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虚拟同步机控制下串联补偿并网系统的次同步谐振分析与抑制
Analysis and Mitigation of Subsynchronous Resonance in Series-Compensated Grid-Connected System Controlled by a Virtual Synchronous Generator
Gaoxiang Li · Yandong Chen · An Luo · Zhixing He 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文类比同步发电机的次同步谐振（SSR）现象，研究了虚拟同步机（VSG）在串联补偿电网中因阻抗交互引起的低频振荡问题。文章通过阻抗建模分析了系统的稳定性，并提出了相应的抑制策略，旨在解决高比例电力电子化电网中的谐振风险。
解读: 随着阳光电源PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器在弱电网和长距离输电场景的应用增加，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。VSG作为构网型控制的关键技术，在串补电网中面临的SSR风险直接影响电站的并网稳定性。本研究对于优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法、提升在复杂电网环境下的阻抗匹配能...
一种基于三绕组变压器的变换器环流抑制结构
A Circulating Power Suppression Structure for Three-Winding-Transformer-Based Converter
Zhixing Yan · Ting Tang · Zehui Yu · Run Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于三绕组变压器变换器的环流抑制结构。通过推导双变压器与三绕组变压器变换器的等效电路模型，分析了各自的优缺点。该结构有效克服了现有变压器拓扑的缺陷，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该研究直接针对多端口功率变换中的环流问题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在多绕组或多变压器并联的PCS拓扑中，环流抑制是提升系统效率、降低损耗及优化热设计的关键。建议研发团队评估该抑制结构在双向DC-DC变换模块中的应用潜力...
一种适用于低子模块数量模块化多电平变换器的改进最近电平调制方法
Improved Nearest-Level Modulation for a Modular Multilevel Converter With a Lower Submodule Number
Lei Lin · Yizhe Lin · Zhen He · Yu Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种改进的最近电平调制（NLM）方法，旨在提升子模块数量较少的模块化多电平变换器（MMC）的输出电压质量，并抑制子模块电压波动。通过在参考信号中加入双倍基频的偏移量，实现阶跃变化的微小相移，从而优化输出波形。
解读: 该技术对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。随着储能系统向高压化、大功率化发展，MMC拓扑的应用日益广泛。该改进的NLM算法能够在子模块数量受限的情况下提升输出电能质量，并有效平衡子模块电压，有助于降低系统硬件成本并提升运行稳定性。建议研发团队在下...
一种基于非接触式PCB罗氏线圈的SiC MOSFET栅极氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC MOSFETs With Contactless PCB Rogowski Coil Approach
Jianlong Kang · Ankang Zhu · Yu Chen · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
SiC MOSFET栅极氧化层的实时退化监测是提升功率变换器可靠性的关键。现有监测方法多需直接电气连接，降低了系统可靠性。本文提出一种基于开通瞬态电流变化率的非接触式监测方法，通过PCB罗氏线圈实现，有效避免了对主电路的干扰，提升了监测的安全性与准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该非接触式监测技术无需改变主电路拓扑，即可实现对SiC器件栅极健康状态的实时评估，极大地降低了系统故障风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运...
一种用于ZVS三相三电平T型逆变器的变开关频率混合不连续PWM控制策略
A Variable Switching Frequency Control for ZVS Three-Phase Three-Level T-Type Inverter Using Hybrid Discontinuous PWM
Jianliang Chen · Jie Deng · Lei Ming · Zhen Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种针对三相三电平T型逆变器的变开关频率零电压开关（ZVS）控制策略。通过采用混合不连续脉宽调制（DPWM）方法，无需额外传感器、辅助电路或电流过零检测，即可在任意负载或调制指数下实现全范围ZVS，有效提升了逆变效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及工商业光伏逆变器具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源实现高功率密度和高效率的关键技术路径之一。通过引入变开关频率与混合DPWM控制，可进一步降低开关损耗，提升整机效率，特别是在高压直流输入场景下，能显著改善散热设计并降低成本。建议研发团队评估该控制...
一种无需外部储能元件的压电能量收集自偏置翻转电荷回收接口电路
A Self-Bias-Flip With Charge Recycle Interface Circuit With No External Energy Reservoir for Piezoelectric Energy Harvesting Array
Zhen Li · Zhiyuan Chen · Jing Wang · Jiawei Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种新型压电能量收集（PEH）接口电路，采用自偏置翻转电荷回收（SBFR）技术，无需额外的储能元件。相比传统的SSHI、SSHC和SECE等技术，该电路在简化系统架构的同时，有效提升了能量提取效率，为微能源收集提供了高效的电路解决方案。
解读: 该技术属于微能源收集范畴，与阳光电源目前的主流光伏逆变器、储能系统及风电变流器业务在功率等级和应用场景上差异较大。然而，其“无需外部储能元件”的电路拓扑设计思路，对于阳光电源在iSolarCloud智能运维平台下的传感器自供电技术、以及未来小型化、高集成度智能传感节点的研发具有一定的参考价值。建议关...
