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基于阻抗特性分析的直流微电网孤岛检测速度提升与系统稳定性增强研究
Detecting Speed Improvement and System Stability Enhancement for DC Microgrids Islanding Detection Based on Impedance Characteristic Analysis
Tianling Shi · Hongyi Chen · Boxin Liu · Shiyuan Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
直流微电网的孤岛检测是保障系统安全的关键。正反馈孤岛检测技术因检测速度快、非检测区小而备受关注，但其反馈回路可能影响系统稳定性。本文通过阻抗特性分析，旨在提升直流微电网孤岛检测速度的同时，优化系统稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。在直流微电网应用中，孤岛检测的快速性与系统稳定性是核心技术难点。通过阻抗特性分析优化正反馈控制，可直接提升阳光电源PCS产品在离网切换过程中的响应速度与运行可靠性。建议研发团队将该分析方法集成...
压力分布对压接式IGBT芯片动态雪崩的影响
Impacts of the Pressure Distribution on Dynamic Avalanche in Single Press-Pack IGBT Chip
Tianchen Li · Yaohua Wang · Yiming Zhang · Jiayu Fan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了压接式IGBT（PP IGBT）子模块中外部压力分布对芯片动态雪崩及关断能力的影响。研究首次发现压力分布是影响IGBT动态雪崩的关键因素，对于优化高压大功率器件的封装可靠性及提升关断性能具有重要意义。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）核心功率模块的关键封装形式。该研究揭示了压力分布对器件动态雪崩和关断能力的深层影响，直接关系到大功率变流器在复杂工况下的可靠性。建议研发团队在进行功率模块设计与热机械仿真时，引入压力分布的精细...
串联SiC MOSFET的有源dv/dt平衡建模、设计与评估
Modeling, Design, and Evaluation of Active dv/dt Balancing for Series-Connected SiC MOSFETs
Keyao Sun · Emma Raszmann · Jun Wang · Xiang Lin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
SiC MOSFET串联是实现高阻断电压的有效方案，但开关瞬态下的电压不平衡是关键挑战。本文提出了一种利用可控等效米勒电容的有源dv/dt控制方法，通过调节开关过程中的电压变化率，有效解决了串联器件间的电压不平衡问题，提升了高压功率变换系统的可靠性。
解读: 随着阳光电源在大型地面电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中对更高直流母线电压的需求增加，SiC MOSFET的应用日益广泛。该技术通过有源dv/dt控制解决串联器件电压不平衡，能够有效提升高压功率模块的耐压等级和开关性能，降低对高压单管的依赖。建议研发团队在下一代高压组串式逆变器及大功...
MMC-HVDC电网直流故障保护算法：故障分析、方法论、实验验证及未来趋势
DC Fault Protection Algorithms of MMC-HVDC Grids: Fault Analysis, Methodologies, Experimental Validations, and Future Trends
Wang Xiang · Saizhao Yang · Grain Philip Adam · Haobo Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文综述了模块化多电平换流器（MMC）型高压直流电网的直流故障保护技术。针对直流线路故障，分析了故障特性及保护原理，探讨了超高速故障检测方法，并对现有保护策略进行了总结与实验验证，为提升直流电网运行可靠性提供了技术参考。
解读: 该文章探讨的MMC-HVDC直流故障保护技术与阳光电源的电力电子核心技术高度相关。虽然阳光电源目前主营业务集中在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着公司在大型储能电站及构网型技术（GFM）领域的深入，直流侧故障穿越与保护机制是提升系统稳定性的关键。MMC技术原...
一种用于电能质量补偿的高效率、低容量混合并联多变换器融合拓扑
A Fusion Topology of Higher Efficiency and Lower Capacity Hybrid Parallel Multi-Converters for Power Quality Compensation
Ying Pang · Zeng Xiang · Ziyi Bai · Lei Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对高功率应用，本文提出了一种融合型电压源变换器（VSC）拓扑。该方案结合了多有源与混合VSC并联的优势，旨在提升系统效率并降低变换器容量需求，为高功率电网应用提供了一种极具潜力的电能质量补偿解决方案。
解读: 该融合拓扑技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过混合并联架构优化，可有效提升大功率变换器的效率并降低冗余容量，从而优化系统成本（BOM）。建议研发团队关注该拓扑在电网侧储能及大型地面电站中的应用潜力，特别是在提升电能质量和系统轻量化设计方面，可作...
