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光伏应用中10kV/1MW固态变压器的高效控制策略
High-Efficiency Control Strategy for 10-kV/1-MW Solid-State Transformer in PV Application
Tao Liu · Xu Yang · Wenjie Chen · Yang Xuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种针对由双有源桥(DAB)和级联H桥组成的固态变压器(SST)的系统控制策略,旨在提高其在光伏应用中宽电压范围下的运行效率。针对光伏面板电压波动对DAB效率的影响,文章建立了通用损耗模型以优化控制,从而提升系统整体性能。
解读: 固态变压器(SST)技术是中高压光伏并网及储能系统的前沿方向。对于阳光电源而言,该技术可优化大型地面光伏电站及中压接入场景下的系统架构,减少工频变压器体积。文中提出的DAB宽范围高效控制策略,可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)的功率变换级,通过优化软开关...
基于代理标签引导的锂离子电池鲁棒健康监测:一种深度多任务学习方法
Robust Health Monitoring for Lithium-Ion Batteries Under Guidance of Proxy Labels: A Deep Multitask Learning Approach
Ruohan Guo · Kui Zhang · Shangyang He · Shengyu Tao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对锂离子电池健康状态(SOH)估计中标签数据匮乏导致的泛化能力不足问题,本文提出了一种深度多任务学习方法。通过利用常规运行数据中的老化信息作为代理标签,有效提升了电池健康监测的鲁棒性,为电池全生命周期管理提供了新的数据驱动解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)具有极高价值。目前储能系统在电网侧和工商业侧应用中,电池SOH的精准评估是保障系统安全与延长寿命的核心。该深度学习方法能有效解决实际运行中标签数据缺失的痛点,提升BMS的健康管理精度。建议将其集成至iSolarC...
关于最先进1200V双沟槽SiC MOSFET短路失效机理的深入研究
An In-Depth Investigation Into Short-Circuit Failure Mechanisms of State-of-the-Art 1200 V Double Trench SiC MOSFETs
Xuan Li · Yifan Wu · Zhao Qi · Zhen Fu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文全面研究了1200V增强型双沟槽结构SiC MOSFET(RDT-MOS)的短路能力,分析了在不同直流母线电压和栅极驱动电压下的最大短路时间和能量,并深入探讨了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器(如SG系列组串式逆变器)和储能系统(如PowerTitan系列)中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率,该研究对提升产品可靠性至关重要。双沟槽SiC MOSFET的短路耐受能力直接影响逆变器在电网故障或负载短路时的保护策略。建议研发团队参考该失效机理,优化驱动电...
一种基于准开关电容电路的光储一体化双输入DC/DC变换器系列
A Family of Quasi-Switched-Capacitor Circuit-Based Dual-Input DC/DC Converters for Photovoltaic Systems Integrated With Battery Energy Storage
Feng Guo · Lixing Fu · Xuan Zhang · Chengcheng Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一系列双向双输入DC/DC变换器,用于集成光伏系统与电池储能系统。该拓扑结构以全桥或半桥电流源电路作为原边,并采用准开关电容电路作为副边,旨在提高功率密度并优化光伏与储能之间的能量管理效率。
解读: 该研究提出的双输入DC/DC拓扑高度契合阳光电源的“光储一体化”战略。对于PowerTitan(液冷储能系统)及户用储能系统(如SH系列),采用准开关电容电路有助于提升变换器的功率密度并降低开关损耗,从而进一步优化系统效率。该技术方案可作为阳光电源下一代高集成度储能变流器(PCS)的研发参考,特别是...
面向光伏应用的10 kV/1 MW固态变压器双有源桥高效控制方案设计与实现
Design and Implementation of High Efficiency Control Scheme of Dual Active Bridge Based 10 kV/1 MW Solid State Transformer for PV Application
Tao Liu · Xu Yang · Wenjie Chen · Yang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文针对光伏系统中基于模块化多电平级联变换器(MMC)的固态变压器(SST)拓扑,重点研究了双有源桥(DAB)变换器的控制策略。鉴于光伏面板电压与功率波动范围广,DAB变换器效率易受影响,本文提出了一种高效控制方案以优化其在宽范围工况下的性能。
解读: 该研究涉及的SST技术及DAB拓扑对阳光电源的集中式逆变器及大型光伏电站解决方案具有重要参考价值。随着光伏电站向高压化、大功率化发展,基于MMC的固态变压器是实现中压并网的关键技术路径。DAB的高效控制策略可直接优化阳光电源集中式逆变器及储能变流器(PCS)内部DC-DC环节的转换效率,有助于提升系...
