Weiye Zhang · Dandan Sun · Jiahe Shen · Weiliang Liu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

近年来，介电电容器因其安全性高、环境友好、功率密度大以及使用寿命长等优点而受到广泛关注。然而，受限于介电材料本身的性能瓶颈，介电电容器的能量存储密度仍不理想。因此，开发新型高性能介电材料势在必行。本研究采用表面羟基化的SiCN陶瓷（H-SiCN）作为填料，通过热压法制备了具有优异介电特性和较高能量存储密度的H-SiCN/PVDF复合材料。在对SiCN进行表面羟基化处理后，H-SiCN/PVDF复合材料的介电常数略有提高，介电损耗降低，且击穿强度显著增强。当H-SiCN的体积分数为20 vol%时...

解读: 该高性能介电材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。H-SiCN/PVDF复合材料实现12.23 J/cm³的储能密度提升,可应用于ST系列PCS的直流支撑电容和PowerTitan储能系统的薄膜电容优化,提升功率密度和系统可靠性。表面羟基化处理增强介电强度的方法,可为SiC功率器件的封装绝缘材...

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

芯片温度对于评估碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）的浪涌可靠性至关重要。与正常情况下传统依赖虚拟结温不同，评估浪涌条件下芯片上的非均匀温度分布对于器件的稳健性和现场可靠性至关重要。本文提出了一种用于计算 SiC MOSFET 温度的新型场 - 路耦合模型。所提出的场 - 路耦合模型能够在电路仿真平台内实现温度场和电路的协同计算，捕捉芯片上电气和热特性的空间分布。通过三种不同的测试条件验证了场 - 路耦合计算模型的有效性。分析了不同浪涌电流幅值下 SiC MOS...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET电热耦合建模技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，SiC MOSFET在电网浪涌、短路故障等极端工况下的可靠性直接关系到产品的现场表现和质量口碑。 该论文提出的场路耦合模型突破了传统虚拟结温计算的局限性，能够精确预测芯片在...

Zihan Zhang · Lei Yuan · Yang Liu · Bo Peng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

碳化硅（SiC）门极可关断晶闸管（GTO）具有高电流密度、高阻断电压、高开关频率和优异的热阻等特点，非常适合作为脉冲功率系统中的脉冲开关。然而，其可靠性仍然是一个亟待关注的关键问题。目前关于SiC GTO热失效机制的研究有限，部分原因是忽略了p - n结电压对热分布的影响。在本研究中，对热力学模型中的塞贝克系数（S）进行了修改，首次考虑了4H - SiC GTO中由塞贝克效应引起的、以往被忽略的珀尔帖热和汤姆逊热。仿真分析表明，修改后的模型能更精确地捕捉到GTO阳极下方的局部热集中现象。修改后的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC GTO晶闸管热模型优化的研究具有重要的战略参考价值。作为全球领先的新能源设备制造商，我们在光伏逆变器、储能变流器等核心产品中大量应用功率半导体器件，而SiC器件正是我们实现高功率密度、高效率产品设计的关键技术路径。 该研究首次在热模型中引入Pelti...

Yifei Wang · Hanyang Liu · Xi Wu · Jun Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

近年来，由于极端事件频发，电力系统韧性备受关注。现有方法难以将韧性指标直接嵌入经济调度模型，因其依赖统计采样，无法建立运行点与韧性指标间的解析映射关系。本文提出一种基于图卷积网络（GCN）的韧性约束经济调度（RCED）框架，可在优化中显式引入特定韧性指标作为目标或约束。该框架包含离线与在线两阶段：离线阶段通过连锁故障仿真构建训练集，并利用GCN学习运行点与韧性指标的映射关系，进而转化为混合整数线性方程组；在线阶段动态求解满足韧性要求的调度方案。算例验证了所提方法的有效性与优势。

解读: 该韧性约束经济调度技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ESS集成方案具有重要应用价值。GCN建立的运行点-韧性指标映射关系可直接嵌入ST系列储能变流器的能量管理系统，在极端天气或电网故障场景下，实时优化储能充放电策略，提升系统抗扰动能力。该方法可与iSolarCloud云平台结合，通过离...

