Qian Liu · Yanchang Liang · Zuan Zhang · Miao Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月

为便于继电保护操作并缓解电压不平衡状况，近期规范要求基于并网电压源型逆变器的电源（GFM IBRs）采用负序控制。为满足这一要求，必须在控制系统中集成序分解模块（SDMs）以检测和提取序分量。然而，SDMs的引入会在dq坐标系中引发交叉耦合效应，可能使GFM IBRs易受次同步振荡（SSOs）影响，而此前这方面尚未得到深入研究。本研究弥补了这一空白，首先利用含SDMs的GFM IBRs的单输入单输出小信号模型探究稳定性问题。为降低SSO不稳定风险，基于基本混合同步控制原理，提出了一种阻尼增强控制...

解读: 从阳光电源构网型逆变器产品线的技术演进视角来看，这项关于序分量解耦控制的同步稳定性研究具有重要的工程应用价值。当前电网规范要求构网型逆变器具备负序控制能力，以应对不平衡电压工况并保障继电保护装置的正确动作，这与阳光电源在复杂电网环境下的产品适应性需求高度契合。 该论文揭示的核心问题——序分量解耦模...

Jianbo Jiang · Heng Wang · Shangzhi Pan · Fei Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

高效率与高功率密度是电力电子变换器的发展趋势。传统LCL滤波器存在铁心利用率低和体积冗余大的问题，制约了并网逆变器功率密度的提升。三相系统中滤波电感数量增多，体积冗余问题更为突出。现有磁集成技术在纹波衰减能力上存在不同程度的退化。为此，本文提出一种具有增强纹波衰减能力的三相全磁集成LCL（TPFMI-LCL）滤波器，将所有滤波电感集成于同一磁芯，消除体积冗余，并通过合理设计磁芯参数实现体积与损耗的协同优化。相比传统三相LCL滤波器，所提结构在减小体积的同时提升了纹波抑制能力。实验样机验证了该方案...

解读: 该三相全磁集成LCL滤波器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过将六个滤波电感集成于单一磁芯，可显著提升PowerTitan大型储能系统的功率密度，降低系统成本。增强的纹波衰减能力可改善并网电能质量，满足严格的并网标准要求。该技术与阳光电源现有的三电平拓扑和SiC...

Xinghong Luo · Xuliang Yao · Tuo Zhao · Jingfang Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

针对数据中心三相LLC谐振变换器多个分立变压器降低功率密度和效率的问题,提出基于PQ磁芯的新型三相磁集成变压器设计。通过优化多层绕组结构确保高频下并联绕组均流,通过相邻相共享边柱减小磁芯体积和重量。磁路分析、有限元仿真和实验验证了可行性。相比传统磁集成方法,无需定制磁芯简化制造。相比多个分立变压器,磁芯体积和重量减少14.3%。构建并测试了两级15kW三相LLC谐振变换器。

解读: 该磁集成变压器技术对阳光电源数据中心和储能系统电源模块设计有重要价值。PQ磁芯集成方案可应用于ST储能变流器的DC-DC变换级,提高功率密度并降低成本。多层绕组优化技术对阳光电源LLC谐振拓扑产品的高频磁性元件设计有指导意义。14.3%的体积重量优化对PowerTitan等大型储能系统的空间和热管理...

He Xu · Lianjie Wang · Chushan Li · Wuhua Li 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年9月

与传统燃油汽车不同，电动汽车的空调系统不仅要承担车厢的热管理，还要负责电池系统的热管理，甚至包括电机控制的热管理。对制冷和制热功率的高要求导致电动汽车的续航里程大幅减少。作为空调系统的核心，电动压缩机在电动汽车的热管理中起着至关重要的作用。本文表明，与硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）相比，碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）更适用于 800V 电动汽车的电动压缩机。本文从系统能效、压缩机运行边界、噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能以及系统小型化趋势等方面...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文关于SiC MOSFET在800V电动汽车空调压缩机中的应用研究，为我们在新能源电力电子领域的技术演进提供了重要参考价值。 首先，论文系统论证了SiC MOSFET相比传统Si IGBT在高压应用中的优势，这与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器领域的技术路线高度契合。...

