Xiongfeng Fang · Lei Li · Cheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

传统模块化多电平换流器（MMC）采用半桥子模块（HB - SM），无法清除直流故障电流。这一限制使得要么需要使用额外的直流断路器（DCCB），要么需要改进换流器拓扑。在众多解决方案中，混合式直流断路器（HDCCB）和混合式模块化多电平换流器（HMMC）是两种被广泛认可的方案。通过在主支路（MB）中加入超快机械隔离开关，HDCCB可以实现低功率损耗。然而，由于电流转移支路（CTB）需要数百个额外的半导体功率开关，导致成本高昂，阻碍了其广泛应用。虽然HMMC具备快速的直流故障阻断能力，但会产生大量额...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机械断路器增强型MMC的技术对我们在高压直流输电和大规模储能系统领域具有重要战略意义。传统半桥子模块MMC无法阻断直流故障电流的痛点，一直制约着光伏电站、风电场及储能系统向高压直流架构演进的步伐。 该技术的核心价值在于同时解决了直流故障阻断能力和功率损耗两大难题。...

Heng-Sheng Shan · Yi-Xin Wang · Cheng-Ke Li · Ning Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

通过在（0001）取向的图案化蓝宝石衬底（PSS）上生长铝镓氮（AlGaN）应变补偿层（SCL），研制出一种高效的氮化铟镓（InGaN）激光光伏电池（LPVC），其光电转换效率（η）达到了23.09%。光致发光光谱证实，插入AlGaN SCL后，峰值分裂现象减少，表明铟（In）分布更加均匀。此外，样品的半高宽变窄，这表明插入AlGaN SCL后晶体质量得到了改善。X射线衍射分析显示，AlGaN SCL能有效调节InGaN材料中的应变弛豫，与未采用AlGaN SCL的材料相比，有源区中阱与垒之间的...

解读: 该InGaN激光光伏技术对阳光电源的功率器件研发具有重要参考价值。研究中AlGaN应变补偿层降低缺陷密度的设计思路，可借鉴至SiC/GaN功率器件的异质外延优化，改善SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN器件的晶格失配问题，提升器件可靠性。23.09%的光电转换效率验证了应变工程在III-V族半导体...

Jinning Wang · Fangxing Li · Xin Fang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

本文提出一种模块化建模框架，支持高比例可再生能源接入下的融合动态特性电力系统调度。该框架采用改进的混合符号-数值方法，有效衔接设备级与系统级优化模型，简化调度建模流程。其适应性体现在四个方面：通过建模模块实现可扩展的调度模型、基于向量化与稀疏性技术的可伸缩性能、与动态仿真器兼容的潮流数据结构，以及稳态调度与时域动态仿真间的双向数据交互接口。多场景基准测试验证了框架的准确性与可扩展性，案例研究表明其显著提升了调度与动态仿真的协同效率，减少了稳定性约束调度中的模型转换工作量。

解读: 该动态特性融合调度框架对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。框架的模块化建模方法可直接应用于PowerTitan储能系统的多机协调调度，通过稳态优化与动态仿真双向交互，优化ST系列储能变流器的功率响应策略。其稳定性约束建模能力可提升SG系列逆变器在高比例新能源场景下的构网型GFM控制性能，特...

Xing Liu · Lin Qiu · Youtong Fang · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文针对电力变换器系统，研究了一种利用在线逼近器的无模型强化学习预测控制问题的两步事件驱动方法，解决了系统不确定性和不必要的开关损耗等问题。具体而言，本技术报告的关键特点如下：1) 采用一个评判神经网络实时学习性能函数；2) 采用一个执行神经网络在线逼近预测控制器，并使从评判网络获得的学习性能函数最小化；3) 采用两步事件驱动控制协议降低开关频率（SF）。此外，我们进一步探讨了该方案对参数不确定性的敏感性，并量化了其在低开关频率运行和未知干扰条件下的性能。此外，还对网络权重估计误差进行了收敛性分...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于事件驱动的强化学习预测控制技术对三相NPC变流器的应用具有重要战略价值。NPC（中点钳位）拓扑是我司大功率光伏逆变器和储能变流器的核心架构，该技术在提升系统性能和降低运维成本方面展现出显著潜力。 该论文提出的双步事件驱动控制策略直接针对变流器的两大痛点：一是通过在...

