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研究一种离子掺杂剂在有机半导体及热电应用中的掺杂性能
Investigating the doping performance of an ionic dopant for organic semiconductors and thermoelectric applications
Jing Guo1Yaru Feng2Jinjun Zhang2Jing Zhang3Ping-An Chen4Huan Wei5Xincan Qiu6Yu Liu6Jiangnan Xia5Huajie Chen7Yugang Bai8Lang Jiang9Yuanyuan Hu10 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
掺杂在提升有机半导体在光电子和热电器件中的性能方面起着关键作用。本研究系统探讨了离子掺杂剂4-异丙基-4′-甲基二苯基碘𬭩四（五氟苯基硼酸盐）（DPI-TPFB）作为p型掺杂剂在有机半导体中的性能与适用性。以p型PBBT-2T为模型，通过ESR、紫外-可见-近红外吸收光谱及功函数分析证实其显著掺杂效果，使薄膜电导率提升超过四个数量级。DPI-TPFB还表现出广泛的适用性，可有效掺杂多种p型材料，并使n型N2200转变为p型行为。将其应用于有机热电器件，获得约10 μW∙m⁻¹∙K⁻²的功率因子，...
解读: 该离子掺杂有机半导体技术对阳光电源热管理系统具有潜在价值。研究中10 μW∙m⁻¹∙K⁻²的热电功率因子可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的余热回收利用，将功率器件散热转化为电能，提升系统综合效率。有机热电材料的柔性特性适合贴合SiC/GaN功率模块表面进行温差发电，为辅助电路供电。在电动汽车驱...
探索同步升压变换器快速启动的最优切换模式
Exploring Optimal Switching Patterns for Rapid Start-Up in Synchronous Boost Converters
Ziheng Xiao · Yu Jiang · Lei Zhang · Zhigang Yao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
实现同步升压变换器平滑、高效且快速的启动对降低元件应力与功率损耗、抑制浪涌电流及防止系统损坏至关重要。传统方法无法逐周期优化启动过程中的开关模式，导致电感电流控制不佳和启动时间延长。由于问题复杂性，启动阶段开关模式优化属于NP完全问题。为此，本文提出一种基于加权伪随机决策的ε-贪心算法，结合“超越最优”策略的启发式蒙特卡洛仿真，以寻找最快启动路径。实验结果表明，相较于传统逐周期与非逐周期启动方法，该方法显著提升了启动速度与平稳性。
解读: 该同步升压变换器快速启动优化技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，快速平滑启动可降低DC/DC变换模块的电感电流冲击，减少IGBT/SiC器件应力，提升PowerTitan系统并网响应速度。对于SG系列光伏逆变器的Boost升压电路，该ε-贪心算法可优化MPPT启动过...
重离子辐照导致碳化硅二极管性能退化及灾难性烧毁机制研究
Investigation of heavy-ion induced degradation and catastrophic burnout mechanism in SiC diode
Hong Zhang · Chao Penga · Teng Maa · Zhan-Gang Zhang 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.229
采用205 MeV的Ge离子和283 MeV的I离子辐照实验与模拟方法，分析了碳化硅（SiC）二极管的单粒子漏电电流（SELC）及单粒子烧毁（SEB）机制。在两种选定重离子辐照条件下，伴随SEB现象的发生，产生了安培量级的脉冲电流。微观分析发现，SEB损伤区域覆盖阳极金属、外延层和衬底，导致器件正向和反向电学特性的破坏。当器件在200 V和300 V反向偏压下经受205 MeV Ge离子、注量为5 × 10^6 n·cm^−2的辐照后，其击穿电压分别退化了70%和82%。SELC器件的阳极接触处...
解读: 该SiC二极管重离子辐照失效机理研究对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的单粒子烧毁(SEB)机制和阳极接触失效模式,可指导ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及电动汽车驱动系统中SiC器件的热管理优化和抗辐照加固设计。特别是阳极金属-外延层界面的温度应力分析,可用于改进三电平拓扑中...