Maoyang Pan · Erping Deng · Xia Wang · Yushan Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

如今芯片表面严重的横向温度梯度可显著降低功率半导体器件寿命。目前提取芯片表面横向温度梯度的主要方法包括红外IR相机和有限元仿真。然而前者需要破坏封装，后者可能耗时费力且精度存在挑战。本文推导了横向温度梯度的表达式，研究了影响因素及其含义。以常见三类线键合功率半导体器件为例，提出一种估计横向温度梯度的方法。实验验证了该方法的有效性和准确性，分立器件误差在13%以内，模块误差在1%以内。尽管验证需要破坏性封装进行IR测量，但后续应用可通过主要取决于器件类型的预校准有效性因子实现非破坏性估计。实际应用...

解读: 该功率器件横向温度梯度估计研究对阳光电源功率模块可靠性设计有重要参考价值。非破坏性估计方法通过预校准有效性因子避免开封测试可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块在线健康监测。1%模块误差和13%分立器件误差的高精度估计为阳光iSolarCloud平台的数字孪生热管...

Tong Wang · Zhenyu Sun · Zhe Lv · Wei Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

为提高短路故障后风电储能系统的频率响应能力，提出一种协调控制策略。首先，分析了风电储能功率对频率上升阶段频率变化率以及恢复阶段频率极值的影响。基于该分析，引入与频率扰动严重程度相关的可变权重系数，建立用于确定风电储能参考功率的优化模型。随后，评估了风力发电机组在故障穿越和稳态运行期间的调频能力。通过考虑转子能量平衡得出风力发电的参考功率，再将该值与风电储能参考功率进行比较，以确定所需的参考功率。最后，在四机两区域系统和某特定地区的实际系统上进行了仿真。结果表明，所提出的控制策略能有效减小频率波动...

解读: 该风储协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中超级电容与电池的功率分配逻辑可优化ST储能系统的混合储能配置方案，快速惯性支撑由超级电容响应，持续一次调频由电池承担，提升频率响应速度。协调控制机制可集成到阳光电源构网型GFM控制策略中，增强风光...

Xiao Yang · Yuanzheng Li · Yong Zhao · Yang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年1月

高斯混合模型（GMM）与狄利克雷过程混合模型（DPMM）常用于刻画电力系统中的不确定性，通常采用期望最大化（EM）算法求解。然而，在处理大规模不确定变量数据时，传统方法难以在较低时间消耗下准确获取模型参数。为此，本文提出一种考虑隐变量相互辅助的GMM不确定性建模方法。首先构建不确定变量的GMM，利用条件概率描述隐变量间的相互辅助关系；进而改进EM算法，在E步和M步中引入条件概率，并重新推导GMM参数的闭式解。基于澳大利亚实际风电与负荷数据的实验结果表明，所提方法在建模效率与精度方面均优于传统GM...

解读: 该研究提出的GMM不确定性建模方法对阳光电源储能和风电产品具有重要应用价值。该方法可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的功率预测与调度优化,提升系统对风电、负荷等不确定性的建模精度。特别是在大规模储能电站中,该方法可提高计算效率,为iSolarCloud平台提供更准确的发电/用电预测...

Xuze Wang · Wu Chen · Haixi Zhao · Jianxi Lan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

为适应可再生能源的接入，软常开点（SNOP）被用于提升交流配电网的灵活性。背靠背电压源换流器（BTB-VSC）是常用的SNOP拓扑，现有控制方法通常一端控直流电压，另一端控功率或交流电压，但依赖于断路器与控制模式的同步切换。本文提出一种将SNOP视为等效串并联模块的集成控制方法：并网时建模为统一潮流控制器（UPFC）实现潮流调控；短路或孤岛时则等效为阻抗，有效抑制短路电流并自适应支撑孤岛电压。设计了并网过程中的预同步策略，并建立小信号模型以整定参数。实验平台验证了该方法在不间断传输与并网运行下的...

