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一种用于直流微电网的具有双极对称输出的新型高增益非隔离多端口变换器系列
Novel Family of High-Gain Nonisolated Multiport Converters With Bipolar Symmetric Outputs for DC Microgrids
Immanuel Ninma Jiya · Huynh Van Khang · Nand Kishor · Rade M. Ciric · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
双极性直流微电网因其高可靠性、高效率和鲁棒性，在可再生能源集成中备受关注。然而，目前针对该系统的多端口变换器研究进展缓慢。本文提出了一种新型高增益非隔离多端口变换器系列，旨在实现更低成本和更紧凑的双极性微电网系统设计。
解读: 该拓扑研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。双极性直流母线架构能有效提升系统效率与可靠性，符合未来工商业及电网侧储能向高压、高集成度发展的趋势。该高增益非隔离拓扑有助于简化储能变流器（PCS）的电路设计，降低系统成本并提升功率...
具有增强近结热容和先进冷却能力的扩展安全工作区IGBT模块
Safe-Operation-Area Extended IGBT Module With Enhanced Near-Junction Thermal Capacitance and Advanced Cooling for Transient High-Current Operation
Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Weiyu Tang · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着可再生能源并网比例提升，并网变换器需具备类似同步发电机的过电流（OC）能力。本文提出了一种集成增强型近结热容（NJTC）与卓越冷却能力的功率模块。该模块采用铜块作为顶部互连，有效提升了瞬态高电流运行下的热管理性能，显著扩展了IGBT的安全工作区。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要意义。在电网故障或弱电网环境下，逆变器需具备更强的过流耐受能力以实现低电压穿越（LVRT）或构网型（GFM）控制。通过引入增强型近结热容和先进冷却技术，可显著提升功率模块在瞬态冲击下的可靠性，降低因过流导致的器件失效...
一种具有工频展开的三相三电平隔离型DC-AC变换器
A Three-Phase Three-Level Isolated DC–AC Converter With Line Frequency Unfolding
Anirban Pal · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种用于光伏并网的三相单级高频链路DC-AC变换器。该拓扑在直流侧采用两个三电平中点钳位（NPC）半桥臂。相比传统的两电平结构，三电平半桥臂的优势在于：可以使用耐压等级更低的功率器件，从而降低开关损耗并提高效率。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要的参考价值。采用三电平NPC拓扑能有效降低器件电压应力，提升功率密度，这与阳光电源追求高效率、高功率密度的设计理念高度契合。高频隔离链路的设计有助于减小系统体积，适用于对空间要求严苛的工商业及地面光伏电站场景。建议研发团队关注该拓扑在降低开...
考虑非线性阻尼效应的变换器微电网暂态稳定性改进等面积定则
An Improved Equal Area Criterion for Transient Stability Analysis of Converter-Based Microgrid Considering Nonlinear Damping Effect
Yingjie Tang · Zhen Tian · Xiaoming Zha · Xilin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
随着分布式能源的广泛应用，电力电子变换器主导的微电网因惯量低、非线性强，在大扰动下易出现暂态失稳。本文提出了一种改进的等面积定则（EAC），通过考虑非线性阻尼效应，更准确地分析了构网型（GFM）变换器在孤岛微电网中的暂态稳定性，为提升系统稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的构网型（GFM）技术具有重要指导意义。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网及微电网场景的应用增加，系统暂态稳定性成为核心挑战。本文提出的改进等面积定则可用于优化阳光电源GFM控制算法中的阻尼参数设计，提升产品在极端扰动下的抗冲击能力。建议研发团队将该非线性...
基于单级多端口固态变压器的中压直流互联系统及协调控制策略
Single-Stage Multiport Solid-State Transformer Based Medium-Voltage DC Interconnection System and Coordinated Control Strategies
Di Zhu · Chuang Liu · Jingyue Wang · Zhongchen Pei 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对现代配电网中分布式电源与负荷接入带来的功率流与电能质量挑战，本文提出一种基于单级多端口固态变压器（SST）的中压直流（MVDC）互联系统。文章详细分析了SST的拓扑结构，并设计了相应的协调控制策略，以实现多端口间的功率平衡与高效能量管理。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着配电网向中压直流化演进，基于SST的多端口互联架构可提升光储充一体化电站的能量密度与转换效率。建议研发团队关注单级SST拓扑在大型储能PCS中的应用，以减少变换级数、降低损耗。此外，该文的协调控制策略可优化iS...
