Meiling Zhao · Kailiang Yu · Feng Yu · Xuhui Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对传统容错控制和故障检测系统缺陷,提出中点连接n×3相表贴式永磁同步电机(SPMSM)的免诊断被动容错控制(PFTC)方案。为降低驱动器成本、体积和复杂度,采用单逆变器并联驱动n×3相电机,这是实现被动容错的前提。结合传统三相PMSM的id=0控制策略和磁场定向控制技术,n×3相SPMSM经历双相开路故障后可实现自愈能力。因PFTC方案无需故障诊断过程,可从根本上避免误诊和诊断延迟影响。此外无需优化故障前后调制策略、电机模型或参考电流,实现不同运行状态间平滑切换。PFTC方案不仅可在多种运行工...

解读: 该被动容错n×3相电机驱动技术对阳光电源高可靠性电机驱动系统有重要应用价值。免诊断PFTC方案可应用于新能源汽车和工业驱动系统,提高系统容错能力并降低成本。单逆变器并联驱动架构对阳光电源多相电机控制器设计有借鉴意义。该技术对ST储能系统的飞轮储能和关键电机驱动应用有可靠性提升潜力,可减少传感器和诊断...

Wenchao Miao · Qiqi Chen · Fengyun Zhi · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

电弧电流是住宅直流微电网和屋顶光伏系统等发电系统中电弧故障检测的关键参数。针对直流电弧的复杂性，本文提出一种结合时间序列区间预测与等效电路模型的混合直流电弧电流模型。研究了电弧电流与电极分离速度、弧长、电压及电流水平之间的关系，利用置信区间确定电弧电流的动态特性变化范围，通过等效电路描述其稳态特性。实验结果表明，该混合模型能有效反映电弧电流的实际时域行为，相似度超过94.95%，可准确预测电弧电流，适用于住宅直流微电网与屋顶光伏系统的电弧故障检测。

解读: 该低压直流电弧检测技术对阳光电源户用光伏系统和储能产品具有重要安全价值。直流电弧是SG系列户用逆变器、ST系列储能变流器及直流侧连接器的重大安全隐患，传统检测方法难以应对复杂工况。该研究提出的时间序列区间预测与等效电路混合模型，可精准识别电弧电流动态特性（相似度>94.95%），可直接应用于阳光电源...

Xiaodong Liang · Muhammad Talha · Jason Pannell · Hanguang Su 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

摘要：随着可再生能源在配电网中渗透率的不断提高，微电网成为电网现代化的基本组成部分。可再生分布式发电（DG）单元通过配备先进控制方案的接口逆变器接入微电网，这些逆变器在微电网运行中起着至关重要的作用。然而，分布式发电接口逆变器可能会因各种故障而失效。本文利用实验室中的 Opal - RT 实时模拟器测试平台，对一台 2 千瓦的三相两电平传统电压源逆变器（VSI）进行了开关管开路故障的实验研究。在健康状态以及 21 种单开关管和多开关管开路故障条件下，分别实施了三种电网形成逆变器控制方案（下垂控制...

解读: 该实时仿真研究方法对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的可靠性优化具有重要价值。基于OPAL-RT的硬件在环测试可有效验证我司产品在开路故障工况下的响应特性,为iSolarCloud平台的故障诊断算法提供优化依据。该方法可应用于SG350HX等大功率组串式逆变器的开关器件可靠性验证,以...

Guangtong Ma · Chunxing Yao · Shuai Xu · Guanzhou Ren 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月

摘要：多个开路（OC）故障严重影响了有源中点钳位（ANPC）逆变器的可靠运行。为实现对三电平ANPC（3L - ANPC）逆变器多个OC故障的快速准确检测，本文将轻量级卷积神经网络（CNN）部署到边缘计算板上。具体而言，所提出的在线诊断方法包括离线训练和在线部署。在离线训练阶段，设计了多源信息融合方法以促进有效特征提取，从而提高所设计CNN的预测精度。此外，采用特定的优化框架来简化离线训练过程。在在线部署方面，通过使用TensorRT实现训练好的CNN的轻量级设计，以降低计算成本并加快诊断速度。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于边缘计算的ANPC逆变器多重开路故障实时诊断技术具有重要的应用价值。ANPC（有源中点钳位）拓扑作为三电平逆变器的重要技术路线，在我司大功率光伏逆变器和储能变流器产品中已有广泛应用，其效率和功率密度优势明显，但多重开路故障一直是影响系统可靠性的关键痛点。 该论文提...