基于绝缘体上硅的伪逆变器用于高灵敏度NO₂和NH₃气体检测
Pseudo-Inverter Based on Silicon-on-Insulator for Highly Sensitive NO₂ and NH₃ Gas Detection
Sherzod Khaydarov · Haihua Wang · Wei Zhang · Peng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月
本研究探讨了基于绝缘体上硅（SOI）衬底的伪反相器（Ψ - 反相器）和伪 MOS（Ψ - MOS）在 NO₂ 和 NH₃ 气体检测中的应用。实验结果表明，具有高内部增益特性的 Ψ - 反相器，在针对两种目标气体的不同沟道厚度条件下，与 Ψ - MOS 器件相比，始终表现出更优异的灵敏度。在 1 ppm 浓度下，Ψ - 反相器对 NO₂ 和 NH₃ 的灵敏度分别达到了 1248% 和 83.9%，分别是 Ψ - MOS 灵敏度的 102.5 倍和 19.7 倍。此外，Ψ - 反相器结构具有直接输出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于SOI基板的伪逆变器气体检测技术具有重要的潜在应用价值。在光伏电站、储能系统及氢能设施的运维管理中，环境气体监测是保障设备安全和人员健康的关键环节。 该技术对NO₂和NH₃的高灵敏度检测能力（1 ppm浓度下分别达到1248%和83.9%的灵敏度）可为我司多个业务...
物理信息梯度估计加速基于深度学习的交流最优潮流
Physics-Informed Gradient Estimation for Accelerating Deep Learning-Based AC-OPF
Kejun Chen · Shourya Bose · Yu Zhang · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年3月
通过采用基于神经网络的响应式在线求解器，可以快速且可靠地解决最优潮流（OPF）问题。可再生能源发电的动态特性和电网条件的多变性要求利用新的数据实例频繁更新神经网络。为满足这一需求并减少数据准备所需的时间，我们提出了一种借助数据增强的半监督学习框架。在此框架下，岭回归取代了传统求解器，便于快速预测给定输入负荷需求的最优解。此外，为了在训练过程中加速反向传播，我们开发了新颖的批量均值梯度估计方法，并采用简化支路集来降低梯度计算的复杂度。数值模拟表明，配备了所提出的梯度估计器的神经网络能够始终获得可行...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于深度学习的交流最优潮流（AC-OPF）加速技术具有重要的战略价值。随着我司在新能源发电和储能系统领域的深度布局，如何实现分布式能源的实时优化调度已成为核心技术挑战。 该论文提出的物理信息梯度估计方法直击新能源并网的关键痛点。光伏、风电等可再生能源的间歇性和波动性要...
基于移相控制方法的双向无线功率传输三端口功率变换器
Bidirectional Wireless Power Transfer Three-Port Power Converter with Phase-Shift Control Method
Jiannong Li · Donglai Zhang · Yu Gu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文提出了一种三端口双向无线电能传输（WPT）变换器。这是一种针对无线电能传输优化的三端口功率变换器拓扑，其中线圈采用可旋转的螺线管三线圈结构。通过移相控制实现各端口的功率调节，支持多线圈输入和多线圈输出。通过调节移相角，可以独立管理每个端口的有功功率和无功功率；特别地，任何端口都可以在无需电气断开的情况下实现有功功率为零，从而实现真正的单端口到单端口的功率传输。最后，搭建并测试了一台实验室样机。在移相控制下，当供电端口和电池端口电压为 28V、负载端口电压范围为 28V - 56V 时，该变换...
解读: 该双向无线功率传输三端口变换器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其移相控制实现的软开关技术可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩产品开发，提升充电效率并降低EMI干扰。三端口拓扑结构为储能系统与电动汽车的双向能量交互提供新思路，可集成到ST系列储能变流器中实现V2G功能。移相控制策略...
