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面向大电流变压应用的多电平电流源变换器阶梯电流逼近调制技术
Step-Current-Approximation Modulation of Multilevel-CSC With Near-Power-Frequency Switching for High-Current Variable-Voltage Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Tianji Zhou · Jikang Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对电解、电积及直流电弧炉等大电流变压应用，本文提出了一种多电平电流源变换器（MCSC）的阶梯电流逼近调制（SCAM）策略。该方法通过优化拓扑约束，实现了近工频开关，有效降低了开关损耗，提升了变换效率，为大功率工业电源转换提供了新的技术方案。
解读: 该技术主要针对工业大电流场景，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能PCS（主要为电压源型变换器）拓扑不同，但其提出的阶梯电流逼近调制（SCAM）策略在降低开关损耗和提升大功率变换效率方面具有参考价值。对于阳光电源的工业电源业务或未来大功率制氢电源（电解槽供电）的研发，该拓扑的低开关频率特性可显著降低...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
直流汇集系统全范围电流谐波抑制的选择性虚拟合成矢量嵌入
Selective Virtual Synthetic Vector Embedding for Full-Range Current Harmonic Suppression of the DC Collector
Feng An · Biao Zhao · Bin Cui · Yushuo Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
随着可再生能源与储能的发展，直流汇集系统成为分布式能源接入中压电网的关键环节。针对直流电压不一致及子模块占空比差异导致传统载波移相调制难以有效抑制谐波的问题，本文提出了一种选择性虚拟合成矢量嵌入方法，实现了直流汇集系统全范围内的电流谐波抑制，提升了系统电能质量与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏电站的直流汇集方案具有重要参考价值。在多模块并联的直流汇集架构中，谐波抑制直接影响系统效率与电容寿命。通过引入虚拟合成矢量嵌入技术，可优化PCS内部的调制策略，在不增加硬件成本的前提下，显著提升系统在复杂工况下的...
用于VSC-HVDC输电系统的基于单向电流H桥子模块的能量分流变换器拓扑
Energy Diverting Converter Topology Using Unidirectional Current H-Bridge Submodules for VSC-HVDC Transmission System
Zhengxuan Li · Yuebin Zhou · Nan Zhang · Qiang Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对海上风电场接入VSC-HVDC系统时的故障穿越挑战，提出了一种新型模块化多电平能量分流变换器拓扑。该方案通过动态制动电阻（DBR）电路有效处理过剩能量，提升了系统在交流侧故障期间的稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）中的能量分流与故障穿越技术，与阳光电源的风电变流器及大型集中式光伏/储能并网业务存在技术关联。在海上风电及大型光伏电站并网场景下，电网故障时的过电压抑制与能量平衡至关重要。虽然阳光电源目前产品线侧重于中低压侧的组串式/集中式逆变器及储能PCS，但该拓扑中关于模块化...
RB-IGCT的恢复特性及其在混合换相换流器HVDC中的低无功应用
Recovery Characteristics of RB-IGCT and Its Low Reactive Power Application in Hybrid Commutated Converter Based HVDC
Zongze Wang · Zhanqing Yu · Lu Qu · Biao Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
传统LCC-HVDC受晶闸管关断特性限制，最小熄弧角通常为12°，需配置昂贵的无功补偿设备。本文研究了基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的混合换相换流器（HCC），通过优化器件恢复特性，有效降低了系统对无功功率的需求，提升了换流站的运行效率与经济性。
解读: 该研究关注高压大功率电力电子器件（RB-IGCT）在HVDC领域的应用，虽与阳光电源当前主流的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异，但其核心价值在于降低无功补偿需求和提升系统并网性能。对于阳光电源正在布局的电网侧大型储能系统及未来可能涉及的柔性直流输电技术，该技术路线提供的器件优化思路...
