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一种基于载波实现的三电平简化中点箝位逆变器新型SVM策略
A Novel SVM Strategy With Carrier-Based Implementation for Three-Level Simplified Neutral-Point-Clamped-Inverters
Zifan Lin · Qingle Sun · Qi Guan · Herbert Ho-Ching Iu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
近年来,人们对三电平简化中性点钳位(3L - SNPC)逆变器展开了研究,以挖掘其在电力驱动和智能电网领域的应用潜力。遗憾的是,几乎所有关于3L - SNPC逆变器的现有论文都聚焦于控制技术的开发,而基于载波的空间矢量调制方案实现方法以及不同运行条件下相关的变流器损耗分析却付诸阙如。实际上,这两点对于工业应用至关重要。为填补这一研究空白,本文提出了一种适用于3L - SNPC逆变器的基于载波的简单空间矢量调制策略实现方法,有助于降低实现成本和复杂度。此外,通过实验对比了3L - SNPC逆变器在...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项关于三电平简化中点钳位(3L-SNPC)逆变器的载波实现空间矢量调制策略研究具有重要的工程应用价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器和储能变流器产品线的核心需求。 **技术价值分析:** 3L-SNPC拓扑相比传统两电平逆变器具有更低的开关应力和更优的输出波形质量,这对...
基于物联网传感器的视障人士障碍物检测与警告系统
Obstacle Detection and Warning System for Visually Impaired Using IoT Sensors
Sunnia Ikram · Imran Sarwar Bajwa · Amna Ikram · Isabel de la Torre Díez 等6人 · IEEE Access · 2025年2月
视障人士的安全独立移动需要高效障碍物检测系统。本研究提出创新智能膝盖手套,集成机器学习技术实现实时障碍物检测和警报。系统配备超声波传感器、PIR传感器和蜂鸣器,Arduino Uno微控制器管理数据处理。为增强检测准确性,利用决策树DT、支持向量机SVM、K近邻KNN、随机森林RF和高斯朴素贝叶斯GNB等多种机器学习算法。提出新型投票分类器集成方法,有效结合这些分类器优势最大化性能。严格交叉验证确保不同条件下鲁棒评估。实验结果表明系统在4米范围内实现98.34%检测准确率,具有高精度、召回率和F...
解读: 该障碍物检测技术对阳光电源智能运维系统有借鉴意义。阳光iSolarCloud平台可借鉴集成多传感器和机器学习算法的思路,实现光伏电站设备异常检测和巡检机器人障碍物识别。投票分类器集成方法可应用于阳光故障诊断系统,提高检测准确性和鲁棒性。Arduino微控制器的边缘处理架构与阳光分布式智能设备理念一致...
带LCL滤波器的并网变换器谐波约束三电平优化脉冲模式
Harmonic-Constrained Three-Level Optimized Pulse Patterns for Grid-Connected Converters With LCL Filters
View Document · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
本文介绍了针对通过 $LCL$ 滤波器接入电网的变流器的三级优化脉冲模式(OPPs)的计算方法。为此,对传统的 OPP 优化问题进行了重新表述,以考虑从开关信号谐波到电网电流谐波的传递函数。此外,通过将电网电流谐波约束纳入所提出的 OPP 优化问题,确保了符合电网谐波标准。而且,在该优化问题中放宽了通常对多电平开关信号施加的限制,即四分之一波对称和单极开关位置。与不限制电网电流谐波的传统 OPP 相比,这种放宽使得在某些调制区间内能够降低电流谐波畸变。所给出的数值结果和实时测试表明,所提出的受谐...
解读: 该谐波约束三电平优化脉冲模式技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,所提方法可直接应用于三电平拓扑(如NPC/T-type)的调制策略优化,通过特定谐波约束满足IEEE 1547等并网标准,同时降低LCL滤波器体积和损耗。对于中高压大功率应用场景(如Po...