Che-Wei Chang · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

并联碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）为高功率应用提供了一种经济高效的增加电流能力的方法。然而，并联器件之间动态电流分配不均衡会导致损耗和热分布不均，可能引发器件故障。为了监测或主动平衡电流，需要一种能够跟踪高 $di/dt$ 动态电流的电流传感器。然而，现有的传感方法往往存在集成性差和成本高的问题，同时针对并联器件的 $di/dt$ - $RC$ 传感研究仍不充分。本文对并联碳化硅 MOSFET 的 $di/dt$ - $RC$ 传感进行了全面评估。为了提高传感精度并...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并联SiC MOSFET动态电流测量的增强型di/dt-RC传感技术具有重要的应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中，为满足大功率应用需求，并联SiC MOSFET已成为提升电流容量的主流方案。然而，并联器件间的动态电流不均衡一直是影响系统可靠性的关键痛点，...

Bingheng Li · Ling Zhang · Hanzhi Ma · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月

高带宽内存（HBM）中硅通孔（TSV）阵列的信号完整性（SI）和电源完整性（PI）优化对于提高系统可靠性至关重要。然而，以往的研究大多侧重于单独的 SI 或 PI 优化，尚未实现具有良好收敛性的 SI/PI 优化。基于 TSV 阵列 SI/PI 优化的物理机制，本文提出了一种新颖的物理辅助深度强化学习（DRL）方法。开发了一种分治策略来处理大规模 TSV 阵列。利用物理机制设计 DRL 方法的细节，从而将不同的优化场景（SI 优化、PI 优化和 SI/PI 协同优化）统一到一个单一的过程中，设计...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理辅助深度强化学习的硅通孔（TSV）阵列信号与电源完整性优化技术，对我们的高功率密度产品开发具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域，功率半导体模块的集成度不断提升，多芯片封装和3D集成技术正成为提高功率密度的关键路径。该论文针对高带宽存储器中TSV阵列...

Lixian Shi · Yang Weng · Qiushi Cui · Xiaodong Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

早期故障（IFs）是电力设备故障的先兆。由于发生频率低，早期故障数据十分稀缺。早期故障数据的稀缺导致识别早期故障存在困难。传统方法缺乏学习早期故障数据丰富且有意义表征的能力，尤其是在早期故障数据有限的情况下。此外，一些将波形转换为图像的方法在捕捉时间关系和分析波形失真方面并无优势。为解决这些问题，本文开发了一个名为INTEL - IFD的智能框架。在数据处理过程中，提出了一种加权早期故障格拉姆矩阵表达方法，以获得增强了早期故障特征的加权格拉姆图像，用于进一步基于图像的智能识别。为应对故障数据有限...

解读: 该内在与外在学习框架对阳光电源的功率器件故障预测具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器中的SiC功率模块故障预警,以及PowerTitan大型储能系统的预测性维护。通过挖掘有限故障样本的深层特征并引入外部知识,可提升iSolarCloud平台对功率器件初期故障的诊断准确率。...

Yutian Lan · Shanyang Wei · Wei Yao · Yurun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

准确且在物理上可靠地识别主导不稳定模式（DIM）对于确保电力系统的安全稳定运行至关重要。数据驱动模型，尤其是深度学习（DL），在应对这一挑战方面取得了显著进展。然而，深度学习的“黑箱”特性限制了其可解释性，导致结果不可靠，这与电力系统严格的可靠性要求相冲突。为解决这一问题，本文提出了一种新颖的 DIM 识别框架，通过重新应用训练集样本提高识别的准确性和可靠性。首先，提出了一种训练方法，以增强 DIM 模型的抗噪声能力和对相似样本的聚类能力，实现高精度的 DIM 识别。此外，还开发了一种两阶段可解...

解读: 该失稳模式识别技术可应用于阳光电源智慧能源管理系统的稳定性监控。通过数据驱动的失稳模式识别,及时发现光伏并网系统和储能系统的潜在失稳风险,优化控制策略,提升大规模新能源并网的稳定性,为电网安全运行提供预警支持。...