一种基于开关复用多谐振开关电容变换器的串联电池簇快速均衡控制策略
A Fast Equalization Control Strategy for Series-Connected Battery Clusters Based on Switch-Multiplexing Multiresonant Switched-Capacitor Converter
Haile Zhang · Xuntao Shi · Jianwen Zhang · Jianqiao Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着可再生能源并网需求增加，电池储能系统常采用多电池组串联以提升电压等级。为确保系统安全稳定运行，实现电池组间的荷电状态（SOC）均衡至关重要。本文提出了一种基于开关复用多谐振开关电容变换器的均衡控制策略，旨在提升串联电池簇的均衡速度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。在多电池组串联架构中，电池组间的SOC不一致会限制系统整体容量并影响寿命。该多谐振开关电容变换器方案通过优化拓扑结构，能显著提升均衡效率，减少能量损耗。建议研发团队评估该拓扑在BMS均衡模块中的集成可行性，以...
基于FPGA的背靠背变换器准集中式模型预测控制实验研究
FPGA-Based Experimental Investigation of a Quasi-Centralized Model Predictive Control for Back-to-Back Converters
Zhenbin Zhang · Fengxiang Wang · Tongjing Sun · Jose Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于背靠背功率变换器的准集中式直接模型预测控制（QC-DMPC）方案，该方案无需直流母线外环控制器。通过在FPGA上的实验验证，对比了该方案与传统基于PI控制的DMPC方案的性能，证明了其在简化控制结构及提升动态响应方面的有效性。
解读: 该研究提出的QC-DMPC算法在简化控制架构、提升动态响应方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及风电变流器产品线具有重要参考价值。特别是在风电变流器和大型光伏逆变器中，取消直流母线外环控制器可降低系统复杂性，提升控制带宽。建议研发团队评估该算法在FPGA平台的计算资源占用情况，并探索其在Pow...
基于无源性的构网型多逆变器电站稳定性控制
Passivity-Based Control for the Stability of Grid-Forming Multi-inverter Power Stations
Ming Li · Enjun Liu · Hua Geng · Yongtao Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
现有并网逆变器在面对电网非线性变化时会遇到稳定性问题，当前的解决方案难以有效应对复杂的电网环境。我们提出一种基于无源性的控制策略，以提高构网型多逆变器电站的稳定性和动态性能，从而应对这些挑战。从能量重塑的角度设计的内环，确保了逆变器输出的稳定性。采用微分无源性设计的外环，显著增强了对扰动的响应能力，并在多台逆变器并联运行时无需通信即可确保功率分配和相位同步。非线性扰动观测器估计并网点的非线性扰动，并将此信息反馈到内环进行参数补偿。我们基于李雅普诺夫稳定性准则证明了整个控制器的无源性。这确保了电站...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性控制的构网型多逆变器协同控制技术具有重要的战略价值。随着我司在全球光伏逆变器和储能系统市场份额的持续扩大，大规模新能源电站面临的电网稳定性问题日益凸显，该技术为解决这一核心痛点提供了系统性方案。 该技术的核心创新在于三层协同控制架构：能量重塑的内环控制确保单...
带电网支撑型储能系统的双馈感应风力发电机
DFIG Driven Wind Turbine With Grid Supporting Battery Storage System
Sonam Gupta · Anup Shukla · Mohammad Abusara · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
随着风能越来越多地并入电网，电网运营商面临诸多挑战，这就需要在停电期间持续进行风力发电以维持系统稳定。电压骤降会对并网双馈感应发电机（DFIG）产生重大影响。因此，将双馈感应发电机与电网电池储能系统（GBSS）相结合，可在公共连接点（PCC）提供必要的有功和无功功率支持，满足低电压穿越（LVRT）要求，并为电网提供其他服务。本文提出并通过实验验证了一种双馈感应发电机的网侧变流器（GSC）与电网电池储能系统之间的协调控制方案。在该方案中，外部控制回路内功率设定点的动态调整会对公共连接点的电压和频率...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文提出的DFIG与电网侧储能系统协调控制方案具有重要的技术借鉴价值。虽然研究聚焦于风电领域，但其核心技术理念与我司在光伏逆变器与储能系统集成方面的战略布局高度契合。 该方案的核心价值在于通过协调控制实现了发电侧变流器（GSC）与储能变流器的无缝协同，在电网电压跌落时提供...