Ratnakar Nutenki · Aurobinda Routray · Ashok Kumar Pradhan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

现代电力负载日益复杂，对传统的电弧故障检测方法构成了挑战，这需要采用复杂的方法来进行可靠识别。本研究探讨了低压配电系统中的电弧/火花放电行为，尤其关注嵌入了电力电子元件的现代家用电器对其产生的影响。通过实验观察并结合电压 - 电流滞后和能量平衡等物理原理，建立了电弧/火花放电的非线性等效电路模型。该模型纳入了动态参数，如电弧时间常数和碳桥电阻，以分析它们对放电特性的影响。为了分析实际负载条件下的电弧放电行为，对包括变阻器、搅拌机、笔记本电脑、微波炉和吸尘器等具有代表性的电器进行了大量实验室实验。...

解读: 该电弧故障检测技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能系统中，电力电子变流器的高频开关特性易与故障电弧混淆，研究揭示的电弧高频特征与波形畸变规律可优化PowerTitan系统的直流侧电弧检测算法，降低误报率。在SG光伏逆变器中，可改进直流拉弧保护功能，提升1500V高压系统安全性。在新能...

Khaled Alnuaimi · Ameena Saad Al-Sumaiti · Mohamad Alansari · Huai Wang 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年5月

向光伏（PV）系统等可再生能源转型对于社会进步至关重要，有助于抵消化石燃料的负面影响。然而，管理光伏系统面临着重大挑战和经济影响。光伏故障一旦发生，需要迅速检测和解决，这会加重经济负担。有效的故障诊断在很大程度上依赖于光伏电站监测和能源管理系统的数据。过去，光伏监测主要依靠人工检查，但无人机（UAV）技术提供了一种更高效、更全面的解决方案，它提高了安全性，能提供详细的图像、具备可扩展性、可进行环境监测以及开展先进的数据分析。本研究利用深度学习（DL）方法对光伏系统的健康状况进行监测，重点分析无人...

解读: 该深度学习健康监测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。LSTM时序建模方法可直接集成至SG系列光伏逆变器的智能诊断模块，通过分析MPPT工作曲线、直流侧电压电流等运行数据，实现组件热斑、遮挡、PID效应等故障的早期预警。对于PowerTitan大型储能系统，该技术可监测...

Wei Chen · Zhiqi Liu · Zhiqiang Wang · Chen Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出一种基于零状态守恒方程（ZSCE）的对称多相无刷直流电机（BLDCM）驱动系统开路故障诊断方法。针对现有技术在非理想条件下故障识别能力弱、特征提取困难及算法复杂等问题，该方法通过推导多相电流零状态守恒方程，利用故障前后电流守恒关系提取暂态特征，实现逆变器开关管开路与电机绕组开相故障的快速检测与辨识。通过分析ZSCE正负性可定位故障开关，且方法不依赖控制策略与电机参数，对转速与负载变化鲁棒性强，适用于非正弦电流等非理想工况。九相BLDCM实验结果验证了该方法的有效性与鲁棒性。

解读: 该零状态守恒方程故障诊断技术对阳光电源多相电机驱动产品具有重要应用价值。可直接应用于新能源汽车电机驱动系统，通过电流守恒关系实现开关管与绕组开路故障的快速检测，提升车载OBC和电机控制器的可靠性。该方法不依赖电机参数和控制策略的特点，可增强ST储能变流器在非理想工况下的故障诊断能力，特别适用于多电平...

Jossias Zwirtes · Fausto Bastos Líbano · Luís Alvaro de Lima Silva · and Edison Pignaton de Freitas · IEEE Access · 2025年1月

车网互动技术通过双向充电实现电动汽车与电网的能量交换,但功率波动和电池寿命是关键挑战。本文提出基于模型预测控制的V2G功率调节策略,通过多步优化实现电网支撑、电池保护和用户需求的协调。

解读: 该V2G控制技术可应用于阳光电源双向充电桩产品。通过智能功率调节策略,实现电动汽车参与电网调峰调频,延长动力电池循环寿命,提升充电桩的电网友好性,为光储充一体化系统提供车网互动功能。...

