制器能实现鲁棒宽输入运行、降低复杂度并有效处理输入电压和负载扰动。实验验证LPS在200-2100V输入、2-20W输出范围产生稳定12V输出,具有可靠启停行为并将开关节点减至一个。

解读: 该宽输入SiC局部电源技术对阳光电源固态变压器和高压变换器产品有重要应用价值。变频自适应调制器设计可应用于ST储能变流器的宽电压输入辅助电源,提高适应性和可靠性。3.3kV SiC器件应用经验对阳光电源1500V光伏系统和高压储能系统的SiC技术推广有借鉴意义。单开关节点简化方案对PowerTita...

Xiangxing Kong · Zhigang Lu · Yanlin Li · Xiaoqiang Guo 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要：信息物理电力系统（CPPS）的发展将为传统电力系统的高效化与智能化需求提供潜在解决方案。然而，恶意攻击的不确定性给CPPS的正常运行带来了巨大威胁。为了增强CPPS在面对不确定恶意协同攻击时的弹性，本文提出了一种考虑攻击场景不确定性的面向弹性防御策略。首先，基于动态N-k断线方案构建了一种针对发电机组和输电线路的不确定协同攻击策略，以描述对电力系统更具破坏性的攻击机制。其次，在防御者-攻击者-防御者（defender-attacker-defender）框架下，考虑不确定的恶意协同攻击，提...

解读: 该信息物理电力系统韧性防御研究对阳光电源储能及充电桩产品具有重要价值。文中三层防御模型可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的网络安全架构设计,增强其抵御协同攻击能力。动态N-k故障场景分析可优化iSolarCloud平台的预测性维护算法,提升分布式光伏及充电站网络的抗攻击韧性。基于不...

Tianhao Wen1Yuqing Lin1Yang Liu1Q.H.Wu1Yinsheng Su2 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

针对大规模复杂电力系统的状态估计与自适应控制问题，本文提出一种适用于具有下三角结构且无需满足Byrnes-Isidori标准形的高阶系统的级联滑模观测器。通过将系统已知非线性项的关键信息嵌入观测器的不同子块中，在合理参数设计下，观测器状态可快速到达并沿滑模面交集滑动，使估计误差迅速收敛至由观测器参数决定的微小范围内。相比传统高增益及经典嵌入式高增益滑模观测器，该方法在保持相近收敛速度的同时显著降低增益系数，缓解了峰值现象，且子块维度无约束，结构更灵活。在五阶非线性系统与10机48节点电力系统上的...

解读: 该级联滑模观测器技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可用于电池状态（SOC/SOH）的精确估计和多机并联系统的协调控制，相比传统高增益观测器显著降低增益系数，有效抑制峰值现象，提升系统鲁棒性。在ST系列储能变流器的构网型GFM控制中，该观测器能实...

Pawel Piotr Kubulus · Janus Dybdahl Meinert · Szymon Beczkowski · Asger Bjørn Jørgensen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

摘要：近年来，宽带隙（WBG）半导体的应用使SPICE电路仿真软件面临巨大挑战，需要以较低的计算量对快速振荡瞬态进行准确评估。WBG半导体SPICE建模的主要局限之一是现有软件中缺乏内置模型，这迫使人们使用包含大量非线性方程的行为建模。采用这种实现方式会导致高昂的计算成本和收敛性问题。本文提出一种对WBG半导体进行近似建模的通用方法，利用现代开源SPICE软件的功能，通过将非线性模型公式与SPICE模型公式解耦来提高收敛性，并将非线性模型更新的计算成本转移到SPICE软件之外。所提出的建模方法适...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET近似SPICE建模技术具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们正大规模采用碳化硅等宽禁带半导体器件来提升产品的功率密度和转换效率。然而，在产品研发阶段，传统SPICE仿真工具在处理SiC器件的快速开关瞬态和高频振荡时面临...

Yuqi Qian · Haipeng Xie · Jian Zhong · Chen Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月

量子通信是一种提升信息安全的有前景的技术。然而，在电力系统的量子密钥分发中，由于生成速率较低导致量子密钥供应有限，这仍然是一个挑战。为解决这一问题并在逐步发展的量子安全电力通信系统中优化量子资源的利用，本文利用网络虚拟化技术提出了一种混合资源优化方法。首先，我们提出了一种使用软件定义网络和网络功能虚拟化的虚拟化架构，以支持电力系统通信中的多应用场景。随后，提出了一种两阶段资源优化策略来管理经典资源和量子资源。在第一阶段，我们设计了一种网络切片方案，用于分配经典通信资源，如信道容量和时延。该方案旨...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项混合量子-经典通信资源分配技术对我们在新能源领域的数字化转型具有战略意义。随着光伏电站、储能系统规模的持续扩大，我们面临着海量设备通信和关键数据安全的双重挑战，特别是在分布式能源管理系统（EMS）、虚拟电厂（VPP）调度以及电网侧储能协调控制等场景中。 该技术的核心价...

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...

Shanhu Li · Chang Wang · Tianrui Fang · Xinhao Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月

针对实际应用中电缆绝缘参数影响,提出使用共模电流模式评估逆变器馈电电机线端和内部线圈绝缘状态的在线方法。建立包含电缆绝缘参数的共模等效模型,分析共模阻抗特性揭示共模电压阶跃下共模电流的主导模式和路径。得出高频共模电流振荡频率(fHFCM)与线端线圈绝缘的关系,以及变化电缆电感下中频振荡频率(fMFCM)与线端和内部线圈绝缘的耦合关系。采用变分模态分解(VMD)算法克服经典FFT和EMD局限性获得fHFCM和fMFCM。监测策略采用fHFCM确定线端线圈绝缘退化,结合电缆电感和线端线圈绝缘退化条件...

解读: 该共模电流绝缘监测技术对阳光电源电机驱动产品的预测性维护有重要应用价值。VMD算法在线监测方法可应用于新能源汽车电机驱动系统的绝缘状态评估,实现早期故障预警并延长电机寿命。共模等效模型对ST储能系统电机的绝缘退化机理研究有参考意义,可优化绝缘设计并提高可靠性。该技术对阳光电源智能运维平台的电机健康管...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

在中压应用中，碳化硅因其更高的开关速度、更高的热导率和更高的电压等级而具有广阔的应用前景。与此同时，更高的电压等级和更高的功率密度给绝缘结构带来了巨大的压力。局部放电（PD）是衡量绝缘结构性能的一个重要指标。然而，针对局部放电电流传感系统的专门设计研究有限，且缺乏对局部放电和系统噪声频域特性的分析。鉴于这种情况，首先，提出了高频电流互感器（HFCT）系统，并建立电路模型来分析参数对频率响应和增益的影响。其次，基于上述分析，针对电力电子功率模块局部放电的特性设计了一种专用的高频电流互感器系统，包括...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高频电流互感器（HFCT）局部放电检测技术具有重要的战略价值。随着公司在中压光伏逆变器、储能变流器及电动汽车充电设备领域的持续深耕，碳化硅（SiC）功率器件的应用已成为提升产品竞争力的关键路径。该技术针对SiC器件在高电压、高功率密度工况下的绝缘可靠性监测需求，提供了精...