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拓扑与电路 多电平 功率模块 双向DC-DC ★ 4.0

基于不同工况的直流-直流固态变压器模块化多电平变换器分析与评估

Analysis and Evaluation of Modular Multilevel Converters for DC–DC Solid-State Transformer Based on Different Operating Conditions

Lei Zhang · Jiangchao Qin · Youhui Qiu · Keyou Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月

本文针对基于模块化多电平变换器(MMC)的固态变压器(SST),系统分析了运行频率、交流链路电压波形、子模块数量及调制方法对MMC损耗与体积的影响。研究旨在填补当前对MMC设计参数综合评估的空白,为高功率密度电力电子变换器的优化设计提供理论依据。

解读: MMC技术在阳光电源的高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及未来直流输电应用中具有重要潜力。该研究对MMC损耗与体积的权衡分析,直接指导了高压储能变流器(PCS)的模块化设计优化。通过优化子模块数量与调制策略,可有效提升PCS的功率密度并降低散热成本。建议研发团队关注文中关于交流链路电压...

拓扑与电路 充电桩 有限元仿真 ★ 2.0

一种用于立方体无线充电空间框架的均匀磁通密度分布折叠线圈设计

A Folded Coil Design for Cubic Wireless Charging Space Frames With Even Magnetic Flux Density Distribution

Kerui Li · Jiayang Wu · Kaiyuan Wang · Yun Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文提出了一种用于立方体无线充电空间框架的新型线圈设计方法,旨在实现内部磁通密度的均匀分布。该方法通过改进传统的亥姆霍兹线圈结构,采用折叠终端设计,有效优化了空间内的磁场分布,并通过两组硬件设计验证了其性能。

解读: 该研究聚焦于无线充电空间内的磁场均匀性优化,属于前沿的无线电能传输(WPT)技术领域。虽然阳光电源目前的充电桩业务主要集中在有线快充和超充领域,但无线充电代表了未来电动汽车自动补能的发展方向。该折叠线圈设计方法可为公司在未来布局自动驾驶配套的无线充电产品线提供理论参考,特别是在优化线圈结构、提升能量...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 储能变流器PCS ★ 5.0

一种实现全负载范围内高效率的移相全桥变换器新型混合模式控制

A Novel Hybrid Mode Control for a Phase-Shift Full-Bridge Converter Featuring High Efficiency Over a Full-Load Range

Li-Chung Shih · Yi-Hua Liu · Huang-Jen Chiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月

本文提出了一种针对移相全桥(PSFB)变换器的新型混合模式控制技术。该方法通过动态调整变压器匝数比以降低循环电流,从而有效减少循环损耗,显著提升了变换器在轻载和重载条件下的功率效率。

解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。移相全桥拓扑广泛应用于阳光电源的组串式光伏逆变器DC-DC级以及储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)的PCS模块中。轻载效率一直是行业痛点,该混合模式控制方案能有效优化变换器在宽负载范围内的能效表现,有助于提升产品在不同工况下的发电收益...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

基于HfAlOx电荷俘获层介质与原位O3处理的InAlN/GaN MIS-HEMT器件栅极漏电流和击穿电压的改善

Improved gate leakage current and breakdown voltage of InAlN/GaN MIS-HEMTs by HfAlOx-based charge-trapping layer dielectric and _in situ_ O3 treatment

Fangzhou Du · Yang Jiang · Hong Kong · Peiran Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种通过引入HfAlOx基电荷俘获层介质并结合原位O3处理,显著改善InAlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMT)性能的方法。该工艺有效抑制了栅极漏电流,同时提升了器件的击穿电压。HfAlOx层可捕获界面正电荷,降低电场峰值,而原位O3处理则优化了介质/半导体界面质量,减少缺陷态密度。实验结果表明,器件的栅极泄漏电流显著降低,反向击穿电压大幅提高,为高性能GaN基功率器件的研制提供了可行的技术路径。

解读: 该研究的HfAlOx介质与O3处理工艺对阳光电源的GaN功率器件开发具有重要参考价值。通过降低栅极漏电流和提高击穿电压,可显著提升GaN器件在高频应用场景下的可靠性,特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC-DC模块。该技术可优化阳光电源产品的功率密度和转换效率:在光伏逆变器中可实...

