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交流滤波用金属化薄膜电容器的加速老化测试与失效机理分析
Accelerated Degradation Testing and Failure Mechanism Analysis of Metallized Film Capacitors for AC Filtering
Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang · Pedro Correia 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对风电及牵引系统等工业应用中关键的交流滤波薄膜电容器，填补了其在真实应力条件下老化与失效分析的研究空白。文章通过加速退化测试，深入探讨了金属化薄膜电容器在实际工况下的失效机理，为提升电力电子设备的长期运行可靠性提供了理论依据与数据支撑。
解读: 薄膜电容器是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、风电变流器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心无源器件，其寿命直接决定了整机的可靠性。本文提出的加速老化测试方法和失效机理分析，可直接应用于阳光电源的可靠性实验室，优化电容选型标准与降额设计。建议研发团队结合该研究，...
五相LLC谐振变换器集成变压器的深度设计与多目标优化
In-Depth Design and Multiobjective Optimization of an Integrated Transformer for Five-Phase LLC Resonant Converters
Jianing Wang · Jiawen Hu · Wei Pei · Zhiqing Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
针对中压级联H桥光伏发电系统，高功率隔离型DC-DC变换器对功率密度和电气隔离要求极高。本文研究了五相LLC谐振变换器中集成变压器的设计与优化，旨在解决高功率变压器因厚绝缘材料导致的功率损耗大及散热困难问题，通过多目标优化提升变换器整体效率与功率密度。
解读: 该研究针对高功率密度隔离型DC-DC变换器，对阳光电源的组串式逆变器及中压光伏发电系统具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级和更高功率密度演进，集成变压器技术能有效减小体积并优化散热，直接助力阳光电源提升组串式逆变器及储能PCS的功率密度。建议研发团队关注该集成磁件设计方法，将其应用于下一代高...
基于区间滑模观测器的三相四桥臂逆变器不平衡负载下多开关开路故障诊断
Multiple Open-Switch Fault Diagnosis for Three-Phase Four-Leg Inverter Under Unbalanced Loads via Interval Sliding Mode Observer
Shuiqing Xu · Yunlong Zhang · Youqiang Hu · Yi Chai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
三相四桥臂逆变器在处理不平衡负载方面具有显著优势。然而，相比传统三相三桥臂逆变器，其额外的桥臂和不平衡电流增加了开路故障模式的复杂性。本文提出了一种基于区间滑模观测器的故障诊断方法，旨在解决复杂工况下的故障检测与定位难题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着公司产品在微电网及复杂工业场景的应用增多，三相四桥臂拓扑常用于处理不平衡负载。该研究提出的区间滑模观测器方法，无需额外传感器即可实现高精度故障诊断，有助于提升iSolarCloud智能运维平台在故障预警和远程诊断方面的能力，降...
基于ICRLS和扰动滑模观测器的未知参数条件下并网三相逆变器多开关开路故障诊断
Multiple Open-Switch Fault Diagnosis of Grid-Connected Three-Phase Inverters Under Unknown Parameter Conditions Using ICRLS and Disturbance Sliding Mode Observer
Shuiqing Xu · Zhiqin Zheng · Lei Wang · Hai Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
针对未知参数条件下并网三相逆变器开关开路（OS）故障诊断问题，提出了一种结合输入补偿递归最小二乘法（ICRLS）与离散扰动滑模观测器（DSMO）的方法。该方法通过ICRLS提高参数辨识精度，并利用DSMO实现故障的快速精准定位。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。在光伏电站长期运行中，功率器件的开路故障是影响系统可靠性的关键因素。该方法在未知参数条件下实现故障诊断，无需依赖精确的系统模型，非常适合阳光电源iSolarCloud智能运维平台进行边缘侧部署。建议研发团队将其集成至逆变器底...
一种基于混合级联变换器STATCOM的扩展负序电流补偿范围的额外有功功率交换协调控制策略
A Coordination Control With Extra Active Power Exchange Way to Extend Negative Sequence Current Compensation Range for STATCOM Based on Hybrid Cascaded Converter
Daorong Lu · Miaoyu Wei · Shibin Shen · Haibing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
星型级联H桥（CHB）变换器是中高压STATCOM的主流拓扑，但其独立的直流侧导致三相间无法自动交换有功功率，限制了负序电流补偿能力。本文提出一种通过额外零序电压注入实现有功功率交换的协调控制策略，有效扩展了STATCOM在不平衡电网下的补偿范围。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在弱电网或电网电压不平衡场景下，提升逆变器/PCS的负序电流补偿能力是增强系统并网稳定性的关键。通过引入零序电压注入技术，可以优化现有级联多电平拓扑的直流侧电压平衡控制，提升设备在复杂电网环境下的运行可...