基于 horizon-自适应周期校正的电机驱动电压源逆变器开路故障诊断方法
An Open-Circuit Fault Diagnosis Method Based on Horizon-Adaptive Period Correction for Voltage Source Inverter in Motor Drive
Naizhe Diao · Xiaoqing Zhang · Yingwei Zhang · Xiaoqiang Guo 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
本文针对电压源逆变器(VSI)提出了一种基于水平自适应周期校正(HaPC)的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开路(OC)故障诊断方法,该方法能够在频率变化条件下实现任意 IGBT 开路故障的诊断与定位。首先,提出了水平自适应周期提取(HaPE)方法,用于在频率变化时准确获取电流信号的周期。HaPE 将信号从时域转换到相位域,以间接获取电流信号的周期,同时使每个周期内的采样点数相同。其次,提出了基于虚拟时域周期校正(VTDPC)的多维特征提取方法,该方法能够实现不同周期特征的一致性,从而大幅减少训练...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于水平自适应周期校正的IGBT开路故障诊断技术具有重要的工程应用价值。作为核心功率器件,IGBT的可靠性直接影响光伏逆变器和储能变流器的系统稳定性,而开路故障是最常见的失效模式之一。 该技术的核心创新在于解决了变频工况下的故障诊断难题。传统方法在电网频率波动或MPP...
智慧健康系统中面向安全、效率和功率优化的专家混合联邦学习和信任管理
An Expert Hybrid Federated Learning and Trust Management for Security, Efficiency, and Power Optimization in Smart Health Systems
Sohrab Khan · Nayab Imtiaz · Arnab Kumar Biswas · Zeeshan Bin Siddique 等5人 · IEEE Access · 2025年3月
智慧医疗系统中大量健康设备互联共享患者数据,面临严重的安全和隐私问题。本文提出新型混合联邦SVM和信任管理模型,通过协作性、诚实性和社区信任参数计算信任度。该模型异常检测总体准确率达95%,线性核、RBF核和多项式核准确率分别为95%、93%和95%,为健康系统提供安全和隐私保护。该方法轻量化,减少52.5%计算量,促进不必要能耗节约和计算开销降低,提升智慧健康基础设施安全性。
解读: 该联邦学习和边缘计算技术对阳光电源物联网设备安全管理有借鉴意义。阳光iSolarCloud平台连接海量光伏储能设备,需要高效安全的数据处理机制。联邦学习可实现分布式设备本地数据处理和模型训练,降低云端数据传输和计算压力。信任管理机制可增强阳光设备间通信安全性。该轻量化方案可应用于阳光边缘控制器,在保...
面向微电网安全的边缘可部署机器学习代理:实时战术与技术归因
Edge-Deployable ML Agent for Real-Time Tactic and Technique Attribution in Microgrid Security
Suresh Mogilicharla · Manoj Tripathy · Mital Kanabar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对微电网面临的高级持续性威胁(APT),本文提出一种基于XGBoost的轻量级ML代理,可实时解析IDS告警并依据MITRE ATT&CK框架归因攻击战术与技术。该代理支持IDMEF格式输入,在树莓派上实现15ms低延迟推理,CPU/内存占用极低,并通过Grafana可视化提升本地态势感知能力。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、ST系列PCS及iSolarCloud平台的智能安全运维具有直接价值:可在储能变流器边缘侧嵌入轻量攻击归因模块,增强微电网异常行为的战术级识别能力;建议将XGBoost模型集成至iSolarCloud边缘节点或PCS固件中,支撑光储系统在离网/弱网场景下的自主威...