串联或并联绕组电感寄生电容的对比研究
A Comparative Study on Parasitic Capacitance in Inductors With Series or Parallel Windings
Hongbo Zhao · Zhixing Yan · Shaokang Luan · Dipen Narendra Dalal 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在高功率中压应用中，电感器常采用多绕组设计以满足高电感和高电流需求。绕组的串联或并联连接方式会显著影响寄生电容，进而影响高频下的电磁干扰（EMI）和效率。本文对比分析了不同连接方式下的寄生电容特性，为高频功率变换器的磁性元件设计提供优化指导。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心磁性元件设计。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，电感器的寄生参数是决定高频化效率和EMI性能的关键。通过优化绕组连接方式，可有效降低寄生电容，减少高频振荡，从而提升逆变器及PCS的功率密度与可靠性。建议研发团队在设计大功率磁性元件时，参考该对比研究，在...
功率半导体开关的功率循环测试：方法、标准、局限性与展望
Power Cycling Testing for Power Semiconductor Switches: Methods, Standards, Limitations, and Outlooks
Yi Zhang · Patrick Heimler · James Opondo Abuogo · Xinyue Zhang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
可靠性是功率半导体及电力电子系统的核心指标。随着宽禁带（WBG）器件及新型封装技术的快速应用，现有的可靠性测试与量化标准显得碎片化。本文综述了功率循环测试的方法、标准及局限性，为设计人员和可靠性工程师提供了关键指导，旨在提升电力电子系统的寿命评估能力。
解读: 可靠性是阳光电源的核心竞争力。随着PowerTitan储能系统及组串式逆变器向高功率密度演进，SiC等宽禁带器件的应用日益广泛，其热疲劳与功率循环寿命成为系统长效运行的关键。本文研究的方法论可直接指导阳光电源研发中心对功率模块进行更精准的寿命预测与加速老化测试，优化散热设计与封装工艺。建议在iSol...
平面型FS 3.3 kV/50 A IGBT芯片在钳位电感负载下两种关断失效的比较
Comparisons of Two Turn-off Failures Under Clamped Inductive Load in Planar FS 3.3 kV/50 A IGBT Chip
Jiayu Fan · Yaohua Wang · Feng He · Mingchao Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在钳位电感负载下的关断失效问题，重点分析了动态闩锁效应和二次击穿两种失效机理。通过实验研究，揭示了这两种失效模式的典型特征及差异，为高压IGBT芯片的可靠性评估与设计提供了关键参考。
解读: 高压IGBT是阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）的核心功率器件。3.3kV等级器件常用于中高压变流器架构，其关断失效机理直接关系到系统的安全运行边界。本文对动态闩锁和二次击穿的深入研究，有助于阳光电源研发团队在设计阶段优化驱动电路参数、改善散热布局，并提升在极端工况下的可靠...
带同步整流的LLC DC-DC变换器电路参数的精确分析与设计
Accurate Analysis and Design of the Circuit Parameters of LLC DC–DC Converter With Synchronous Rectification
Xiang Zhou · Laili Wang · Yongmei Gan · Huan Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在高负载电流的LLC DC-DC变换器中，同步整流（SR）常用于降低二次侧损耗。漏源电压检测法因其无损、低成本和小体积的优势被广泛应用。然而，随着负载电流增加，SR开关在关断阶段的电压振荡问题日益严重。本文针对该问题进行了深入分析，并提出了电路参数的优化设计方法，以提升变换器效率与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是户用光伏逆变器、组串式逆变器以及储能变流器（PCS）。LLC拓扑是实现高功率密度和高效率的关键，而同步整流（SR）的精确控制是提升整机效率的核心。针对高负载下的电压振荡问题进行优化，有助于提升阳光电源产品在满载工况下的热管理性能和可靠性，减少电磁干扰（EM...