基于三相逆变器的柔性负载与电力弹簧集成
Integration of Flexible Loads and Electric Spring Using a Three-Phase Inverter
Heng Liu · Wai Man Ng · Chi-Kwan Lee · Shu Yuen Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种基于三相逆变器的新型电力弹簧（ES）系统结构。通过将非关键或柔性负载与ES结合，使其转化为智能负载，能够自适应调节功率消耗，从而在未来智能电网中实现快速需求响应。该拓扑结构相比传统方案，省去了电池储能和隔离变压器，简化了系统设计。
解读: 该技术提出的无电池电力弹簧结构，通过三相逆变器实现柔性负载的智能调节，对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及微电网解决方案具有重要参考价值。在PowerStack或ST系列PCS的应用场景中，该拓扑可优化分布式能源的功率分配，提升电网侧的动态响应能力。建议研发团队关注其在弱电网环境下提升系...
具有灵活功率点跟踪的光伏系统扩展功能：最新进展
Extended Functionalities of Photovoltaic Systems With Flexible Power Point Tracking: Recent Advances
Hossein Dehghani Tafti · Georgios Konstantinou · Christopher D. Townsend · Glen G. Farivar 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
随着光伏电站渗透率提升，电网运营商对电能质量和可靠性提出了更高要求。本文综述了灵活功率点跟踪（FPPT）算法的最新进展，旨在通过优化光伏系统的功率输出特性，增强其在电网调节、辅助服务及稳定性支撑方面的功能，以应对现代电力系统的复杂挑战。
解读: 该文献探讨的FPPT技术是阳光电源提升光伏逆变器（组串式及集中式）电网适应性的关键。随着全球电网对光伏电站参与调频、调压等辅助服务的要求日益严格，FPPT算法可助力阳光电源iSolarCloud平台实现更精细的功率调度。此外，该技术与阳光电源构网型（Grid-forming）逆变器技术路线高度契合，...
基于改进雪融优化算法的含可再生能源分布式电源和电动汽车充电站的并网型微电网中D-STATCOM最优集成
Optimal integration of D-STATCOMs in grid-tied microgrid consisting of renewable DGs and EV charging stations using improved snow ablation optimizer
Lohit Kumar Sahoo · Sivkumar Mishr · Subrat Kumar Dashb · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381
本文针对并网型微电网（GTMG）中D-STATCOM的最优集成问题，提出了一种基于改进雪融优化器（i-SAO）的求解方法。通过改进的层次分析法（i-AHP），将平均有功功率损耗降低、系统平均最小电压提升、平均最大电压稳定性增强以及平均期望未供电能量（AEENS）减少等指标综合构成多目标函数。采用箱线图分析、Wilcoxon符号秩检验以及基于CEC 2020基准函数的收敛特性分析等严格的统计分析方法，验证了i-SAO算法的有效性与优越性。分析结果表明，在解决标准69节点配电系统中D-STATCOM...
解读: 该研究对阳光电源微电网解决方案具有重要参考价值。D-STATCOM优化配置技术可应用于ST系列储能变流器的无功补偿功能增强,结合SG逆变器构建的并网微电网系统,特别适用于含充电桩场景。改进的雪消融优化算法为iSolarCloud平台的智能调度算法提供创新思路,可优化分布式光伏、储能与充电站的协同控制...
面向构网型变流器的低电压穿越算法
Low-Voltage Ride-Through Algorithm for Grid-Forming Converters
Juan Dolado Fernández · Joaquín Eloy-García · Eduardo Rausell Navarro · Santiago Arnaltes Gómez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
近年来，可再生能源日益融入电力系统，导致电网运行发生了重大变化。电力电子变流器主要用于将这些发电厂接入电力系统，作为现代电力系统中的关键组件，电网形成（GFM）变流器应运而生，它能够在无需同步发电机（SG）的情况下自主建立并维持系统稳定。故障期间的电流贡献是同步发电机与电力变流器的主要区别之一，这可能会影响保护系统。最新的电网规范要求在发生故障时快速注入电流。本文根据欧盟委员会法规（EU）2016/631和西班牙技术监督标准的要求，提出了一种基于虚拟磁链定向的电网形成变流器低电压穿越控制策略。为...