一种用于并网变流器的恒定开关频率abc坐标系滞环电流控制器
An abc Reference Frame Hysteresis Current Controller for Grid Connected Converter With Constant Switching Frequency Operation
Ravi Varma Chavali · Anubrata Dey · Biswarup Das · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
针对并网逆变器,提出了一种基于电流空间矢量目标轨迹的恒开关频率滞环电流控制(HCC)技术(HCC - TTCSV)。所提出的HCC - TTCSV技术产生的逆变器线电压谐波频谱,可确保与电压控制的传统七段式空间矢量调制(SVM)技术的谐波频谱具有相似特性。所提出的电流控制器是一种新颖的控制器(即同类中的首创),它允许在静止abc坐标系中用在线计算的电流边界来检查相电流。该控制器不遵循电流误差边界,而是进行相电流边界检查。然而,每个七段式开关周期内的相电流边界值,是通过利用一些三角关系观察电流矢量...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文提出的恒定开关频率滞环电流控制技术(HCC-TTCSV)对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有重要的应用价值。该技术创新性地在静止abc坐标系下实现相电流边界检测,相比传统滞环控制方法,能够在保持快速动态响应的同时实现恒定开关频率运行,这直接解决了传统滞环控制开关频...
采用两自由度交错PWM的并联电压源变换器供电电机驱动系统的改进型直流链电流
Improved DC-Link Current for Parallel VSC-Fed Motor Drives With 2DoF Interleaving PWM
Li Ding · Jihang Sun · Siqi Wang · Guoqiang Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
交错并联三相电压源变换器广泛应用于中高功率场合。除环流外,脉宽调制策略对直流链电流纹波的影响是决定直流电容设计、进而影响系统可靠性与寿命的关键因素。现有研究主要针对空间矢量调制、正弦脉宽调制和断续脉宽调制展开,但对新型两自由度(2DoF)PWM的研究尚属空白。本文分析了不同调制指数和功率因数范围下2DoF交错PWM的直流链电流特性,结果表明其在低调制比或高功率因数条件下性能更优。同时,深入分析了环流对直流链电流纹波的影响,并综合评估了共模电压、环流及输出质量。实验结果验证了该策略在低中速范围内显...
解读: 该两自由度交错PWM技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在**新能源汽车驱动系统**中,可直接应用于并联VSC电机控制器,通过优化直流链电流纹波降低电容应力,提升系统可靠性与寿命。在**ST系列储能变流器**和**大功率光伏逆变器**中,并联拓扑的交错PWM优化可减小直流侧滤波需求,提高功率密...
通过机器学习增强可及性:视觉和听觉障碍技术综述
Enhancing Accessibility Through Machine Learning: A Review on Visual and Hearing Impairment Technologies
Pal Patel · Shreyansh Pampaniya · Ananya Ghosh · Ritu Raj 等6人 · IEEE Access · 2025年2月
机器学习驱动的辅助技术正在变革感官障碍的解决方式。本文全面综述为听觉和视觉障碍群体设计的机器学习算法。针对听觉障碍,分析SVM、随机森林RF和多层感知器MLP等先进模型在听觉辅助应用中的有效性。针对视觉障碍,评估YOLO、SSD和RetinaNet等最先进目标检测框架实现实时物体识别和导航辅助的能力。研究还综述生成式AI在视觉和听觉障碍场景中的应用,强调深度学习模型在推进辅助技术、提升感官障碍者生活质量方面的变革潜力。
解读: 该机器学习辅助技术对阳光电源智慧运维和人机交互系统有启发意义。阳光iSolarCloud平台可借鉴目标检测技术实现光伏组件缺陷自动识别和无人机巡检。YOLO等实时检测算法可应用于阳光储能电站安全监控和异常检测。语音识别和自然语言处理技术可优化阳光智能运维系统的人机交互界面,提升现场运维人员操作便利性...