Xin Yang · Qing Li · Xiaodi Wang · Shiwei Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

碳化硅功率器件的端电容显著影响其开关特性，准确表征其非线性电容特性至关重要。本文提出一种基于非线性端电容物理特性的统一PSPICE碳化硅MOSFET建模方法，考虑了平面栅器件工作过程中耗尽区变化及电容结构的影响。通过分析栅源电压Vgs和漏源电压Vds的双重依赖关系计算端电容，并提出自动参数提取方法，使模型参数与实验特性匹配。该方法精确描述了三种端电容与Vgs、Vds之间的关系，避免了获取C-V曲线的复杂过程。通过对C2M0080120D和SCT30N120两种器件的双脉冲实验验证，模型结果与测量...

解读: 该SiC MOSFET统一物理模型及自动参数提取技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，精确的非线性电容模型可优化开关损耗计算和EMI设计，提升1500V高压系统的可靠性。自动参数提取方法可加速新型SiC器件的选型验证流程，缩短PowerTitan等大功率产品的研...

Siyuan Fan · Hua Geng · Hengqi Zhang · Jie Yang 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 准确预测光伏（PV）发电功率对于优化能源管理系统和提升电网稳定性至关重要。本研究提出了一种物理约束的光伏发电功率预测网络（PC-P3reNet），该网络是一种双层深度学习框架，专为局部环境数据保持一致而光伏系统特性变化的场景优化设计。该框架集成了一种基于物理原理的模型，用于计算理论上的光伏发电输出，并通过Huber损失函数将其与实际测量值进行比较。PC-P3reNet的一个独特特征是其自适应损失加权机制，能够在不同的训练历元中动态调整理论数据与实测数据之间的平衡。这一机制使得模型在初始阶段...

解读: 该物理约束深度学习预测模型对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。其自适应损失加权机制可优化SG系列光伏逆变器的MPPT控制策略,通过融合理论模型与实测数据提升多步预测精度(MAE达0.1837)。该技术可增强ST系列储能变流器的充放电决策能力,改善电网稳定性,并为PowerT...

Yu Xiao · Zhixing He · Zongjian Li · Biao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

串联碳化硅（SiC）MOSFET在简化高压变流器拓扑与控制方面具有显著优势，但其门极信号传输与驱动电源仍面临高隔离要求和信号串扰难题。本文提出一种基于级联自举电路的非隔离门极驱动拓扑，仅需一个非隔离电源和单一门极信号即可驱动多个串联器件，有效降低系统复杂度。门极信号路径采用光耦隔离，避免了信号串扰；同时引入缓冲电路，在开通过程中实现电压钳位与电容电压自动均压。通过构建6 kV至24 V的四管串联反激变换器实验平台验证了该拓扑的可行性，实验结果表明其在6.05 kV输入、32 kHz开关频率下可稳...

解读: 该单门极驱动与非隔离供电技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中，串联SiC-MOSFET可简化多电平拓扑设计，该技术通过级联自举电路实现单信号驱动多器件，显著降低隔离驱动电源数量和成本，同时光耦隔离方案有效解决高压应用中的信号串扰问题。对PowerTi...

Chao Shen · Ke Zuo · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月

数据驱动的暂态稳定评估（TSA）方法已被证明在应对可再生能源快速融入电力系统所带来的安全挑战方面是有效的。然而，这些方法通常面临训练成本高、物理一致性不足以及泛化能力有限的问题。为解决这些局限性，本文提出了一种用于暂态稳定评估的物理增强辅助学习（PA - AL）框架，该框架在多门控专家混合模型中实现，并采用物理信息范式进行端到端的稳定裕度预测。与传统的基于物理信息神经网络的方法不同，后者依赖于易产生累积误差的转子角度轨迹预测，而PA - AL通过整合辅助电气速度预测来嵌入物理定律。所提出的PA ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理增强辅助学习的暂态稳定评估技术具有重要的战略价值。随着公司光伏逆变器和储能系统大规模接入电网，新能源高渗透率带来的电力系统稳定性挑战日益突出，该技术为解决这一核心问题提供了创新路径。 该研究的核心价值在于将物理机理与数据驱动方法深度融合，通过嵌入摆动方程等物理...