Wenrui Li · Wenjia Si · Mowei Lu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

由于具备交流电压形成和频率调节能力，电网形成型变流器（GFMCs）在电力电子领域保持着强劲的增长态势。与多环控制策略相比，单环电压控制具有传感器和控制器简单、动态响应迅速且无电压/电流控制相互作用等优点。然而，本文研究发现，采用单电压环比例 - 积分（PI）控制器的LCL滤波型GFMCs，为了在并网和孤岛场景下稳定运行，需要较高的谐振频率，而较小的滤波器尺寸会导致开关谐波滤波效果变差。因此，本文提出了一种针对GFMCs的开关谐波滤波增强策略，即采用LLCL滤波器，其LC陷波器在开关频率处形成串联...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于单电压环PI控制构网型逆变器的研究具有重要的工程应用价值。构网型变流器（GFMC）技术是我司光储一体化系统和微电网解决方案的核心技术方向，其电压源特性能够为弱电网和离网场景提供稳定的频率和电压支撑，这与我司在高比例新能源接入场景下的战略布局高度契合。 该论文揭示的...

Jinli Zhu · Yuan Li · Fang Z. Peng · Brad Lehman 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

电力系统，包括多电/全电船舶与飞机及电网，主要由发电、输配电和储能子系统构成，呈现显著的电感与电容特性。为提高效率，实际电路尽量减少物理电阻，但由此引发谐振、不稳定与长时暂态等问题。自1980年代起，电力电子变换器/逆变器被提出作为有源、无损及虚拟电阻，用于抑制上述动态问题。本文系统回顾从有源电阻到虚拟电阻的发展历程，深入分析其理论关联与物理本质，探讨实现约束，并展望其在现代能源电网中的扩展应用与革新潜力。

解读: 该虚拟电阻技术对阳光电源储能与逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可通过ST系列变流器实现虚拟电阻控制，有效抑制LC滤波器谐振和直流母线振荡，提升系统稳定性。对于构网型GFM控制策略，虚拟电阻可优化暂态响应，减少功率振荡。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，该技术能...

Xing Liu · Lin Qiu · Youtong Fang · Kui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

数据驱动与事件驱动相结合，为缓解经典有限控制集模型预测控制中电力变换器长期面临的研究难题（即模型参数不确定性和不必要的开关损耗）带来了可能。受此启发，我们将针对在线学习预测控制器的设计问题展开一项重要研究。与该领域的大多数先前研究不同，这可通过一个集成的数据驱动与事件驱动设计框架来实现。更确切地说，设计过程依赖于以下方面的结合：开发一种数据驱动的无模型自适应预测控制方法、引入在线强化学习技术以及利用事件驱动机制。此外，我们还基于输入 - 输出数据，针对低频开关操作下的未知不确定性，对鲁棒无模型预...

解读: 从阳光电源的核心业务视角来看，这项结合数据驱动与事件驱动的在线学习预测控制技术具有显著的战略价值。该技术针对功率变换器有限集模型预测控制（FCS-MPC）的两大痛点——模型参数不确定性和不必要的开关损耗——提供了创新性解决方案，这与我司光伏逆变器和储能变流器的核心技术需求高度契合。 从产品应用层面...

Lianyong Zuo · Shengshi Wang · Jiakun Fang · Yong Sun 等9人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

针对风电出力波动性带来的系统消纳挑战，本文提出基于动态不确定性集（DUS）的鲁棒调度方法，并定义随机消纳率（SAR）指标量化消纳能力；引入隐式仿射策略保障非预见性，嵌入SAR约束实现定量消纳保障，在多规模系统中验证其优越性。

解读: 该研究提出的动态不确定性建模与SAR量化保障机制，可直接赋能阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的智能调度策略，提升风光储联合电站对风电波动的主动适应能力。建议将DUS-SAR框架集成至iSolarCloud平台的日前-日内协同优化模块，增强构网型PCS在弱电网下的调峰调频鲁棒性，并...