一种用于电动汽车的高效率高功率密度车载低压DC-DC变换器
A High-Efficiency High-Power-Density On-Board Low-Voltage DC–DC Converter for Electric Vehicles Application
Xiang Zhou · Bo Sheng · Wenbo Liu · Yang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文探讨了电动汽车车载低压DC-DC变换器（LDC），其连接高压电池与低压辅助系统。随着车载辅助设备的发展，LDC输出电流需求达到数百安培，导致高导通损耗及严峻的散热挑战。文章提出了一种高效率、高功率密度的LDC拓扑方案，旨在优化热管理并提升整体转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务具有重要参考价值。随着电动汽车向高压平台演进，车载LDC对功率密度和散热性能的要求日益苛刻。阳光电源可借鉴文中提出的高效率拓扑及热管理优化方案，提升充电桩模块的集成度与可靠性。此外，该技术在双向DC-DC变换器设计上的思路，也可与阳光电源现有的储能PCS...
用于牵引逆变器的3.3kV Si-SiC混合功率模块特性研究
Characterization of a 3.3-kV Si-SiC Hybrid Power Module in Half-Bridge Topology for Traction Inverter Application
Daohui Li · Xiang Li · Guiqin Chang · Fang Qi 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文介绍了一种用于下一代轨道交通牵引逆变器的3.3kV/450A混合功率模块。该模块采用半桥拓扑，通过结合硅(Si)IGBT与碳化硅(SiC)肖特基势垒二极管(SBD)芯片，在同等电压等级下实现了性能优化，有效提升了功率密度与效率。
解读: 该研究涉及的高压Si-SiC混合功率模块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。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，利用SiC SBD替代传统硅二极管以降低开关损耗和反向恢复损耗，是提升系统效率和功率密度的关键路径。建...
基于相关性的多安全等级传输通道下网络物理控制系统的欺骗攻击检测
Correlation-Based Deception Attack Detection for Cyber–Physical Control Systems With Multiple-Security Level Transmission Channels
Xixing Xue · Junhong Wang · Yang Shi · Xiang Yu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
本文研究了涉及多安全级别传输信道场景下的欺骗攻击检测问题。强大的攻击者可以利用可靠和不可靠信道的数据构建隐蔽的欺骗攻击。从数据相关性的角度出发，我们开发了三种不同资源消耗的检测方案。首先，利用全安全信道建立基于新息的时变数据相关性，该相关性在攻击下会引发残差协方差变化。其次，引入了一种无需全安全信道的噪声加密机制。对于前两种方法，我们提出了一种有针对性的优化方法，通过利用量化的残差协方差变化来提高检测性能。第三，从动态系统稳定性的角度出发，我们提出了一种时移编码方法，并严格证明了该方法对攻击行为...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于相关性的网络物理控制系统欺骗攻击检测技术具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器、储能系统及新能源微网解决方案的数字化和网络化程度不断提升，系统面临的网络安全威胁日益严峻，特别是针对SCADA系统和能源管理平台的欺骗攻击可能导致发电效率下降、储能系统误调度甚至设备损坏...
基于二极管整流器-MMC枢纽的大型海上风电场交直流混合汇集与高压直流输电系统
DR-MMC Hub Based Hybrid AC/DC Collection and HVDC Transmission System for Large-scale Offshore Wind Farms
Wang XiangMingrui YangJinyu Wen · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年4月 · Vol.1
传统海上风电场并网系统通常采用交流电缆将电能汇集至模块化多电平换流器（MMC）平台，再通过高压直流（HVDC）输送到陆上电网。然而，随着风电场规模扩大，交流汇集电缆和海上MMC平台成本显著增加。本文提出一种基于二极管整流器-MMC枢纽的交直流混合汇集与HVDC输电系统，邻近风机采用交流汇集，远距离风机采用直流汇集，电能汇合后送至海上DR-MMC枢纽平台。文中阐述了系统拓扑、运行原理、容量设计方法及控制启动策略，并与传统MMC-HVDC系统进行了经济性对比。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了...
解读: 该DR-MMC枢纽技术对阳光电源的大型储能和海上风电产品线具有重要参考价值。其混合汇集方案可启发ST系列储能变流器的多机并联拓扑优化,特别是在大规模储能电站的交直流混合组网方面。DR-MMC的简化拓扑结构与阳光电源三电平技术相契合,有助于降低海上平台成本。该方案的分级启动控制策略也可用于PowerT...