解读: 从阳光电源的业务角度看，这篇论文所提出的构网型变流器低电压穿越技术具有重要的战略价值。随着全球新能源渗透率不断提升，电网对并网设备的主动支撑能力提出了更高要求，构网型（GFM）技术正是我司逆变器产品从跟网型向主动支撑型演进的关键方向。 该技术的核心价值在于解决了构网型变流器在故障工况下的快速电流响...
三相单级三端口高频隔离DC-AC变换器
Three-Phase Single-Stage Three-Port High-Frequency Isolated DC–AC Converter
Kaixuan Wang · Fengjiang Wu · Jianyong Su · Guizhong Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
为提升交流并网混合储能系统的集成度，本文提出了一种新型三相单级三端口高频隔离DC-AC变换器。该拓扑通过三绕组变压器连接两个直流端口和一个交流端口，省去了额外的交流侧端口。交流侧采用矩阵变换器，直流侧采用集成化设计，有效简化了系统结构。
解读: 该技术提出的单级三端口拓扑高度契合阳光电源光储一体化战略。通过三绕组变压器实现光伏与储能的深度集成，可显著减少PowerTitan或PowerStack等储能系统中的功率转换级数，降低体积与成本，提升系统效率。对于阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线，该拓扑在提升功率密度和简化系统架构方面具有极...
一种不对称故障下两级式光伏并网系统的多目标双层LVRT控制策略
A Multi-Objective Bi-Level LVRT Control Strategy for Two-Stage PV Grid-Connected System Under Asymmetrical Faults
Yiqian Wang · Qi Zhao · Wen Zhang · Tingting Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
随着光伏系统在电力系统中的渗透率不断提高，光伏并网系统的低电压穿越（LVRT）控制受到广泛关注。本文提出一种适用于两级式光伏并网系统的多目标双层LVRT控制策略，在不对称故障下兼顾正负序电压支撑能力与系统安全运行。交流层控制网侧逆变器，直流层调节升压变换器。交流层实施电网电压支撑策略，提升公共耦合点的正负序电压；通过自适应调节电流参考值，在实现最大电压支撑的同时抑制逆变器过流与直流链路电压振荡。直流层根据交流层提供的功率参考，利用补偿电流快速稳定直流电压。仿真与实验结果验证了该策略在不同工况下的...
解读: 该多目标双层LVRT控制策略对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。其双层协同控制架构可直接应用于两级式拓扑产品：网侧逆变器实现电网电压支撑与过流抑制，DC/DC变换器快速稳定直流母线电压。该策略的自适应电流参考调节机制可增强阳光电源产品在不对称故障下的正负序电压...
一种用于增强并网型微电网可再生能源消纳的双向电氢系统分布式调度方法
A Distributed Dispatch of Bi-Directional Power and Hydrogen Systems for Enhancing the Renewable Energy Integration in Grid-Connected Microgrids
Longfei Li · Chenhui Lin · Ye Guo · Wenchuan Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
以可再生能源为主的电力系统转型对实现碳中和至关重要。集中式可再生能源通常构成并网型微电网，受限于与主网的功率交换能力，导致可再生能源利用率不足。随着氢能成为关键能源载体，电制氢技术被广泛用于缓解弃风弃光问题。本文提出一种考虑电解槽动态特性和氢燃料电池系统的双向电氢系统协同调度模型，并设计基于混合整数线性规划的改进交替方向乘子法（I-ADMM），实现可再生能源与氢能系统的分布式协调调度。数值仿真验证了该方法在提升经济性与减少可再生能源弃用方面的有效性。
解读: 该双向电氢系统分布式调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。I-ADMM分布式优化算法可集成至iSolarCloud云平台，实现光伏-储能-制氢多能源协调调度，提升可再生能源消纳率。电解槽动态特性建模为ST储能变流器与制氢设备的协同控制提供理论基础，优化功...
基于级联H桥的中压并网电力电子变压器混合调制技术
Hybrid Modulation Technique of MV Grid-Connected Cascaded H-Bridge-Based Power Electronic Transformer Technology
Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
随着半导体器件的发展，电力电子变压器（PET）技术已成为实现中压交流电网与低压交流/直流电网直接集成的优选方案。针对级联H桥（CHB）型三阶段PET在轻载下因死区效应和电网电压谐波导致的网侧电流总谐波畸变率（THD）偏高问题，本文提出一种结合滞环电流控制与矢量控制的混合调制闭环控制策略。每相中一个H桥单元采用滞环控制，其余单元采用移相SPWM矢量控制，有效改善中压侧电流波形，降低空载电流及损耗，并通过PWM轮换逻辑均衡开关损耗。实验在20 kW、1.2 kV/400 V/200 V PET样机上...