嵌入式肖特基势垒二极管的1200 V碳化硅MOSFET在短路条件下的失效机制
Failure Mechanism of 1200-V SiC MOSFET With Embedded Schottky Barrier Diode Under Short-Circuit Condition
Xu Li · Xiaochuan Deng · Zhengxiang Liao · Xuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本文对一款带有嵌入式肖特基势垒二极管的商用碳化硅(SiC)MOSFET(SBD - MOS)的短路鲁棒性和失效机制进行了评估和揭示。与传统平面型SiC MOSFET(C - MOS)相比,在短路条件下,SBD - MOS的失效现象存在显著差异。当SBD - MOS在600 V母线电压下的短路耐受时间( ${t}_{\text {sc}}$ )超过 $3.5~\mu $ s时,即使栅极关断,该器件也无法关断。在短暂下降后,短路电流会再次上升并持续一段时间,最终导致器件发生破坏性失效。相比之下,C ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于1200V SiC MOSFET短路失效机制的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件,SiC MOSFET的可靠性直接影响产品的安全性和市场竞争力。 该研究揭示了嵌入式肖特基势垒二极管(SBD-MOS)在短路条件下的独特失效模式:当短路...
基于在线注入功率补偿的二次电弧抑制效果仿真研究
Simulation Study on the Suppression Effect on Secondary Arcs Based on Online Injection Power Compensation
Haoxi Cong · Yuxuan Wang · Xuefeng Hu · Xuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月
特高压输电线中的二次电弧问题严重威胁电力系统稳定性。本文提出一种基于注入功率补偿的抑制方法,结合电弧动态演化模型与注入功率补偿模型,通过仿真验证了其有效性。分析了初始恢复电压梯度、故障位置、线路长度及补偿延迟时间等关键因素对抑制效果的影响。结果表明,相较于两组高速接地开关方案,该方法使恢复电压降低24.7%,并将600 km以内线路的平均电弧持续时间缩短22%。故障位置在线路两端时效果更优,其他因素增强则削弱抑制效果。该方法前景良好,但仍需进一步实验验证其可行性。
解读: 该二次电弧抑制技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统的电网接入具有重要参考价值。特高压输电线路的二次电弧问题直接影响储能系统并网稳定性,文中提出的注入功率补偿方法可启发ST系列储能变流器的故障穿越策略优化。具体应用包括:1)在构网型GFM控制中集成动态电弧模型,提升故障恢复速度;2)优化Po...
基于灵敏度的可再生能源可用发电容量变化跟随滚动运行可靠性评估方法
A Sensitivity-Based Rolling Operational Reliability Evaluation Method Following the Changing Available Generation Capacity of Renewable Energies
Xuan Li · Kaigui Xie · Changzheng Shao · Bo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
由于可靠性评估过程耗时,电力系统运行可靠性通常基于可再生能源出力的预测值提前进行。然而,在实际运行中,可再生能源预测值不断更新,需进行滚动评估以保持可靠性评估的准确性。本文提出一种基于系统可靠性对可再生能源可用出力灵敏度的日内滚动评估方法。该方法在可再生能源出力小幅波动时,通过修正前次评估结果快速获取可靠性指标。首先,结合输电线路状态字典法与负荷可行域(LFR)方法,构建基于LFR的蒙特卡洛可靠性评估模型;其次,提出一种负荷削减计算的近似距离法,建立负荷削减量与可再生能源可用出力之间的线性多项式...