Qi Liu · Lan Xiao · Qunfang Wu · Xiaopeng Zhao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

针对双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）驱动系统常见的开相故障（OPF），提出一种无需故障定位的自适应容错控制方法。该方法省去故障诊断环节，避免误判风险。通过分析OPF下DTP-PMSM的运行状态，在双dq坐标系中建立含故障电流角的统一参考电流模型，故障后可直接应用，无需重新定位故障相。故障电流角由锁相环（PLL）获取，轻载条件下仍能准确检测，且相比现有方案减少一个PLL环路，降低计算负担。所提方案无需调整控制结构、电机模型或变换矩阵，仅通过调节参考电流幅值系数即可实现最小铜耗、最大转矩与正常...

解读: 该自适应容错控制技术对阳光电源新能源汽车驱动系统和储能变流器产品具有重要应用价值。在电机驱动产品线，无需故障定位的容错策略可直接应用于车载电机控制器，通过PLL实时获取故障电流角，实现开相故障下的平滑切换，提升系统可靠性。对于ST系列储能变流器，该统一参考电流模型可借鉴至多相并联拓扑的相单元故障处理...

Zhenxiao Yu · Juanjuan Wang · Chuang Fu · Haifeng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

现有提升交流故障后LCC-HVDC恢复能力的方法多孤立考虑无功功率与相位偏移对换相裕度的影响。本文提出一种结合无功控制与触发角校正的综合控制策略，以增强系统的自恢复能力。首先分析了熄弧角控制下直流输电功率与逆变器吸收无功的可行域，揭示了相位偏移对换相裕度的影响；进而提出在交流故障及恢复过程中考虑动态无功平衡与相位偏移的LCC-HVDC控制修正方法。该方法在故障期间通过无功控制动态调节直流电流与熄弧角参考值，并在不同阶段实施差异化的相位偏移补偿以校正触发角；同时，将满足换相裕度要求的临界触发角作为...

解读: 该LCC-HVDC动态无功平衡控制方法对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）及构网型逆变器产品具有重要借鉴价值。研究中提出的无功-相位协同控制策略可应用于ST系列储能变流器的电网故障穿越功能优化：在电网电压跌落时，通过动态调节无功输出与触发角补偿，提升换相稳定性，避免系统脱网。特别是其临界触...

Ying Zhu · Bin Sun · Zhinong Wei · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月

本文提出了一种用于风力发电变流器开路故障（OCF）的鲁棒故障诊断框架，重点解决两大挑战对故障诊断的影响，即风速波动（由塔影效应、风切变和复杂环境条件引起）和噪声干扰。本文的主要贡献包括：1）采用派克变换的实时电流幅值归一化（RCAN）机制，用于动态信号校正；2）一种风自适应采样（WAS）策略，用于同步数据采集；3）一种新颖的混合深度学习架构，结合用于时间分析的改进门控循环神经网络（IGRNN）和用于空间特征提取的马尔可夫转移场残差网络（MTF - ResNet）。该方法通过WAS采样处理经RCA...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对风电变流器开路故障的鲁棒诊断技术具有显著的跨领域应用价值。尽管研究聚焦风电系统，但其核心方法论与阳光电源的光伏逆变器、储能变流器等电力电子设备的故障诊断需求高度契合。 该技术的创新点在于通过实时电流幅值归一化（RCAN）机制和风速自适应采样策略，有效应对了动态工况...

Min Wang · Feiyang Cheng · Min Xie · Gen Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

逆变器系统在航空航天、国防、交通运输、现代工业和电力系统中起着至关重要的作用，这促使学者和工程师们在故障诊断方面付出了大量努力。基于数据的方法在解决该问题时被广泛应用，因其可利用现有的历史数据，而无需进行复杂的数学建模，但它们在检测顽固的早期故障方面能力不足。因此，本文提出了一种深度多阶特征提取器（IMFE）用于逆变器系统的早期故障检测，该提取器能够深度提取统计特征并减少有害干扰。首先，采用一种在非相邻层之间具有短路径的密集结构，以实现多阶知识的复用。然后，对获取的特征进行优化，并舍弃低质量信息...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于逆变器系统早期故障检测的论文具有重要的工程应用价值。论文提出的密集多阶特征提取器（IMFE）方法，针对传统数据驱动方法在早期故障检测中的不足，通过密集连接结构实现多阶知识重利用和特征精炼，将故障检测率提升3.1%，这对于大规模光伏电站和储能系统的可靠性保障具有显著意...

