Hyeong Jun Joo · Gyuhyung Lee · Yoojin Lim · Brendan Hanrahan 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月

在本研究中，我们探究了AlGaN势垒层的退极化场效应对采用AlScN/HfO₂栅堆叠结构的铁电GaN高电子迁移率晶体管（FeHEMT）的影响。我们制备并表征了凹槽栅和非凹槽栅两种结构，不仅用于比较记忆窗口和阈值电压可调性，还用于分析退极化场效应对循环特性和耐久性的影响。快速斜坡脉冲电流 - 电压测量通过排除AlScN层的铁电极化切换，揭示了这两种结构之间的差异。由于减少了AlGaN层，实现并保持了优异的铁电切换特性。凹槽栅FeHEMT在基于GaN的新兴存储器和神经形态器件方面具有良好的应用前景。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项铁电GaN HEMT技术虽然聚焦于存储器和神经形态器件，但其底层的GaN功率器件创新对我们的核心业务具有潜在战略价值。 **技术关联性分析**：阳光电源的光伏逆变器和储能变流器高度依赖高性能功率半导体。该研究通过优化AlScN/HfO2栅极堆栈和采用凹栅结构，显著降低...

Muhammad Noman Ashraf · Mohamed Shawky El Moursi · Khalifa Al Hosani · Ahmed Al Durra · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本信函提出了一种虚拟振荡器锁相环（VO - PLL），该锁相环集成了安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器，以改善在畸变电网中的同步性能。VO - PLL 用一种以能在特定频率下维持轨道稳定的极限环振荡而闻名的非线性霍普夫振荡器，取代了传统锁相环中的常规比例积分（PI）环节和可复位积分器。该振荡器固有的非线性动力学特性可实现快速动态性能、谐波抑制以及改善频率跟踪。实验测试有力地证明了所提出的 VO - PLL 的有效性，表明其在电网扰动情况下具有增强电网同步能力和模拟高阶锁相环运行的潜力。

解读: 从阳光电源并网逆变器和储能系统的核心技术角度看，这项基于Andronov-Hopf振荡器的锁相环技术具有显著的应用价值。传统PLL在电网畸变环境下的同步性能受限，而我们的产品在实际应用中恰恰面临大量弱电网、谐波污染等复杂工况，这正是该技术的切入点。 该技术的核心优势在于用非线性Hopf振荡器替代传...

Xiaozhen Zhao · Haodong Wu · Dingqian Yang · Junyi Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

电力变压器是保障电网稳定与可靠运行的关键设备。由于铁芯材料的磁滞效应，变压器断电后可能残留剩磁，导致重合闸时产生励磁涌流，威胁变压器安全及电网稳定性。为此，亟需一种通用、可靠且快速的剩磁消除方法。本文提出一种基于储能振荡的大型电力变压器剩磁消除技术，并通过仿真与实验对比多种去磁方法，验证了该方法的有效性与快速性。结果表明，该方法在实际应用中兼具高效性与实用性。

解读: 该储能振荡消磁技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列储能变流器具有重要应用价值。储能系统中的隔离变压器和升压变压器在频繁启停时同样面临剩磁导致的励磁涌流问题，威胁PCS功率器件安全。该方法可集成至储能变流器的启动控制策略中，利用现有储能单元作为能量源，通过振荡电路快速消除变压器剩磁...

Mehdi Moradian · Rasool Peykarporsan · Tek Tjing Lie · Kosala Gunawardane · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

本研究提出一种基于RCD模型的新型低压固态断路器拓扑结构——双向无源技术（BPT）。该技术通过仅在主开关中使用有源器件，实现了快速切换、显著抑制主开关两端的电压尖峰并降低电路复杂度。文章详细阐述了其工作原理、运行模式及设计方法，并给出了关键的时间区间、电压和电流计算公式。MATLAB仿真与实验验证表明，该方案可在40 μs内完成快速分断，有效保护负载及直流微电网系统。所提模型面向未来网络架构项目中的48 V低压系统，额定阈值电流为10 A，展现出BPT在直流微电网保护中的高效性。

解读: 该双向固态断路器技术对阳光电源储能及微电网产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器中，BPT拓扑可替代传统机械断路器，实现40μs级快速故障隔离，有效保护电池簇和功率模块免受短路冲击。其无源浪涌吸收设计可显著降低SiC/GaN器件的电压应力，提升系统可靠性。该技术特别...