Wenjia Si · Wenrui Li · Nima Tashakor · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

作为多电力电子电源电力系统中的一项关键技术，构网型变流器正日益普及。然而，其在电网故障下的暂态行为尚未得到充分研究。特别是，现有文献仅分别研究暂态功角或电压稳定性问题，未考虑两者同时发生的情况。为填补这一研究空白，本文对暂态功角和电压稳定性问题进行了全面分析。首先，推导了平衡点的存在条件。然后，利用拉萨尔不变集定理揭示了稳定平衡点的吸引域。所推导的稳定条件可确保构网型变流器在暂态过程中安全运行。此外，研究发现有功功率削减和无功功率注入均能增强暂态功角和电压稳定性。然而，有功功率削减会恶化频率调节...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项关于构网型变流器暂态稳定性的联合分析研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域向构网型技术转型，该论文提出的联合暂态角稳定和电压稳定分析方法直接切中当前技术痛点。 在技术价值层面，该研究首次系统性地分析了构网型变流器在电网故障时同时面临的角稳定和电压稳...

Brian Li · Yiteng Wang · Adrian Birge · Bora Kim 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

研究在Si(001)上生长的(Al)GaAsP分布式布拉格反射镜(DBR)，以提升GaAsP/Si叠层器件中1.7 eV GaAsP太阳能电池的量子效率(QE)。样品采用分子束外延生长，包含2.1 μm GaAsP/GaP缓冲层及约2 μm、20周期的GaAsP/AlₓGa₁₋ₓAsP交替层DBR。研究了x=0.4与x=0.8两种结构，目标峰值反射波长为700 nm。DBR平均穿透位错密度为1.4×10⁷ cm⁻²，适用于高性能电池。实测反射谱与模拟吻合良好，Al组分更高的DBR因折射率差更大而...

解读: 该AlGaAsP DBR技术通过提升GaAsP/Si叠层电池量子效率和电流匹配，使短路电流密度提升1 mA/cm²、相对效率提高5%，对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配具有重要价值。高效叠层电池技术可推动1500V系统向更高功率密度发展，优化MPPT算法在宽光谱响应下的追踪效率。该技术对iSol...

Bo Tong · Lu Zhang · Gen Li · Bo Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

可再生能源的快速增长提高了电压越限概率。基于电压源换流器和储能的交直流配电网可通过时空功率转移有效抑制电压越限。然而，现有不确定场景下的电压越限缓解方法常受限于求解时间长或建模复杂，难以满足日内调度对过电压概率降低的需求。此外，通过换流器耦合的互联子系统间功率调整相互影响，某线路过电压抑制可能引发另一线路恶化。本文提出一种考虑电压越限概率敏感性的两阶段过电压规避模型，解析刻画功率调节对系统过电压概率的影响。日前优化构建为机会约束模型，日内优化构建为可高效求解的二次凸模型。仿真结果表明，所提方法能...

解读: 该过电压规避模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的电压越限概率敏感性分析方法，可直接应用于阳光电源交直流混合配电网解决方案中，通过储能系统的时空功率转移实现电压调控。所提两阶段优化模型（日前机会约束+日内二次凸优化）可集成至iSolarClou...

Zicheng Zhang · Chenghui Zhang · Xiaoyan Li · Cheng Fu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

采用改进型LCL（MLCL）滤波器的三电平并网变换器在光伏系统中广泛应用，可有效抑制漏电流，但会引入显著的共模谐振电流（CMRC），威胁系统稳定性。此外，旨在提升效率的不连续脉宽调制（DPWM）技术与MLCL滤波器不兼容，加剧CMRC问题，导致抑制CMRC与提升效率之间存在矛盾。本文提出一种基于滤波器的DPWM策略与鲁棒共模环控制器，协同实现CMRC抑制与效率提升。所提DPWM策略在保证各相长钳位时间的同时降低CMRC激励源；基于环路成形理论设计的控制器有效抑制CMRC并确保共模环路鲁棒稳定。实...

解读: 该MLCL滤波器共模谐振抑制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。针对三电平拓扑中漏电流抑制与效率提升的矛盾，所提DPWM策略可直接应用于公司1500V高压光伏系统，在保证漏电流安全标准的同时，轻载效率提升2%可显著改善清晨/傍晚发电时段的转换损耗。基于环路成形理论的鲁棒...