解读: 该SNOP集成控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。BTB-VSC的UPFC等效建模可直接应用于储能系统的并网控制，实现潮流灵活调控；短路电流抑制与孤岛自适应支撑功能可增强ST储能变流器的电网适应性，提升构网型GFM控制性能。预同步并网策略可优化储能系统...

Qing Cai · Saisai Wang · Huiqin Zhao · Jinjie Zhu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月

多维检测与信号放大的结合为高灵敏度光电检测提供了新机遇。据我们所知，在这项工作中，我们首次展示了一种基于氮化镓（GaN）的双向雪崩光电探测器，其具备双波段紫外探测能力。该器件的特点是两个雪崩光电二极管相对设置且共享一个公共p层，使得其在正向和反向偏置电压下均能实现雪崩倍增。在正向模式下，该器件的探测截止波长为365 nm；而在反向偏置模式下，其截止波长为281 nm，处于日盲紫外波段。同时，我们也清晰地阐述了双向工作模式下的载流子倍增和输运机制。这种双波段探测方法对准确的信号识别具有显著的促进作...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN的双向雪崩光电探测器技术虽然属于半导体光电探测领域，但其核心设计理念与我们在光伏逆变器和储能系统中的光电转换、信号检测需求存在潜在关联性。 该技术的双波段紫外探测能力（365nm和281nm可切换）为光伏系统的智能化监测提供了新思路。在大型光伏电站运维中，紫...

Qiangsong Zhao · Qifan Wang · Hongwei Zhang · Yuanqing Xia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

基于重复控制的扩张状态观测器（RC - ESO）提高了周期性谐波扰动的估计精度。然而，它存在扰动估计收敛速度慢、稳态估计精度有限以及缺乏系统设计等问题。本文提出了一种基于新型重复控制扩张状态观测器（NRC - ESO）的改进型自抗扰控制（ADRC）电流控制方案。采用理想补偿滤波器来设计NRC - ESO，实现了更快的扰动估计收敛速度。此外，在NRC - ESO中嵌入零相位低通滤波器，以减小电流稳态误差并减轻传感器高频噪声的影响。阐述了基于NRC - ESO的自抗扰控制（NRC - ESO - A...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于改进型重复控制扩张状态观测器的自抗扰控制技术（NRC-ESO-ADRC）具有重要的应用价值。在弱电网和畸变电网环境下，该技术能够显著提升并网逆变器的谐波抑制能力和鲁棒性，这直接契合了阳光电源在复杂电网环境中的产品性能优化需求。 对于光伏逆变器和储能变流器产品线，该...

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...

Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Changdong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

随着工业4.0的发展和可持续能源需求的增长，电力电子在众多领域中的应用日益关键。然而，电磁干扰（EMI）问题严重影响系统可靠性与性能。EMI滤波电感作为抑制传导干扰的核心元件，其精确表征与建模至关重要。本文综述了EMI滤波电感的高频建模方法、材料特性、寄生参数提取及其在实际电路中的行为表征，比较了现有模型的适用性与局限性，并探讨了面向宽禁带器件应用的建模挑战与未来发展方向，为高性能EMI滤波器设计提供理论支持。

解读: 该EMI滤波电感建模技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，精确的高频建模可优化EMI滤波器设计，降低传导干扰，提升系统电磁兼容性。针对SiC/GaN宽禁带器件应用，该综述提出的寄生参数提取方法可支撑三电平拓扑的高频开关优化。在SG系列1500...

Fangwei Xu · Kai Guo · Chuan Wang · Jing Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

现有电压暂降频率（VSF）估计方法未充分考虑污秽等级、雷电等级、风区等级和鸟害等级等多种线路特征因素对短路故障的影响，导致估算结果与实际存在较大偏差。实际上，电压暂降主要源于输电线路的瞬时短路故障，而此类故障同时受环境特征因素（如雷电、风区等级）和线路固有特征因素（如线路长度、运行年限）共同影响。为此，本文提出一种融合多特征因素的线路故障模型以提高VSF估计精度。该方法包括三步：首先采用随机森林算法计算线路故障概率，其次基于自适应核密度估计（AKDE）确定故障位置分布，最后利用故障点法估算VSF...