一种用于交流-交流功率转换的双功率路径混合变换器系列
A Family of Dual Power Path Hybrid Converter for AC-AC Power Conversion
Jianxin Zhu · Hongfei Wu · Jinquan Yang · Youchen Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
传统交流-直流-交流转换存在两级变换，效率较低。为提升效率，本文基于部分功率转换理论，将直接式交流-交流斩波器与两级变换器结合，构建了一系列双功率路径交流-交流混合变换器（DPPAC）拓扑，有效降低了系统损耗。
解读: 该研究提出的双功率路径（DPPAC）拓扑通过减少功率变换级数来提升效率，这对阳光电源的核心产品线具有参考价值。虽然目前阳光电源的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多基于DC-AC架构，但该拓扑在特定工业电机驱动或风电变流器领域具有潜在应用前景。建议研发团队关注其在降低系统损耗方...
一种基于降阶观测器的并网NPC逆变器开关管开路与电流传感器故障同步诊断方法
A Reduced-Order Observer-Based Method for Simultaneous Diagnosis of Open-Switch and Current Sensor Faults of a Grid-Tied NPC Inverter
Shuiqing Xu · Wenzhan Huang · Darong Huang · Hongtian Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种针对并网中点钳位（NPC）逆变器的降阶观测器同步诊断策略，用于解决开关管开路和电流传感器故障。通过构建NPC逆变器的增广描述符系统，将电流传感器故障转化为广义状态向量，并利用矩阵变换实现故障解耦，有效提升了系统的故障诊断精度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能PCS）具有极高的应用价值。NPC三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流方案，该故障诊断算法能够显著提升设备在复杂电网环境下的运行可靠性，减少非计划停机，降低运维成本。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过边缘计算实现...
弱电网下短路比大幅波动时并网逆变器的阻抗自适应双模控制及基于D分割法的稳定性分析
Impedance Adaptive Dual-Mode Control of Grid-Connected Inverters With Large Fluctuation of SCR and Its Stability Analysis Based on D-Partition Method
Ming Li · Xing Zhang · Zixuan Guo · Hailong Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统电流源模式（CSM）在弱电网下易失稳，而电压源模式（VSM）在极弱电网下表现更佳。本文提出一种阻抗自适应双模控制策略，通过D分割法分析稳定性，有效解决了短路比（SCR）大幅波动导致的并网逆变器失稳问题，提升了系统在不同电网强度下的运行鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的并网需求。随着全球光伏渗透率提升，电网强度（SCR）波动成为行业痛点。本文提出的阻抗自适应双模控制可优化逆变器在跟网型（GFL）与构网型（GFM）模式间的平滑切换，显著增强产品在偏远地区或弱电网场景下的适应性。建议研发团...
基于移相SPWM的单源五电平电流源逆变器调制方法
Phase-Shifting SPWM-Based Modulation for Single-Source Five-Level Current Source Inverter
Ling Xing · Qiang Wei · Yunwei Li · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
摘要：近期有人提出了一种具有固有电流平衡特性且开关数量较少的单电源五电平电流源逆变器（CSI）。实现五电平输出并在低开关频率下具备优异谐波性能的该逆变器调制方案仍是一项挑战，目前尚未得到探索。相移正弦脉冲宽度调制（SPWM）是一种成熟的技术，能在低开关频率下实现优异的谐波性能。尽管有这些优点，但由于单电源五电平 CSI 的独特单电源拓扑结构，相移 SPWM 技术无法应用于该逆变器。在本研究中，明确了将相移 SPWM 应用于单电源五电平 CSI 所面临的挑战，并为单电源五电平 CSI 开发了一种基...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单源五电平电流源逆变器（CSI）的相移SPWM调制技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的调制方案实现了五电平输出，同时在低开关频率下保持优异的谐波性能，这直接契合我们在光伏逆变器和储能系统领域对高效率、低损耗的核心需求。 技术优势方面，单源拓扑结构减少了开关器件数量...
考虑电动汽车聚合商与液流电池参与的时滞负荷频率控制扰动抑制能力评估
Disturbance Suppression Ability Evaluation for Delayed Load Frequency Control Participated With EV Aggregators and Redox Flow Batteries
Hong-Zhang Wang · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang · Chen-Guang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月
用于负荷频率控制（LFC）的辅助调频服务（AFRS）中的储能源响应时间快，能有效平滑风电输出。本文在考虑电动汽车（EV）聚合商和基于液流电池（RFB）的辅助调频服务参与的情况下，评估了具有时滞的负荷频率控制的扰动抑制能力。首先，构建了包含电动汽车聚合商和液流电池参与的含风电时滞负荷频率控制模型。提出了一种评估时滞负荷频率控制扰动抑制能力的准则，与现有方法相比，该准则纳入了更多系统信息，降低了保守性。最后，案例研究表明，引入液流电池提高了负荷频率控制的扰动抑制能力和时滞容忍能力。仿真和实验测试表明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于延迟负荷频率控制（LFC）中扰动抑制能力的研究具有重要的战略参考价值。论文聚焦于电动汽车聚合器和液流电池参与辅助调频服务，这与我司在储能系统和新能源解决方案领域的核心业务高度契合。 该研究的核心价值在于解决了风电等新能源接入电网时的频率稳定性问题。当前我司的光储一...