Zaid Mahboob · M. Adil Khan · Ehtisham Lodhi · Tahir Nawaz 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年9月

光伏（PV）产业易受太阳能电池制造缺陷的影响。为准确评估太阳能光伏组件的效能，识别制造缺陷势在必行。传统的工业缺陷检测主要依赖高技能检查员进行人工缺陷评估，导致识别结果具有随机性和主观性。基于深度学习的光伏或太阳能电池故障检测因其卓越的效率和适用性，已成为主要研究领域。因此，本研究引入了一个基于SegFormer的故障检测框架，以实现光伏组件视觉缺陷检测过程的自动化，并对缺陷进行伪彩色处理。所提出的基于SegFormer的框架能够有效地将缺陷分为五类：裂纹缺陷、正面栅线缺陷、互连缺陷、接触腐蚀缺...

解读: 该SegFormer语义分割技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。可直接集成至SG系列光伏逆变器的智能诊断模块，通过无人机红外巡检图像实现电池级故障精准定位，提升预测性维护能力。其轻量级Transformer架构适合边缘计算部署，可嵌入PowerTitan大型储能系统的B...

Ayobami S. Edun · Cody LaFlamme · Evan J. Benoit · Cynthia Furse 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月

扩频时域反射法（SSTDR）已被用于检测电缆、飞机布线和光伏（PV）装置中的各类故障。一个显著的问题是，由于大多数使用反射法的方法都基于与已知基线的比较，系统或环境变化导致的基线变化可能会掩盖故障产生的反射信号，从而降低检测概率。对于远离测试设备的故障，这些变化的影响会更加严重。本研究的目的是在环境变化、系统变化以及线路不同位置的情况下，通过统计方法估算光伏阵列反射信号是否为故障的概率。我们的研究结果展示了在不同信噪比（SNR）条件下，当出现部分断开和完全断开故障时，在距离测试设备不同距离处检测...

解读: 该SSTDR故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。技术可集成至逆变器直流侧输入端，实现对组串高阻连接、断路及短路故障的在线监测，弥补传统IV曲线诊断对隐性故障识别不足的缺陷。其抗噪声能力强的特性适配复杂电磁环境下的大型地面电站应用。建议将反射法...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

近年来，数据驱动方法在诊断逆变器驱动应用中的各种开路故障（OCF）模式方面显示出了良好前景。然而，现有研究主要仅基于分类准确率来评估这些方法的可靠性，忽略了关键的实时因素，例如分别与数据驱动方法和通信协议相关的计算延迟和数据传输延迟，这些因素会影响实时运行可靠性。本文通过提出一种通用的可靠性得分准则来弥补这些不足，该准则将分类准确率与系统时序特性相结合。此外，将采用主动热管理（ATM）的模型预测控制策略应用于驱动系统，从而能够详细分析OCF模式对金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSF...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对电机驱动系统开路故障诊断的研究具有重要的技术借鉴价值。该研究提出的可靠性评分基准和基于电阻损耗特征的故障诊断方法，与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的功率电子可靠性需求高度契合。 该技术的核心价值在于突破了传统数据驱动诊断方法仅关注分类准确率的局限，创新性地将...

Lixian Shi · Yang Weng · Qiushi Cui · Xiaodong Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

早期故障（IFs）是电力设备故障的先兆。由于发生频率低，早期故障数据十分稀缺。早期故障数据的稀缺导致识别早期故障存在困难。传统方法缺乏学习早期故障数据丰富且有意义表征的能力，尤其是在早期故障数据有限的情况下。此外，一些将波形转换为图像的方法在捕捉时间关系和分析波形失真方面并无优势。为解决这些问题，本文开发了一个名为INTEL - IFD的智能框架。在数据处理过程中，提出了一种加权早期故障格拉姆矩阵表达方法，以获得增强了早期故障特征的加权格拉姆图像，用于进一步基于图像的智能识别。为应对故障数据有限...

解读: 该内在与外在学习框架对阳光电源的功率器件故障预测具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器中的SiC功率模块故障预警,以及PowerTitan大型储能系统的预测性维护。通过挖掘有限故障样本的深层特征并引入外部知识,可提升iSolarCloud平台对功率器件初期故障的诊断准确率。...