解读: 该电压暂降频率估计方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。通过融合多重环境特征因素的故障预测模型,可提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网适应性。具体应用包括:(1)优化储能PCS的电网故障穿越(LVRT)控制策略;(2)提高光伏逆变器的电网故障预判能力,实现主动防护;(3)为i...

Yiqian Wang · Qi Zhao · Wen Zhang · Tingting Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

随着光伏系统在电力系统中的渗透率不断提高，光伏并网系统的低电压穿越（LVRT）控制受到广泛关注。本文提出一种适用于两级式光伏并网系统的多目标双层LVRT控制策略，在不对称故障下兼顾正负序电压支撑能力与系统安全运行。交流层控制网侧逆变器，直流层调节升压变换器。交流层实施电网电压支撑策略，提升公共耦合点的正负序电压；通过自适应调节电流参考值，在实现最大电压支撑的同时抑制逆变器过流与直流链路电压振荡。直流层根据交流层提供的功率参考，利用补偿电流快速稳定直流电压。仿真与实验结果验证了该策略在不同工况下的...

解读: 该多目标双层LVRT控制策略对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。其双层协同控制架构可直接应用于两级式拓扑产品：网侧逆变器实现电网电压支撑与过流抑制，DC/DC变换器快速稳定直流母线电压。该策略的自适应电流参考调节机制可增强阳光电源产品在不对称故障下的正负序电压...

Yang Wu · Heng Wu · Fangzhou Zhao · Zichao Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

基于交流电力电子技术的电力系统的基波频率可能会偏离其标称值，并且该频率会受到变流器控制动态特性的显著影响。针对系统参考坐标系的选择，本文提出了两种电压源型变流器（VSC）的阻抗建模方法，用以捕捉基波频率的动态特性。第一种方法是在标称频率的参考坐标系下对VSC进行建模，而第二种方法是在基波频率可变的参考坐标系下对VSC进行建模，因此，基波频率在阻抗模型中被表示为一个额外的端口变量。本文从数学上证明，若在第二种方法中对VSC的控制延时和功率级建模时考虑频率动态特性，则这两种阻抗模型在本质上是等效的。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于电压源变流器（VSC）阻抗建模的研究具有重要的工程应用价值。随着公司光伏逆变器和储能系统在新型电力系统中的渗透率不断提升，基频动态特性对系统稳定性的影响日益凸显，特别是在弱电网接入和多机并联场景中。 该论文提出的两种阻抗建模方法——固定标称频率参考系和变频率参考系...

Peng Gu · Shibo Wang · Peng Zhao · Xingzhen Guo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

感应式无线电能传输（IPT）技术有望通过级联绝缘子为高压电位点智能电网状态感知设备提供米级无线供电。然而，铝制法兰等金属器件会严重影响功率传输性能。本文提出一种IPT系统穿越金属器件的磁场重构方案，可显著抑制铝制法兰引起的耦合系数衰减与涡流损耗。基于电磁场理论分析该方案的作用机理，并优化关键参数以提升性能。建立电路与磁路模型，对MCS-IPT复合系统进行分析，搭建原型系统模拟含IPT的两级支柱绝缘子结构。对比分析不同工况下系统的多组分损耗，结果表明，在铝制法兰影响下引入所提MCS后，系统传输效率...

解读: 该磁场重构IPT技术对阳光电源智能电网监测设备供电方案具有重要应用价值。在高压输电线路绝缘子串的状态监测场景中，可为传感器节点提供跨金属法兰的无线供电，解决传统有线供电的绝缘难题。技术可应用于：1）iSolarCloud云平台的高压侧智能传感器供电系统，实现绝缘子温度、湿度、污秽度的在线监测；2）大...

Yue Wang · Shouxiang Wang · Qianyu Zhao · Wang Zhang · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要 尽管光伏发电被广泛认为是一种清洁且可再生的能源，但它也增加了建筑物火灾风险以及潜在的结构损坏。光伏组件持续输出的高电压直流电（DC）在消防作业过程中带来了显著的电击风险。水作为一种成本低廉且高效的灭火剂，常用于扑灭光伏系统火灾。然而，使用水灭火存在电流通过水流传播的风险，从而增加电击发生的可能性。目前现有模型所涵盖的光伏组件电流水平、灭火距离、以及所用水枪的流量和压力范围相对有限，尤其缺乏针对更高电流水平和大流量水枪的有效安全距离计算模型。为解决现有模型与实际工况之间的差异，本研究旨在分析...

