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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...
磁控管自供电模块化高压大电流脉冲发生器结构
Structure of Self-Powered Modular High-Voltage and High-Current Pulse Generator for Magnetron
Yue Ding · Jiandong Duan · Shuai Wang · Li Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于磁控管的自供电模块化高压大电流脉冲发生器结构。该模块化设计支持根据不同磁控管的功率需求进行灵活扩展。通过利用电容能量实现自供电辅助电源,为MOSFET提供主动驱动,简化了系统设计并提高了可靠性。
解读: 该文献提出的模块化高压脉冲发生器结构及自供电驱动技术,在拓扑设计上具有一定的参考价值。虽然其应用场景(磁控管驱动)与阳光电源当前的核心业务(光伏、储能、风电)存在差异,但其模块化扩展设计理念可借鉴于阳光电源的PowerTitan或PowerStack储能系统,以提升功率密度。此外,其自供电驱动技术在...
输入电流源无线电能传输系统中整流滤波电容对Buck变换器输出电压的影响
The Impact of Rectifier Filter Capacitance on Buck Converter Output Voltage in Wireless Power Receiver System With Input Current Source
Shuai Dong · Baichuan Zhang · Xin Gao · Huibao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
无线电能传输(WPT)技术因其便捷性和安全性备受关注。本文研究了WPT系统中由整流器和DC-DC变换器组成的两级接收端架构,重点分析了整流滤波电容对Buck变换器输出电压特性的影响,为优化无线充电系统的功率传输效率和稳定性提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的整流与DC-DC两级变换架构与阳光电源的电动汽车充电桩及储能PCS产品中的功率变换模块高度相关。在无线充电技术日益成熟的背景下,理解整流侧滤波电容对后级Buck变换器的动态影响,有助于优化充电桩内部电源模块的稳定性设计,减少输出纹波。建议研发团队关注该拓扑在无线充电应用中的参数匹配优化,...
双有源桥DC-DC变换器最小无功功率的最优移相控制
Optimal Phase-Shift Control to Minimize Reactive Power for a Dual Active Bridge DC–DC Converter
Shuai Shao · Mingming Jiang · Weiwen Ye · Yucen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
在双有源桥(DAB)DC-DC变换器中,通过调节移相角可以抑制无功功率,从而在非单位电压增益条件下提高转换效率。由于DAB在不同工作场景(正/反向、降压/升压)及多种工作模式下存在复杂性,推导实现最小无功功率的最优移相控制策略具有挑战性。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流耦合光储一体化方案中的核心拓扑。该文献提出的最小无功功率移相控制策略,能有效降低变换器在宽电压范围下的循环电流,减少开关损耗和导通损耗。对于阳光电源而言,应用此算法可显著提升储能变流器(PCS)在电池电压波动时的...
一种用于直流配电网的宽电压范围调节共享支路模块化多电平直流变压器
A Sharing-Branch Modular Multilevel DC Transformer With Wide Voltage Range Regulation for DC Distribution Grids
Haozhe Jin · Wu Chen · Kai Hou · Shuai Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对直流配电网中直流变压器(DCT)因子模块数量多导致功率密度低的问题,本文提出了一种新型DCT架构。该架构在中压侧采用串联半桥子模块支路(SSB),有效降低了器件电压应力,并实现了中压与低压直流配电网的高效互联,具备宽电压范围调节能力。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及未来直流微电网解决方案具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS多采用DAB或多电平拓扑,该文提出的共享支路模块化多电平技术,有助于进一步提升高压大功率储能变流器的功率密度,并优化在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队评估...
垂直堆叠LEGO-PoL CPU电压调节器
Vertical Stacked LEGO-PoL CPU Voltage Regulator
Jaeil Baek · Youssef Elasser · Kaladhar Radhakrishnan · Houle Gan 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种用于超大电流微处理器的48-1V混合开关电容变换器,采用线性可扩展组负载点(LEGO-PoL)架构。该设计结合了3D堆叠封装与耦合电感技术,实现了小型化、高响应速度及垂直功率传输,具有极高的模块化与可扩展性。
解读: 该技术主要针对高性能计算(HPC)及数据中心服务器的供电需求,属于高功率密度DC-DC变换领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及充电桩,但该研究中涉及的“高功率密度”、“3D堆叠封装”及“模块化设计”理念,对阳光电源未来的iSolarCloud智能运维平台配套的高性能计算中心供电方案,以...