一种面向功率半导体器件的在线换流器级老化故障模式分离方法
An Online Converter-Level Wear-Out Failure Mode Separation Method for Power Semiconductor Devices
Yingzhou Peng · Kaichun Wang · Xing Wei · Zhikang Shuai 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
引线键合功率半导体器件有两种主要的与封装相关的老化模式：键合线脱落和焊点退化。在运行的功率变换器中区分这两种老化模式非常重要，这样可以定位退化点，并分别监测老化过程。因此，这有助于实现功率半导体器件封装的优化设计以及开发更精确的寿命模型。本文重点研究功率器件运行时主要老化模式的分离问题。通过变换器级导通电压测量电路，获取功率器件输出电流 - 电压（I - V）特性曲线上的两个点，从而实现功率变换器中所有功率器件老化模式的分离。与传统方法相比，该方法是一种在线解决方案，从变换器层面来看适用于不同类...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项功率半导体器件在线失效模式分离技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，IGBT、MOSFET等功率器件是决定系统可靠性和寿命的关键部件。该技术能够在设备运行状态下区分键合线脱落和焊层退化两种主要失效模式，这为我们实现预测性维护和精准故障定位提供了新...
基于磁滞机制的脉宽调制谐波引起永磁同步电机铁耗增量分析
Hysteresis-Based Mechanism Analysis of Iron Loss Increment Caused by PWM Harmonics in Permanent Magnet Synchronous Motor
Xing Fan · Wei Li · Qiaoqiao Ke · Jiangfan Xue 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
脉冲宽度调制（PWM）技术常用于电压源逆变器驱动电机，但该技术的应用会使电机的电压和电流中引入大量谐波，导致铁损增加。本文基于软磁材料的磁滞特性，揭示了PWM谐波导致铁损增加的内在机制。提出了一种将先进磁滞模型与策略 - 电路 - 场仿真相结合的铁损计算方法。该方法考虑了电机与逆变器的相互作用，以获取PWM引起的电流谐波的畸变和分布情况。通过材料的磁滞性能，直接建立了谐波分量与铁损之间的直观关联。从电机铁芯的点、线到面，全面深入地探究并揭示了PWM谐波导致铁损增加的机制。此外，还综合分析了PWM...
解读: 该研究对阳光电源的电机驱动类产品具有重要参考价值。PWM谐波引起的铁损分析可直接应用于新能源汽车OBC及电机驱动系统的优化设计，特别是在高频PWM控制下的损耗控制方面。研究成果也可延伸到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的磁性元件设计，通过优化PWM调制策略和磁路结构降低高频损耗。这对提升产品效...
基于控制性能标准的动态事件触发多步模型预测LFC用于存在FDI攻击的智能电网
A Control Performance Standards-Dependent Dynamic Event-Based Multistep Model Predictive LFC for Smart Grids With FDI Attacks
Fan Wei · Xiongbo Wan · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年8月
本文研究了在虚假数据注入攻击下，含风力发电和空调负荷的多区域智能电网（MASG）的多步模型预测负荷频率控制问题，其中考虑采用依赖控制性能标准（CPS）的动态事件触发机制（DETM）来管理数据传输。依赖CPS的DETM包含一个与频率偏差和区域控制误差的两个CPS相关的自适应调整变量，这有助于它在保证MASG所需频率和联络线功率的同时，有效减少数据包的不必要传输。分别应用两个离线优化问题（OP）来设计终端约束集（TCS）和近似单步集。在TCS之外采用由在线OP设计的控制律。基于这三个OP，提出了一种...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于控制性能标准的动态事件触发多步模型预测负荷频率控制技术具有重要的战略意义。随着公司在新能源领域的深度布局，特别是在光伏逆变器、储能系统及综合能源解决方案方面，该技术直接关联到多区域智能电网的频率稳定性这一核心问题。 该研究的价值主要体现在三个维度：首先，针对风电和...
基于耗散性的积分滑模负荷频率控制——考虑扰动与拒绝服务攻击
Dissipativity-Based Integral-Sliding-Mode Load Frequency Control Considering Disturbances and Denial-of-Service Attacks
Xing-Chen Shangguan · Yuan-Hang Yang · Yong He · Chen-Guang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月 · Vol.41
针对含新能源和负荷扰动、且易受拒绝服务（DoS）网络攻击的多区域电力系统，本文提出一种基于耗散性理论的积分滑模负荷频率控制（DISMLFC）方案，保障输入-状态实用稳定性，降低计算复杂度，并在三区域及IEEE 39节点系统中验证有效性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan大型储能系统的电网级调频控制具有重要参考价值。其抗DoS攻击与强扰动鲁棒性设计，可增强iSolarCloud平台在弱电网/高渗透率新能源场景下的AGC/AVC协同调度可靠性。建议将DISMLFC思想融入PCS的构网型（GFM）控制策略...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
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