田雪沁 · 姚红雨 · 袁铁江 · 李晖 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45

针对现有光伏制氢直接耦合系统容量配置研究中电解槽阵列被视为静态结构，难以准确评估系统收益的问题，提出一种基于改进遗传算法与遍历搜索法的双层容量优化配置方法。通过建立包含光伏电池与质子交换膜电解槽的系统模型，分析电解槽串并联动态变化对系统性能的影响。内层以最大产氢量为目标优化典型日各时段的电解槽结构，外层以规划周期收益最大化确定容量配置。基于我国东北地区光照数据的算例表明，该方法可有效提升系统收益、降低制氢成本，为光伏制氢系统设计提供技术支撑。

解读: 该光伏直接耦合制氢系统的动态优化配置技术对阳光电源SG系列光伏逆变器与新能源制氢业务具有重要应用价值。研究中的电解槽阵列动态串并联调节策略可直接应用于光伏-制氢直流耦合系统，通过实时优化电解槽拓扑结构匹配光伏输出特性，提升MPPT效率和产氢量。双层优化算法可集成至iSolarCloud平台，实现光伏...

郭珂刘朋超莫智荣禄子昂杨小林李淞轩 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45

独立输入串联输出（IIOS）型光伏直流升压汇集系统易受直流侧短路故障影响，威胁系统稳定运行并可能导致开关器件损毁。为此，提出一种新型短路故障容错拓扑，可在低压侧故障时维持系统正常运行，在中压侧故障时快速抑制故障电流。相比现有方案，该拓扑显著减少开关器件数量，降低器件应力，提升低压侧容错能力，并实现部分半导体器件的软开关，从而提高系统效率与可靠性。通过原理分析、控制策略研究及仿真与实验验证了所提拓扑的有效性。

解读: 该IIOS型光伏直流汇集系统的短路容错拓扑对阳光电源SG系列大功率光伏逆变器及1500V高压系统具有重要应用价值。该拓扑通过减少开关器件数量、降低器件应力并实现部分软开关，可直接提升SG系列组串式逆变器的直流侧故障穿越能力，增强系统可靠性。其低压侧容错设计与阳光电源PowerTitan大型储能系统的...

宋元明周星刘亚杰黄旭程金光 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45

针对锂离子电池在低温下性能骤降难以满足高功率脉冲负载需求的问题，提出一种被动式锂离子电池-超级电容器混合储能系统的多目标联合优化方法。建立电-热-老化耦合模型以准确表征低温动态特性，构建以系统重量和最低工作温度为目标的联合优化模型，并采用NSGA-II算法求解。案例研究表明，在-40℃时混合储能系统质量较单一电池方案降低44.18%，平均单次脉冲成本和预热时间分别仅为后者的52.50%和35.63%，综合性能显著提升。

解读: 该电-热-老化耦合建模与多目标优化技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。研究提出的锂电池-超级电容混合储能架构可直接应用于高寒地区储能项目，通过精确的电热耦合模型优化低温预热策略，可显著降低ST储能变流器在极寒工况下的启动能耗。多目标优化方法（系统重量与工...

黄冬梅 · 余京朋 · 崔承刚 · 董倩文 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45

针对分布式光伏接入导致的配电网电压越限问题，提出一种基于多时间尺度深度强化学习的电压优化策略。该方法结合无模型深度强化学习，综合考虑多种离散与连续调压设备、光伏逆变器及储能的动作时域特性，通过事件触发机制限制储能动作次数与荷电状态变化，以最小化电压偏移与网损为目标，实现多时间尺度协同优化。仿真结果表明，所提方法在IEEE 33节点系统中显著降低电压偏移至0.0166 pu和平均网损至141.2 kW，同时将有载调压变压器与电容器组动作次数分别控制在6次与3次，储能15分钟内荷电状态变化低于30%...

解读: 该多时间尺度深度强化学习电压优化技术对阳光电源光储协同控制具有重要应用价值。可直接应用于SG系列光伏逆变器的无功调压功能与ST系列储能变流器的协同控制策略，通过事件触发机制优化储能动作频次，有效延长PowerTitan储能系统寿命。该方法将储能SOC变化控制在30%以内、动作频次降至10%以下的成果...