拓扑与电路 DC-DC变换器 PWM控制 功率模块 ★ 3.0

基于直流分压电容变换器的永磁同步电机驱动器直流母线电压纹波消除

Elimination of DC-Link Voltage Ripple in PMSM Drives With a DC-Split-Capacitor Converter

Chao Zhang · Lei Xu · Xiaoyong Zhu · Yi Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月

本文提出了一种基于直流分压电容变换器的无电解电容(ECL)电机驱动方案。为降低ECL驱动器的直流母线电压纹波,引入了一种带有直流分压电容的有源功率解耦电路(APDC)。该电路包含升压(Boost)和降压-升压(Buck-Boost)两个变换器,有效提升了系统功率密度与可靠性。

解读: 该技术通过有源功率解耦(APDC)替代传统大容量电解电容,对提升阳光电源逆变器及储能变流器(PCS)的功率密度和可靠性具有参考价值。电解电容通常是电力电子设备中寿命最短的组件,该方案有助于延长产品寿命并减小体积,特别适用于对空间要求苛刻的户用光伏逆变器或小型储能系统。建议研发团队关注其在多变换器协同...

可靠性与测试 功率模块 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

功率半导体开关的功率循环测试:方法、标准、局限性与展望

Power Cycling Testing for Power Semiconductor Switches: Methods, Standards, Limitations, and Outlooks

Yi Zhang · Patrick Heimler · James Opondo Abuogo · Xinyue Zhang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

可靠性是功率半导体及电力电子系统的核心指标。随着宽禁带(WBG)器件及新型封装技术的快速应用,现有的可靠性测试与量化标准显得碎片化。本文综述了功率循环测试的方法、标准及局限性,为设计人员和可靠性工程师提供了关键指导,旨在提升电力电子系统的寿命评估能力。

解读: 可靠性是阳光电源的核心竞争力。随着PowerTitan储能系统及组串式逆变器向高功率密度演进,SiC等宽禁带器件的应用日益广泛,其热疲劳与功率循环寿命成为系统长效运行的关键。本文研究的方法论可直接指导阳光电源研发中心对功率模块进行更精准的寿命预测与加速老化测试,优化散热设计与封装工艺。建议在iSol...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

1.2 kV SiC MOSFET与JBS集成MOSFET高温电学特性对比研究

Comparative Study on High-Temperature Electrical Properties of 1.2 kV SiC MOSFET and JBS-Integrated MOSFET

Zhaoyuan Gu · Mingchao Yang · Yi Yang · Xihao Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月

针对4H-SiC MOSFET中寄生PiN体二极管在高温下存在正向压降大、反向恢复特性差的问题,本文研究了集成肖特基势垒二极管(JBS)的MOSFET方案。该方案能有效抑制PiN二极管导通,提升高温运行下的电气性能与可靠性。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型与模块设计。随着公司组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和高温环境运行演进,SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。集成JBS的SiC器件能显著改善体二极管特性,降低开关损耗并提升高温可靠性,这对优化逆变器...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 2.0

基于互补型GaN HEMT的高频脉冲激光驱动器

High-Frequency Pulsed Laser Driver Using Complementary GaN HEMTs

Ching-Yao Liu · Chun-Hsiung Lin · Hao-Chung Kuo · Li-Chuan Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种用于高频激光雷达(LiDAR)的高效激光驱动器,旨在满足20MHz重复频率、10ns脉宽及50W瞬时功率的严苛要求。针对自动驾驶领域对高功率效率的需求,该驱动器通过互补型GaN HEMT技术优化了开关性能,显著提升了系统整体能效。

解读: 该文献探讨了GaN器件在高频脉冲应用中的性能优势。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统,但随着电力电子技术向高频化、高功率密度方向演进,GaN等宽禁带半导体在辅助电源、高频驱动电路及未来小型化储能控制模块中具有应用潜力。建议研发团队关注GaN器件在高频开关下的损耗特性与可靠性评估,这有助...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

平面栅与沟槽栅SiC功率MOSFET在重复短路应力下退化位置的表征方法

Methodology for Characterizing Degradation Locations of Planar and Trench Gate SiC Power Mosfets Under Repetitive Short-Circuit Stress

Yi Yang · Mingchao Yang · Zhaoyuan Gu · Songquan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文针对SiC MOSFET在重复短路应力下的可靠性问题,提出了一种结合深能级瞬态谱(DLTS)与分裂C-V测试的方法,用于分离器件的陷阱特性。研究深入对比了平面栅(PG)与沟槽栅(TG)SiC MOSFET在短路应力下的退化机理与具体位置,为提升功率器件的长期可靠性提供了理论支撑。

解读: SiC器件是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan系列储能系统及高压充电桩的核心功率组件。随着产品向高功率密度和高效率演进,SiC MOSFET的短路耐受能力与长期可靠性直接决定了系统的故障保护策略与寿命设计。本文提出的退化机理表征方法,有助于研发团队在器件选型阶段更精准地评估PG与TG结...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

