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基于分相角分析的两级光伏并网系统建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Two-stage Photovoltaic Grid-connected System Based on Phase-by-phase Angle Analysis
Ronglong Wang · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
级联DC-DC变换器与DC-AC逆变器系统（CDCACS）广泛应用于可再生能源并网系统，其稳定性是系统可靠运行的基础。现有阻抗或平均模型难以分析倍周期分岔等复杂非线性行为，而离散时间映射（DTM）模型虽可实现，但难以适用于不同开关频率的级联系统且建模复杂。此外，CDCACS状态方程时变且无传统平衡点，无法直接应用Lyapunov间接法分析稳定性。为此，本文提出基于分相角分析（PAA）的逆变器离散时间映射模型（ACDTM），将时变系统转化为时不变系统，显著降低建模复杂度，并能准确预测系统倍周期分岔...
解读: 该分相角离散时间映射建模方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的稳定性设计具有重要价值。针对两级拓扑（Boost+逆变器）系统，该方法可精确预测倍周期分岔等非线性失稳现象，突破传统阻抗分析局限。可直接应用于：1）SG250HX等大功率组串逆变器的DC-DC与逆变级联控制参数优化；2）Pow...
基于磁场测量的功率模块键合线脱落在线状态监测
Online Condition Monitoring of Bonding Wires Lift-Off in Power Modules Based on Magnetic Field Measurement
Weili Guo · Guochun Xiao · Laili Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
摘要：近年来，引线键合型功率模块是应用最为广泛的功率半导体模块封装形式之一，而键合线是这类模块中最薄弱的环节之一。在功率循环和温度波动的长期作用下，应力和应变会使键合线容易出现裂纹，最终导致断裂或脱焊，从而影响功率模块的可靠性。因此，监测功率模块的健康状态至关重要。本文提出了一种利用单轴磁场传感器实时监测键合线脱焊的方法。文章首先对功率模块键合线附近的磁场进行了分析，指出键合线脱焊时磁场会发生变化。其次，采用有限元方法对磁场进行仿真，确定了键合线脱焊时磁场变化率最大的区域，并将磁场传感器放置在该...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于磁场测量的功率模块键合线脱落在线监测技术具有重要的应用价值。功率半导体模块是光伏逆变器和储能变流器的核心器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行。键合线作为模块内部最薄弱的环节，在功率循环和温度波动下容易发生疲劳失效，这是导致逆变器现场故障的主要原因之一。 该技术...
一种融合多模态扩散生成与轻量化分割的光伏缺陷智能诊断框架
A PV defect intelligent diagnosis framework integrating multimodal diffusion generation and lightweight segmentation
Lei Xu · Jiale Xiao · Xiaoyu Ji · Yibo Zhang 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 确保光伏（PV）系统长期可靠性和效率需要精确且智能化的缺陷监测策略。为解决这一问题，本研究提出了一种创新的缺陷图像生成方法——CAM-Diffuse，该方法结合二值掩码约束与基于文本-视觉的多模态特征融合技术，能够生成高保真且可控的缺陷图像，有效扩充训练数据集，并提升模型的泛化能力。此外，本研究还提出了一种轻量级实例分割网络LightSegDETR。该网络集成了DGBlock模块，通过深度可分离卷积（DWConv）与幽灵卷积（GhostConv）相结合的方式优化计算效率；在网络的颈部结构中...
解读: 该轻量化光伏缺陷诊断框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器具有重要应用价值。CAM-Diffuse多模态数据增强技术可优化我司MPPT算法的故障识别准确率,LightSegDETR网络在Jetson Nano边缘设备上实现28FPS实时检测,参数量降低50%,非常适合集成到...
双三相永磁同步电机系统中基于三电平NPC逆变器与输出滤波器的电流谐波最小脉宽调制
Current Harmonic Minimum Pulse Width Modulation for Dual Three-Phase PMSM System With 3L-NPC Inverter and Output Filter
Chuanqiang Lian · LiYuan Guo · GuanDa Xu · Fei Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
双三相永磁同步电机（DTP - PMSM）在风力发电、电动汽车和飞轮储能等领域有着广泛的应用。降低双三相永磁同步电机的电流谐波有利于提高运行效率、减少噪声和振动以及改善电磁兼容性，这对于提升系统的整体性能具有重要意义。本文主要研究采用三电平中点钳位（3L - NPC）逆变器和输出滤波器的表贴式双三相永磁同步电机的电流谐波最小脉宽调制（CHMPWM）方法。基于系统模型，推导了开关角与电机谐波电流之间的关系，并建立了电流谐波最小脉宽调制的数学模型。此外，通过求解所建立的优化问题，可以得到使电流谐波最...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项针对双三相永磁同步电机系统的电流谐波最小化PWM技术具有显著的战略价值。该技术在飞轮储能系统、风电变流器及电动汽车驱动等领域的应用场景，与我司储能系统、新能源车载电源及风电变流器产品线高度契合。 技术层面，该方案通过优化三电平NPC逆变器的开关角度，并创新性地将输出滤...