三相DAB功率变换器的一种快速可靠启动策略
A Fast and Reliable Start-up Strategy for Three-Phase DAB Power Converters
Zhihao Chen · Zhen Li · Sijia Huang · Xiaozhe Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
三相双有源桥（3p-DAB）变换器凭借高功率密度、双向功率流及软开关特性，在直流转换系统中极具前景。然而，如何在满足电流限制的前提下实现快速且可靠的启动仍具挑战。本文提出了一种针对3p-DAB变换器的简单有效启动策略。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。3p-DAB是中高压储能变流器（PCS）的核心拓扑，其启动过程的可靠性直接影响储能系统的黑启动能力及并网稳定性。通过优化启动策略，可有效抑制启动电流冲击，提升功率模块的寿命与系统安全性。建议研发团队将其应用于...
一种具有电容电压自平衡功能的Z型模块化多电平变换器
A Novel Z-Type Modular Multilevel Converter With Capacitor Voltage Self-Balancing for Grid-Tied Applications
Tong Zheng · Congzhe Gao · Xiangdong Liu · Xiaozhong Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）是中高压并网应用的有效方案，但其包含大量浮动电容，电压平衡控制复杂且计算负担重。本文提出一种新型Z型MMC拓扑，通过结构优化实现电容电压自平衡，有效降低了控制系统的计算复杂度，提升了系统在并网应用中的可靠性与效率。
解读: 该研究提出的Z型MMC拓扑及其自平衡控制策略，对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。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，MMC拓扑的控制复杂度和计算资源消耗是制约成本与性能的关键。该技术通过拓扑创新简化了电容电压平衡控制，...
一种用于电压源逆变器MIMO动态规范的扩展频域无源性理论
An Extended Frequency-Domain Passivity Theory for MIMO Dynamics Specifications of Voltage-Source Inverters
Feifan Chen · Sei Zhen Khong · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
在并网逆变器系统中，频域无源性理论常用于分析电网与逆变器的交互作用并指导控制设计。然而，由于在低频段难以满足充分的无源性稳定性条件，该理论在实现系统稳定规范方面存在局限。本文提出了一种扩展的频域无源性理论，以解决多输入多输出（MIMO）动态下的稳定性分析难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。随着电网环境日益复杂（弱电网、高比例可再生能源），传统的无源性分析往往过于保守，导致控制参数难以优化。该扩展理论能更精确地指导逆变器在宽频带下的阻抗塑形，提升产品在弱电网下的并网...
使用无源性指标分析电网-逆变器交互的局限性
Limitations of Using Passivity Index to Analyze Grid–Inverter Interactions
Feifan Chen · Xiongfei Wang · Lennart Harnefors · Sei Zhen Khong 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文探讨了在低频范围内利用频域无源性理论分析电网-逆变器交互的局限性。研究重点涵盖了无源性指标的选择标准、不同调谐方法间的潜在冲突，以及这些局限性对系统稳定性分析的影响，旨在为电力电子系统的并网稳定性评估提供更严谨的理论参考。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器在复杂电网环境下的稳定性。随着全球电网弱电网特征日益显著，传统的无源性分析方法可能导致误判，影响系统并网性能。建议研发团队在开发构网型（GFM）和跟网型（GFL）控制策略时，参考文中关于无源性指标的局限性分析，...
面向宽电压范围应用的NH3L-DAB变换器最小RMS电流优化调制策略
Optimized Modulation Strategy of NH3L-DAB Converter to Minimize RMS Current for Wide Voltage Range Applications
Ze Zhang · Lijun Hang · Anping Tong · Kejian Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
双有源桥（DAB）变换器是主流的双向隔离DC/DC变换器。相比两电平DAB，多电平DAB拓扑提供了更多的控制自由度，增强了控制灵活性，在宽电压范围应用中极具潜力。本文提出了一种优化调制策略，旨在最小化NH3L-DAB变换器的RMS电流。
解读: 该研究针对宽电压范围下的DAB变换器效率优化，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及光储一体化产品高度相关。储能PCS在电池电压波动较大的工况下，通过采用多电平拓扑及优化的调制策略，可显著降低电流RMS值，从而减少功率器件损耗，提升整机效率与热管理性能。建议研发团...