Mengze Wu · Xing Zhang · Kai Hu · Tao Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

级联H桥(CHB)变换器具有模块化和高容量特性,其阶梯电压波形和输出电抗模拟发电机内电势和输出电抗,是无内环中压直接构网型(GFM)应用的理想方案。针对低开关频率响应慢和过载率限制挑战,提出暂态限流方法,集成电流箝位负反馈控制策略(CCNFC)和分层模块级快速电流反应控制策略(HMCC)。该方法确保正常条件下GFM稳定运行,同时通过故障条件下优化参数增强电网支撑性能。底层控制器快速反应抑制暂态过流,确保CHB变换器安全和可靠的电网支撑性能。仿真和实验验证了所提方法。

解读: 该构网型CHB暂态限流技术对阳光电源中压储能变流器有重要应用价值。CCNFC和HMCC集成控制策略可应用于PowerTitan大型储能系统的模块化构网型变换器设计,提高故障穿越能力和电网支撑性能。分层控制架构对ST储能变流器的多模块协调控制有借鉴意义,可平衡响应速度和过载保护。该技术对阳光电源中压直...

Muhammad Salman · Jacopo Riccio · Sejir Khojet El Khil · Pericle Zanchetta 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

故障诊断与定位对于维持电机驱动系统的完整性和优化维护措施至关重要。本文介绍了一种用于快速诊断和定位驱动同步磁阻电机驱动器的功率变换器中半导体开关开路故障的新方法。通过探索创新的诊断技术，强调了基于信号的方法在准确识别故障方面的有效性。提出了一种基于功率诊断方法来检测开关开路故障的新算法。该方法既能实现准确快速的诊断，又能实现故障定位。通过仿真和实验数据对该技术的性能进行了评估，证明了其在提高电机驱动系统可靠性方面的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的功率变换器开关故障统一诊断与定位方法具有重要的技术参考价值。尽管研究对象聚焦于同步磁阻电机驱动系统，但其核心技术路径——基于功率信号的半导体开关故障诊断算法——与公司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的可靠性保障需求高度契合。 在光伏逆变器领域，IGBT等功率开...

Sajjad Goudarzitaemeh · Majid Pahlevani · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

线性控制器在DC–DC变换器性能提升方面存在诸多限制。传统方法通过开关周期平均与线性化建立线性时不变模型，但其在单一工作点附近对非线性系统进行近似，导致宽范围工况下性能欠佳。本文提出一种基于SO(2)非线性几何控制的新方法，用于双向DC–DC变换器，可直接调控高频电流并引导系统轨迹沿环面运动，实现快速动态响应与增强稳定性。通过数学建模、理论分析及实验验证，结果表明所提控制器具有优越性能。

解读: 该非线性几何控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST储能变流器中，DAB拓扑广泛用于电池侧DC-DC变换，所提SO(2)几何控制可突破传统线性化控制在宽电压范围下的性能瓶颈，提升储能系统充放电动态响应速度与电压稳定性。在车载OBC充电机领域，该直接功率传输控制方法可优化宽输入电...

Zeyu Zhang · Jien Ma · Lin Qiu · Xing Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）因性能优异、实现简单和动态响应快，在电力变换器中备受关注。然而，传统FCS-MPC对模型参数依赖性强。为此，本文提出一种基于有限集子空间预测器的电压控制策略，旨在提升系统鲁棒性的同时保留FCS-MPC的优点。该方法在各运行点采用子空间预测器替代物理模型，仅利用历史输入输出数据直接根据参考输出轨迹获取最优控制量，无需知晓系统结构与负载参数，有效避免了参数变化导致的性能下降。三电平中点钳位逆变器实验验证了所提方法的有效性。

解读: 该基于子空间预测器的预测电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。传统MPC对参数依赖性强，在储能系统电池老化、光伏逆变器负载波动等工况下性能易劣化。该方法仅依赖历史数据即可实现最优控制，无需精确模型参数，可显著提升PowerTitan大型储能系统在全生命周期的控...