用于高温应用的增强型GaN单片双向开关及其集成栅极驱动器
Enhancement-Mode GaN Monolithic Bidirectional Switch with Integrated Gate Driver for High Temperature Application
Yunsong Xu · Ang Li · Fan Li · Guohao Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
双向开关在电力应用中得到了广泛应用，特别是在交 - 交矩阵变换器和固态断路器中。本研究展示了一种基于氮化镓（GaN）的单片集成双向开关，其特点是采用了双栅高电子迁移率晶体管（HEMT），并且驱动器也集成在同一芯片上。所提出的双向 GaN 开关的实验结果（包括静态和瞬态特性）表明，该开关在高达 250 °C 的温度下具有稳定性。在 10 V 电压下，其工作频率已提高到 1 MHz。据我们所知，首次报道了该开关在 1 kHz 频率下作为 ±311 V 交流功率斩波器可在高达 250 °C 的高温下运...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN基单片集成双向开关技术具有重要的战略价值。该技术实现了增强型GaN双向开关与驱动电路的单片集成，并展现出250°C高温稳定运行能力，这对我们在光伏逆变器、储能变流器及矩阵变换器等核心产品的性能提升具有显著意义。 技术价值方面，该双向开关在1 MHz高频运行和±3...
通过插入Al₂O₃中间层实现多态与超低功耗铁电隧道结
Multistates and Ultralow-Power Ferroelectric Tunnel Junction by Inserting Al₂O₃ Interlayer
Yefan Zhang · Shihao Yu · Peng Yang · Xiaopeng Luo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
在本文中，我们设计了一种优化的铁电隧道结（FTJ）器件结构，即在 Hf₀.₅Zr₀.₅O₂（HZO）薄膜之间插入 3 纳米的 Al₂O₃。Al₂O₃ 中间层可以阻止 HZO 晶粒的纵向生长，并增加铁电畴的数量。因此，带有 Al₂O₃ 中间层的 FTJ 器件展现出惊人的多级状态（256 级）和超低的计算功耗（76.1 皮瓦/比特）。此外，所提出的 FTJ 器件具有高线性度（<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项铁电隧道结（FTJ）技术虽然当前主要面向类脑计算领域，但其核心特性与我们在新能源领域的技术需求存在潜在契合点。 该技术通过在HZO铁电薄膜中插入Al₂O₃中间层，实现了256级多态存储和76.1 pW/bit的超低功耗，这种极致的能效优化理念与阳光电源在光伏逆变器和储...
提升基于IGCT的高功率应用中的关断性能——第一部分：超低电压下的异常大电流关断模式与安全工作区扩展
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part I: Anomalous High Current Turn-Off Mode and Safe Operating Area Expansion at Ultra-Low Voltage
Jiabin Wang · Lvyang Chen · Xiangyu Zhang · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
集成门极换流晶闸管（IGCT）以其低导通态电压和高浪涌电流能力而闻名，但历史上，其关断电流能力有限限制了它们的应用。本文研究了IGCT在超低电压条件下的一种异常高电流关断模式。通过全面的理论分析和仿真，证明了IGCT在超低电压下能够实现数倍于其额定电流的关断能力，突破了传统上对严格门极换流条件的要求。这一发现显著扩大了IGCT的安全工作区（SOA），为优化其在高功率应用中的使用提供了新视角。本文的研究结果为姊妹篇论文奠定了基础，姊妹篇论文将利用这一现象探索进一步提高IGCT关断性能的混合开关设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于IGCT器件关断性能提升的研究具有重要的战略价值。IGCT作为高压大功率半导体器件，其低导通压降和高浪涌电流能力一直是大型光伏逆变器和储能变流器的理想选择，但关断电流能力不足始终制约着其在超大功率应用场景中的推广。 该研究发现的"超低电压条件下异常高电流关断模式"...