含水层压缩空气储能的非线性井筒多相流与热-水-力耦合分析

Coupled nonlinear wellbore multiphase flow and thermo-hydro-mechanical analysis of compressed air energy storage in aquifers

Yi Li · Qian Zhou · Hao Yu · Yi Li 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 含水层压缩空气储能(CAESA)是一种低成本、大规模的储能技术。为研究储层力学效应对CAESA的影响,本文开发了一个耦合非线性井筒多相流与热-水-力(THM)过程的模拟器THMW-Air,并利用Pittsfield示范CAESA项目的数据验证了其有效性。采用未包含力学过程的T2Well-EOS3模拟器对CAESA的水动力、热力学和力学行为及其能量效率进行了分析与对比。结果表明,在考虑储层力学效应后,Pittsfield现场模拟压力与监测压力之间的相关系数由0.9046提高至0.9211。C...

解读: 该压缩空气储能(CAES)热-流-力耦合仿真技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的温度-压力-机械应力耦合效应可优化ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理策略,特别是注入温度对效率的影响(50°C时效率降低9.75%)为电化学储能热控制提供借鉴。多物理场耦合建模思路可应用于...

储能系统技术 储能系统 深度学习 ★ 4.0

多任务图自适应学习在澳大利亚国家电力市场多元电价短期预测中的应用

Multi-Task Graph Adaptive Learning for Multivariate Electricity Price Short-Term Forecasting in Australia's National Electricity Market

Yi Li · Chaojie Li · Guo Chen · Xiaojun Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

准确的电价短期预测对电力市场数字化至关重要。然而,可再生能源扩张与用电需求增长导致电价波动加剧,预测难度加大。供需不平衡的不确定性及电力市场的时空关联性是精准预测的主要障碍。本文提出一种多任务学习模型MGAAL,结合图注意力机制,并引入异常价格尖峰预测的辅助任务,提升泛化能力并降低过拟合风险。MGAAL采用基于注意力的图神经网络捕捉电力时空流动动态,并通过同方差不确定性和梯度归一化自适应调整任务权重。基于澳大利亚国家电力市场数据的实验表明,该模型性能优于当前先进方法。

解读: 该多任务图自适应学习电价预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的能量管理策略中,精准的电价短期预测可优化充放电调度决策,通过峰谷套利提升收益。其图神经网络捕捉时空关联的方法可集成至iSolarCloud云平台,实现多站点储能协同优化。异常价...

控制与算法 强化学习 微电网 储能变流器PCS ★ 5.0

基于强化学习的主动模型变化死区控制用于含恒功率负载的直流微电网储能系统

Reinforcement Learning Based Active Model Variation Deadbeat Control for Energy Storage System in DC Microgrids With Constant Power Loads

Xibeng Zhang · Pengpeng Li · Yanyu Zhang · Darong Huang 等8人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73

针对直流微电网中恒功率负载与模型失配引发的电流纹波和电压波动问题,本文提出一种基于强化学习的主动模型变化死区控制(RL-AMVDB),动态优化电流环模型参数。仿真与硬件实验表明,该方法显著降低电流纹波(最高20%)及电压波动,提升动态响应性能。

解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在直流微电网场景下的高鲁棒性控制需求,尤其适用于含大量CPL(如数据中心、充电桩集群)的用户侧/电网侧储能项目。RL-AMVDB可嵌入iSolarCloud智能平台实现自适应参数整定,建议在新一代构网型PCS固件升级中集成该算法,并面...

光伏发电技术 GaN器件 ★ 5.0

具有AlGaN应变补偿层的InGaN激光光伏电池在450 nm激光照射下的性能提升

Performance Enhancement of InGaN Laser Photovoltaic Cell With AlGaN Strain Compensation Layer Irradiated by 450 nm Laser

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...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 5.0

可解释的物理深度学习模型用于架空输电线路覆冰厚度预测

Explainable Physical Deep-Learning Model for Overhead Transmission Line Icing-Thickness Prediction

Hui Hou · Yi Wan · Zhenguo Wang · Shaohua Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

全球变暖导致极端天气事件频发,其中频繁发生的冰灾对电力系统的稳定性构成了重大威胁。随着预测模型复杂度的增加,必须同时确保其准确性和可解释性。因此,我们提出了一种用于架空输电线路覆冰厚度预测的可解释物理深度学习模型。首先,通过白鲸优化(BWO)方法构建了一个优化模型,该模型可使预测误差最小化。其次,将深度学习预测模型与物理模型和长短期记忆网络(LSTM)模型相结合。物理模型考虑了诸如风偏角、风荷载和冰荷载等物理定律。此外,我们使用沙普利加性解释法来阐释输入特征对输出特征及模型预测结果的影响。最后,...