基于自适应蒸馏增量学习与注意力MobileNetV2网络的“一对所有”拒绝识别算法在电力终端多标签识别中的应用
Electricity terminal multi-label recognition with a “one-versus-all” rejection recognition algorithm based on adaptive distillation increment learning and attention MobileNetV2 network for non-invasive load monitoring
Linfei Yin · Nannan Wang · Jishen Li · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
随着分布式可再生能源接入智能电网,分布式系统及新能源发电的不确定性严重影响了电网的稳定运行。需求侧管理是解决分布式用电问题的有效手段,因此监测接入系统负荷类型已成为当前研究热点。负荷监测包括侵入式负荷监测(ILM)和非侵入式负荷监测(NILM)。目前,NILM缺乏增量学习能力且识别准确率较低。为此,本文提出一种基于自适应蒸馏增量学习与注意力MobileNetV2网络的“一对所有”拒绝识别算法用于电力终端多标签识别(ET-MR “OVA” RR-ADIL-AMN)。该算法融合了多标签识别与“一对所...
解读: 该非侵入式负荷监测技术对阳光电源智慧能源管理系统具有重要价值。可集成至iSolarCloud平台实现用电侧精细化管理:在储能系统(ST系列PCS/PowerTitan)中应用该多标签识别算法,可精准识别并网负荷类型,优化充放电策略;结合分布式光伏(SG系列逆变器)场景,通过增量学习动态适应新接入设备...
含不确定风电与负荷的电力系统稀有事件可扩展风险评估
Scalable Risk Assessment of Rare Events in Power Systems With Uncertain Wind Generation and Loads
Bendong Tan · Junbo Zhao · Yousu Chen · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
随着可再生能源的不断接入以及系统不确定性的存在,罕见事件的风险评估在电力系统规划和运行中变得愈发重要。然而,通过传统方法,即蒙特卡罗抽样(MCS)来量化罕见事件带来的风险,会因大量的潮流模拟而产生巨大的计算成本。为了加快评估速度,本文提出了一种深度神经网络(DNN)核化的向量值高斯过程(VVGP)方法,该方法在保持高精度的同时具有出色的计算效率。因此,作为潮流求解器的替代模型,与潮流求解器相比,DNN 核化的 VVGP 能够显著加快风险评估速度且保证评估的准确性。所开发的替代模型能够评估包含超过...
解读: 该稀有事件风险评估方法对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。在源网荷储一体化场景中,可用于优化ST系列储能变流器的容量配置与调度策略,通过量化极端工况下的风险概率(如风电骤降叠加负荷尖峰),提升储能系统应对黑启动、孤岛运行等稀有事件的能力。重要性采样技术...
探索机器学习和深度学习技术在神经疾病脑电信号分类中的有效性
Exploring the Effectiveness of Machine Learning and Deep Learning Techniques for EEG Signal Classification in Neurological Disorders
Souhaila Khalfallah · William Puech · Mehdi Tlija · Kais Bouallegue · IEEE Access · 2025年1月
神经疾病是全球身体和认知残疾的主要原因,影响约15%的全球人口。本研究探索机器学习ML和深度学习DL技术在处理脑电图EEG信号以检测癫痫、自闭症谱系障碍ASD和阿尔茨海默病等神经疾病中的应用。呈现详细工作流程,从使用头戴设备采集EEG数据开始,然后使用有限脉冲响应FIR滤波器和独立成分分析ICA进行数据预处理以消除噪声和伪影。数据分段后提取带功率和Shannon熵等关键特征以提高分类准确性。这些特征存储在离线数据库中便于分析期间访问,然后应用于ML和DL模型,系统测试性能并与先前研究比较结果。研...
解读: 该EEG信号分类技术对阳光电源智能诊断系统有跨领域借鉴意义。虽然阳光主要聚焦能源设备,但信号处理和特征提取方法可应用于阳光设备状态监测和故障诊断。FIR滤波和ICA噪声消除技术对阳光电力电子设备信号处理有参考价值。机器学习和深度学习模型对比分析思路可应用于阳光故障分类算法开发。该研究验证的高准确率,...