针对具有非致命外延形貌缺陷的4H-SiC MOSFET性能与可靠性的系统性研究
Systematic Investigation on the Performance and Reliability of 4H-SiC MOSFETs With Nonkiller Epitaxial Morphological Defects
Yibo Zhang · Xiaoyan Tang · Hao Yuan · Jingkai Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）中的外延形态缺陷会导致器件失效。虽然芯片探测（CP）方法能够识别并区分许多失效器件，但一些非致命性的外延形态缺陷常常会通过初始筛选，从而导致器件在实际应用中过早失效。本研究探讨了碳化硅形态缺陷对器件性能、短路（SC）可靠性和长期可靠性的影响。通过实验分析与技术计算机辅助设计（TCAD）模拟相结合的方法，为形态缺陷对器件性能的不同影响提供了有力证据。研究结果表明，胡萝卜形缺陷会显著降低栅极氧化物的质量，导致器件在长期可靠性测试...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET外延形貌缺陷的系统性研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心部件，直接影响产品的功率密度、效率和可靠性。 该研究揭示了一个关键问题：传统芯片探测（CP）筛选方法存在局限性，某些"非致命"缺陷可能通过初检但在实...
基于无励磁涌流合闸角区间的LCC-HVDC换流变压器选相合闸策略
A Phase Selection Closing Strategy for LCC-HVDC Converter Transformers Based on the No-Inrush Current Closing Angle Interval
Jiatai Gao · Zhanlong Zhang · Yu Yang · Xichen Pei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年10月
换流变压器投运时产生的励磁涌流严重威胁系统稳定性。现有合闸策略在交流断路器操作分散且剩磁测量不准时难以有效抑制涌流。本文首先分析换流变压器空载投运时的磁链特性，量化预插电阻对涌流的抑制效果，提出无励磁涌流合闸角区间计算方法，将原有单点合闸角扩展为区间。进而提出基于该区间的LCC-HVDC换流变压器选相合闸策略。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明，该方法在断路器操作偏差±2 ms、剩磁偏差±1.0 p.u.下仍可有效抑制涌流，具有强鲁棒性。
解读: 该无励磁涌流抑制技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan和ST系列储能变流器具有重要应用价值。储能系统并网时隔离变压器的励磁涌流问题同样威胁系统稳定性，文中提出的合闸角区间计算方法和选相合闸策略可直接应用于储能变压器投运控制。该方法在断路器操作偏差±2ms、剩磁偏差±1.0p.u.下仍保持强鲁...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
一种面向多地点短期风速预测的以位置为中心的Transformer框架
A location-centric transformer framework for multi-location short-term wind speed forecasting
Luyang Zhao · Changliang Liu · Chaojie Yang · Shaokang Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328
准确的时空风速预测在电力系统优化和可再生能源效率提升中起着至关重要的作用。然而，传统模型通常将多个地点的历史风速数据合并到统一的特征通道中，这种做法削弱了其捕捉空间相关性的能力，从而降低了预测精度。本研究提出，在建模时空关系时保持各位置特有的差异性有助于提升预测性能。基于这一前提，本文构建了一种新颖的基于Transformer、具有以位置为中心架构的预测框架，并引入了若干关键创新：（1）一种时空门控融合单元，能够动态整合地理坐标与时间风速数据，同时保留位置特异性信息；（2）一种重构的Transf...
解读: 该位置中心化Transformer风速预测框架对阳光电源新能源管理系统具有重要应用价值。精准的多点短期风速预测可直接优化ST系列储能变流器的充放电策略,通过时空关联建模提升风光储协调控制精度。其双重增强机制可集成至iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合地理坐标与时序数据的门控融合单元能改进...
微电网并网先进控制：挑战、进展与趋势
Advanced Control of Grid-Connected Microgrids: Challenges, Advances, and Trends
Oluleke Babayomi · Yu Li · Zhenbin Zhang · Ki-Bum Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
可持续微电网由可再生能源（如太阳能光伏和风能）供电，有助于提高电网的可靠性、恢复力并实现电网脱碳。近几十年来，先进的非线性控制技术越来越多地用于集成电力转换器，以满足电网要求。本研究对主要用于并网变流器的先进非线性控制技术进行了综述，即数据驱动控制、非线性模型预测控制、直接功率控制、滑模控制、干扰观测器方法和无源控制。重点介绍了这些控制策略的最新进展，并对各种设计和性能特点进行了比较。文中给出了电网同步稳定性、非理想和畸变电网条件、环流抑制、电能质量、谐波抑制和电网支撑等问题的解决方案，同时指出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所述的先进非线性控制技术与我司核心产品线高度契合，尤其在光伏逆变器和储能系统的并网控制领域具有重要战略价值。 论文系统梳理了数据驱动控制、非线性模型预测控制、直接功率控制、滑模控制等六大先进控制方法，这些技术能够显著提升我司产品在多目标、多时间尺度场景下的动态性能和...
