Yu Meng · Haowen Yang · Silei Chen · Qi Yang 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287

摘要 随着直流（DC）配电系统的发展，线路长度不断增加，使得维护更加困难，电弧故障定位成为一个亟待解决的问题。本文提出了一种适用于不同负载和电流水平光伏系统中的电弧故障定位算法。首先，基于仿射时频分析方法，所提出的电弧故障检测特征能够准确识别电弧故障状态与正常状态。研究了线路阻抗对电弧故障检测特征的干扰，并利用该干扰构建电弧故障定位特征。同时，由于电弧故障具有随机性，电弧故障定位特征在有效使用前需要进行平滑和归一化处理。然后，采用基于自适应网络的模糊推理系统（ANFIS）模型来预测电弧故障位置。...

解读: 该电弧故障定位技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。基于时频特征的检测算法可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现直流侧故障精准定位,检测精度达100%且响应时间<1s,满足UL1699B标准。该技术可优化现有MPPT控制策略的安全防护层级,特别适用于1500V高压...

Mahmood Jamali · Mahdieh S. Sadabadi · Masoud Davari · Subham Sahoo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

摘要：随着部署网络物理系统的现代电网中基于三相跟网型（GFL）逆变器的资源（IBRs）数量不断增加，要求它们具备更高的智能性、多样化的功能和通信能力。然而，由于大量使用数据和通信设备，智能逆变器面临的网络威胁无处不在。本文针对GFL IBRs提出了一种新颖的弹性矢量电流控制策略，以减轻虚假数据注入（FDI）攻击的破坏性影响，同时确保GFL IBRs的稳定性和期望性能。即使有适当的上层控制机制，攻击者仍可利用GFL IBRs主控制中的漏洞，特别是“逆变器输出控制器”。在这种情况下，FDI攻击可操纵...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对跟网型逆变器抗虚假数据注入攻击的弹性控制技术具有重要的战略意义。随着我们在全球范围内部署大量光伏逆变器和储能系统，这些设备日益融入数字化电网的信息物理系统中，网络安全威胁已成为不可忽视的系统性风险。 该论文提出的状态增广向量电流控制策略直击当前智能逆变器的核心痛点...

Mingrui Zou · Peng Sun · Zheng Zeng · Yulei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

摘要：电动汽车牵引逆变器对高效率和高功率密度的追求与日俱增，这正加速包括碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）在内的宽禁带器件的应用。由于碳化硅牵引逆变器的效率 - 密度边界已接近极限，采用氮化镓器件的牵引逆变器因具有更低的功率损耗和更高的开关速度，被视为一种极具前景的解决方案。本文聚焦于电动汽车应用的氮化镓牵引逆变器，提出了一种兼顾效率和功率密度目标协同优化的设计方法。基于所建立的包括功率损耗、直流母线纹波和热阻等设计关注点的数学模型，确定了氮化镓逆变器的效率 - 密度设计域，并通过帕累托前沿分析...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN牵引逆变器的效率-功率密度协同优化技术具有显著的跨领域应用价值。虽然该研究聚焦于电动汽车领域，但其核心方法论与我们在光伏逆变器、储能变流器等产品线的技术演进方向高度契合。 该论文突破了传统SiC器件的效率-密度边界，通过GaN器件实现99.3%峰值效率和62.1...

Shiwei Huab · Shuo Zhang · Shiqing Chena · Xinjing Zhanga 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 金属氢化物储氢是一种具有高储氢密度和低压特性的固态储氢方式。其性能面临吸氢过程余热未回收、释氢依赖电加热等挑战。有效的热管理对于推动金属氢化物大规模储氢应用至关重要。本研究提出一种基于热泵结合蓄热的金属氢化物热管理系统，以提升能量利用效率。该系统通过热泵回收吸氢过程产生的低品位热量，并将其升级为可用于释氢过程的高品位热量；蓄热单元则用于降低能耗，并在吸氢与释氢过程中快速提供所需热量。建立了热管理系统与金属氢化物反应器的耦合仿真模型，分析了在不同水温条件下系统的性能表现，包括水温与合金温度变...

解读: 该热泵-储热耦合氢储能热管理技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。金属氢化物储氢的吸放热特性与ST系列储能变流器的热管理需求高度契合:通过热泵回收吸氢过程低品位热并升级用于放氢,系统COP达5.4,较电加热提升470%,可显著降低PowerTitan等大型储能系统的温控能耗。该技术可启发阳光电源在...