解读: 该混合调制技术对阳光电源ST系列储能变流器和充电桩产品具有重要应用价值。针对级联H桥拓扑在轻载工况下THD偏高的问题，文章提出的滞环与矢量控制混合策略可直接应用于阳光电源PowerTitan大型储能系统的PCS设计，有效改善轻载时的电流波形质量，降低空载损耗。PWM轮换逻辑对均衡功率模块热应力、延长...
基于逆变器电网的广域控制
Wide Area Control of Inverter Based Power Grids
Priyatosh Mahish · Pratim Kundu · Sukumar Mishra · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
逆变器型电源（IBR）的并网因惯性降低和快速频率响应恶化而影响电力系统频率稳定性，需协调控制跟网型（GFL）与构网型（GFM）逆变器。本文提出一种适用于并网逆变器的广域控制方法，定义了来自不同IBR及同步机组接入高压母线处PMU测量的广域跟网（WGFL）和广域构网（WGFM）信号。WGFL用于修正GFL逆变器锁相环的相角，WGFM调节GFM逆变器运行频率。PMU数据由节点相量数据集中器（PDC）分析，但存在通信延迟与丢包问题，故结合现有广域预测控制策略予以补偿。通过PSCAD/EMTDC对39节...
解读: 该广域控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的协调控制具有重要价值。针对PowerTitan大型储能系统，可通过PMU广域信号优化GFM/GFL混合运行模式，解决多站点频率响应协调难题。技术启示：1）在iSolarCloud平台集成PDC功能，实现分布式电站的广域相角同步；2）改进...
抽水蓄能电站与漂浮式光伏发电集成的经济技术优化
Techno-economic optimization of pumped hydro storage plants integrated with floating photovoltaic
Abdullah Bamoshmoos · Matteo Catani · Vincenzo Dipierr · Marco Ficil 等10人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
摘要 抽水蓄能电站（PHS）与集成式漂浮式光伏电站（FPV）相结合，为应对能源转型中的挑战提供了一种有前景的解决方案。这两种技术的结合具有显著的协同效应，有望优化空间利用、减少因蒸发造成的水资源损失，并通过水体的自然冷却作用提高光伏组件的效率。本文研究了将FPV与现有PHS系统集成的潜力，旨在评估该混合系统相较于独立运行的PHS在技术和经济方面的潜在优势。为此构建了一个优化问题，并以混合整数线性规划（MILP）模型进行表述，其中FPV光伏板直接连接至电网和水泵，既可将电力出售至电网，也可用于驱动...
解读: 该抽水蓄能-漂浮光伏混合系统研究对阳光电源具有重要战略价值。SG系列1500V光伏逆变器可优化漂浮电站发电效率,ST系列PCS与PowerTitan储能系统可实现抽水蓄能与电化学储能的协同调度。论文提出的MILP优化模型可集成至iSolarCloud平台,通过电价套利策略优化水泵直驱与并网售电切换逻...
基于双轴同步电机视角的构网型与跟网型变流器互联小信号同步稳定性分析
Small Signal Synchronization Stability Analysis of Interconnected System Containing Grid-Forming and Grid-Following Converters From the Perspective of Dual-Axis Synchronous Generator
Huanhai Xin · Kehao Zhuang · Pengfei Hu · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
随着大规模可再生能源接入电网，构网型（GFM）电压源换流器（VSC）与跟网型（GFL）VSC的互联已成为电力系统的一个显著发展趋势。然而，GFM VSC和GFL VSC在同步机制上存在显著差异，导致互联系统的小信号同步稳定特性尚不明确。为填补这一空白，本文引入同步发电机同时控制dq轴内电势分量的概念以增进物理理解，构建了一种能够统一GFM - VSC和GFL - VSC的等效结构。在数学层面，建立了基于电流源的互联系统同步稳定性分析模型。此外，基于广义奈奎斯特判据，提出了互联系统小信号同步稳定裕...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型（GFM）与跟网型（GFL）变流器互联系统的同步稳定性分析具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能系统在大型新能源电站中的广泛部署，GFM与GFL混合组网已成为实际工程的典型场景。该研究通过双轴同步发电机的统一建模视角，为解决两类变流器同步机理差异...
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