基于红外热成像图像和轻量级深度CNN的光伏组件故障诊断端到端原型
An End-to-End Prototype for Fault Diagnosis of Solar Photovoltaic Modules Using Infrared Thermographic Images and Lightweight Deep CNNs
A. Mellit · C. Moussaoui · S. Pastore · A. Massi Pavan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
随着太阳能在各领域的广泛应用,为确保太阳能光伏(PV)装置的安全性和效率,已开发出有效且可靠的故障检测与诊断技术。近年来,利用红外热成像(IRT)图像对光伏电站进行故障诊断受到了研究人员的广泛关注。基于IRT图像设计一个有效且经济实惠的端到端原型,以协助光伏电站的操作人员和维护团队进行故障诊断,这极为必要,也是光伏界关注的关键问题。在本研究中,首先,我们将基于轻量级深度卷积神经网络(DCNN)的模型与五种混合模型进行比较,利用采集到的IRT图像对光伏组件的缺陷严重程度进行分类。结果表明,DCNN...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于红外热成像和轻量级深度学习的光伏故障诊断技术具有显著的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,阳光电源不仅提供硬件设备,更致力于构建全生命周期的智能运维解决方案,而该技术正好契合这一战略方向。 该研究的核心价值在于实现了从实验室到工业应用的关键跨越。通...
基于PCA和堆叠自编码器的混合机器学习框架用于智能电网数据注入攻击检测
Hybrid ML Framework for Data Injection Attack Detection Using PCA and Stacked Autoencoders
Shahid Tufail · Hasan Iqbal · Mohd Tariq · Arif I. Sarwat · IEEE Access · 2025年2月
随着智能电网日益互联,网络攻击特别是数据注入攻击变得更加普遍。此外,模型训练需要准确无偏的高质量数据。我们从现实世界收集的大多数数据稀疏、不完整、不一致和倾斜。为解决这些问题,本研究提出检测此类攻击的框架。使用堆叠自编码器架构生成少数类数据的合成实例。生成的类别解决数据不平衡以增强模型泛化能力并应对多样化攻击场景。评估各种机器学习算法,随机森林RF模型始终达到卓越准确率,范围从99.32%到95.89%。特别是,逻辑回归LR等传统算法对降维表现出敏感性,当主成分从全部降至10时经历16.96%准...
解读: 该数据注入攻击检测技术对阳光电源智能电网安全至关重要。阳光iSolarCloud平台和ST储能系统接入电网SCADA系统,面临虚假数据注入攻击威胁。该研究的堆叠自编码器和随机森林混合方法可集成到阳光网络安全防护体系,检测异常数据和攻击行为。在电网侧储能场景下,数据注入攻击可能导致储能系统误动作,影响...
基于机器学习和可解释人工智能的分布式智能电网可解释预测
Interpretable Prediction of a Decentralized Smart Grid Based on Machine Learning and Explainable Artificial Intelligence
Ahmet Cifci · IEEE Access · 2025年2月
分布式智能电网概念已成为高效管理和分配电能的可行方法。确保电网稳定性和可靠性,特别是在可再生能源集成和产消者数量增加的情况下,是该领域的主要挑战。本研究通过利用机器学习ML模型和可解释人工智能XAI技术预测分布式智能电网稳定性来应对该挑战。研究实施分布式智能电网控制DSGC概念的四节点星型网络,使用基于该网络仿真的数据集。对比十种ML模型包括AdaBoost、ANN、GBoost、k-NN、LR、NB、RF、SGD、SVM和XGBoost在预测电网稳定性方面的性能。采用XAI方法特别是SHAP和...
解读: 该智能电网稳定性预测技术对阳光电源虚拟电厂和智能电网解决方案有重要应用价值。阳光iSolarCloud平台管理分布式光伏储能资源,需要准确的电网稳定性预测。机器学习模型可集成到阳光平台的智能调度系统中,提前识别潜在稳定性风险。可解释AI技术SHAP可增强阳光智能决策系统的透明度和可信度。产消者管理是...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
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