Kundan Kumar · Priyesh Saini · Abhineet Prakash · Sanjoy K. Parida 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

将可再生能源（RESs）整合到现代电力系统中带来了诸多挑战，其中最紧迫的是需要一个能够精确复现这些复杂系统复杂动态的仿真平台。本文介绍了基于实时网络物理测试床硬件在环联合仿真（RTCPTC - HIL）方法的实施情况和结果，旨在评估所提出的含高压直流输电（HVDC）的广域阻尼控制器（WADC）在缓解大规模可再生能源接入电力系统区间振荡方面的有效性。该测试床集成了用于系统建模的OPAL - RT OP4510和用于控制器开发与测试的OP8665，并通过物理连接和TCP/IP实现实时通信。此外，广域...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究对我们在新能源并网控制和系统稳定性领域具有重要参考价值。论文提出的实时信息物理联合仿真平台与广域阻尼控制器（WADC）技术，直接对应我们在大规模光伏电站并网、储能系统协调控制以及新能源电力系统解决方案中面临的核心挑战。 该技术的核心价值体现在三个层面：首先，针对可...

Tianshuai Pei · Keqi Chen · Lina Yang · Xinzhang Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

在波动性强的海洋环境中，突发风暴、潮汐变化和剧烈波浪导致时空异质性，严重影响短期海上风电功率预测精度，威胁电网稳定并增加经济成本。现有方法多依赖静态相关性，难以捕捉复杂非线性特征交互。为此，本文提出Hieroformer，一种基于Transformer的新框架，通过动态特征依赖层次结构建模环境演化依赖关系；设计层次感知注意力机制，引入物理归纳偏置以克服传统注意力排列不变性的局限；结合频域滤波器分离有效周期信号与噪声；并在IEEE 118节点系统中验证其显著降低运行成本。实验表明，该模型在真实数据...

解读: 该研究的分层特征依赖Transformer模型对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。特别是对ST系列储能变流器和风电变流器的功率预测与调度优化方面,可通过其层次感知注意力机制提升极端天气下的预测精度。该技术可优化iSolarCloud平台的智能运维算法,提高储能调度和风电并网的经济性。具体应...

Yinfeng Hu · Wei Hua · Mingjin Hu · Yuchen Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

高速永磁同步电机（HSPMSM）具有高功率密度优势，人为引入磁路不对称形成的凸极结构可进一步提升该性能。然而，低开关基频比使无传感器控制中的转子位置估计更为复杂。现有算法依赖复杂的非线性矩阵运算，不利于大规模应用。本文提出一种基于电流纹波采样的无注入、抗死区效应且无需额外检测的误差识别方法，并结合噪声抑制滤波器与闭环调节实现平滑补偿。实验在45 kr/min氢泵用样机上验证了该方法的有效性。

解读: 该无传感器位置估计技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，该方法可简化高速永磁电机驱动的传感器配置，降低系统成本与故障点，特别适用于飞轮储能等高速应用场景。对于车载OBC和电机驱动系统，无注入式算法避免了高频信号注入带来的电磁干扰和损耗，结合SiC器件的高开关频...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月

智能电力系统中远程控制与数字化的融合带来了重大的网络安全风险，尤其是针对保护系统的恶意攻击，这类攻击可能导致运行中断和线路停电。然而，此类停电也可能由系统故障、保护装置失灵或断路器故障引起。为应对这一挑战，本文提出了一种基于波形分析的新方法。该方法利用暂态动能分析和断路器实时监测来区分网络攻击和其他导致线路停电的原因。通过分析断路器（CB）线圈电流和触头行程的波形数据，该方法提取时间特征以评估断路器的健康状况。为每个特征生成概率分布曲线，从而可以将新的测量值与这些分布进行比较，以评估断路器的状态...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于瞬态动能分析的电力系统网络安全防护技术具有重要的战略价值。随着公司在全球范围内部署大规模光伏电站、储能系统和综合能源解决方案，系统的数字化和远程运维能力已成为核心竞争力，但同时也带来了网络攻击的潜在风险。 该技术通过波形分析区分网络攻击与系统故障的创新方法，对阳光...