Soonbum Kwon · Dongchan Le · Se Hyeon Ham · Minwoo Le 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 丙烷制冷剂被认为可用于热泵系统，以提高电动汽车的续航里程并减少其环境影响。在使用丙烷时，为满足安全法规要求，应采用单回路和双回路间接热泵系统。然而，目前针对采用丙烷的单回路与双回路热泵系统之间的性能对比研究较少，尚难以确定哪种间接系统更适合用于电动汽车。本研究比较了在电动汽车中采用带余热回收模式的单回路和双回路热管理系统的能量、经济和环境性能，涵盖制冷与制热工况。在从电池和电机回收废热的情况下，在固定制冷/制热容量条件下，单回路系统在制热和制冷工况下的性能系数分别比双回路系统高出8.3−1...

解读: 该研究对阳光电源电动汽车热管理系统具有重要参考价值。单回路间接热泵系统在制冷制热工况下COP分别提升38-49.5%和8.3-11.0%,且生命周期成本降低9.4%,可应用于我司电驱动系统及充电桩的热管理优化。研究中的电池和电机余热回收技术可与我司储能系统PowerTitan的热管理方案结合,通过优...

Ning Qia · Pierre Pinson · Mads R.Almassalkhi · Yingrui Zhuang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 本文提出了一种新颖的容量信用评估框架，旨在准确量化广义储能（GES）对资源充足性的贡献，同时考虑了战略性容量保留和决策依赖型不确定性（DDU）。为此，我们建立了一种面向市场的、风险规避的协调调度方法，以刻画GES在多市场环境下的可靠运行特性。所提出的方法与蒙特卡洛模拟过程依次结合实施，协调能量市场中的预调度价差套利与容量保留行为，以及容量市场调用期间以充足性为导向的再调度操作。除了运行状态和基准行为中的决策无关不确定性外，在再调度阶段，我们还通过所提出的基于数据驱动的分布鲁棒机会约束方法，...

解读: 该容量信用评估框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要价值。通过量化储能在容量市场中的战略弃置行为和决策依赖不确定性,可优化储能系统在能量套利与容量备用间的协调调度策略。建议将分布鲁棒机会约束方法集成至iSolarCloud平台,实现储能资产在现货市场与容量市场的跨市场优化...

W.W.Zhang · Yong Wang · Y.C.Li · L.L.Sun 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 锌–空气电池（ZABs）因其低成本、高安全性和环境友好性，在储能技术领域引发了广泛的研究热潮。然而，锌–空气电池空气电极上氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）的动力学过程较慢，导致对提升空气电极电催化剂性能的需求日益增加。第一性原理计算能够在原子尺度上解释电催化材料的性质、行为及催化机理，并为阴极电催化剂材料提供合理的设计策略，因而已成为开发高效新型电催化剂的有力工具。本文综述了第一性原理计算方法，并强调了其在当前锌–空气电池空气电极电催化剂材料研究中的重要作用。首先，系统总结了空气...

解读: 该锌空气电池第一性原理计算研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。非贵金属双功能电催化剂的理论设计方法可启发ST系列储能变流器的电化学界面优化,特别是d带中心理论和吉布斯自由能计算可指导PowerTitan储能系统中电池管理策略的改进。ORR/OER动力学机制研究为开发低成本、高安全的新型储能技术提供理...

Ji-Wang Luo · Kentaro Yaji · Li Chen · Wen-Quan Tao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本文提出了一种数据驱动的多保真度拓扑设计（MFTD）方法，用于相变热能储存管中翅片结构的设计。高保真度模拟采用焓法精确求解实际的固-液相变过程，而低保真度拓扑优化（TO）则仅考虑达西流动下的自然对流。上述MFTD方法被集成于进化算法框架中，并引入变分自编码器以生成新的后代个体。针对不同格拉晓夫数（Gr）下加速熔化与凝固过程的翅片结构进行了设计。研究发现，当翅片体积分数较低时，由于对流作用强烈，熔化设计呈现出显著的非均质性，而凝固设计则几乎呈各向同性。随着翅片体积分数的增加，翅片首先变长，随...

解读: 该数据驱动多保真度拓扑优化技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan等液冷储能产品,翅片结构优化可显著提升相变材料充放热效率,融化时间缩短27%、凝固时间缩短9%,直接改善ST系列PCS的热管理性能。该方法结合变分自编码器的演化算法框架,可应用于储能柜散热结构设计优化,提升功率...