HRGA-Net：用于无人机图像中精确绝缘子检测的层次化旋转高斯注意力网络
HRGA-Net: Hierarchical Rotation Gaussian Attention Network for Accurate Insulator Detection from UAV Images
Yong Liao · Chengfeng Peng · Xiang Li · Xu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
绝缘子检测对电力系统运行至关重要，但复杂环境遮挡和背景变化大等问题增加了检测难度。为此，本文提出层次化旋转高斯注意力网络（HRGA-Net），通过旋转高斯卷积注意力（RGCA）模块激发通道依赖性并学习高斯邻域内的多视角空间分布信息，以抑制复杂背景干扰；进一步设计多极化旋转高斯注意力（MRGA）模块，融合多尺度卷积层中的多视角细节，实现多尺度绝缘子检测。在SFID、UPID、CPLID和IDID数据集上的实验表明，该方法mAP@.5分别达到99.33%、99.28%、96.53%和97.27%，显...
解读: 该HRGA-Net绝缘子检测技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。在光伏电站和储能系统的巡检维护中，可集成至无人机巡检方案，实现对高压绝缘子的自动化精准检测，mAP@.5达99.33%的高精度可显著降低漏检率。其旋转高斯注意力机制能有效应对复杂光照和背景干扰，适配iSolarCloud云平台的...
大型海上风电场的交直流混合汇集与高压直流输电拓扑
Hybrid AC/DC Collection and HVDC Transmission Topology for Large-scale Offshore Wind Farms
Wang Xiang1Rui Tu1Mingyu Han2Jinyu Wen1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年7月 · Vol.45
传统海上风电并网系统采用33kV或66kV交流电缆汇集电能，结合高压直流输电技术将电力送至陆上电网，但在风电场容量增大时存在集电系统和海上平台成本高的问题。本文提出一种适用于大规模海上风电并网的交直流混合汇集与高压直流输电方案，邻近换流站的风电机组采用交流汇集，其余采用直流汇集，两者共同接入具备三端口交-直-直混合枢纽的海上换流平台。详细介绍了系统结构、运行原理、控制策略及参数设计，并与传统交流汇集方案进行了经济性对比分析。研究表明，该方案可降低海上换流站的运行容量与功率损耗，提升整体经济性。最...
解读: 该交直流混合汇集技术对阳光电源的海上风电和储能产品线具有重要应用价值。其中三端口交-直-直混合枢纽的设计理念可用于优化ST系列储能变流器的多端口拓扑结构,提升大规模储能电站的系统效率。同时,该技术的直流汇集方案对PowerTitan储能系统的DC耦合架构具有借鉴意义,有助于降低系统成本并提高功率密度...
考虑通信延时的远距离MMC-HVDC系统接入水电的电网惯量支撑
Grid Inertia Support of Long-Distance MMC-HVDC System Integrating Hydropower Considering Communication Delay
Junjie Lin · Wang Xiang · Haobo Zhang · Zhu Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月 · Vol.41
本文研究远距离MMC-HVDC系统在接入大规模水电时对受端电网的惯量支撑能力，提出送端MMC惯量增强控制策略，兼顾水电机组与MMC电容能量，并建立分段常数近似法评估时变惯量性能，仿真验证了其有效性。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、ST系列PCS等构网型储能系统在弱电网/远距离输电场景下的惯量模拟与快速响应控制具有重要参考价值。文中提出的通信延时补偿型惯量增强控制可迁移至PCS的VSG或GFM算法中，提升其在新能源基地外送通道中的系统支撑能力。建议在PowerTitan新一代固件中集成类似...
基于氟等离子体处理双极型SnO薄膜晶体管的高增益CMOS样反相器
High-Gain CMOS-Like Inverters Based on F-Plasma-Treated Ambipolar SnO Thin-Film Transistors
Zening Gao · Peng Dai · Ning Wang · Yiwen Yao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
尽管基于双极型薄膜晶体管（TFT）的类互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器因其简化的制造工艺和高集成密度而备受关注，但实现高性能双极型TFT仍具有挑战性。在这项工作中，我们系统地研究了不同退火和钝化方案（包括无钝化退火（AWP）、钝化前退火（ABP）和钝化后退火（AAP）），以及使用二氧化硅（SiO₂）、氧化铝（Al₂O₃）和氧化铪（HfO₂）钝化层（PVL）对氧化锡（SnO）TFT性能的影响。其中，采用AAP - Al₂O₃工艺的器件表现出最平衡的p型和n型导电性能以及优异的负偏压应力（NB...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于氟等离子体处理的双极性SnO薄膜晶体管（TFT）技术呈现出显著的应用潜力，特别是在光伏逆变器和储能系统的控制电路优化方面。 该技术的核心价值在于通过简化的CMOS类逆变器架构实现了289倍的高电压增益，这对我们的产品线具有重要意义。在光伏逆变器的栅极驱动电路和信号...