Haosen Yang · Wenjie Zhang · Zipeng Liang · Ziqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

随着现代电力系统向信息物理系统发展，虚假数据注入攻击（FDIA）等新型威胁日益突出。本文提出一种无需系统参数信息的AC状态估计FDIA新方法。通过将非线性AC模型表示为张量形式，并利用测量数据构建对角张量，采用典范多线性（CP）分解提取其横向列空间，实现隐蔽攻击。该方法未对AC模型做线性化简化，更贴合实际电网特性，易于规避坏数据检测。即使仅有部分传感器数据可用，方法仍具适应性。仿真验证了其有效性与优势。

解读: 该无参数FDIA攻击研究对阳光电源储能及光伏系统的信息安全防护具有重要警示价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该研究揭示的基于张量分解的隐蔽攻击手段，提示需在iSolarCloud云平台的状态估计模块中强化坏数据检测算法，特别是针对AC模型非线性特性的防护。建议在构网型G...

Peng Wang · Junpeng Ma · Shunliang Wang · Weitao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月

节点导纳模型（NAM）行列式零点已被用于分析高渗透率变流器电力系统的稳定性，但传统NAM依赖各变流器动态相位且忽略频率耦合效应。本文提出统一的αβ坐标系下复数NAM，可集成不同变流器与无源元件，构建复杂系统的s域模型，并从物理角度揭示αβ复数NAM、dq域NAM与序域NAM的内在联系。该模型仅依赖节点电压初相位，准确反映频率耦合特性。考虑频率耦合后，验证了αβ复数NAM行列式零点与状态空间模型特征值的一致性。最后通过含多种变流器的三机系统验证了所提建模方法与稳定性判据的有效性，并揭示了构网型变流...

解读: 该复数节点导纳建模方法对阳光电源多变流器并联系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列储能变流器并联运行时，传统分析方法难以准确评估系统稳定性。该方法通过统一αβ坐标系建模，可精确分析构网型GFM与跟网型GFL变流器混合组网的频率耦合特性，为阳光电源优化构网型变流器布点...

Xueying Gao · Xin Lin · Yi Ding · Xinyu Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年10月

铜钨合金（CuW）是高压断路器中最常用的触头材料，其抗烧蚀性能直接影响断路器寿命与电网安全。本文研究了四种不同钨含量（70、75、80、85 wt%）的CuW触头在SF6及9%C4F7N/91%CO2混合气体中的烧蚀特性，进行23 kA开断电流下的20次电弧烧蚀实验。通过分析烧蚀率、接触电阻及表面宏观形貌与截面微观结构的变化，比较不同气体环境下W含量对CuW触头抗烧蚀性能的影响。结果表明，在C4F7N/CO2混合气体中，随W含量增加，触头烧蚀率、表面裂纹和接触电阻均上升，抗烧蚀能力下降；CuW7...

解读: 该CuW触头烧蚀特性研究对阳光电源储能系统的高压开关设备选型具有重要参考价值。PowerTitan大型储能系统中1500V高压直流断路器和交流接触器需承受频繁开断操作，研究表明CuW70触头在环保气体C4F7N/CO2中具有最优烧蚀性能和接触电阻稳定性，可替代SF6方案应用于ST系列储能变流器的输入...

Wei Zhou · Zhiqiang Li · Qiang Zhang · Mengmeng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

在机械传动设备中，动力轴是常见的结构，传统供电方式难以实现从固定电源向旋转设备供电。电容式电力传输（CPT）技术因耦合器灵活便携、涡流损耗低等优点，适用于旋转体上设备的供电需求。然而，大直径轴体若采用长接收极板易引发电磁辐射与待机损耗，且分段耦合器还可能导致电压跌落等问题。为此，本文提出一种基于三直流母线的副边旋转分段CPT系统，构建了多端口电容耦合的数学模型与等效电路，实现了相邻整流输出电压的叠加。实验结果表明，系统在整个旋转过程中输出电压基本恒定，电压由47 V降至41 V，最大变化率为12...

解读: 该三直流母线分段CPT技术对阳光电源旋转类设备供电场景具有重要参考价值。在新能源汽车产品线，可应用于电机轴端传感器、旋转编码器等设备的无接触供电，避免滑环磨损；在大型储能系统PowerTitan中，可用于旋转散热风机、转动监测装置的持续供电。该技术通过三母线叠加实现12.77%的低电压波动率，可借鉴...