基于标准恢复二极管的500kV高压直流断路器二极管桥式双向固态开关优化设计
Optimal Design of Diode-Bridge Bidirectional Solid-State Switch Using Standard Recovery Diodes for 500-kV High-Voltage DC Breaker
Xiangyu Zhang · Zhanqing Yu · Zhengyu Chen · Biao Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
目前，高压直流断路器通常需使用快速恢复二极管配合IGBT等全控型器件。然而，二极管桥式双向固态开关（DBSS）的特殊工况为应用标准恢复二极管提供了可能，这有助于降低成本并优化系统设计。
解读: 该研究探讨了在高压直流断路器中以标准恢复二极管替代快速恢复二极管的可行性，这对电力电子系统的降本增效具有参考价值。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及充电桩等中低压领域，但随着高压直流输电及大型储能电站直流侧保护需求的增长，该拓扑优化思路可为公司未来布局高压直流保护技术提供技术储...
一种用于模块化多电平变换器且具有过压旁路功能的新型穿通型IGCT
A Novel Controlled Punch-Through IGCT for Modular Multilevel Converter With Overvoltage Bypass Function
Jiapeng Liu · Biao Zhao · Yongmin Chen · Wenpeng Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
传统功率器件在过压击穿及随后的高浪涌能量冲击下，难以保证封装完整性和短路特性。目前，模块化多电平变换器（MMC）的子模块通常需要额外的旁路晶闸管来实现稳定的过压旁路保护。本文提出了一种新型受控穿通型IGCT（CP-IGCT），旨在提升器件在极端工况下的可靠性与保护能力。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率电力电子变换设备具有重要参考价值。在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率集中式光伏逆变器中，MMC拓扑的应用日益广泛。CP-IGCT通过集成过压旁路功能，有望简化子模块电路设计，减少外部旁路晶闸管的使用，从而提升系统功率密度并降低故障率。建议研发团队关注该...
一种基于IGCT的新型混合电网换相换流器以缓解高压直流输电中的换相失败
A Novel Hybrid Line Commutated Converter Based on IGCT to Mitigate Commutation Failure for High-Power HVdc Application
Chaoqun Xu · Zhanqing Yu · Biao Zhao · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
为降低基于电网换相换流器（LCC）的高压直流输电系统换相失败概率，本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的新型混合LCC拓扑。该方案通过部分替换传统晶闸管，利用反向阻断IGCT的双向耐压能力，有效提升了换流器在弱电网下的运行稳定性与抗干扰能力。
解读: 该研究针对高压直流输电（HVDC）领域的换相失败问题，通过引入IGCT优化拓扑，提升了系统在弱电网环境下的鲁棒性。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器，尚未直接涉及超高压直流输电领域，但该技术在提升大功率电力电子设备抗干扰能力...
一种用于集成门极换流晶闸管
IGCT）的超低电感可拆卸门极驱动单元
Jie Shang · Zhengyu Chen · Biao Zhao · Zhanqing Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在清洁能源并网背景下，高容量电力电子器件IGCT应用前景广阔。为提升更换便利性及使用寿命，本文提出了一种新型IGCT可拆卸门极驱动单元（DGDU）。通过优化连接方案与电路板设计，确保了器件的关断能力并实现了超低电感特性。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压输电或大型工业变频领域，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线（多基于IGBT或SiC模块）存在差异。然而，该研究提出的“可拆卸门极驱动”与“超低电感设计”理念，对于提升阳光电源大型集中式逆变器及未来高压储能系统（如PowerT...
一种用于VSC应用的集成门极换流晶闸管
IGCT）超快关断故障检测新方法
Ruihang Bai · Biao Zhao · Chen Yang · Zhengyu Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
集成门极换流晶闸管（IGCT）在电压源变换器（VSC）中具有应用前景。由于IGCT在导通状态下缺乏类似IGBT的去饱和特性，因此在死区时间内进行快速关断故障检测至关重要。本文提出了一种IGCT超快关断故障检测方法，以提高变换器运行的可靠性。
解读: IGCT作为大功率电力电子器件，主要应用于高压大容量变流领域。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）多采用IGBT或SiC模块，但在超大功率集中式逆变器或未来更高电压等级的电网侧储能应用中，IGCT具备高压大电流优势。该研究提出的超快故障检测技术可提升大功率变流器...
