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一种用于带并联功率变换器大型风力发电机的快速开路故障诊断方法
A Fast Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Large Wind Turbines with Parallel Power Converters
Huimin Huang · Zhen Li · Haoyu Chen · Yimin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
海上风力发电机单机容量不断增大，其故障穿越能力对系统可靠性至关重要。并联功率变换器常用于满足大功率需求，但其存在的零序环流会干扰故障特征，使传统故障检测方法失效。本文揭示了开路故障下零序环流会引起相电流残差波动，导致基于阈值的传统诊断方法性能下降；进而推导出故障相与健康相电流残差之比在零序环流扰动下仍近似保持恒定。基于该特性，提出一种适用于风电机组并联变换器的故障诊断方法，通过滑动窗均方根归一化与卷积特征增强实现动态残差比提取，完成自适应阈值校准，检测时间仅数个采样周期。仿真与实验验证了该方法在...
解读: 该故障诊断方法对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。首先，文中提出的零序环流干扰下的故障特征提取技术,可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统中的并联模块故障检测。其次，基于残差比的自适应诊断思路可优化SG系列光伏逆变器的可靠性设计,特别是在1500V大功率系统中的多路并联应用场...
基于零序分量的永磁同步电机匝间短路故障在线诊断
Online Interturn Fault Diagnosis of Permanent Magnet Synchronous Machine Using Zero-Sequence Components
Jun Hang · Jianzhong Zhang · Ming Cheng · Jin Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种永磁同步电机（PMSM）匝间短路故障的在线诊断方法。通过建立含匝间故障的PMSM数学模型，深入分析了电机中的零序电压与零序电流分量。在此基础上，定义了新的故障指标，有效消除了转速变化对诊断结果的影响。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的故障诊断，与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制具有技术关联性。虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换，但随着风电变流器和储能系统对电机驱动控制要求的提高，该故障诊断方法可提升变流器在电机侧的保护精度。建议研发团队关注该方法在风电变流器驱动控制中的...
面向光伏系统中人工智能驱动的预测性维护与故障诊断的多阶段审查框架
A multi-stage review framework for AI-driven predictive maintenance and fault diagnosis in photovoltaic systems
Ali Hamz · Zunaib Alia · Sandra Dudley · Komal Saleem 等6人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393
摘要 光伏（PV）行业面临诸多挑战，包括高昂的初始成本、对天气条件的依赖性、易发生故障、电网运行不稳定性以及组件性能退化等问题。预测性维护（PdM）旨在主动识别潜在问题，从而提高系统的可靠性与运行效率，但若缺乏进一步的诊断措施，可能无法提供具体的故障信息。本研究提出了一种先进的预测性维护与故障诊断集成框架，该框架融合了故障模式分析、故障严重程度评估以及关键故障预测功能，旨在通过识别和分析特定的故障模式来提升光伏系统的运行效能，减少停机时间并增强系统可靠性。因此，本文对当前应用于光伏系统中预测性维...
解读: 该AI驱动的预测性维护与故障诊断框架对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。通过集成故障模式识别、严重性评估和关键故障预测,可显著提升iSolarCloud平台的智能运维能力。建议将多阶段诊断框架融入MPPT优化算法,实现组件级故障预警;结合PowerTitan储能系统的数据标准...
基于残差评估与机器学习的逆变器开路故障诊断方法
Inverter Open Circuit Fault Diagnosis Method Based on Residual Evaluation and Machine Learning
Tianyu Sun · Chaobo Chen · Jiawei Dai · Binbin Zhang 等5人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18
以三相两电平电压源逆变器（3P-2L-VSI）为研究对象，提出一种融合残差评估技术与机器学习框架的混合驱动故障诊断方法。该方法通过构建残差生成机制实现故障初步检测，并结合机器学习算法对残差特征进行分类识别，有效提升故障诊断的准确性与鲁棒性。实验结果表明，该方法可实现对不同负载条件及噪声干扰下的开路故障快速、准确识别。
解读: 该混合驱动故障诊断方法对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可集成该残差评估与机器学习框架实现IGBT/SiC功率器件开路故障的快速定位，提升系统可靠性；在SG系列光伏逆变器中，该方法可适应不同光照条件下的负载波动，增强故障诊断鲁棒性；在电动汽车OBC及电机驱动系统中，可实现...