王书扬 · 周泽昕 · 杨国生 · 曹虹 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45

针对模块化多电平矩阵变换器（M3C）海上风电低频输电系统中双端弱馈与频率降低导致差动保护灵敏性与速动性不足的问题，分析M3C及风机变流器控制特性下故障序电流耦合关系，发现区内故障时线路两侧负序短路电流幅值存在差异。据此提出基于负序控制特性差异的采样值电流积聚量保护原理，通过积聚运算快速放大该差异特征，显著提升动作速度，且区外故障可靠不动作。PSCAD电磁暂态仿真结合现场录波验证表明，该保护可于3 ms内识别区内金属性短路，耐受过渡电阻达200 Ω。

解读: 该研究针对低频输电系统保护问题的创新解决方案对阳光电源的大型储能和海上风电产品线具有重要参考价值。负序控制特性差异的保护原理可应用于PowerTitan储能系统的故障检测,提升系统安全性。其3ms快速响应和200Ω高阻抗故障识别能力,可优化ST系列储能变流器的保护策略。该技术对构建更可靠的储能及风电...

Mohamed Boujoudar · Massaab El Ydrissi · Mounir Abraim · Amine Moulay Tajb 等7人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 积尘（“污秽”）显著降低了光伏（PV）和聚光太阳能热发电（CSP）系统的能量输出，尤其是在干旱和半干旱气候条件下。尽管其影响显著，但积尘造成的能量损失常常被低估，且区域性和季节性差异常被忽视。本研究在摩洛哥绿色能源公园（GEP）的相同环境条件下，评估了积尘对大规模光伏和光热发电系统的影响。研究对象包括三种光伏技术（单晶硅、多晶硅、碲化镉）以及一种CSP技术（菲涅尔式），每种光伏技术设置两套系统，其中一套每两天清洁一次，另一套则长期不清洁。通过高精度测量手段，包括用于CSP系统的跟踪清洁度系...

解读: 该研究揭示光伏与CSP系统积灰损失差异,对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。研究显示PV日均污损率0.44-0.51%,CSP达1.99%,四个月累计PV损失5.5%而CSP达28.7%。可启发iSolarCloud平台集成基于气象数据的智能清洗预警算法,结合MPPT优...

Huiquan Liu · Hao Luab · Wenjun Zhaoc · Zunshi Han 等5人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 近年来，太阳能作为一种关键的可再生能源，在全球范围内得到了广泛应用。然而，灰尘颗粒在光伏（PV）组件表面的沉积会降低发电效率，特别是在易积尘地区尤为显著。为了更深入地理解颗粒沉积与再悬浮的行为特征，本研究建立了一种耦合计算流体动力学–离散元方法（CFD-DEM）的多物理场模型。该模型综合考虑了颗粒的沉积与再悬浮过程，能够捕捉包括碰撞、滚动、滑动、反弹以及再悬浮在内的颗粒动力学行为。研究探讨了风速U_Hp、颗粒直径d_p和组件倾角θ对再悬浮率及其对光伏...

解读: 该研究揭示了光伏组件灰尘沉积与再悬浮机理,对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要价值。研究发现140°倾角、5.2m/s风速下100-300μm颗粒再悬浮率达99.7%,功率损失恢复率达99.6%。可应用于:1)优化MPPT算法,基于环境参数动态补偿灰尘损失;2)增...

Yan Qin · Shitang Keab · Boyang Wangb · Hehe Renb 等6人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 与固定式光伏（PV）支架结构相比，大跨度柔性光伏支架结构（LSFPS）在强风作用下极易产生显著的变形和位移，导致其气弹效应不可避免。在此情况下，将刚体测压试验与有限元分析（FEA）相结合的单向流固耦合（FSI）方法无法准确预测风致振动响应。此外，现有的LSFPS气动弹性风洞试验面临模型缩尺复杂和测量技术受限的挑战。因此，迫切需要发展一种高精度的气弹实验方法，以系统探究气弹效应对LSFPS风致振动的影响，并通过评价系数量化其影响程度。为此，本研究提出了一种集成气动-刚度-质量缩尺的LSFPS...

解读: 该大跨柔性光伏支架气动弹性研究对阳光电源SG系列逆变器和智能运维系统具有重要价值。研究揭示的气弹效应会改变支架动态响应特性,直接影响组件应力分布和MPPT优化效果。建议将风振响应数据集成到iSolarCloud平台,建立基于气弹修正系数的预测性维护模型,优化大型柔性支架电站的逆变器配置策略。研究提出...