考虑长时氢储能与多重不确定性的电-气-氢综合能源系统优化规划
Optimal Planning for Electricity–Gas–Hydrogen Integrated Energy Systems Considering Intertemporal Long-term Hydrogen Storage and Multiple Uncertainties
Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Xiang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
为解决综合能源系统中能源供需长期失衡的问题，提出了一种涉及跨期长期储氢的电 - 氢和电 - 气互换系统。在该系统中，跨期氢能存储确保了全年荷电状态的连续性，以实现日内和日间的充放电，促进可再生能源消纳和能源的跨期转移。此外，考虑了影响能量转换设备效率和场景概率的多种不确定性因素。为应对综合能源系统中的多种不确定性，提出了一种将随机模型和鲁棒模型相结合的混合方法，并采用不确定性调整参数来灵活微调规划方案的保守程度。然后，将列与约束生成算法和鲁棒对偶理论相结合，将原问题分解为具有混合整数线性特征的主...
解读: 该电-气-氢综合能源系统优化规划技术对阳光电源储能与氢能业务具有重要应用价值。长时氢储能的跨时段调节特性可与PowerTitan储能系统形成互补，电化学储能负责短时调频调峰，氢储能实现季节性能量平衡，提升ST系列储能变流器在多能耦合场景的应用深度。鲁棒优化与随机规划相结合的不确定性处理方法，可直接应...
基于电压-电流滑模控制的三相四桥臂有源变换器策略
Voltage–Current Sliding Mode Control Strategy for Three-Phase Four-Bridge-Arm Active Converters
Mou-Fa Guo · Chu-Fang Han · Qing-Xuan Ke · Jian-Zhang You 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14
本文提出一种三相四桥臂级联H桥拓扑及滑模控制策略，用于柔性消弧装置，可同时精确调节输出电流与中性点电压，有效抑制高/低阻接地故障下的故障电流与电压，解决PID/LADRC稳态误差及传统电压法在线路压降下失效问题。
解读: 该滑模控制策略对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统在配网侧故障穿越、主动谐波/不平衡补偿等场景具有重要参考价值。其电压-电流协同控制思想可增强PCS在弱电网或含高阻接地故障工况下的暂态响应与补偿精度，建议在新一代构网型PCS固件中集成SMC-ERL算法模块，并结合iSol...
一种考虑极端降雨时空特性的混合数据与知识驱动的分布式光伏系统风险预测方法
A Hybrid Data and Knowledge Driven Risk Prediction Method for Distributed Photovoltaic Systems Considering Spatio-Temporal Characteristics of Extreme Rainfalls
Yuxuan Wang · Bin Zhou · Cong Zhang · Siu Wing Or 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月
本文提出一种结合基于知识与数据驱动的电气安全风险（ESR）预测方法，该方法考虑了极端降雨的时空特征，旨在识别因内涝导致高停机风险的分布式光伏系统（DPVS）。首先，建立了分布式光伏系统内涝的二维水动力偏微分模型，以推导极端降雨在时空异质性条件下淹没深度的动态分布。开发了一种基于快速图像分割的风险分区算法，以提取暴雨及内涝的非均匀空间分布和时间波动性，从而将分布式光伏系统划分为具有不同电气安全风险程度的多个区域。然后，从数学角度提出了一种基于知识的、考虑淹没深度和寄生电容的泄漏电流分析方法，以揭示...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对分布式光伏系统极端降雨风险预测的研究具有重要的工程应用价值。当前我国分布式光伏装机规模快速增长，但极端天气导致的系统停机和电气安全事故已成为影响发电效率和资产安全的关键因素。该研究提出的知识与数据混合驱动方法，通过二维流体动力学模型模拟积水深度的时空演化，并结合漏电...
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