三电平桥式变换器开路故障诊断与容错控制方案
Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control Scheme for Open-Circuit Faults in Three-Stepped Bridge Converters
Cheng Shu · Li Wei · Ding Rong-Jun · Chen Te-Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种针对牵引整流器开路故障的新型诊断方法与容错控制方案。该方法无需额外传感器即可准确识别故障桥臂，并能通过重构电路维持整流器的额定输出能力，有效提升了系统的可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究提出的无传感器故障诊断与容错控制技术，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，多电平拓扑应用广泛，功率器件的开路故障直接影响系统可用率。通过引入此类容错控制策略，可在不增加硬件成本的前提下，实现故障后的快速定位与降额/满额...
基于在线度量学习的多相永磁同步电机系统开路与电流传感器故障诊断
An Online Metric Learning-Based Open-Switch and Current Sensor Fault Diagnosis for MSPMSM Systems
Yutao Du · Chi Li · Zedong Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对多相永磁同步电机（MSPMSM）系统，本文提出了一种基于度量学习（ML）的故障诊断新方法。该方法能够在0.1个电流基波周期内完成故障检测与故障扇区定位，显著提升了高安全性电机驱动系统的故障容错能力与响应速度。
解读: 该技术主要针对多相电机驱动系统，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其提出的“在线度量学习”与“快速故障诊断”逻辑对提升电力电子设备的可靠性具有重要参考价值。特别是在风电变流器及大型储能PCS中，功率模块的开路故障诊断是保障系统高可用性的关键。建议研发团队关注该算法在复...
感应电机传动系统旋转机械故障诊断的无转速计速度估计
Tacholess Speed Estimation for Rotating Machinery Fault Diagnosis of Induction Motor Drivetrain
Xiaowang Chen · Zhipeng Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
在旋转机械故障诊断中，获取准确转速对识别故障特征至关重要，但加装转速计成本高昂。本文提出利用感应电机作为嵌入式转速计，通过电磁耦合实现基于电机电流的转速估计，从而在无需额外传感器的情况下进行故障诊断。
解读: 该技术对于阳光电源的风电变流器及大型储能系统中的旋转设备（如冷却风扇、液冷泵组）的运维具有参考价值。通过电流信号分析实现无传感器转速估计，可降低iSolarCloud智能运维平台的硬件成本，提升系统故障预警的精准度。建议研发团队关注该算法在电机驱动系统状态监测中的应用，以增强产品全生命周期的可靠性评...
基于故障后重构算法的L型和LCL型滤波并网单相逆变器功率管开路故障诊断
L- and LCL-Filtered Grid-Tied Single-Phase Inverter Transistor Open-Circuit Fault Diagnosis Based on Post-Fault Reconfiguration Algorithms
Zhan Li · Borong Wang · Yini Ren · Jun Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种基于平均模型和故障后重构算法的单相双向并网逆变器功率管开路故障诊断方法。通过比较桥臂极间电压偏差与阈值来检测故障，并进一步定位故障功率管。该方法旨在提升逆变器在故障发生后的可靠性与运行稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的可靠性设计。对于户用光伏逆变器和小型储能系统，功率管开路故障诊断是提升产品全生命周期可靠性、降低运维成本的关键技术。通过引入故障后重构算法，阳光电源可在不增加额外硬件成本的前提下，提升产品的容错运行能力，增强iSolarCloud...
全仿真数据驱动的多相变换器故障诊断领域泛化方法
Fully Simulated Data-Driven Domain Generalized Method for Multiphase Converters Fault Diagnosis
Haoxiang Xu · Zicheng Liu · Guangyu Wang · Dong Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文研究了深度学习模型在多相变换器功率开关器件故障诊断中的泛化能力。传统的故障诊断方法严重依赖真实世界的故障数据进行模型训练。然而，在工业环境中，多相变换器故障发生频率低，且故障实验成本高昂，导致实际故障数据极为匮乏。这一局限使得仅基于仿真数据训练的模型在实际应用中的可靠性降低。为克服这一挑战，本文提出了一种创新方法，无需依赖实验域样本即可提高跨域故障诊断效率。首先，该研究采用一种利用相电流重构的归一化预处理策略，以减小样本间的时间差异。然后，使用卷积自编码器从多相电流信号中提取深度特征。此外，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于纯仿真数据的多相变流器故障诊断技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率开关器件的开路故障是影响系统可靠性的关键因素。该技术通过深度学习实现跨域泛化诊断，有效解决了实际故障数据稀缺这一长期困扰行业的痛点。 该方法的核心价值在于仅依靠仿真数据...