Chenyang Zhua · Yibo Tua · Qingya Weia · Yue Zanga 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 目前，由于太阳能本身具有变异性与不确定性，受天气条件、一天中的时间以及季节变化等因素影响，光伏发电功率的精确预测仍是一个重大挑战。传统的预测模型往往难以捕捉数据中复杂的时序依赖关系和非线性关系，导致预测精度不理想。为应对这些挑战，本文提出一种新颖的混合方法，结合深度学习与集成学习的优势。采用长短期记忆网络（LSTM）提取时间序列数据中的动态特征，通过捕获短期和长期依赖关系，提供对时序信息的稳健表征。极端梯度提升算法（XGBoost）则利用其强大的非线性建模能力和特征选择技术进一步优化预测结...

解读: 该LSTM-XGBoost混合预测模型对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统具有重要应用价值。通过捕捉光伏发电的时序依赖性和非线性特征,可显著提升ST系列PCS的功率预测精度,优化PowerTitan储能系统的充放电策略。模型的SHAP可解释性分析有助于增强预测性维护能力,提升SG系...

Lisa Baindu Gobio-Thomas · Mohamed Darwish · Antonio Rovir · Ruben Abbas 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 对一种名为ASTEP的创新太阳能热利用技术进行了环境评估。ASTEP系统由三个主要部分组成：一种新型旋转菲涅尔日晷集热器、储热系统（TES）以及控制系统，可为最高温度达400°C的工业过程提供太阳能热能。该系统已在纬度较低和较高的两个地区分别应用于两家终端用户——Mandrekas公司和Arcelor Mittal公司。研究结果表明，在整个生命周期中，ASTEP系统的制造阶段产生的环境影响最为显著，其次依次为运行阶段、运输阶段以及废弃物处置阶段。在制造阶段中，储热系统（TES）组件的环境影...

解读: 该ASTEP太阳能热储能系统对阳光电源工商业储能方案具有重要参考价值。研究显示储能系统(TES)在制造阶段环境影响最大,这为ST系列PCS及PowerTitan储能系统的全生命周期优化指明方向。系统在工业场景实现年减排9.7-332吨CO2,验证了光储一体化在工业领域的减碳潜力。可结合SG系列工商业...

Sumit Sagar · Sagar Bhattarai · Jitendra Kumar · Amitesh Kumar 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要 在本研究中，我们通过引入有序纳米锥台（NCF）阵列结构，系统地研究了砷化镓（GaAs）太阳能电池的设计及其性能提升。这些独特的纳米结构通过促进光散射并降低反射率，增强了入射光子与活性GaAs层之间的相互作用，从而提高了光学吸收能力。利用时域有限差分法（FDTD）模拟，我们系统分析了这些纳米结构对光捕获和吸收效率的影响。优化后的纳米锥台结构在宽光谱范围内显著增强了光吸收，特别是在可见光和近红外区域表现突出。结果表明，在AM 1.5G太阳光谱条件下，该设计在300–1050 nm波长范围内的吸...

解读: 该纳米锥台阵列GaAs电池技术实现30.26%转换效率,对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其97%光谱吸收率和36.91mA/cm²短路电流密度,可启发我们优化MPPT算法以适配高效III-V族电池。纳米结构光管理思路可应用于iSolarCloud平台的光伏组件性能建模,提升发电预测精度...

Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：随着宽禁带器件的发展，10 - 15 kV 电压等级的碳化硅（SiC）半导体器件在中压（MV）系统中展现出应用潜力。为确保这些中压 SiC 器件可靠运行，栅极驱动电源必须满足特定要求：具备中压隔离能力、低耦合电容、在电压电位波动时性能稳定以及便于组装。本文提出了一种定制的栅极驱动电源解决方案。所提出的磁芯串联耦合平面变压器满足上述特定要求，通过磁芯串联显著降低了共模电容，同时保持了制造的简便性。此外，开环电压调节器电路模型通过考虑绕组电阻和励磁电感，确保了精确的输出电压。本文展示了一款中压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对中压SiC MOSFET栅极驱动电源的技术创新具有重要的战略价值。随着公司在1500V光伏系统和中压储能变流器领域的持续拓展，10-15kV级SiC器件的应用将成为突破传统硅基器件限制的关键路径。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.42pF的超低耦合电容设...