Zheren Zhang · Hanlin Guo · Zheng Xu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

随着可再生能源在电力系统中占比快速提升，适用于高比例电力电子接入场景的模块化多电平变换器（MMC）站成为研究热点。本文提出一种适用于强、弱交流电网的MMC站同步机模拟控制策略，包含正常运行时的基本控制与交流故障穿越时的附加控制。基本控制使MMC呈现同步机特性，并通过小扰动稳定性分析验证其在强弱电网下均具备良好的低频阻尼特性；附加控制则通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证其在大扰动及交流故障下的有效性与可行性。

解读: 该MMC同步机模拟控制技术对阳光电源构网型储能与光伏产品具有重要应用价值。研究提出的强弱电网自适应控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的GFM控制算法优化，解决弱电网并网时的低频振荡问题。MMC多电平拓扑与阳光电源三电平技术路线契合，其小扰动稳定性分析方法可用于Power...

Kaiyang Huang · Min Xiong · Yang Liu · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月

随着基于逆变器的电源（IBRs）接入电力系统，系统动态特性变得更加复杂，呈现出多时间尺度特征，包括电力电子控制器的电磁暂态（EMT）动态特性和同步发电机的机电动态特性。因此，电力系统模型呈现出高度刚性，这给采用现有专注于单一时间尺度动态特性的方法进行高效仿真带来了挑战。本文提出了一种异构多尺度方法，用于对以电磁暂态模型表示的电力系统进行高效多时间尺度仿真。该新方法在系统的微观电磁暂态模型和自动降阶的宏观模型之间交替运行，并相应地改变步长，从而在保证所关注的快速和慢速动态特性仿真精度的同时实现显著...

解读: 该多尺度异构仿真方法对阳光电源高比例IBR系统开发具有重要价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中，可高效仿真ST储能变流器与SG逆变器的EMT快速动态与系统机电暂态的耦合特性，优化GFM/GFL控制参数整定。该方法可显著缩短iSolarCloud平台的系统级仿真时间，支持多机并...

Victoria Lofstad-Lie · Aleksander Simonsen · Tønnes Frostad Nygaard · Erik Stensrud Marstein · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月

随着光伏电站装机容量持续呈近乎指数级增长，具有成本效益的运维策略变得愈发关键。航空红外热成像技术已实现对公用事业规模光伏电站的快速且可靠的故障检测。在本文中，我们探讨了提高巡检效率的两种关键方法：增加飞行高度和部署无人机群。更大的成像距离可扩大视野，但会降低故障检测能力和地理配准精度。在这项工作中，我们研究了自动故障检测与定位在巡检效率和数据质量之间的权衡。我们训练了YOLO11机器学习模型来检测热图像中的缺陷，并评估了其在不同成像距离和相机俯仰角下的性能。在约80米的距离内，故障检测仍能保持可...

解读: 该无人机红外检测数据质量分析技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的数据质量评估框架可直接集成到阳光电源大型地面电站的智能诊断系统中，提升SG系列逆变器组串级故障识别准确率。通过标准化的红外图像质量控制，可优化PowerTitan储能系统的热管理监测流程，实现组件...

C.V.Prasshanth · S. Badri Narayanan · Naveen Venkatesh Sridharan · Sugumaran Vaithiyanathan · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 随着光伏（PV）系统作为可持续能源的广泛应用，其性能因故障导致的退化问题日益突出，亟需高效的故障检测方法。本研究提出一种基于人工智能的方法，利用无人机（UAV）拍摄的图像实现对光伏组件的自动化检测。通过采用先进的特征提取技术，包括纹理分析、快速傅里叶变换（FFT）、灰度共生矩阵（GLCM）、灰度差异法（GLDM）以及离散小波变换（DWT），对图像数据进行深入分析。研究优化了一种基于粗糙集理论的规则分类器，当与DWT特征结合时，分类准确率达到100%。此外，还引入了数据增强技术以提升模型的鲁...

解读: 该无人机+粗糙集理论的光伏故障检测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过DWT特征提取实现100%准确率的非接触式故障诊断,可与SG系列逆变器的MPPT优化算法协同,提升大型光伏电站的预测性维护能力。该AI驱动方法可集成至PowerTitan储能系统的智能监控模块,实...