基于最优注入频率选择的降压变换器在线电容监测方法
Injection-Based Online Capacitance Monitoring With Optimal Selection of Injection Frequency in Buck Converters
Xinguo Zhang · Kang Yue · Haoyu Wang · Junrui Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年5月
铝电解电容的老化会导致电容值下降，影响开关电源的安全运行。本文提出一种高精度的降压变换器在线电容监测方法，无需特定电路工作条件，亦无需在时域内建模复杂电路动态。考虑测量误差，文章从数学上证明电容估计误差最小时具有最大灵敏度。通过向开关占空比注入特定频率的小信号扰动，在不中断系统正常运行的前提下获取电容估计所需信息。为实现最优估计灵敏度，选取基于电容估计传递函数的特征频率作为注入频率，并比较不同传递函数候选方案以最小化估计误差。仿真与硬件实验验证了在特征注入频率下可实现最佳参数灵敏度，且电容值能被...
解读: 该在线电容监测技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-Link电容是关键薄弱环节，传统离线检测需停机维护。该方法通过占空比注入小信号扰动，在不中断系统运行前提下实现电容实时监测，可直接集成到阳光电源现有DSP/FPGA控制平台。特征频率优化选择策...
考虑直流母线中点电压影响的计算高效增强型载波DPWM方法用于维也纳整流器并抑制低次谐波
Computationally Efficient Enhanced CB-DPWM for Vienna Rectifier with Low-Order Harmonics Mitigation Considering DC-link NP Voltage Impact
Yushuo Pei · Yu Tang · Bingyu Li · Xuhao Du 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对双输出负载应用，传统不连续脉宽调制（DPWM）因直流母线中点（NP）电压振荡与不平衡，易引入输出电压误差，加剧低次电流谐波。此外，采用非对称空间矢量图的改进DPWM方案计算复杂度高。为此，本文提出一种考虑直流母线NP电压影响的计算高效增强型载波式DPWM（ECB-DPWM）策略。通过分析考虑NP电压的钳位模式，推导出可最小化开关损耗并平衡中点电压的零序分量与调制信号。实验结果表明，该方法在平衡与不平衡负载下均显著抑制低次电流谐波，相比优化空间矢量PWM（OSVPWM）开关损耗降低36%以上，...
解读: 该增强型载波DPWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。维也纳整流器作为三电平拓扑的典型代表，广泛应用于阳光电源的双向储能PCS和大功率光伏逆变器中。该方法通过考虑直流母线中点电压影响，可有效解决ST系列储能系统在不平衡负载工况下的中点电压波动问题，显著抑制低次谐波...
考虑源荷多尺度预测的风光储氢系统优化运行
Optimal operation of wind-solar-storage-hydrogen system considering multi-scale forecasting of source-load
Yu Zhang · Chenxi Xu · Yuan Zhou · Jiangjiang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344
摘要 可再生能源出力的随机性以及多种负荷需求的不确定性显著增加了综合能源系统优化调度的复杂性，使得传统优化方法难以满足实际运行需求。为应对这一挑战，本文提出了一种基于源荷多尺度预测的风光储氢系统优化运行方法。通过相关性和周期性分析构建多尺度预测模型，并引入TimeGAN进行数据增强以提升预测精度。随后，利用日前预测数据制定更具前瞻性的日前运行计划，并结合更新后的预测结果进行小时级日内调整，以减少设备的功率偏差。典型日的仿真结果表明，与传统方法相比，所提策略可使系统运行成本降低16.22%，且三个...