解读: 该光伏消防安全距离模型对阳光电源SG系列逆变器及大型地面电站具有重要应用价值。研究揭示的高压直流电击风险为我们的1500V系统设计提供安全参考依据。建议在iSolarCloud平台集成火灾预警模块,结合逆变器快速关断技术和直流拉弧检测算法,实现故障时自动降压或断电。针对大型储能系统PowerTita...

Jian Wei · Guangjuan Qiu · Baoquan Kou · Xiaobao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

由于无死区时间的特性，双降压拓扑结构在高精度应用中颇具吸引力，并且通过注入偏置电流来消除过零失真。然而，随着母线电压的升高，由于偏置电流运行的限制以及开关器件寄生参数的影响，很难保证电流响应速度和精度。因此，本文提出一种结合碳化硅（SiC）功率器件的低电压应力谐振双降压软开关拓扑结构，以实现快速响应和高精度。首先，介绍了偏置电流和软开关拓扑的原理。然后，结合偏置电流解耦以及零电流开关和零电压开关的实现，对控制策略进行了分析。此外，基于考虑寄生参数的谐振电路，阐述了影响电压和电流应力的因素。最后，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于SiC器件的高精度软开关技术具有重要的应用价值。该技术采用谐振双Buck拓扑结合碳化硅功率器件，在500V母线电压下实现100kHz开关频率，有效解决了传统拓扑在高压应用中的响应速度和精度瓶颈问题。 对于光伏逆变器业务，该技术的无死区时间特性和偏置电流注入方案能够...

Wenhui Li · Yuxuan Li · Jiancheng Zhao · Junzhong Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

为提升电动汽车充电系统的功率密度与效率，Boost型集成双有源桥（BI-DAB）变换器备受关注。然而，传统调制策略的零电压开关（ZVS）范围有限且优化灵活性不足，影响效率并制约其应用。本文提出一种软硬件结合的多目标优化调制策略，通过建立完整的ZVS模型并考虑励磁电感的影响，结合励磁电感优化设计与移相调控，实现全范围ZVS运行。该策略还支持无缝模式切换，有效实现功率因数校正与准最优电流应力。实验研制了2 kW/150 kHz的GaN基BI-DAB样机，峰值效率达96.6%，总谐波畸变率为1.5%。

解读: 该GaN基BI-DAB全范围ZVS调制策略对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。通过软硬件协同的多目标优化，实现全工况ZVS运行，峰值效率96.6%、THD仅1.5%，可直接应用于阳光电源OBC产品的功率密度提升与效率优化。其励磁电感优化设计与移相调控相结合的方法，为ST储能变流器的双向DC-...

Cheng Zhao · Laili Wang · Junhui Yang · Shijie Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

在桥臂结构中，虚假栅源电压（串扰电压）可能导致一个开关在其互补开关开通期间误触发。现有研究多将开关视为单芯片，但在大电流SiC功率模块中，每个开关由多个并联SiC MOSFET（PSMs）构成，其串扰特性与单管存在差异。本文通过理论分析与实验研究发现，电源网络失配引起的不平衡电压会在PSMs的串扰电压中引入额外的差模振荡分量，该分量无法被有源密勒钳位（AMC）有效抑制。为此提出两种抑制方法：一是在驱动回路中集成小型共模电感（CM），二是在PSMs两端并联额外SiC肖特基二极管（SBD）。通过基准...

解读: 该研究针对SiC桥臂功率模块的串扰抑制技术，对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块设计具有重要价值。文中提出的共模电感集成和SBD并联方案，可直接应用于PowerTitan大型储能系统中多芯片并联SiC模块的桥臂设计，有效抑制电源网络失配导致的差模振荡，降低误触发风险。该技术可提...