Yinfeng Suna · Zhi Zhaoa · Mingzhi Lua · Rong Lib · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 为了减少化石燃料的使用，采用直流架空线路的大规模光伏（PV）并网模块化多电平换流器-高压直流（MMC-HVDC）系统是未来的发展趋势。然而，直流架空线路发生短路故障的可能性较高，可能对设备造成损害。首先，本文建立了系统及光伏电站的模型；其次，针对大容量光伏双极性MMC-HVDC系统，分析了直流架空线路的单极短路接地故障；最后，提出了一种综合考虑直流断路器（DCCB）、换流站控制和光伏功率输出的协调式直流故障穿越控制策略。故障发生时，非故障极的换流站维持功率传输，计算系统的不平衡功率，并利用...

解读: 该MMC-HVDC直流故障穿越技术对阳光电源大型光伏并网系统具有重要参考价值。文中提出的协调控制策略可应用于SG系列高压光伏逆变器与储能系统的联合调度:通过ST系列PCS快速功率响应平衡故障期间的功率波动,结合iSolarCloud平台实现光伏阵列出力优化与前馈增量控制。该方案对阳光电源开发具备故障...

Haifei Chen · Yuxuan He · Yongsheng Cui · Yanyan Liu 等7人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

建筑供暖系统的能耗与安全问题日益受到关注。本文提出一种创新的辐射供暖系统，该系统将太阳能光伏技术与石墨烯基电热涂层相结合。通过利用光伏发电替代传统高压驱动系统为电热涂层供电，该系统在确保高效供暖的同时降低了建筑能耗。基于石墨烯优异的导电性和导热性，该系统能够快速将电能转化为热能，并通过远红外辐射实现高效的热量传递。研究于2022年7月至8月在中国常州进行，搭建了实验平台，系统考察了光伏电压、光伏电流以及涂层面积对石墨烯基电热涂层热性能的影响。结果表明，石墨烯基电热涂层具有较低的饱和电压和饱和电流...

解读: 该光伏-石墨烯辐射供暖系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究验证了低压直流供电的可行性,可结合我司MPPT优化技术提升光伏利用率,通过PowerTitan储能系统实现削峰填谷。石墨烯涂层的快速电热转换特性(表面温度达63.19℃,辐射效率71%)为分布式光储直柔系...

Yueer Heab · Xingwen Xia · Nyuk Hien Wongc · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 太阳能光伏（PV）面板是实现城市碳中和最具可行性的选择之一。当前光伏转换效率通常低于20%，导致大量余热释放，进而影响局部环境条件。微气候变量如空气温度和风速会影响光伏组件的传热过程及转换效率，这些效应可能进一步加剧城市热环境并降低光伏转换效率。尽管现有研究主要集中于环境变量对光伏性能的影响，局部气流场与光伏系统之间复杂的相互作用仍需深入探究。本研究旨在建立一种新型耦合模型，将光伏面板内部的传热与发电过程与局部气流场进行整合，从而在不同环境条件下更准确地预测光伏系统的性能。为此构建了缩尺物...

解读: 该动态耦合模型对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过精准预测局部气流场对组件温度和发电效率的影响(误差<8.58%),可优化MPPT算法的温度补偿策略,提升逆变器在复杂微气候下的转换效率。模型可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现基于气象-热场耦合的...

Kang Zhao · Yixiong Huang · Yulin Qin · Jian Ge 等6人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 屋顶光伏（PV）系统应用广泛，通常以阵列形式部署。光伏阵列的安装参数会影响发电性能以及建筑的供暖与制冷负荷，其影响程度及内在机理尚待深入研究。本文通过耦合多物理场，建立了用于预测光伏阵列温度分布及其发电性能的模型。该模型整合了光伏阵列间歇性遮阳对屋面造成的动态热传导效应，从而实现了对安装光伏阵列屋面整体节能性能的精确评估。结果表明，倾斜布置的光伏组件之间温差可达约10 °C，主要归因于复杂且不均匀的流场分布。当安装高度增加至150 mm以上时，光伏组件间的温差可降至1 °C以下，最热组件的...

解读: 该研究揭示光伏阵列安装参数对发电效率和建筑热负荷的耦合影响机制,对阳光电源SG系列组串逆变器和iSolarCloud平台具有重要价值。研究发现倾斜阵列温差可达10°C,安装高度超150mm可降温8°C并提升6%发电效率,这为SG逆变器的MPPT优化算法提供温度补偿依据。建议将阵列温度场分布模型集成到...