Yuchen Zhu · Yongli Li · Botong Li · Tao Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

针对基于二极管整流器和模块化多电平换流器（DR-MMC）高压直流输电的海上风电场在陆上交流故障下功率过剩的问题，提出一种内部能量分布控制（IEDC）策略。该策略利用风电机组转子动能和MMC子模块电容能量实现故障穿越与故障后恢复。通过本地量测实现故障检测，设计两阶段故障穿越控制，结合预设功率削减与能量吸收曲线，灵活分配多余能量至动能与MMC储能；当内部能量达限后启用附加桨距角控制以减少捕获风能。故障清除后，采用两阶段恢复策略实现有功功率快速恢复及储能能量释放。在两端与四端测试系统上的仿真验证了所提...

解读: 该研究提出的内部能量分布控制策略对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。其中能量缓冲与分配技术可应用于ST系列储能变流器的故障穿越控制，特别是在大规模储能电站中协调电池与变流器的能量平衡。文中的两阶段故障恢复方法也可借鉴应用于PowerTitan储能系统的电网故障处理。此外，该技术对改进阳光电...

Fouzi Harrou · K. Ramakrishna Kinib · Muddu Madakyaru · Ying Suna · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

准确的故障检测对于维持光伏（PV）系统的最佳性能并延长系统寿命至关重要。本文提出了一种结合偏最小二乘（PLS）回归与基于Hellinger距离（HD）的监控图的传感器故障检测与诊断方法，该方法在处理高维数据集中的多重共线性问题以及降维方面具有优势。PLS生成能够反映偏差的残差，随后利用基于HD的监控图对这些残差进行分析，其控制阈值通过核密度估计（KDE）确定。该方法增强了对多种传感器故障的敏感性，包括偏差、漂移（或老化）以及间歇性故障。在本研究中，通过向总辐射计和温度传感器中人为注入传感器故障，...

解读: 该传感器故障诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。PLS-HD方法可有效识别辐照度计和温度传感器的偏差、漂移及间歇性故障,提升MPPT优化精度和发电效率预测准确性。ICE可视化分析可集成至iSolarCloud预测性维护模块,实现故障溯源与诊断。该...

Jacqueline Dubreuil · Ignacio Galiano Zurbriggen · Jeff Pieper · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电系统对电网扰动敏感，影响电力系统稳定性。电网故障时，定子磁链暂态过程易引发转子过电压，导致变流器饱和甚至损坏。本文提出一种新颖的双环状态平面控制架构，通过外环几何控制器在解耦状态空间中实现快速可控的暂态响应，并兼顾多种参考轨迹设计。该控制策略在无需附加硬件、切换电路或故障检测机制的前提下，统一处理稳态与暂态工况。基于性能指标的调参方法优化了不同电压跌落程度下的动态响应，仿真验证了所提方法在各类故障下均能实现快速恢复，极端故障下功率参考跟踪时间小于一个工频周...

解读: 该双环几何控制技术对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要参考价值。特别是ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网或故障工况下的并网控制可借鉴其快速磁链调控思路。通过在状态空间实现解耦控制,可优化产品的电网故障穿越性能,提升系统稳定性。该方法无需增加硬件成本,可通过控制算法升级实现产品...

Xianglin Li · Yicen Tian · Wenbo Dai · Jun Dai · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

多相游标永磁电机（VPMM）因高转矩密度和优良的容错能力受到广泛关注。为充分释放其容错潜力，并避免故障诊断误差、延迟及重构复杂性，本文提出一种基于三相解耦空间矢量脉宽调制（TPD-SVPWM）的自然容错控制（NFTC）策略，实现对称六相VPMM在开相故障下平滑过渡至容错运行。通过TPD-SVPWM技术，将六相电压源逆变器的电压矢量分解为两个三相系统，降低矢量数量，并借助SVPWM减小输出电压矢量与参考矢量的偏差，相较模型预测电流控制（MPCC）更有效抑制转矩脉动。结果表明，所提方法显著改善稳态与...

解读: 该六相电机容错控制技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。TPD-SVPWM解耦控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的多相并联拓扑，在单相故障时无需复杂重构即可平滑切换，提升系统可靠性。自然容错控制理念可借鉴至PowerTitan大型储能系统的模块化冗余设计，避免故障诊断延迟导致的系统停机。...