基于隧道磁阻效应的IGCT变流器器件电流高一致性检测方法
High Consistency Detection Method for the Device Current of IGCT Converter Based on Tunneling Magnetoresistance Effect
Pengbo Zhao · Zhanqing Yu · Xiaoguang Wei · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
由全控型集成门极换流晶闸管（IGCT）构成的换流器具备主动关断能力，可解决换流失败问题。然而，IGCT关断能力有限，超过最大关断电流可能导致器件损坏，因此在线检测IGCT电流至关重要。本文提出了一种基于隧道磁阻（TMR）效应的电流检测方法，旨在实现高一致性的在线电流监测。
解读: 该研究关注大功率电力电子器件（IGCT）的电流检测与保护，虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）主要采用IGBT或SiC模块，但随着大功率中压变流技术的发展，IGCT在超大功率风电变流器或电网侧高压储能应用中具有潜在参考价值。TMR传感器的高精度和高一致性特性，可...
基于IGCT的MMC直通故障综合分析、设计与实验
Comprehensive Analysis, Design, and Experiment of Shoot-Through Faults in MMC Based on IGCT for VSC-HVDC
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的模块化多电平换流器（MMC），对其直通故障进行了全面分析、设计与实验验证。IGCT因其高可靠性、低成本及低电压降特性，成为高压直流输电（VSC-HVDC）的理想选择。研究重点探讨了子模块的故障机理及保护策略。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子领域，虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC器件，但随着公司在大型地面电站及高压直流输电领域业务的拓展，对IGCT等高压功率器件的应用研究具有前瞻性参考价值。文章中关于MMC直通故障的分析方法和保护设计逻辑，...
一种用于VSC-HVDC应用的单器件模块串联多电平直流链路变换器
A Multilevel-DC-Link Converter With Single-Device Modules in Series for VSC-HVDC Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Xueyin Zhang · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
基于电压源变换器的高压直流输电（VSC-HVDC）广泛应用于海上风电等领域，模块化多电平变换器（MMC）是其常用拓扑。然而，MMC中庞大的电容和大量器件限制了其经济性。相比之下，本文提出的单器件模块串联多电平直流链路变换器（MDC）通过优化拓扑结构，旨在提升高压直流输电系统的技术经济性。
解读: 该研究提出的MDC拓扑旨在解决传统MMC在高压直流输电中电容体积大、器件数量多的痛点。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏逆变器和储能系统，但随着公司在大型风电变流器及电网侧储能（如PowerTitan系列）领域的持续深耕，高压大功率变换技术是未来的重要技术储备。该拓扑若能进一步优化成本与控...
一种具有直流故障穿越能力的模块化换流器用于架空线VSC-HVDC应用
A Modular Commutated Converter With DC Fault Ride-Through Capability for Overhead-Line-Based VSC-HVDC Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Xueyin Zhang · Lin Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
基于架空线的VSC-HVDC系统常面临直流短路故障，因此具备直流故障穿越（DC-FRT）能力的换流器至关重要。本文提出了一种具有DC-FRT能力的混合模块化换流器（H-MCC）。该拓扑通过混合直流开关隔离故障线路，并采用能量吸收支路实现快速故障清除。
解读: 该研究关注高压直流输电（HVDC）领域的直流故障穿越技术，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及风电变流器，但该拓扑中涉及的“故障隔离”与“能量吸收”技术理念，对阳光电源大型储能系统（如PowerTitan系列）在直流侧故障保护及高压直流并网应用具有参考价值。随着阳光电源在大型地面电...
高压集成门极换流晶闸管
IGCT）开通电压平台的机理解析
Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高压集成门极换流晶闸管（IGCT）是混合线路换相变换器中防止换相失败的关键器件。本文针对其在kA/μs级高电流上升率（di/dt）下开通时出现的电压平台现象，深入分析了其微观物理机制及潜在的可靠性风险。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压直流输电或特大功率工业变流领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT或SiC功率模块，但该研究揭示的高di/dt下的动态电压特性与器件可靠性分析方法，对公司在研发更高功率密度、更高电压...
