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不平衡条件下提高并网变换器功率传输能力的电压支撑策略
Voltage Support Strategy for Improving Power Transfer Capability of Grid-Connected Converter Under Unbalanced Conditions
Yu Feng · Wen Huang · Zhangtao Jin · Yang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对电网不平衡工况,研究了并网变换器在满足公共连接点(PCC)电压支撑与电流限制约束下的功率传输优化问题。通过分析功率传输机制,提出了一种旨在最大化功率输出的控制策略,有效解决了不平衡电网下变换器功率传输能力受限的难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器(PCS)。在电网不平衡或弱电网环境下,如何平衡电流限制与电压支撑是提升系统并网稳定性的关键。该策略可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的控制算法,提升设备在复杂电网环境下的电能质量与功率输出能力。建议研发团队将其应...
中压中频变压器绕组内电压振荡的起源分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
中压中频变压器是高功率直流变换器的核心部件。宽禁带半导体的高速开关特性会在变压器内部诱发电压振荡,增加主绝缘局部放电风险,甚至导致永久性击穿。本文旨在分析此类振荡的产生机理,并提出相应的抑制策略,以提升电力电子变换器的可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统中的隔离型DC-DC变换环节。随着SiC等宽禁带器件在PCS中的广泛应用,高频开关带来的电压振荡与绝缘应力问题日益突出。本文提出的振荡抑制方法对于优化高压储能变流器的变压器设计、提升系统长期运行的绝缘可靠性具有重要指导意...
重复短路脉冲下平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET的退化分析
Degradation Analysis of Planar, Symmetrical and Asymmetrical Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Short Circuit Impulses
Renze Yu · Saeed Jahdi · Phil Mellor · Li Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文分析了平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET在300K和450K温度下,经受重复短路脉冲时的可靠性。通过测量静态和动态参数,表征了三种结构的退化模式,并结合TCAD仿真揭示了其内部电热行为及退化机理。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器以及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率演进,SiC器件的应用日益广泛。本文深入对比了不同沟槽结构在极端短路工况下的退化机理,对阳光电源在功率模块选型、驱动保护电路设计及系统...
一种高密度3.3 kV/2000 A SiC MOSFET功率模块:设计、制造与实验评估
A High-Density 3.3 kV/2000 a SiC MOSFET Power Module: Design, Fabrication, and Experimental Evaluation
Yimin Zhou · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Chunyang Man 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对海上风电柔性直流输电系统对中压大容量功率模块的需求,开发了一种高密度3.3 kV/2000 A碳化硅(SiC)功率模块。该模块具备优异的电热特性,为高功率电子变换器及系统的革新提供了新机遇,并详细介绍了其设计、制造工艺及实验验证过程。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。3.3kV高压SiC器件的应用可显著提升变流器功率密度并降低损耗,是实现海上风电及高压直流输电系统小型化、高效化的关键。建议研发团队关注该模块的封装散热技术与寄生参数优化,未来可将其引入至高压储能PCS或海上风...
电压源逆变器中具有停滞消除和采样扰动抑制的调制无模型预测电流控制
Modulated Model-Free Predictive Current Control for Voltage Source Inverters With Stagnation Elimination and Sampling Disturbance Suppression
Tao Rui · Zheng Yin · Cungang Hu · Geye Lu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
针对电压源逆变器(VSI),本文提出了一种新型调制无模型预测电流控制(MFPCC)策略。该方法旨在解决传统查表法MFPCC中因电压矢量数量限制、电流梯度更新滞后及采样扰动导致的性能瓶颈,通过改进调制策略与梯度估计,显著提升了输出电流的质量与系统动态响应能力。
解读: 该技术直接优化了逆变器的核心控制算法,对阳光电源的组串式逆变器(SG系列)及集中式逆变器具有极高的应用价值。通过引入调制型无模型预测控制,可有效降低电流谐波,提升在弱电网环境下的并网稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台下的控制参数自适应优化,并针对PowerTitan等储...
基于共模传导电压多频选择的光伏系统直流串联电弧故障检测方法
DC Series Arc Fault Detection Method in Photovoltaic System Based on Multiple Frequency Selections for Common-Mode Conductive Voltage
Haining Wang · Xiaozhou Wang · Tao Fan · Jian Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
直流串联电弧故障是光伏系统火灾的主要诱因。传统检测方法依赖宽带电流传感器采集电弧信号,对硬件性能要求极高。本文提出一种基于共模传导电压多频选择的检测方法,通过提取特定频率特征,降低了对硬件采样带宽的依赖,为光伏系统电弧故障检测提供了更具成本效益和可靠性的技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及户用逆变器产品线具有极高的应用价值。目前光伏电站对直流侧安全(AFCI功能)要求日益严苛,传统电流采样法成本高且易受干扰。该研究提出的共模电压检测法,有望通过优化逆变器内部采样电路,在不显著增加硬件成本的前提下,提升电弧故障检测的灵敏度与准确性。建议研发...