基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关的部分功率变换器
Partial Power Converter Based on the Gate Voltage Self-Balancing Supercascode Power Switch
Yu Xiao · Renfeng Guan · Zongjian Li · Zhikai Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
为简化中压直流输入下的拓扑与控制,本文提出了一种基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关(GVSB-SCPS)的新型部分功率直流变压器(DCX)。该DCX前级由GVSB-SCPS构成,实现了单模块中压直流输入及固定电压比,并通过闭环控制实现了稳压输出。
解读: 该技术通过超共源共栅结构解决了高压输入下的器件耐压与平衡问题,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化(1500V及以上)发展,该拓扑有助于简化DC-DC变换级设计,提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队评估GVSB-SCPS在下一代高压储...
基于主励磁机定子电流的无刷同步起动/发电机转子位置估计方法
Rotor Position Estimation Method of Brushless Synchronous Starter/Generators by Using Stator Currents of the Main Exciter in Both Excitation Modes
Xinyu Li · Weiguo Liu · Shuai Mao · Ningfei Jiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种适用于交流和直流两种励磁模式的无刷同步起动/发电机(BSSG)转子位置估计方法。该方法利用主励磁机(ME)的定子电流信息,无需额外信号注入,解决了现有方法仅适用于单一励磁模式的局限性,提高了系统的控制精度与可靠性。
解读: 该技术主要针对航空或特殊工业领域的无刷同步电机起动/发电控制,与阳光电源现有的风电变流器及光伏逆变器业务在拓扑结构上存在差异。虽然其转子位置估计与无传感器控制算法在电机驱动领域具有通用性,但阳光电源的风电变流器主要应用于双馈或永磁直驱风力发电机。建议关注该文献中关于“多模式励磁控制”及“无传感器位置...
一种低纵横比且输出波动小的电动汽车动态无线充电双层接收器
A Dual-Layer Receiver With a Low Aspect Ratio and a Reduced Output Fluctuation for EV Dynamic Wireless Charging
Beibei Song · Shuai Dong · Yong Li · Shumei Cui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种低纵横比、低输出波动的双层无线充电接收器,由全节距线圈、混合节距线圈及扁平接收磁芯组成。针对电动汽车动态无线充电中I型、S型及N型轨道存在的输出波动问题,该设计有效提升了能量传输的稳定性与空间利用率。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着动态无线充电技术(DWPT)的发展,提升接收端的抗偏移能力和输出稳定性是实现道路充电的关键。阳光电源可借鉴此双层线圈结构优化车载接收端设计,并结合公司现有的功率变换技术,探索“光储充”一体化场景下,动态无线充电与储能系统的高效协同,提升充电基...
迷你LEGO CPU电压调节器
Mini-LEGO CPU Voltage Regulator
Youssef Elasser · Jaeil Baek · Kaladhar Radhakrishnan · Houle Gan 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种小型化48V转1V、240A的线性可扩展LEGO架构CPU电压调节模块(VRM)。该Mini-LEGO转换器采用垂直供电技术,体积仅为30mm×11.2mm×8.4mm,峰值效率达87.1%,满载效率84.1%,功率密度高达1390 W/in³。
解读: 该文章探讨的超高功率密度垂直供电技术主要应用于数据中心服务器电源领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及充电桩,与该类低压大电流CPU供电技术存在差异,但其高功率密度设计理念和垂直供电架构对阳光电源的iSolarCloud服务器机架电源优化、以及未来储能系统内部BMS与控制单元的微型化设计...