重复短路应力下p-GaN栅HEMT的短路能力与器件不稳定性研究
Study of the Short-Circuit Capability and Device Instability of p-GaN Gate HEMTs by Repetitive Short-Circuit Stress
Ning Yang · Chaowu Pan · Zhen Wu · Pengxiang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文研究了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同应力参数下的重复短路（SC）退化行为。首次记录并分析了器件特性的恢复动力学，揭示了其退化机制。研究发现，在重复短路应力下，器件表现出显著的阈值电压（VTH）漂移等不稳定性。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有巨大的应用潜力。本文揭示的p-GaN栅HEMT在重复短路下的退化机制及恢复动力学，对于优化阳光电源产品的驱动电路设计、短路保护策略及器件选型具有重要参考价值。建议研发团队在开发下一代高频、高效电力电子变换器时，...
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...
集成II型双馈变速抽水蓄能机组的电力系统频率响应降阶建模
Reduced-Order System Frequency Response Modeling for the Power Grid Integrated With the Type-II Doubly-Fed Variable Speed Pumped Storage Units
Yahong Chen · Wei Xu · Yi Liu · Essam M. Rashad 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
传统系统频率响应（SFR）模型难以准确描述含大规模变速抽水蓄能（VSPS）机组的现代电网频率特性。本文提出了一种改进的降阶SFR模型，专门用于分析集成大容量（单机可达500MW）II型双馈变速抽水蓄能机组后的电网频率响应，为高比例可再生能源电力系统的频率稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究关注大规模变速抽水蓄能与电网的频率交互，对阳光电源的电网侧储能业务（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着高比例新能源接入，电网对调频能力要求提升，该降阶模型可优化阳光电源构网型（GFM）储能变流器的控制策略，提升其在弱电网下的频率支撑能力。建议将该模型应用于大型储能电站的并网仿真...
统一且灵活的电力电子型电力系统频域稳定性评估框架
Unified and Flexible Frequency-Domain Stability Assessment Framework for Power-Electronic-Based Power Systems
Feifan Chen · Sei Zhen Khong · Xiongfei Wang · Lennart Harnefors · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种频域稳定性分析理论，该理论为基于电力电子的电力系统的分散稳定性评估提供了一个统一且高度灵活的框架的理论基础。通过引入频率相关乘数，所提出的方法能够无缝整合电力电子系统中现有的分散稳定性条件，包括经典和加权小增益、无源性以及频率分割方法。此外，它还能灵活组合和应用那些无法通过任何现有单一方法获得的、保守性更低的新型稳定性判据。在稳定和不稳定系统上进行的实验验证表明，该框架具备准确进行稳定性验证和检测局部不稳定风险的能力。
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项统一频域稳定性评估框架对我们在高比例新能源并网场景下的产品竞争力具有重要战略价值。 当前，我们的光伏逆变器和储能变流器在大规模集群并网时面临着复杂的振荡和稳定性问题。传统的小增益判据、无源性判据等方法各有局限，往往过于保守或无法覆盖所有工况。该论文提出的频域统一框架通...
电压源逆变器MIMO动态特性分析的扩展频域无源性理论
An Extended Frequency-Domain Passivity Theory for MIMO Dynamics Specifications of Voltage-Source Inverters
Feifan Chen · Sei Zhen Khong · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在并网逆变器系统中，频域无源性理论越来越多地用于分析电网 - 逆变器交互作用并指导逆变器控制设计。然而，由于在低频段难以满足基于无源性的充分稳定条件，无源性理论往往无法实现系统的稳定指标。本文提出了一种扩展的频域无源性理论。通过引入加权矩阵，推导得出了扩展的稳定条件。与传统的基于无源性的稳定条件相比，所提出的理论显著降低了保守性，更适合用于分析电网 - 逆变器交互作用并指导逆变器控制设计。本文提供了理论分析、数值算例和实验结果，以验证所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项扩展频域无源性理论对我们的并网逆变器产品具有重要的工程应用价值。当前，随着光伏和储能系统大规模接入电网，电网-逆变器交互稳定性问题日益突出，尤其在弱电网场景下，传统无源性理论在低频段的保守性限制了逆变器的控制性能优化空间。 该论文提出的加权矩阵方法显著降低了稳定性判据...
