Linxiang Ou · Wenguang Chen · Tianyi Duan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

脉冲阶梯调制（PSM）电源是一种多模块串联输出的高压电源，广泛应用于加速器、微波发生器等装置。当前PSM电源存在动态响应慢、控制光纤多、模块供电电路复杂等问题，导致电气结构复杂、体积庞大。本文提出采用LLC谐振变换器为各模块主电路提供直流电压，并在驱动电路中将电源与控制信号合成一路信号，通过高压电缆协调传输，接收端再将其分离为直流电源和控制信号。研制了15级模块样机，实现了重复频率达33 kHz的阶梯三角波、准方波及调制波输出，上升时间可调。该方法可拓展应用于级联多电平变换器与Marx发生器。

解读: 该PSM电源的能量供给与控制协调方法对阳光电源储能与功率变换产品具有重要借鉴价值。其LLC谐振变换器供电方案可应用于ST系列储能变流器的多模块供电优化，降低辅助电源复杂度；电源与控制信号合成传输技术可简化PowerTitan大型储能系统的模块间通信架构，减少光纤数量和布线成本。多级串联快速响应控制思...

Yi Xiao · Hao Luo · Yongheng Yang · Hao Ruan 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

随着可再生能源大规模接入电网，构网型（GFM）控制在电网稳定性方面发挥着重要作用。在大多数构网型策略中，内部电压和电流控制对于阻抗重塑和限流至关重要。然而，电压控制器是一个潜在的限制因素，可能会引发低频振荡，如同步振荡（SO）和次同步振荡（SSO）。为了分析电压控制器（VCs）的影响，本文建立了一个统一的有功功率传输模型，为不同的电压控制器提供了一个直观的建模框架。然后，全面探究了矢量电压控制（VVC）和虚拟导纳控制（VAC）的动态特性。研究证实，由于其等效阻抗具有高通滤波器特性，矢量电压控制在...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器低频振荡机理的研究具有重要的战略价值。随着我国"双碳"目标的推进和新能源渗透率的快速提升，构网型（GFM）逆变器正成为新一代光伏和储能系统的核心技术方向，直接关系到阳光电源在高比例新能源并网场景下的产品竞争力。 该论文揭示的电压控制器引发的同步振荡和次...

Jiaofen Yang · Jing Xiao · Ming Tao · Kai Tang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

本研究探究了原位 N₂ 或 H₂/N₂ 等离子体预处理对常开型 Si₃N₄/AlN/GaN 金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）中等离子体增强原子层沉积（PEALD）AlN 与 GaN 之间界面陷阱态和近界面陷阱态的影响。分别采用高频电容 - 电压（HFCV）测试和电导法对具有不同时间常数的界面陷阱密度以及不同能级的界面陷阱密度进行了表征。分别采用准静态电容 - 电压（QSCV）测试和 1/f 噪声法对近界面陷阱的能级和空间分布以及近界面陷阱密度进行了表征。研究...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN MIS-HEMTs器件界面陷阱态优化的研究具有重要的战略价值。氮化镓（GaN）功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向，直接影响系统的转换效率、功率密度和可靠性。 该研究通过H₂/N₂等离子体预处理技...

Xiang Yang · Xinghua Liu · Tianyang Zhao · Zhonggang Yin 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

基于铁路的移动储能（RMES）为提升电力系统韧性提供了有效手段。本文提出扩展的时间-空间网络（TSN）模型，刻画飓风对铁路运输网络的影响。针对输电线路与铁路在灾害中随机故障的扩散性不确定性，构建两阶段鲁棒优化模型，协调电力系统与铁路网联合运行，最小化最恶劣场景下的运行成本。第一阶段决策机组启停与RMES预置位置，第二阶段基于实际不确定性调整RMES充放电行为以恢复负荷。设计并验证了一种改进的嵌套列与约束生成（N-C&CG）算法，在IEEE RTS系统与6节点铁路网耦合案例中表明，所提RMES策略...

解读: 该铁路移动储能鲁棒调度技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的两阶段鲁棒优化框架可直接应用于阳光电源移动储能解决方案，通过时间-空间网络模型优化储能系统在极端天气下的预部署策略与实时调度，提升电网韧性。扩散性不确定性建模方法可集成到iSolarC...

Jingyao Yang · Hongmei Li · Xiao Ye · Keyong Jiang 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 针对漂浮式光伏电站（FPPS），现有的集电系统设计主要依赖人工设计，存在自动化程度低、经济性差、耗时长等缺陷。因此，本文首先基于最小发电单元的定义，建立了一个综合考虑发电单元成本与电缆成本的优化模型，在满足FPPS发电容量及运维通道等约束条件的基础上，提出了一种协同优化方案。对于所提出的方案，首先采用遗传算法（GA）实现发电单元布局的优化；随后，将改进的模糊C均值（FCM）聚类算法与遗传算法、DM-MSTP（Dhouib矩阵最小生成树问题）算法以及自动选缆算法相结合，实现电缆敷设的优化；进...