一种用于移动接收器的大面积自由定位单电容耦合无线电能传输系统
A Large-Area Free-Positioning SCC-WPT System for Movable Receivers
Zhe Liu · Chao Zuo · Siqi Li · Sizhao Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种新型大面积自由定位单电容耦合无线电能传输（WPT）系统，适用于移动接收设备。该系统利用大地作为传输路径的一部分，使耦合结构仅需一块发射极板，且接收端极板可由移动设备的金属外壳替代，有效简化了系统架构并提升了灵活性。
解读: 该技术属于无线电能传输（WPT）领域，目前阳光电源在电动汽车充电桩业务中主要聚焦于有线快充技术。该研究提出的单电容耦合方案虽然在简化结构和移动设备应用上具有创新性，但受限于传输效率、功率密度及电磁兼容性（EMC）挑战，短期内难以应用于大功率充电桩产品。建议研发团队关注其在低功率移动设备或特定工业自动...
一种用于旋转导向钻井应用的6.78 MHz全双工同步电容式电力与数据传输系统
A 6.78 MHz Full-Duplex Simultaneous Capacitive Power and Data Transfer System for Rotary Steerable Drilling Application
Zhe Liu · Ruimin Nie · Zhuangsheng Xiao · Tong Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
无线电能传输（WPT）技术可为旋转导向钻井提供安全可靠的电源，但轻量化与通信能力是核心需求。针对钻井过程中的振动与介质变化问题，本文提出了一种基于共享通道的全双工同步电容式电力与数据传输（SCPDT）系统，有效解决了高频下的能量与信息同步传输难题。
解读: 该技术主要针对特殊工业场景下的无线能量与信号传输，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、充电桩）存在一定技术跨度。然而，其高频电容耦合与全双工通信技术在未来智能运维平台（iSolarCloud）的传感器无线供电、或电动汽车充电桩内部模块间的非接触式信号传输中具有潜在参考价值。建议关注其在高频功率变换中的...
混合电网换相换流器用反向阻断IGCT的优化设计
Optimal Design of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line Commutated Converter
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Xiaozhao Li · Yue Song 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
混合电网换相换流器（Hybrid LCC）能有效降低换相失败概率，但目前缺乏满足该拓扑要求的高压、大电流、高关断能力的逆导型集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）。本文重点研究了RB-IGCT的优化设计方法，旨在提升其在复杂电力电子拓扑中的应用性能。
解读: 该研究涉及的高压大功率器件RB-IGCT主要应用于高压直流输电（HVDC）领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT和SiC MOSFET技术，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入，对更高电压等级、更高功率密度器件的需求日益增...
一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器
A Novel Oscillating-Commutation Solid-State DC Breaker Based on Compound IGCTs
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对中压直流系统短路故障电流上升率快的问题，提出了一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器。该断路器具有动作速度快、可靠性高的特点，能够有效限制故障峰值电流，适用于中压直流配电及储能系统保护。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大容量储能系统具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流侧故障保护是系统安全的核心。IGCT作为高压大功率器件，其在固态断路器中的应用能显著提升直流侧故障切断速度，减少对PCS功率模块的冲击。建议研发团队...
基于IGCT物理紧凑模型的混合电网换相换流器换相特性综合分析与测试
Comprehensive Physical Commutation Characteristic Analysis and Test of Hybrid Line Commutated Converter Based on Physics Compact Model of IGCT
Zhanqing Yu · Zongze Wang · Chaoqun Xu · Xuan Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
为缓解高压直流输电系统中的换相失败问题，本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）和晶闸管的混合电网换相换流器（H-LCC）。为验证该方案的有效性与正确性，建立了反向阻断IGCT（RB-IGCT）和晶闸管的物理紧凑模型，并进行了深入的换相特性分析与实验验证。
解读: 该研究关注高压大功率电力电子变换器的换相稳定性，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多采用IGBT/SiC技术，但随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展，混合拓扑及新型功率器件（如IGCT）在超大规模电网接入中的应用潜力值得关注...
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