基于神经网络前馈算法的SOEC系统热电双控策略
A thermo-electrical dual control strategy for SOEC system based on a neural network feedforward algorithm
Biaowu Lua · Shaozhuo Niub · Yuxuan Feic · Ang Lia 等8人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 固体氧化物电解池（SOEC）通过共电解技术为将可再生能源转化为合成气提供了有前景的途径，实现了高效的能量存储。然而，可再生能源固有的波动性，以及SOEC系统内部多物理场和组件之间的复杂耦合作用，给实现快速动态调节带来了重大挑战。本文建立了包含蒸发器、电加热器、换热器和SOEC电堆在内的SOEC系统综合模型。通过详细的多时间尺度特性分析发现，燃料流量在控制电堆温度和电压方面具有优势。随后，对比了基本燃料流量控制（FFC）、空气流量控制（AFC）和恒定转化率控制（CCRC）对关键性能的影响。结...
解读: 该SOEC双控策略对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。论文提出的神经网络前馈控制算法可应用于ST系列PCS的多物理场协同控制,特别是在光伏波动场景下实现电压稳定与温度管理的双重优化。其多时间尺度特性分析方法可用于PowerTitan储能系统的动态响应优化,将电压波动降低75%的控制思路可迁移至SiC...
揭示永磁体封装二极管的表面形貌及反向电流抑制
Revealing Surface Morphology and Suppression of Backward Current in Diodes Packaged With Permanent Magnet
Tian-Ze Miao · Ren-Zhen Xiao · Yan-Chao Shi · Jun Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
目前，二极管中的反流是限制永磁封装高功率微波（HPM）器件应用的一个重要因素。本文通过实验观察了反流导致的二极管典型形态变化，如阴极杆表面的附着形态、微损伤以及溅射产物的成分。结合粒子模拟，揭示了反流与典型形态变化之间的联系，阐明了阳极对二极管稳定性的重要影响。最后，从减缓阳极等离子体运动的角度出发，在阳极上设计了一种静电屏蔽槽结构（ESGS）。实验证明，该方法能有效抑制反流，提高二极管的稳定性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于抑制二极管反向电流的研究虽然聚焦于高功率微波器件领域，但其底层技术原理对我们在功率电子器件可靠性提升方面具有重要的借鉴意义。 在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率二极管作为关键器件，其反向漏电流特性直接影响系统效率和长期可靠性。该研究通过实验观察和粒子模拟揭...
面向三相双有源桥变换器效率优化的无模型深度强化学习框架
A Model-Free Deep Reinforcement Learning Framework for Efficiency Optimization of Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters
Zhihao Chen · Zhen Li · Sijia Huang · Haoyu Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月 · Vol.14
本文提出一种基于深度强化学习的无模型优化框架，直接通过系统交互学习高效控制策略，无需电气参数建模；开发了适配三相DAB单步决策的改进DDPG算法及AI驱动占空比控制策略，并通过参数敏感性分析验证其强泛化能力。
解读: 该研究高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及光储一体化系统中双向DC-DC环节的效率优化需求。三相DAB拓扑广泛应用于储能变流器的直流侧隔离与电压匹配，其动态效率直接影响系统LCOE。所提无模型RL方法可嵌入iSolarCloud智能运维平台，实现PCS在宽工况下的自适应效率寻优，建...
三相双有源桥变换器效率优化的无模型深度强化学习框架
A Model-Free Deep Reinforcement Learning Framework for Efficiency Optimization of Three-Phase Dual Active Bridge Converters
Zhihao Chen · Zhen Li · Sijia Huang · Haoyu Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对三相双有源桥(3p-DAB)变换器效率优化面临的挑战,现有数学推导和人工智能方法依赖复杂耗时的解析或数据驱动建模增加开发复杂度。提出基于深度强化学习的无模型优化框架,通过系统交互直接学习策略而无需电气参数显式建模,显著减少开发时间并确保优化性能。参数敏感性分析验证不同变换器条件下的强泛化性。开发深度确定性策略梯度算法退化变体用于3p-DAB单步决策优化,配合AI驱动占空比控制策略提升效率。与先进数学分析和数据驱动方法的综合对比验证了所提方法的有效性。
解读: 该深度强化学习DAB优化技术对阳光电源智能变换器开发有重要创新价值。无模型优化框架可应用于ST储能变流器的DAB模块效率优化,减少建模工作量并加快产品开发周期。深度确定性策略梯度算法对PowerTitan大型储能系统的多模块协调控制有借鉴意义,可实现自适应效率优化。该技术对阳光电源AI驱动的iSol...
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