Jiajun Wang · Wenjuan Du · Qiang Fu · Bixing Ren 等7人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

本文研究MMC-HVDC接入下双馈风电场在机电时间尺度下的暂态稳定性。揭示了故障时MMC限流模式与DFIG控制系统耦合引发的失稳机理，提出考虑锁相环动态的暂态稳定指标，并通过硬件在环仿真验证。

解读: 该文对阳光电源风电变流器（如SG1250/1500系列风电变流器）及构网/跟网协同控制具有重要参考价值。其关于MMC-HVDC与DFIG交互失稳机制的分析，可支撑我司ST系列PCS在风光储混合并网场景下的暂态响应优化；提出的含PLL动态的稳定性指标，可用于升级iSolarCloud平台对风电场级暂态...

Jiajun Wang · Wenjuan Du · Qiang Fu · Bixing Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

本文研究了通过模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统并网的双馈感应发电机（DFIG）风电场在机电时间尺度下的暂态稳定性。故障期间，MMC进入限流模式，与DFIG控制系统的耦合作用加剧了稳定性问题。为此构建了大信号模型，揭示了暂态稳定机理，并提出了计及锁相环影响的暂态稳定指标，量化评估DFIG与MMC耦合引发的失稳风险。同时分析了限流模式及速度控制增益、转子阻尼、惯性系数和故障位置与严重程度等参数的影响，并提出针对性改进措施。最后通过Modeling Tech微网实时仿真平台的硬件在环实验验...

解读: 该研究对阳光电源的MMC储能系统和大型风电并网产品具有重要参考价值。研究的DFIG与MMC耦合暂态稳定性问题,对ST系列储能变流器和PowerTitan系统的故障穿越能力优化具有直接指导意义。特别是限流模式下的控制策略和稳定性评估方法,可用于提升储能变流器的电网友好性。同时,文中提出的计及锁相环影响...

Yuguo Li · Hao Yi · Fang Zhuo · Xin Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

电压源变换器VSC对可再生能源至关重要。然而由于交互复杂性和未知系统细节，VSC与电网间动态交互产生的振荡行为是一个挑战性问题。将VSC引入电力系统后通常需要稳定性评估。扰动阻抗测量+Middlebrook准则是众所周知的方法，但由于需要扰动设备PD而很少采用。本文提出一种稳定性评估方法以获取系统特征值图谱。该方法不需要PD因此具有现场自适应性。特征值图谱通过矢量拟合VF从闭环频率响应FR评估，FR由VSC自身测量。为在理论上支持该方法，推导了VSC-电网系统的模块化模型。该模型指示VSC的每个...

解读: 该VSC-电网稳定性评估研究对阳光电源并网逆变器技术优化有重要参考价值。无需扰动设备的现场自适应特征值评估方法可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性在线监测。利用VSC自身测量FR获取特征值图谱的技术为阳光iSolarCloud平台的智能诊断功能提供了算法支持。多FR加权组合...

Junting Chen · Haohao Chen · Yan Cheng · Jiongchong Fang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

本文提出了一种经济高效的方法，用于抑制肖特基型 p 型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）中漏极偏置引起的阈值电压（ ${V} _{\text {TH}}$ ）不稳定性。所提出的器件在栅极到漏极的访问区域内的介电层上有一个与源极相连的金属层，该金属层起到电压安全带的作用，将从漏极到 p-GaN 区域的电压耦合限制在一个确定的范围内。通过调整所提出结构中的介电层厚度，在漏极电压（ ${V} _{\text {DS}}$ ）为 400 V 时，p-GaN 区域所承受的电压电位被限制在 3...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN栅极HEMT器件的阈值电压稳定性改进技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的"电压安全带"结构，有效解决了GaN功率器件在高压应用中的核心痛点，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高可靠性功率半导体的需求高度契合。 在技术价值层面，该方案展现出三个关键优势...