一种具有400V和800V电池兼容性及强抗偏移能力的电动汽车无线充电系统
An Electric Vehicle Wireless Charging System With 400-V and 800-V Battery Tolerance and Strong Offset Resistance
Zhiwei Shen · Ronghuan Xie · Chao Liu · Xingpeng Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对当前电动汽车400V与800V电压平台并存的现状,本文提出了一种基于可重构耦合器的无线充电系统。该系统通过优化耦合结构,有效解决了不同电压平台的兼容性问题,并显著提升了在充电线圈发生偏移时的输出稳定性,为无线充电技术的商业化应用提供了技术支撑。
解读: 该研究聚焦于高压快充及多电压平台兼容性,与阳光电源电动汽车充电桩业务高度契合。随着800V高压平台成为行业趋势,该技术方案中关于宽电压范围输出及抗偏移耦合设计,可为阳光电源下一代大功率直流充电桩及无线充电前瞻性研发提供参考。建议研发团队关注可重构耦合器在提升充电效率与用户体验方面的潜力,并探索其与现...
p-GaN HEMT与反并联横向整流器的单片集成以降低负阻效应
Monolithic Integration of p-GaN HEMT With Antiparallel Lateral Rectifier to Reduce the Negative Resistance Effect
Yufei Tian · Ruiyan Pan · Lingyan Shen · Xuetong Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
p-GaN HEMT在桥式拓扑中常作为续流管使用,但在死区时间内易出现漏源电压与栅极电压振荡,引发电磁干扰。本文提出了一种单片集成反并联横向整流器的方法,有效抑制了p-GaN HEMT在死区期间的负阻效应及相关振荡问题。
解读: 该研究针对宽禁带半导体GaN器件在桥式拓扑中的高频振荡问题,提出了单片集成解决方案,对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器的高频化设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进,GaN器件的应用日益广泛。该技术能有效降低电磁干扰(EMI),提升系统可靠性,建议研发团队关注该...
一种用于三电平有源中点钳位逆变器的改进虚拟空间矢量调制方案
An Improved Virtual Space Vector Modulation Scheme for Three-Level Active Neutral-Point-Clamped Inverter
Cungang Hu · Xinghuo Yu · Donald Grahame Holmes · Weixiang Shen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种改进的虚拟空间矢量调制(IVSVM)方案,用于三电平有源中点钳位(3L-ANPC)逆变器。该方案通过合成改进的虚拟中矢量,有效平衡了中点电位,降低了开关损耗,并抑制了共模电压,提升了逆变器的整体性能。
解读: 3L-ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)的核心技术路线之一。该文献提出的IVSVM方案在不增加硬件成本的前提下,通过优化调制策略实现中点电位平衡与损耗降低,直接契合阳光电源对高效率、高功率密度及电网友好性的追求。建议研发团队评估该算法在PowerT...
中压中频变压器绕组内部电压振荡的起因分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
中压中频变压器是大功率直流变换器的关键部件。然而,宽禁带半导体的超快开关速度会在中频变压器中引发电压振荡,增加一次绝缘局部放电的风险,并导致永久性击穿。现有研究主要关注端口处发生的电压振荡,但对绕组内部发生的电压振荡了解不足。本文提出了一种计算内部电压振荡的模型。与传统模型相比,该模型简单且首次考虑了铁芯的电能。据此,推导了基于物理原理的解析公式来计算电压振荡。基于该模型,分析了电压振荡、端口电压和变压器结构之间的关系。提出了振荡抑制方法并通过实验进行了验证。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文针对中压中频变压器内部电压振荡问题的研究具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心部件,中压中频变压器在阳光电源的大功率直流变换器产品中扮演关键角色,特别是在1500V光伏系统、集中式储能变流器以及新能源并网解决方案中应用广泛。 该研究的核心价值在于解决了宽...