Li Wang · Ningting Zhou · Yi Shu · Xiangjun Zeng 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

摘要：可再生能源，特别是光伏发电大规模接入电网，逐渐削弱了电网强度。针对这一挑战，本文提出了一种具有电网跟随（GFL）/电网形成（GFM）控制结构的光伏储能系统新型切换控制方法。利用积分器和状态跟随法，实现了这两种控制模式之间的平滑切换控制策略，确保了系统在不同电网强度下的稳定运行。通过采用库拉托莫模型和盆地稳定性方法，划定了GFM控制下微电网的参数稳定域，并基于短路比确定了切换边界。此外，考虑到电网故障时光伏储能系统稳定运行的要求，提出了一种具有负序电流抑制策略的故障穿越控制方法，该方法能有效...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项双模式切换控制技术对我们的光储一体化系统具有重要战略价值。该技术通过GFL（跟网型）/GFM（构网型）的灵活切换，直接解决了当前高比例新能源接入导致电网强度减弱的核心痛点，这与我们在全球市场推广的1+X模块化逆变器和液冷储能系统的应用场景高度契合。 技术层面上，该方案...

Qiong Chen · Yajie Tang · Diyang Gong · Lei Lin 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

摘要：随着分布式光伏的快速部署，电力系统的稳定性问题备受关注。作为一种解决方案，具备主动调节电压和频率功能的并网电压源控制（GFM）应运而生。在众多GFM方案中，直流母线电压同步控制因能够稳定光伏系统的直流母线电压，并利用其直流母线电容储存的能量模拟惯性支撑，而备受瞩目。然而，采用直流母线电压同步控制的光伏系统（PV - DVSC）在某些运行条件下可能会引发低频振荡（LFO）。为降低此类风险，本文利用转矩分量量化方法，研究低频振荡的机理及相应的抑制方法。首先，建立了PV - DVSC的转矩分析模...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所研究的构网型光伏系统同步稳定性技术具有重要的战略价值。随着分布式光伏大规模接入电网，传统跟网型控制已难以满足电网稳定性要求，构网型（GFM）控制作为新一代技术方向，能够主动调节电压和频率，这与我们在光伏逆变器领域的技术升级路径高度契合。 论文聚焦的直流母线电压同...

Simone Girell · Dario Alfan · Ettore Morosin · Marco Astolf · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 基于CO2的卡诺电池系统作为一种大规模、长时储能的有前景解决方案，兼具高往返效率和不受地质条件限制的优势，同时还可实现热能与冷能的共同储存。本文探讨了基于CO2的卡诺电池系统的最优设计准则，重点研究在充放电阶段共用换热器（即高温储热、低温储冷及回热器）且采用显热型固体介质作为高温储热介质的系统构型。系统的设计与性能在MATLAB环境中建模分析，针对广泛的运行工况，结合电厂部件性能的实际假设，对往返效率、能量密度以及系统占地面积进行了系统性研究。通过对数百个模拟案例进行优化分析的结果表明，在...

解读: CO2卡诺电池技术为长时储能提供新思路,其55-60%往返效率与阳光电源PowerTitan液冷储能系统形成互补。该技术的热冷双向储能特性可启发ST系列PCS在冷热电三联供场景的拓展应用。其150-250bar压力优化设计理念可借鉴于储能系统热管理优化,提升能量密度至11kWh/m³的目标与阳光电源...

Borui Zhang · Chaojie Lia · Guo Chena · Zhao Xub 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 电池储能系统（BESS）涉及大量资本投入，因此盈利能力成为关键关注点。在澳大利亚国家电力市场（NEM）中，频率控制辅助服务（FCAS）市场已成为BESS的主要收入来源。然而，FCAS市场的高波动性和复杂动态特性使得捕捉潜在市场机会并制定盈利性竞价策略极具挑战性。为应对这些挑战，本文提出了一种面向联合电能与FCAS市场的电池储能系统的大语言模型（LLM）协调式自动竞价系统。该系统引入了一种LLM驱动的智能体协调框架，通过多智能体工作流以及基于心智理论（ToM）推理的交互机制，实现自动化且可解...

解读: 该LLM协同自动竞价技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统在澳洲等调频市场具有重要应用价值。论文提出的交叉注意力机制可增强市场动态识别,分布式深度强化学习算法能优化FCAS市场不确定性下的竞价策略,可集成至iSolarCloud平台实现储能资产智能竞价。该方法显著优于传统预测优化...