解读: 该覆冰预测技术对阳光电源户外电力设备具有重要防护价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的户外部署场景,可通过集成气象传感器与物理深度学习模型,实现设备覆冰风险的提前预警,触发主动加热或功率调节策略。对于SG系列光伏逆变器,该可解释AI方法可借鉴至iSolarCloud智能运维...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

固态电池的全面综述

A comprehensive review of solid-state batteries

Aniruddha Joshi · Dillip Kumar Mishr · Rajendra Singh · Jiangfeng Zhang 等5人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386

摘要 在20世纪的时代背景下,储能技术对于可再生能源的普及具有同等重要的意义。尽管锂离子电池技术已被研究多年,但一项重大突破——固态电池的发明——直到最近才出现。固态电池提供了更高的安全性、更高的能量密度以及更长的循环寿命。本文综述了固态电池技术当前的发展进展与现状,重点阐述了关键材料、电池结构和性能特征。我们分析了多种固态电解质材料、电极材料以及界面工程策略,以增强离子传输并抑制枝晶的形成。此外,还分析了电池退化的关键问题及其通过各种机制对生命周期造成的影响。随后,探讨了固态电池的充电特性。最...

解读: 固态电池技术对阳光电源储能系统具有战略价值。其高能量密度和安全性可显著提升PowerTitan等ESS产品竞争力,减少电芯热管理需求,优化ST系列PCS集成设计。固态电解质的抗枝晶特性可延长储能系统循环寿命,降低度电成本。建议在iSolarCloud平台集成固态电池健康状态监测算法,并评估其在充电桩...

储能系统技术 储能系统 微电网 强化学习 ★ 5.0

深度强化学习与无静差混合控制方法在考虑非线性功率损耗和模型失配的混合储能系统中的应用

Deep Reinforcement Learning and Deadbeat Hybrid Control Method for Hybrid Energy Storage System Considering Nonlinear Power Loss and Model Mismatch

Yanyu Zhang · Pengpeng Li · Xibeng Zhang · Feixiang Jiao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月

摘要:微电网应用中的混合储能系统(HESS)需进行控制,以平衡发电侧与负载侧之间的功率。然而,转换过程中的功率损耗和模型参数不匹配会影响控制性能。为此,本文提出一种结合深度强化学习的混合储能系统无差拍控制算法。在该方法中,将非线性功率损耗和模型不匹配导致的混合储能系统最优电流参考值的变化视为集中扰动,可由深度确定性策略梯度智能体进行补偿,无差拍控制则基于精确的参考电流生成最优占空比,以消除系统稳态误差并提高动态响应速度。通过仿真和硬件实验验证了所提算法的有效性。结果表明,稳态误差可保持在 1%以...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项结合深度强化学习与无差拍控制的混合储能技术具有显著的工程应用价值。该技术直击当前储能系统面临的两大核心痛点:非线性功率损耗和模型参数失配,这些问题在我们的光储一体化项目中普遍存在,直接影响系统效率和电能质量。 技术层面,该方法通过深度确定性策略梯度(DDPG)算...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

液态金属电池中外短路诱发内短路的机理

Mechanism of the External Short Circuit Induced Internal Short Cell in Liquid Metal Batteries

Yi Zhang · E. Zhang · Haomiao Li · Min Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

电池技术在大规模储能系统中至关重要,因其灵活性和高效率而备受重视。在众多电池选项中,液态金属电池(LMBs)凭借低成本、长寿命、高安全性和大容量等优势,在储能领域展现出了极具前景的应用潜力。外部短路(ESC)作为一种常见的滥用形式,有可能引发更为严重的内部短路(ISC)。然而,目前大多数关于液态金属电池的研究尚未深入探讨其潜在的触发机制。本文通过电极形态分析揭示了该触发机制,并通过多物理场模型模拟进行了验证。在外部短路过程中,不均匀的电流密度会导致锂的不规则沉积,最终会导致阳极和阴极接触,即发生...

解读: 该液态金属电池短路机理研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统的安全设计具有重要参考价值。虽然阳光电源主流储能系统采用锂电池技术,但研究揭示的外短路诱发内短路的动态演化机制——局部过热导致电流分布失衡、界面扰动增长形成短路通道——对ST系列储能变流器的多层次保护策略设计具有启发意义。可应用于优...