Danny Seeley · Mark Sumner · David William Phillip Thomas · Steve Greedy · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

针对多电飞机(MEA)高压直流电路和电池储能技术发展导致元件或绝缘退化引起直流电弧故障风险增加的问题,开发快速直流电弧故障检测方法确保乘客安全。进一步发展窗口分形维数(WFD)电弧检测方法适用包含开关功率变换器网络的线性和非线性负载。结果一致显示所有负载条件下电弧起始和持续期间WFD显著变化。提出快速直流电弧检测新方法,相比其他方法需更少计算步骤、更少参数设置和更少调试,可与现有保护方案协同提供清晰鲁棒的直流电弧故障指示并防止电路损坏。

解读: 该直流电弧检测技术对阳光电源直流系统和储能产品的安全保护有重要应用价值。WFD电弧检测方法可应用于PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统的直流侧保护,快速识别电弧故障并防止火灾风险。该技术对新能源汽车高压直流充电系统的安全监测有借鉴意义,可提高系统安全性。少参数设置和快速检测特性对阳光...

Junkai Huang · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

摘要：人们越来越期望风力发电厂（WPPs）具备可调度性，并提供频率调节支持（FRS）以保障电力系统运行。然而，风能固有的间歇性和多变性使得同时实现这些目标颇具挑战。本文提出了一种考虑采用不同减载方法的风力发电机组（WTGs）响应特性的多时间尺度协调控制框架。（1）在分钟级时间尺度上，为解决风电波动问题，利用风速预测结果对采用基于超速和变桨控制减载方法的风力发电机组进行协调，以在跟踪调度指令和预留调节备用之间实现平衡。同时，鉴于采用超速减载方法的风力发电机组具有更优的频率调节性能，优先预留其快速备...

解读: 该研究的多时间尺度协调控制策略对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。特别是其超短期预测与储能协同的思路，可直接应用于ST系列储能变流器的调频算法优化，提升PowerTitan储能系统的一次调频性能。同时，该控制策略的有功功率动态分配方法也可移植到SG系列风电变流器的GFM控制中，增强其并网支撑...

David A. Zambrano-Prada · Abdelali El Aroudi · Oswaldo López-Santos · Luis Vázquez-Seisdedos 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

本文采用滑模控制及输出功率估计环路实现带恒功率负载的升压变换器输出电压调节。估计过程基于输出电压误差奇对称函数的积分,赋予开关调节器自适应特性。分析了有理、三角、sigmoid和符号型奇对称函数以选择最佳输出功率估计候选。推导了滑模存在条件和包括估计动态的平衡点稳定性条件。该控制器可采用运算放大器电路加除法器实现模拟实现。500W原型实验结果与理论预测和数值仿真完全一致。

解读: 该自适应滑模控制技术可应用于阳光电源储能变流器的DC-DC变换器控制。通过自适应功率估计和滑模控制,提升变换器在恒功率负载条件下的稳定性和动态响应,降低电压波动,提高储能系统的可靠性,为工商业储能和电网侧储能提供高性能变换器控制方案。...

Fubing Jin · Tianhao Qie · Yulin Liu · Yong Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文针对三电平简化中点钳位逆变器（3L - SNPCI）提出了一种自适应模型预测电流控制方法，该方法消除了传统模型预测电流控制（MPCC）的模型依赖问题。利用一种新型观测器高精度、快速收敛地估计系统参数。然后，无差拍MPCC利用所观测到的参数来精确计算参考电压矢量，实现了低计算量和恒定开关频率。此外，还提出了一种新型基于载波的空间矢量调制（CBSVM）方法，用于为3L - SNPCI合成参考电压矢量。与现有的3L - SNPCI空间矢量调制方案相比，所提出的CBSVM方法在确保中点电压平衡的同时...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平简化中点钳位逆变器的自适应模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术通过消除传统模型预测控制对精确系统参数的依赖性，显著提升了逆变器在实际工况下的鲁棒性和控制精度，这对我司光伏逆变器和储能变流器产品的性能优化具有直接意义。 技术核心价值体现在三个层面：首...