Shanhu Li · Chang Wang · Tianrui Fang · Xinhao Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月

针对实际应用中电缆绝缘参数影响,提出使用共模电流模式评估逆变器馈电电机线端和内部线圈绝缘状态的在线方法。建立包含电缆绝缘参数的共模等效模型,分析共模阻抗特性揭示共模电压阶跃下共模电流的主导模式和路径。得出高频共模电流振荡频率(fHFCM)与线端线圈绝缘的关系,以及变化电缆电感下中频振荡频率(fMFCM)与线端和内部线圈绝缘的耦合关系。采用变分模态分解(VMD)算法克服经典FFT和EMD局限性获得fHFCM和fMFCM。监测策略采用fHFCM确定线端线圈绝缘退化,结合电缆电感和线端线圈绝缘退化条件...

解读: 该共模电流绝缘监测技术对阳光电源电机驱动产品的预测性维护有重要应用价值。VMD算法在线监测方法可应用于新能源汽车电机驱动系统的绝缘状态评估,实现早期故障预警并延长电机寿命。共模等效模型对ST储能系统电机的绝缘退化机理研究有参考意义,可优化绝缘设计并提高可靠性。该技术对阳光电源智能运维平台的电机健康管...

Shanhu Li · Chang Wang · Tianrui Fang · Xinhao Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14

本文提出一种基于共模电流模态的在线绝缘监测方法，通过建立含电缆绝缘参数的共模等效模型，利用VMD算法提取高频/中频振荡频率f_HFCM和f_MFCM，分别表征线端与内部绕组绝缘退化状态，实验验证其对早期绝缘劣化的高灵敏度。

解读: 该技术高度适配阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及ST系列储能PCS在复杂电磁环境下的长期运行可靠性需求。逆变器驱动电机（如光储柴微网中的离网水泵、制氢压缩机电机）的绕组绝缘退化是常见故障源，本方法可嵌入iSolarCloud平台实现边缘侧实时诊断，提升PowerTitan系统配套电机的预测性维护能...

Xiaodong Yang · Zihao Li · Lijian Ding · Zhengli Hu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

针对极端条件下提升供电韧性这一现代配电网建设的重要目标，本文提出一种由可重构变换器型多端口软开断点（R-SOP）辅助的含冷负荷投入（CLPU）动态恢复框架。传统SOP常采用对称容量结构，可能限制系统恢复能力。所提R-SOP在总容量不变下采用非对称设计，结合网络动态重构与柔性资源协调控制，构建多时段恢复模型，并在快时间尺度上引入频率约束以应对CLPU带来的暂态冲击，提升可再生能源利用率与恢复可靠性。基于改进IEEE测试系统及实际配电网的仿真验证了该框架的有效性。

解读: 该R-SOP动态恢复技术对阳光电源PowerTitan储能系统和配电网解决方案具有重要应用价值。可重构变换器的非对称容量设计理念可应用于ST系列储能变流器，通过动态调整各端口功率分配，提升系统在故障恢复场景下的灵活性。冷负荷投入的快时间尺度频率约束策略可融入构网型GFM控制算法，增强储能系统应对负荷...

Li Linabc1 · Mingwei Sunac1 · Yifan Wu · Wenshi Huang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 作为一种具有液化储存和运输优势的无碳氢（H₂）载体，氨（NH₃）被视为用于氢气生产和发电的一种有竞争力的清洁能源载体。本文设计了一种新型以氨为燃料的混合发电系统，该系统将氨分解反应器（ADR）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）和微型燃气轮机（MGT）相结合，并采用热化学余热回收技术用于ADR。建立了系统级的热力学模型，以评估不同优化策略下的系统性能。模型计算结果表明，将氨分解温度从500 °C降低至350 °C，可使能量效率从33.5%提升至43.2%，因此提出了两种改进的集成策略。将部分...

解读: 该氨燃料混合发电系统对阳光电源氢能储能方向具有前瞻价值。其PEMFC与微燃机耦合架构可借鉴至ST储能系统的冷热电三联供场景,通过热化学回收提升能效至44%的思路,可启发PowerTitan储能电站集成燃料电池的热管理优化。氨作为零碳储氢载体的液化运输优势,契合大规模储能调峰需求。系统级热力学建模方法...