解读: 该漂浮式光伏电站集电系统协同优化技术对阳光电源SG系列逆变器布局规划具有重要参考价值。研究中的发电单元布局优化与电缆敷设协同方案,可直接应用于我司1500V光伏系统的集电线路设计,通过遗传算法与改进FCM聚类算法结合,能有效降低电缆成本15-25%。该方法可集成至iSolarCloud平台的智能设计...

Zhendong Yin · Shuang Peng · Chunyu Xiao · Li Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

串联电弧故障（SAFs）是光伏系统火灾事故的主要原因。在电力电子设备干扰下准确、快速地检测串联电弧故障仍是一项重大挑战。本文提出了一种基于时频马尔可夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测方法。首先，利用变分模态分解将电流信号分解为包含不同频率成分的模态，以防止不同频带信息之间的干扰。然后，使用时频马尔可夫排列转移场将这些模态转换为二维矩阵。创新性地提出了时频马尔可夫排列转移场中的时频排列模式状态转移分析概念，通过该概念可以有效描绘电流信号的独特结构信息。随后，采用奇异值分解从矩阵中提取故...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于时频马尔科夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测技术具有重要的战略价值。光伏系统的串联电弧故障是导致火灾事故的主要原因，而该技术在电力电子设备干扰环境下实现了98.97%的检测准确率，这对提升我司光伏逆变器和储能系统的安全性能具有直接意义。 该方法的核心优...

Mostafa Mohammadpourfard · Chenhan Xiao · Yang Weng · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

虚假数据注入攻击（FDIA）对电力系统的可靠性构成了严重威胁，尤其是在诸如线路故障等动态运行条件下，这些情况会导致数据分布发生变化并出现概念漂移。传统的监督式方法依赖于带标签的数据集，这成本高昂且不适用于实时应用，并且在没有大量重新训练的情况下，往往无法适应新的攻击向量和运行变化。为应对这些挑战，我们设计了深度对比变分网络（DCVN），这是一个无监督学习框架，旨在无需带标签的数据或对网络拓扑进行假设的情况下检测FDIA。DCVN框架首先使用深度信念网络（DBN）从原始电力系统数据中进行稳健的特征...

解读: 该深度学习检测方法对阳光电源的储能和光伏产品安全性提升具有重要价值。可直接应用于ST储能系统和SG光伏逆变器的网络安全防护,特别是在大型储能电站和光伏电站的动态运行场景中。通过在iSolarCloud平台集成该检测算法,可提升PowerTitan等大型储能系统的运行可靠性,有效防范数据篡改导致的误操...

Yidong Du · Qinghuai Shi · Haolan Zhan · Zekai Lyu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月

本文研究了整数槽表贴式永磁（SPM）风力发电机在三相短路（3PSC）故障后的永磁体退磁转矩脉动。首先，通过对三相短路电流产生的去磁磁动势进行解析建模，分析了永磁体的退磁分布规律。研究发现，存在一条最严重的退磁线，该退磁线沿旋转方向偏离永磁体磁极轴线。退磁程度沿径向远离气隙方向以及周向两侧逐渐减小。此后，文章分别通过分析齿槽转矩和反电动势谐波来研究永磁体退磁后的转矩脉动。研究发现，在永磁体温度较低时，随着退磁程度加剧，齿槽转矩减小；而在永磁体温度较高时，齿槽转矩先减小后增大。此外，随着退磁程度加剧...

解读: 从阳光电源风电变流器和新能源发电系统业务视角来看，这项关于永磁风力发电机退磁后转矩脉动的研究具有重要的工程应用价值。 该研究深入揭示了表贴式永磁发电机在三相短路故障后的退磁机理和性能演变规律，这直接关系到我们风电变流器系统的容错设计和故障预测能力。研究发现的"最严重退磁线"分布特征以及温度依赖的转...

Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...

解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...

Chen Wu · Pan Liu · Qian Cheng · Zhikai Yang 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 水电可通过构建水-风-光混合能源系统，有效整合具有间歇性的风电和光伏（PV）发电。随着风电和光伏电站规模的不断扩大，扩大水电装机容量变得尤为关键。然而，传统的扩容数值方法需要高时间分辨率的输入数据以及复杂的模拟计算。为解决这一问题，本文提出一种无需高分辨率输入数据的解析方法，用于推导水电站最优扩容规模，便于实际应用并支持敏感性分析。首先，基于历史运行数据，分别采用多项式函数和线性函数对水电出力及风电-光伏弃电率随水电扩容规模的变化关系进行估计；其次，结合净现值法，建立考虑总发电量（包括水电...

解读: 该水风光混合系统容量优化方法对阳光电源具有重要参考价值。研究揭示的弃电率与容量扩展关系,可指导我们ST系列储能系统在水风光互补场景的容量配置策略。文中敏感性分析方法(电价敏感度为运维成本11倍)可应用于PowerTitan储能电站的经济性评估模型。特别是无需高时间分辨率数据的解析法,可集成到iSol...