基于稳定性保证的构网型逆变器频率调节安全强化学习
Safe Reinforcement Learning for Grid-forming Inverter Based Frequency Regulation with Stability Guarantee
Hang ShuaiBuxin SheJinning WangFangxing Li · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
本研究提出一种面向构网型(GFM)逆变器频率调节的安全强化学习算法。为确保在学习控制策略下基于逆变器的资源(IBR)系统稳定性,将基于模型的强化学习(MBRL)与Lyapunov方法相结合,界定状态与动作的安全区域。通过在吸引域(ROA)内采样数据,利用近似动态规划(ADP)在保障安全的前提下提升控制性能。此外,引入高斯过程(GP)模型以增强控制器对逆变器参数不确定性的鲁棒性。数值仿真验证了所提算法的有效性。
解读: 该安全强化学习算法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的构网型控制具有重要应用价值。研究提出的Lyapunov约束下的模型强化学习方法,可直接应用于GFM模式下的频率调节优化,在保证系统稳定性前提下提升调频性能,这与阳光电源储能系统参与电网一次调频的应用场景高度契合。引入的高斯...
融合动态特性的高比例可再生能源下稳定性约束调度建模框架
Dynamics-Incorporated Modeling Framework for Stability Constrained Scheduling Under High-Penetration of Renewable Energy
Jinning Wang · Fangxing Li · Xin Fang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种模块化建模框架,支持高比例可再生能源接入下的融合动态特性电力系统调度。该框架采用改进的混合符号-数值方法,有效衔接设备级与系统级优化模型,简化调度建模流程。其适应性体现在四个方面:通过建模模块实现可扩展的调度模型、基于向量化与稀疏性技术的可伸缩性能、与动态仿真器兼容的潮流数据结构,以及稳态调度与时域动态仿真间的双向数据交互接口。多场景基准测试验证了框架的准确性与可扩展性,案例研究表明其显著提升了调度与动态仿真的协同效率,减少了稳定性约束调度中的模型转换工作量。
解读: 该动态特性融合调度框架对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。框架的模块化建模方法可直接应用于PowerTitan储能系统的多机协调调度,通过稳态优化与动态仿真双向交互,优化ST系列储能变流器的功率响应策略。其稳定性约束建模能力可提升SG系列逆变器在高比例新能源场景下的构网型GFM控制性能,特...
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...
双环连续控制集模型预测控制在高压大功率储能系统中的应用
Dual-Loop Continuous Control Set Model Predictive Control for a High-Voltage and High-Power Energy Storage System
Zihe Meng · Dongyang Sun · Shuai Wang · Li Sun · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
本文针对基于直流动态电压调节器(dc - DVR)的高压大功率储能系统(ESS),提出了一种双环连续控制集模型预测控制(CCS - MPC)方法。与传统控制方法不同,该控制方法在内、外控制环采用级联双模型预测控制。建立了储能系统的数学模型。内环模型预测控制(MPC)控制器基于电感特性方程,用于控制直流动态电压调节器的电感电流;外环模型预测控制(MPC)控制器基于电容特性方程,用于控制输出电压跟踪参考值。在该方案中,内环和外环模型预测控制控制器的参数在每个控制周期都会更新,以提高对负载变化和参数不...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项基于DC动态电压调节器(dc-DVR)的双环连续控制集模型预测控制技术具有重要的应用价值。该技术针对高压大功率储能系统的控制难题,提出了内外双环级联MPC架构,内环控制电感电流、外环控制输出电压,这与我司大型储能变流器PCS产品的控制需求高度契合。 该技术的核心...
混合交流/直流配电网故障下分布式电源的新型电压支撑策略
Novel Voltage Support Strategies for DGs in Hybrid AC/DC Distribution Networks Under Faults
Yuze Li · Peng Guo · Qianming Xu · Zhikang Shuai 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
根据并网规范,公共耦合点(PCC)电压越高,电压源换流器(VSC)可保持并网的时间越长。在混合交流/直流配电网(HADN)中,由于容量较小,靠近故障点的VSC型分布式电源(DG)难以通过电流注入有效支撑PCC电压,需借助大容量换流器如柔性交流/直流换流器(FAC)协同提供支持。然而,在阻感性HADN中,电压支撑效果与换流器电流相位及故障条件密切相关。本文分析了DG上游与下游两类故障位置下的双线接地与三相短路故障,提出了相应的HADN互联序网模型,并基于该模型推导出DG与FAC实现PCC电压最大支...