SiO2/Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中载流子各向异性输运研究
Anisotropic Carrier Transport in SiC Trench MOSFETs With SiO2/Al2O3 Gate Dielectrics
Jinyi Xu · Zhanwei Shen · Xuan Tang · Yu Huang 等7人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73
本文实验揭示了低温沉积Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中晶面取向依赖的载流子输运各向异性:(1̄100)侧壁沟道迁移率达31.6 cm²/V·s,比(11̄20)面高41%,击穿场强高4%;(1̄100)面更有效抑制Al/O扩散,提升SiC/介质界面质量。
解读: 该研究对阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统所用SiC功率模块的可靠性与效率提升具直接价值。优化(1̄100)晶面沟槽结构可降低导通损耗、提升高温高频工况下器件鲁棒性。建议在下一代SiC功率模块封装设计中协同晶向布局与界面钝化工艺,并在iSolarCloud平台中集成基...
基于Wasserstein距离的风电场异常风功率数据迭代清洗方法
An Iterative Cleaning Method for Abnormal Wind Power Data in Wind Farms Based on Wasserstein Distance
Yijun Shen · Bo Chen · Jianzheng Wang · Shichao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
风电机组功率曲线是评估其发电性能的重要指标,对风电场运行和电力系统调度具有重要意义。然而,机组停机、传感器故障和限电等因素导致大量异常值,给状态监测与功率预测带来挑战。针对异常数据特点,本文提出一种基于Wasserstein距离的风电场迭代清洗方法,结合神经网络与单调性约束,利用Wasserstein距离建模风速-功率关系并同步剔除异常点,使拟合曲线逐步逼近真实功率曲线。在数值模拟和十二个实测风电机组数据集上的实验表明,该方法在存在大量异常数据的情况下仍能构建高精度功率曲线模型,性能显著优于现有...
解读: 该风电数据清洗方法对阳光电源的风电变流器和智能运维系统具有重要应用价值。基于Wasserstein距离的异常数据识别技术可集成到iSolarCloud平台,提升风电场运行数据的质量和可靠性。具体可应用于:(1)风电变流器的功率曲线优化与效率提升;(2)iSolarCloud平台的智能诊断与预测性维护...
基于Sobol敏感性分析的足式机器人轻量化液压动力单元设计
Design of lightweight hydraulic power unit for legged robots based on the Sobol sensitivity analysis
Bin Yu · Huashun Li · Chengze Gu · Ao Shen 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.328
摘要 降低足式机器人的重量可提高其续航能力、机动性和承载能力,使其能够执行更为复杂的任务,例如从在平坦地形上行走过渡到完成具有挑战性的跳跃动作。作为液压驱动足式机器人的核心能源,液压动力单元(HPU)的重量占整个机器人总重的50%以上,具有显著的减重潜力。然而,HPU的设计与尺寸参数较为复杂,影响其重量的关键因素尚不完全明确,导致难以进行有针对性的优化。为解决上述问题,本文提出一种基于Sobol敏感性分析方法的足式机器人轻量化液压动力单元(LHPU)设计方案。首先,建立了LHPU关键部件的重量模...
解读: 该液压动力单元轻量化设计方法对阳光电源电动汽车驱动系统具有重要借鉴意义。文中基于Sobol敏感度分析的参数优化思路可应用于电机驱动器、车载充电机(OBC)等产品的轻量化设计,通过识别关键影响参数实现40%以上减重。该方法可指导阳光电源优化电驱动系统的电机-控制器匹配、散热结构集成化设计,提升新能源汽...
基于电致发光图像的太阳能电池缺陷分割
Referring Solar Cell Defect Segmentation in Electroluminescence Images
Shenghao Dong · Jinxia Zhang · Yu Shen · Dehong Gao · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年5月
在光伏发电领域,基于电致发光(EL)图像准确识别太阳能电池缺陷对于维持光伏电站的高效运行至关重要。当前的太阳能电池缺陷分割方法通常对EL图像中的所有缺陷进行统一分割,难以根据维护需求精确识别特定缺陷。这一局限性阻碍了光伏电站智能运维的个性化缺陷检测。为解决该问题,本文提出了一种名为指称太阳能电池缺陷分割(RSCDS)的新任务。RSCDS任务的目标是根据指称文本,针对实际光伏电站的个性化维护需求,精确分割指定的太阳能电池缺陷。鉴于缺乏相关数据集,本文开发了一个RSCDS数据集,简称为Ref - E...
解读: 从阳光电源智慧运维业务视角来看,这项基于文本引导的光伏组件缺陷分割技术具有重要的战略价值。当前我们在全球管理着数百GW级的光伏电站资产,传统EL图像检测方法只能批量识别所有缺陷,无法根据运维优先级进行针对性分析,这与我们推进的智慧电站精细化管理需求存在明显差距。 该论文提出的RSCDS任务恰好切中...
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