基于硅衬底并采用刻槽n+-GaN帽层与局域钝化层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管以提升优值和动态特性
AlGaN/GaN-based SBDs grown on silicon substrates with trenched n+-GaN cap layer and local passivation layer to improve BFOM and dynamic properties
Zhizhong Wang1Jingting He2Fuping Huang2Xuchen Gao1Kangkai Tian2Chunshuang Chu2Yonghui Zhang1Shuting Cai2Xiaojuan Sun3Dabing Li3Xiao Wei Sun4Zi-Hui Zhang5 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
本文设计并制备了在硅衬底上具有刻槽n+-GaN帽层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。研究表明，n+-GaN帽层可向AlGaN/GaN沟道注入更多电子，使二维电子气密度提高一倍，比导通电阻降至约2.4 mΩ·cm²。通过干法刻蚀形成刻槽结构消除关态表面漏电，并在场板沉积前引入Si₃N₄钝化层，有效抑制刻蚀导致的表面缺陷，使漏电流降低至约8×10⁻⁵ A·cm⁻²，击穿电压达876 V，Baliga优值提升至约319 MW·cm⁻²。该Si₃N₄层还可抑制电子捕获与输运过程，显著改善动态导通电阻...
解读: 该硅基GaN肖特基二极管技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。刻槽n+-GaN帽层技术使比导通电阻降至2.4 mΩ·cm²，Baliga优值达319 MW·cm⁻²，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的同步整流电路，降低导通损耗15-20%。局域钝化层抑制动态导通电阻退化的方案...
整数槽表面贴装永磁风力发电机短路故障后去磁扭矩脉动研究
Investigation of Post-Demagnetization Torque Ripple in Integer-Slot Surface-Mounted PM Wind Power Generators after Short-Circuit Faults
Yidong Du · Qinghuai Shi · Haolan Zhan · Zekai Lyu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月
本文研究了整数槽表贴式永磁（SPM）风力发电机在三相短路（3PSC）故障后的永磁体退磁转矩脉动。首先，通过对三相短路电流产生的去磁磁动势进行解析建模，分析了永磁体的退磁分布规律。研究发现，存在一条最严重的退磁线，该退磁线沿旋转方向偏离永磁体磁极轴线。退磁程度沿径向远离气隙方向以及周向两侧逐渐减小。此后，文章分别通过分析齿槽转矩和反电动势谐波来研究永磁体退磁后的转矩脉动。研究发现，在永磁体温度较低时，随着退磁程度加剧，齿槽转矩减小；而在永磁体温度较高时，齿槽转矩先减小后增大。此外，随着退磁程度加剧...
解读: 从阳光电源风电变流器和新能源发电系统业务视角来看，这项关于永磁风力发电机退磁后转矩脉动的研究具有重要的工程应用价值。 该研究深入揭示了表贴式永磁发电机在三相短路故障后的退磁机理和性能演变规律，这直接关系到我们风电变流器系统的容错设计和故障预测能力。研究发现的"最严重退磁线"分布特征以及温度依赖的转...
一种集成实验与数值研究的竹节形流场设计下风冷式质子交换膜燃料电池性能及传热传质动力学
An integrated experimental and numerical investigation of performance and heat-mass transport dynamics in air-cooled PEMFCs with a bamboo-shaped flow field design
Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...
解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...
电网连接型多能系统的整体优化：生物质与灵活储能的集成
Holistic optimization of grid-connected multi-energy systems: Biomass and flexible storage integration
Jie Ji · Yinqi Xi · Yibai Wang · Jia Xiao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 本研究针对苏北地区多能系统（MES）容量及灵活储能优化中的关键挑战，重点探讨了生物质能、风能与光伏发电源的集成问题。该研究对于提升绿色可再生能源的高效与可持续利用具有重要意义，是应对能源危机和环境问题的关键途径。本研究采用了一种生物质与灵活储能（BMFS）策略，涵盖风力涡轮机、光伏发电机、生物质供电单元以及储能系统的集成。通过运用集合经验模态分解-共生生物搜索-径向基函数（EMD-SSA-RBF）优化算法，在多种负荷条件下对系统性能进行了仿真模拟，旨在实现电网供需之间的平衡。该算法结合了E...
解读: 该多能源系统优化研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的EMD-SSA-RBF算法可启发iSolarCloud平台的预测性维护优化,提升储能系统在风光生物质混合场景下的调度精度。GBGT稳定供电策略可借鉴至VSG虚拟同步发电机控制技术,增强电网稳定性。研究...
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