基于小样本低频数据的永磁同步电机驱动电压源逆变器多开关故障诊断
Multi-Switches Fault Diagnosis Based on Small Low-Frequency Data for Voltage-Source Inverters of PMSM Drives
Zhanjun Huang · Zhanshan Wang · Xianshuang Yao · Huaguang Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
针对永磁同步电机驱动逆变器故障诊断难题，本文提出了一种无需额外硬件、利用小样本低频数据进行诊断的方法。该方法有效降低了计算负担与内存占用，在保证诊断精度的同时，降低了系统硬件实现难度，提升了逆变器运行的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。逆变器作为光伏系统的核心，其功率模块（IGBT/SiC）的故障诊断直接影响电站运维效率。通过引入小样本低频数据诊断算法，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器开关管故障的早期预警与精准定位，无需增加额外传感器，有效降低运维...
基于平均电压矢量的三电平T型逆变器单开关开路故障诊断方法
Single-Switch Open-Circuit Diagnosis Method Based on Average Voltage Vector for Three-Level T-Type Inverter
Yiqing Liang · Rongkun Wang · Bingtao Hu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
故障诊断是提升三电平T型逆变器可靠性的关键。针对传统基于负载电流的诊断方法易受功率因数和调制指数影响的问题，本文提出了一种基于平均电压矢量的单开关开路故障诊断新方法，有效提升了诊断的鲁棒性与准确性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如SG系列组串式逆变器及大型集中式逆变器）具有重要参考价值。三电平T型拓扑广泛应用于阳光电源的高效光伏逆变器中，以实现更高的转换效率。该研究提出的基于平均电压矢量的故障诊断方法，能够有效解决传统电流法在复杂工况（如弱电网或变负载）下的误报问题，显著提升逆变器的运行可靠性...
永磁同步电机驱动开路故障的双归一化诊断方法
Double Normalization Fault Diagnosis Method for Open-Circuit Faults of PMSM Drives
Wei Wang · Yi Mao · Peijuan Cui · Jie Fu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种双归一化故障诊断（DNFD）方法，用于解决永磁同步电机（PMSM）驱动系统的开路故障问题。该方法包含电流归一化器、时域故障变量确定器、时域到角域转换器、角度归一化器及故障识别编码器，有效消除了变转矩等工况对故障诊断的影响。
解读: 该研究提出的双归一化故障诊断方法主要针对电机驱动系统，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器中，发电机侧变流器同样采用PMSM驱动控制，该故障诊断算法可提升变流器在复杂工况下的可靠性与故障定位精度，减少停机时间。建议研发团队关注其在功率模块故障预测与健康管理（PHM）...
基于零状态守恒方程的多相无刷直流电机开路故障诊断
Open-Circuit Fault Diagnosis in Multi-Phase Brushless DC Motor Utilizing Zero-state Conservation Equation
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...
一种单相三电平中点钳位变换器的开路故障诊断方法
An Open-Circuit Fault Diagnosis Approach for Single-Phase Three-Level Neutral-Point-Clamped Converters
Xinglai Ge · Junkai Pu · Bin Gou · Yong-Chao Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种针对电动铁路应用中单相三电平中点钳位（3LNPC）变换器的基于模型的开路故障诊断方法。该算法仅利用控制系统中的现有信号，不仅能检测开路故障，还能识别出故障的晶体管或钳位二极管。
解读: 该研究针对三电平NPC拓扑的故障诊断技术，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着公司产品向高功率密度和高可靠性演进，三电平拓扑应用广泛。该算法无需额外传感器，仅通过控制信号实现故障定位，有助于提升iSolarCloud智能运维平台在故障预警与精准定位方面的能力，降低...
直驱式永磁同步电机
SPMSM）驱动系统的匝间故障诊断与转矩脉动最小化控制集成研究
Jun Hang · Shichuan Ding · Xixi Ren · Qitao Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种集成方法，用于直接转矩控制（DTC）的表贴式永磁同步电机（SPMSM）驱动系统的匝间故障诊断与转矩脉动最小化控制。该方法无需预知具体的故障严重程度（短路匝数比、电流），通过分析幅值和初始相位实现匝间故障的检测与定位。
解读: 该技术主要应用于电机驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务及风电变流器业务具有技术关联性。在充电桩模块的功率变换及风电变流器的电机侧控制中，电机匝间故障诊断与转矩优化是提升系统可靠性和运行效率的关键。建议研发团队关注该集成控制策略，将其中的故障诊断算法引入iSolarCloud智能运维平台，以提升...