Zhenbin Zhang · Guangze Chen · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：高功率（兆瓦级）能量转换系统的开关频率通常远低于低功率（千瓦至数百千瓦）系统。因此，对于前者而言，谐波问题是至关重要的问题，尤其需要先进的调制和控制技术。在本研究中，对一类谐波编程脉冲宽度调制（HPPWM）技术进行了全面综述，并提供了一种方便且可定制的快速构建解决方案。该综述涵盖了现有先进HPPWM策略的原理、求解算法和实现方面的内容。归纳出统一的构建方案，以帮助科学家/工程师根据自身需求定制合适的HPPWM解决方案。对其求解方法和提高实现性能的策略进行了基准测试和分析，这将为定制化设计提...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于谐波程控调制（HPPWM）技术的综述论文具有重要的战略参考价值。该技术专门针对兆瓦级中高压能量转换系统的低开关频率运行特性，这与我司1500V大型地面光伏逆变器、兆瓦级储能变流器（PCS）以及风电变流器等核心产品的应用场景高度契合。 在技术价值层面，HPPWM通过...

Chao-Yang Ke · Ming-Dou Ker · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

提出了一种用于单片氮化镓（GaN）基集成电路（IC）的电源轨静电放电（ESD）钳位电路，该电路具有超低泄漏电流和动态定时 - 电压检测功能，并已在0.5微米的硅基氮化镓工艺中成功验证。其待机泄漏电流仅为0.8纳安。通过电压检测，所提出的ESD钳位电路仅能由ESD事件触发，在快速上电条件下不会被误触发。实验结果表明，所提出的设计的人体模型（HBM）ESD鲁棒性可达到6千伏以上。通过调整二极管连接的高电子迁移率晶体管（HEMT）的数量，ESD钳位电路的触发电压具有灵活性，因此它可用于不同额定电压的电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN基功率轨ESD保护技术具有重要的战略价值。当前公司在光伏逆变器和储能变流器中大量应用碳化硅等宽禁带半导体器件，而GaN器件凭借更高的开关频率和功率密度优势，正成为下一代功率电子系统的关键技术方向。 该论文提出的ESD保护方案解决了GaN集成电路应用中的两个核心痛...

Salah Ghamizi · Jun Cao · Aoxiang Ma · Pedro Rodriguez · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

高效求解配电网中的三相不平衡潮流对于电网分析和仿真至关重要。迫切需要能够处理大规模不平衡电网的可扩展算法，以提供准确、快速的解决方案。为此，深度学习技术，尤其是图神经网络（GNN）应运而生。然而，现有文献主要集中在平衡网络，在支持三相不平衡电网方面存在重大空白。本文介绍了 PowerFlowMultiNet，这是一种专门为三相不平衡电网设计的新型多图 GNN 框架。该方法在多图表示中分别对每一相进行建模，有效捕捉了不平衡电网的固有不对称性。引入了一种利用消息传递的图嵌入机制，以捕捉电力系统网络内...

解读: 该多图神经网络潮流计算技术对阳光电源配电侧产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统并网场景中，可实时分析三相不平衡工况下的潮流分布，优化ST系列储能变流器的三相功率调度策略，提升不平衡补偿能力。对于分布式光伏集群（SG逆变器阵列），该算法可快速评估不对称故障下的系统状态，为iSola...

Jiachen LiuZhongguan WangXiaodi ZangXialin LiLi GuoQinglin MengChengshan Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

随着大规模风电机组通过电力电子接口接入电网，电力系统面临日益严峻的频率稳定问题。由于风电机组数量众多且动态特性复杂，运行人员难以协调单个机组直接提供频率支撑，亟需评估风电场的一次调频能力。本文提出一种基于数据驱动与状态空间映射的线性化模型，结合Koopman算子理论，将风电场非线性动态转化为线性升维代数模型，利用历史数据实时评估其最大一次调频能力。仿真结果表明，该方法求解快速、无需精确模型参数，且对训练数据需求较低。

解读: 该研究对阳光电源储能与风电产品的调频控制具有重要参考价值。基于状态空间映射的数据驱动方法可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的一次调频能力评估,优化GFM/VSG控制策略。特别是在大规模风储联合项目中,该方法能实时评估系统调频潜力,提升iSolarCloud平台的智能调度功能。通过K...