光伏发电技术 储能系统 ★ 4.0

使用乙基肼甲酸盐抑制二价锡氧化以实现高性能全钙钛矿叠层太阳能电池

Minimizing tin(Ⅱ)oxidation using ethylhydrazine oxalate for high-performance all-perovskite tandem solar cells

Jianhua Zhang1Xufeng Liao1Weisheng Li1Yutian Tian1Qinyang Huang1Yitong Ji1Guotang Hu2Qingguo Du3Wenchao Huang1Donghoe Kim4Yi-Bing Cheng5Jinhui Tong1 · 半导体学报 · 2025年5月 · Vol.46

全钙钛矿叠层太阳能电池(ATSCs)有望突破传统单结器件的Shockley-Queisser效率极限。然而,作为其关键子电池的锡铅混合钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能与稳定性仍显著落后于纯铅基器件,主要受限于钙钛矿快速结晶及Sn²⁺易氧化导致的粗糙形貌和p型自掺杂。本文在钙钛矿界面引入乙基肼甲酸盐(EDO),有效抑制Sn²⁺氧化并提升结晶质量。经EDO修饰的锡铅PSCs实现了21.96%的光电转换效率,且重现性优异。进一步将EDO用于叠层电池中的锡铅子电池界面钝化,获得了27.58%的高效ATS...

解读: 该全钙钛矿叠层电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性价值。27.58%的叠层电池效率突破单结极限,为SG系列逆变器未来适配高效率组件提供技术储备。EDO抑制Sn²⁺氧化提升稳定性的思路,可借鉴至PowerTitan储能系统的电芯界面钝化设计,延长循环寿命。叠层电池的宽光谱吸收特性需要MPPT算法优化...

储能系统技术 储能系统 低电压穿越LVRT 多物理场耦合 ★ 5.0

考虑双馈风电场在低电压穿越期间电压支撑能力的电网电压暂降评估

Voltage Sag Evaluation in Power Grids Considering the Voltage Support Capabilities of Doubly-Fed Wind Farms During LVRT

Yi Zhang · Jiazhong Zhang · Chuandong Li · Jieyu Ou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

本文研究了双馈风电场在低电压穿越过程中通过补偿电网无功功率需求提供电压支撑的能力,该能力对电压暂降评估具有重要影响。为此,提出一种计及双馈风电场电压支撑能力的电网电压暂降评估方法。通过建立风电场动态等效模型,准确刻画其在低电压穿越期间的电压支撑特性。以Crowbar状态判定为首要聚类依据,并结合考虑多风电场相互影响的公共连接点电压作为迭代聚类的修正因子,利用多风电场协同等效确定最终动态等效模型。进而开展多种电网故障场景的综合仿真,实现电压暂降评估。算例验证了所提方法的准确性与有效性。

解读: 该研究对阳光电源风储一体化系统具有重要应用价值。双馈风电场LVRT期间的电压支撑能力评估方法可直接应用于ST系列储能变流器的协同控制策略优化,通过Crowbar状态判定与多风电场协同等效模型,提升PowerTitan储能系统在风电场并网点的动态无功补偿能力。所提动态等效建模方法可融入iSolarCl...

电动汽车驱动 构网型GFM 虚拟同步机VSG 地面光伏电站 ★ 5.0

全状态反馈功率解耦控制用于提升稳定性和惯性响应的构网型变换器

Full-State Feedback Power Decoupling Control for Grid Forming Converter With Improved Stability and Inertia Response

Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要:在可再生能源高渗透率的情况下,虚拟同步发电机(VSG)控制策略已在用于支撑大电网惯量的构网型变流器中得到广泛研究与应用。传统VSG控制存在有功和无功功率回路之间的耦合问题,尤其是在低压阻性馈线条件下。这种功率耦合效应不仅会降低暂态过程中惯量支撑的有效性,还会影响系统稳定性。本文分析了有功和无功功率回路之间的耦合机制,并提出一种全状态反馈控制方法来解决传统VSG控制中的耦合问题。在所提出的控制方法中,设计了状态反馈矩阵以消除有功和无功功率控制回路之间的功率耦合,并充分保留有功和无功惯量响应能...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项全状态反馈功率解耦控制技术对我们的构网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着新能源渗透率持续攀升,电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切,而传统虚拟同步发电机(VSG)控制在低压阻性线路场景下存在的有功-无功功率耦合问题,恰恰是制约我们光伏逆变器和储能系统性能提升的关键瓶...

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