Jun Wangabc1 · Xinyi Tiande1 · Mingjun Jiang · Guodong Lu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 柔性光伏（PV）组件的快速发展拓宽了其应用范围，然而针对模块布局与设计所引起的性能差异的研究仍然有限，尤其是在动态条件下的表现。本研究采用自主开发的光-电-热耦合模型，结合户外实验数据验证，评估了多种布局（纵向与横向）和设计（凸面与凹面）下柔性非平面光伏模块的光电性能。该模型引入直射与散射遮挡比，以量化凹面模块中的自遮挡效应。实验结果表明，尽管在垂直安装时峰值功率较低（31.09 W vs. 40.18 W），凸面纵向模块仍表现出最优性能，在0°和90°倾角下分别产生329.76 Wh和2...

解读: 该柔性光伏组件研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化技术具有重要参考价值。研究揭示的非平面组件自遮挡损失、失配问题与我司多路MPPT技术直接相关。纵向凸面布局在不同方位角下的稳定性表现,可指导逆变器动态跟踪算法优化;串并联重构方案在非均匀辐照下的发电中断问题,验证了我司组串式逆变器多路独立跟踪的...

Adelmo A. Ortiz Con · V.C.P.Silv · Paula Ghedini Der Agopian · Joao Antonio Martino 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.225

摘要 假定为未掺杂的MOSFET沟道中存在的非故意低浓度掺杂对电荷控制以及基于Lambert W函数的反型电荷MOSFET模型，进而对后续的漏极电流模型均具有显著影响。我们指出，常用于描述名义上未掺杂沟道的假设本征MOSFET沟道近似，即使在由非故意掺杂导致的低掺杂浓度下，也会产生显著误差。我们证明，传统的电荷控制模型——该模型将栅电压数学上描述为反型电荷的一个线性项和一个对数项之和——仅在假设的本征情况下成立。然而，在多数载流子为主要电荷的运行区域内，该模型仍可用于名义上未掺杂但实际存在非故意...

解读: 该Lambert W函数纳米MOSFET电荷控制建模研究对阳光电源SiC/GaN功率器件应用具有重要参考价值。文章揭示的非故意掺杂对沟道电荷控制的影响机制,可优化ST系列PCS和电动汽车驱动系统中功率器件的精确建模。改进的栅压-反型电荷关系式及寄生电阻/迁移率退化修正模型,有助于提升三电平拓扑中器件...

Zhiwei Liab · Zhen Lib · Shiwei Gongb · Zhichao Wangb 等14人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 背接触（BC）太阳能电池由于其背面交错排列的PN结结构，表现出较低的反向偏压特性。现有文献和市场普遍认为，BC组件在局部遮挡条件下相较于正面接触组件（如TOPCon）具有更高的功率输出优势，原因是BC电池背面的PN结可发生软击穿导通。然而，本研究系统地探讨了这一结论的适用性，发现BC组件在遮挡场景下的输出性能优势仅限于特定条件。通过模拟实际现场遮挡条件（单电池遮挡、短边整行遮挡和长边整行遮挡）的对比实验，我们发现只有当一个子串中少于三个电池被遮挡时，BC组件的性能才优于TOPCon组件。这...

解读: 该研究揭示BC组件遮挡优势仅在子串少于3片电池遮挡时显现,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化策略具有重要指导意义。建议针对BC与TOPCon组件差异化调整旁路二极管激活阈值(-15V)检测算法,在大型地面电站长短边遮挡场景下统一MPPT扫描策略以降低计算负荷。该边界条件可集成至iSolarC...

Swayam Rajat Mohanty · Moin Uddin Maruf · Vaibhav Singh · Zeeshan Ahmad · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 太阳能光伏（PV）组件在制造、安装和运行过程中容易受到损坏，从而降低其光电转换效率。这种效率损失削弱了其在整个生命周期中的积极环境影响。通过无人机拍摄的图像对光伏组件进行运行期间的持续监测，对于及时修复或更换有缺陷的面板以维持高效率至关重要。结合计算机视觉技术，该方法为光伏电站中的缺陷监测提供了一种自动、非破坏性且成本效益高的工具。本文综述了当前基于深度学习的计算机视觉技术在太阳能组件缺陷检测中的应用现状。我们从多个层面比较和评估了现有的深度学习方法，包括图像类型、数据采集与处理方法、所采...

解读: 该机器学习缺陷检测技术对阳光电源智能运维体系具有重要价值。可集成至iSolarCloud平台,结合无人机巡检与深度学习算法,实现光伏电站组件缺陷的自动识别与预测性维护。技术可应用于SG系列逆变器的MPPT优化策略调整,通过识别组件热斑、隐裂等缺陷,动态优化发电效率。建议将物理约束神经网络与气象数据融...