解读: 该多尺度源荷预测优化技术对阳光电源风光储氢一体化解决方案具有重要价值。通过TimeGAN数据增强提升预测精度,可显著优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的日前-日内分层调度策略,降低功率偏差16.22%。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,可将新能源消纳率提升至95%以上,增...
混合光伏-热电系统在可再生能源中的进展与挑战
Advances and challenges in hybrid photovoltaic-thermoelectric systems for renewable energy
Raza Moshwan · Xiao-Lei Shi · Min Zhang · Yicheng Yu 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380
将热电发电机（TEGs）与光伏（PV）器件相结合，是一种有效提升光伏电池发电能力的策略，从而显著促进太阳能的广泛应用。通过同时利用太阳光中的光子能量和热能，该集成方式能够最大化能量捕获，提高整个系统的整体效率，进而推动太阳能发电的可行性与规模化发展。本文及时综述了混合光伏-热电发电机（PV-TEG）技术在基础原理、热阻、接触电阻和负载电阻对性能的影响、多种集成方案（如结合光谱分束器、相变材料及热力系统的混合PV-TEG系统）、热管理、可行性分析以及经济与环境影响、长期效率提升等方面的最新进展与面...
解读: 该PV-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要启示价值。热电联合发电可提升组件侧能量利用率,与SG系列逆变器的MPPT优化技术形成协同:通过精准追踪光伏-热电双模式功率点,配合三电平拓扑降低损耗,可进一步提升系统效率。该技术的热管理方案可为PowerTitan储能系统的温控设计提供参考...
提升混合同步控制型虚拟同步发电机系统的同步能力
Improved Synchronization Capability for Hybrid-Synchronization-Controlled VSG Systems
Ruoxue Yu · Xianfu Lin · Yiyi Zhang · Jimmy Chih-Hsien Peng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
混合同步控制（HSC）技术结合了虚拟同步发电机（VSG）的功率同步与锁相环（PLL）控制，具有优良动态性能，但其小信号特性如稳定性区域、虚拟惯性和阻尼性能尚不明确。本文从阻抗角度分析HSC-VSG系统，考虑功率环与内环控制间的耦合，揭示HSC在弱电网中可能引入q轴阻抗非无源区，降低等效惯性和阻尼。为此，提出一种引入解耦强化与混合频率前馈的改进HSC方法，有效抑制阻抗交点引发的失稳，增强虚拟惯量与阻尼响应，改善频率变化率与频率最低点。实验验证了该方案的理论有效性。
解读: 该混合同步控制优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对弱电网并网场景，改进的HSC方法通过解耦强化和混合频率前馈，有效解决了q轴阻抗非无源区导致的稳定性问题，可直接应用于优化现有VSG控制策略。该技术能增强储能系统在高阻抗电网下的虚拟惯量和阻尼响应...
增强短路电流能力的新功率模块对构网型风力发电机组低电压穿越性能带来的潜力与挑战
Potential and Challenges in LVRT for Grid-Forming Wind Turbines Brought by the Emergence of New Power Modules With Enhanced Short-Circuit Current
Siying Xu · Han Wang · Dangsheng Zhou · Chen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
提高变流器的短路电流能力可直接提升基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组（WTS）的低电压穿越（LVRT）性能。此前，这一方法受限于功率半导体模块和成本。材料和调制策略的最新进展极大地提升了它们的短期过流能力（在 3 秒内可达 3.0 标幺值），而风力发电机组的总成本仅增加约 3.3%。这一进展使得有必要评估其在基于电网支撑型风力发电机组的低电压穿越实际应用中的潜力和挑战。首先，提出了基于双馈感应发电机的风力发电机组在对称电网故障下的电网支撑型控制策略，并建立了暂态模型。其次，从可控区域、...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于新型功率模块增强短路电流能力的研究对我们在风电变流器和电网支撑技术领域具有重要参考价值。虽然研究聚焦于双馈风电系统，但其核心技术理念与我们的光伏逆变器、储能变流器产品在构网型控制和低电压穿越能力提升方面存在显著的技术共性。 该研究最具价值的突破在于，通过新型功率半...
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