解读: 该滚动可靠性评估方法对阳光电源储能系统与光伏逆变器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,可集成该灵敏度模型实现日内实时可靠性评估,根据光伏出力预测更新动态调整储能充放电策略,提升系统应急响应能力。对于SG系列光伏逆变器,该方法可优化iSolarCloud云平...
通过便携式热管电池在高效电子冷却过程中增强废热回收与发电
To boost waste heat harvesting and power generation through a portable heat pipe battery during high efficient electronics cooling
Tong Tian · Xuan Yang · Ji Li · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 由于对计算能力需求的不断增长,数据中心(DCs)的功耗已显著上升。然而,这些数据中心产生的大量低品位电子废热在能耗型冷却系统的辅助下直接排放到环境中,导致能源浪费成倍增加。因此,亟需开发创新的冷却技术以及低品位废热回收技术应用于数据中心。本研究提出了一种具有双梯度毛细芯接力结构的环路热管电池(LHPB)。根据梯度毛细芯接力策略,蒸发器入口处的热量泄漏得以缓解,从而使内部蒸汽更快速地传递热量,并冲击安装在冷凝器入口处的微型发电机。此外,设计了两种高效的微型发电机。实验结果表明,在12 V风扇...
解读: 该热管电池冷却技术对阳光电源储能系统具有重要价值。ST系列PCS和PowerTitan在大功率运行时产生大量低品位废热,传统散热方案能耗高。文中双梯度芯热管技术可将热阻降至0.20°C/W,PUE达1.0015,同时通过微型发电机回收废热产生280mW电能。该技术可应用于储能集装箱热管理优化,降低H...
水下超临界CO2循环发电系统原型的性能分析
Performance analysis of a underwater power transcritical CO2 cycle system prototype
Zhi Ling · Xuan Wang · Hua Tian · Gequn Shu 等10人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391
摘要 深海水下设备的能量系统是支撑其运行的核心要素,高能量密度、高安全性和稳定性是衡量该系统性能的关键指标。针对目前水下设备缺乏高度适应性二次循环系统的现状,本文构建了一套100 kW级回热再热型超临界CO2循环水下动力系统原型,并首次在模拟深海冷源(<2 °C)与微型反应堆热源(>500 °C)条件下,完成了从待机到发电全过程的性能测试。结果表明,该系统的实际循环热效率达到22.7%,发电功率为97.6 kW,在冷源温度±1 °C波动范围内均可稳定运行,且当海水温度突变时,系统流量波动仅为0....
解读: 该超临界CO2循环技术对阳光电源海上储能及电力电子系统具有重要借鉴价值。其22.7%循环效率和1MW/m³功率密度为海上风电储能系统(PowerTitan海上版)提供热管理优化思路。密闭自回流冷却技术可应用于ST系列PCS和SG大功率逆变器的液冷散热设计,提升功率密度。±1°C温度波动下0.725%...
基于自驱动Sb2Se3异质结光伏探测器的载流子动力学分析及其宽光谱响应
Carrier dynamics analysis of self-powered Sb2Se3 heterojunction photovoltaic detectors with a broad spectral response
Yu Cao · Jiaqi Chen · Jing Zhou · Sanlong Wang 等10人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288
简化器件结构并降低制造成本是推动光伏探测器发展的有效策略。在本研究中,我们结合理论与实验方法,开发了一种基于ZnO:B/Sb2Se3的自驱动异质结光伏探测器。采用近空间升华技术,在宽带隙ZnO:B衬底上生长出高度(002)取向、高光敏性的Sb2Se3薄膜,从而构建高性能异质结。多功能ZnO:B不仅作为n型层形成用于自供电的异质结结构,同时还充当透明前电极,显著简化了器件结构。与此同时,通过理论模拟,我们系统研究了Sb2Se3体缺陷、界面缺陷以及ZnO:B层和MoO3层厚度对器件性能的影响。值得注...
解读: 该ZnO:B/Sb2Se3异质结光伏探测器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要参考价值。其载流子动力学分析方法可用于优化逆变器的光伏输入响应特性,特别是400-900nm宽光谱响应机制有助于提升SG系列在弱光和复杂光照条件下的发电效率。自供电异质结结构的低复合率设计理念,可启发功率...
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