一种基于调制模式切换下相电压矢量残差的三电平T型逆变器开路故障诊断方法
A Robust Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Three-Level T-Type Inverters Based on Phase Voltage Vector Residual Under Modulation Mode Switching
Weiwei Zhang · Yigang He · Jianfei Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种基于相电压矢量残差的故障诊断方法，用于区分三电平T型逆变器中不同开关管的相似开路故障特征。通过构建考虑不同调制策略和模式的期望相电压模型，生成故障特征。该方法在零交叉区域表现出良好的鲁棒性，有效提升了逆变器故障定位的准确性。
解读: 该研究针对三电平T型逆变器（阳光电源中大型组串式及集中式逆变器的核心拓扑）提出了高精度的开路故障诊断方案。在光伏电站运维中，快速准确的故障定位能显著降低iSolarCloud平台的运维难度，减少停机时间，提升系统可靠性。建议研发团队将该算法集成至逆变器控制固件中，利用现有的电压采样数据实现无额外传感...
一种用于跨多种变换器类型的多任务故障诊断的由粗到精神经网络框架
A Coarse-to-Fine Neural Network Framework for Multitask Fault Diagnosis Across Diverse Converter Types
Fan Wu · Kai Chen · Hao Ying · Gen Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种基于多任务神经网络的联合故障诊断模型，旨在解决多种变换器类型下的故障诊断问题。该方法通过由粗到精的策略，有效提取共享故障特征，提升了诊断性能并降低了开发成本，为开发便携式、通用化的智能诊断工具提供了新思路，克服了传统方法中负迁移带来的挑战。
解读: 该技术对于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有极高的应用价值。阳光电源产品线涵盖光伏逆变器、储能PCS（如PowerTitan/PowerStack）及风电变流器等多种设备，该框架通过多任务学习实现跨设备类型的故障诊断，能显著降低针对不同产品线单独开发诊断算法的成本。建议将其集成至iSo...
一种新型三相电流源变流器短路故障诊断方法
A Novel Short-Circuit Fault Diagnosis Method for Three-Phase Current Source Converter
Yiyina Teng · Xiaoqiang Guo · Yupeng Wei · Jiaju Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
为提升电流源变流器的可靠性，本文提出一种能识别单开关及双开关短路故障的新型诊断方法。该方法仅需输出电流信号，通过实时计算输出电流矢量的幅值与相位，并将其与诊断阈值进行比较，实现故障的快速定位与诊断。
解读: 该研究提出的电流源变流器故障诊断技术，对于提升阳光电源电力电子变换设备的可靠性具有重要参考价值。虽然阳光电源目前主流产品多为电压源型逆变器，但该方法中基于电流矢量特征的故障诊断思路，可迁移应用于组串式逆变器及PowerTitan等储能变流器（PCS）的功率模块保护中。通过引入此类仅需单传感器信号的轻...
基于几何相似性测度的并网双向T型变换器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Grid-Connected Bidirectional T-Type Converter Based on Geometrical Similarity Measurement
Zhixi Wu · Jin Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
并网双向T型变换器（GBTC）因其双向能量流动和优异性能，广泛应用于发电及车网互动等领域。然而，功率管开路故障会导致严重的输出谐波甚至系统停机。本文提出了一种基于几何相似性测度的新型开路故障诊断方法，旨在快速、准确地识别故障并保障系统可靠运行。
解读: T型三电平拓扑是阳光电源组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）中的核心技术方案，能够有效提升转换效率并降低谐波。该文献提出的故障诊断方法对于提升阳光电源产品的可靠性具有重要意义。在PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器中，集成此类快速诊断算法，可实现故障的精准定位与预警，减少因功率器件失效...
双凸极电磁发电机系统中主动整流器的开路故障诊断
Open-Circuit Fault Diagnosis for Active Rectifiers in Doubly Salient Electromagnetic Generator Systems
Yanwu Xu · Junjie Wang · Chenghao Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
双凸极电磁发电机（DSEG）系统通过使用主动整流器替代二极管整流器提升了性能，但功率开关的故障率随之增加。本文提出了一种针对DSEG系统主动整流器功率开关开路故障的诊断方法，旨在提高系统运行的可靠性与安全性。
解读: 该研究聚焦于主动整流器的功率开关故障诊断，对于阳光电源的风电变流器及储能PCS产品线具有参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度和高可靠性演进，主动整流技术已广泛应用。该故障诊断方法可优化变流器在极端工况下的保护策略，减少非计划停机，提升iSolarCloud智能运维平台对功率模块健康状态的监测精度。...
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