解读: 该混合AC/DC配电网电压支撑策略对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的故障穿越能力提升具有重要价值。研究提出的序网模型和最优电流相角计算方法,可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略优化,特别是在PowerTitan大型储能系统与光伏电站协同支撑电网电压场景。针对小容量DG难以独立支撑PCC电...
用于高压应用中串联SiC-MOSFET的单门极驱动与非隔离供电技术
Single-Gate Driving and Nonisolated Power Supply Technology for Series SiC-MOSFETs in High-Voltage Applications
Yu Xiao · Zhixing He · Zongjian Li · Biao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
串联碳化硅(SiC)MOSFET在简化高压变流器拓扑与控制方面具有显著优势,但其门极信号传输与驱动电源仍面临高隔离要求和信号串扰难题。本文提出一种基于级联自举电路的非隔离门极驱动拓扑,仅需一个非隔离电源和单一门极信号即可驱动多个串联器件,有效降低系统复杂度。门极信号路径采用光耦隔离,避免了信号串扰;同时引入缓冲电路,在开通过程中实现电压钳位与电容电压自动均压。通过构建6 kV至24 V的四管串联反激变换器实验平台验证了该拓扑的可行性,实验结果表明其在6.05 kV输入、32 kHz开关频率下可稳...
解读: 该单门极驱动与非隔离供电技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中,串联SiC-MOSFET可简化多电平拓扑设计,该技术通过级联自举电路实现单信号驱动多器件,显著降低隔离驱动电源数量和成本,同时光耦隔离方案有效解决高压应用中的信号串扰问题。对PowerTi...
量化气电系统故障传播速度:一种半隐式仿真方法
Quantify Gas-to-Power Fault Propagation Speed: A Semi-Implicit Simulation Approach
Ruizhi Yu · Suhan Zhang · Yong Sun · Wei Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
现代清洁能源电力系统高度依赖天然气的安全供应,易受管道破裂与泄漏故障引发的气体扰动影响。本文首次基于仿真研究此类故障在气-电耦合系统中的跨系统传播速度。建立了故障的微分代数方程模型,结合特征线法确定故障处边界条件;采用基于刚性精确Rosenbrock格式的半隐式方法进行故障后仿真,兼具隐式稳定性与显式计算效率;并提出基于连续Runge-Kutta法的关键时刻定位策略以精确捕捉动态事件。案例验证了该方法在精度与效率上的优势,揭示了故障位置与管道摩擦对传播速度的影响,以及气-电双向耦合可能引发的连锁...
解读: 该气-电故障传播速度量化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统与微电网解决方案具有重要应用价值。在燃气-光伏-储能混合能源系统中,ST系列储能变流器需应对燃气机组故障引发的快速功率波动。研究提出的半隐式仿真方法可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现毫秒级故障传播预测,为储能系统GF...
一种适用于负载功率宽范围变化的直流电流源输入/电压源输出变换器
A DC Current-Source Input and Voltage-Source Output Converter for Wide Range Variation of Load Power
Renfeng Guan · Zhixing He · Zhiyao Shen · Peijiu Sun 等9人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年11月 · Vol.14
本文提出一种电流源输入、电压源输出的DC-DC变换器,解决恒流供电下输入电压随负载突变而发散的问题;通过MOSFET-变压器续流支路维持恒定输入电流,利用浮空电容储能缓冲负载阶跃,结合磁复位供能与电容串充并放结构,提升输入电压等级、减小滤波电感,并实现ZVS。
解读: 该拓扑在储能系统PCS(如ST系列、PowerStack)的直流侧接口中具有重要应用潜力,尤其适用于光伏+储能直流耦合架构中应对MPPT电流波动及电池充放电宽功率动态响应场景。其恒流输入特性可适配组串式逆变器直流侧或光伏直流汇流母线,浮空电容能量管理机制有助于提升PCS在零载至满载切换时的暂态稳定性...
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