Erlend Hustad Honningdalsnes · Erik Stensrud Marstein · Magnus Moe Nygår · Marie Syre Wiig 等5人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 本研究比较了三种光线追踪工具——bifacial_radiance、ClimateStudio 和 Honeybee Radiance——在光伏（PV）系统辐照建模中的准确性、效率及功能能力。尽管这三种工具在模拟逐小时辐照量以及月度和年度累积辐照量方面表现相似，但在功能性和计算效率方面仍存在差异。所有模型对年累计正面辐照量的估算值与实测值相比误差均在1.3%以内，其中 bifacial_radiance 的误差最大。在背面辐照量方面，bifacial_radiance、ClimateStu...

解读: 该辐照度建模对比研究对阳光电源双面组件光伏系统设计具有重要参考价值。研究揭示基于矩阵的逐时建模方法在年度累计辐照预测中更可靠,可优化SG系列逆流器的MPPT算法和容配比设计。背面辐照建模中结合不同地面反照率的方法,可提升双面组件发电量预测精度,助力iSolarCloud平台的发电量评估和智能运维功能...

Yashun Lua · Jiapeng Wanga · Penghui Liua · Roohollah Rafee 等6人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 在光伏（PV）组件的实际应用中，遮阴是一个不可避免的问题。本研究通过结合实验测量与数值模拟，系统地探讨了遮阴对太阳能电池性能的影响。在不同遮阴比例下，分析了包括开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、最大输出功率（Pmax）以及串联电阻（Rs）在内的关键性能参数。实验结果表明，遮阴显著降低了Isc和Pmax，二者均随遮阴比例的增加呈线性下降趋势。与此同时，Voc仅略有下降，而Rs则呈指数增长，表明在遮阴条件下，串联电阻在功率损失中起着至关重要的作用。此外，本文提出了一种等效变换方法，可将常...

解读: 该遮挡条件下光伏性能研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要价值。研究揭示遮挡导致Isc和Pmax线性下降、Rs指数增长的规律,可指导逆变器在复杂遮挡场景下的最大功率点追踪算法优化。提出的等效条带遮挡转换方法可集成至iSolarCloud平台,实现遮挡损失快速预测和智能运维。研究中3%以内...

Hongbo Zhu · Ting Liu · Yinglin Wang · Chunliang Wang 等5人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要：高效的光吸收对于近红外（NIR）硫化铅（PbS）胶体量子点太阳能电池（CQDSCs）至关重要，这是一种具有宽带太阳光吸收、高稳定性、溶液可加工性和高理论效率的新兴光伏技术。然而，由于PbS量子点（QDs）本征的高折射率以及在近红外区域吸收系数不足，实现PbS CQDSCs的高效光捕获仍然具有挑战性。本文提出了一种双重增强策略，采用具有亚波长蛾眼结构的三维（3D）ZnO，同时实现宽带减反射和近红外光捕获。光学模拟证明，该策略能够构建折射率梯度，显著降低宽波长范围内的菲涅尔反射，并在PbS量子...

解读: 该三维蛾眼结构光捕获技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。PbS量子点太阳能电池通过亚波长结构实现宽带抗反射和近红外光陷阱的双重增强策略,可提升15%光捕获能力,近红外波段增益达60%。这一技术路径可应用于优化光伏组件端的MPPT算法,特别是弱光和近红外光谱条件下的发电效率提升。对...

Iman Gharibshahi · Ali A. Orouji · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要：三硒化二锑（Sb2Se3）太阳能电池因其独特的材料特性和优异的光电功能而受到研究人员的广泛关注。基于Sb2Se3的光伏器件性能与吸收层和缓冲层之间的相互作用密切相关，二者形成的结区对整体器件效率具有决定性影响。传统上，Sb2Se3电池采用有毒且会寄生吸收光的硫化镉（CdS）作为缓冲层，这限制了其广泛应用。在本研究中，我们提出了一种替代方案，即引入一种具有组分依赖能带结构的无毒锌铟硫（(Zn,In)S）缓冲层。研究发现，当铟含量最优（In/(Zn + In)比为0.11）时，(Zn,In)S...

解读: 该Sb2Se3薄膜电池界面工程技术对阳光电源SG系列光伏逆变器系统具有重要参考价值。通过非毒性(Zn,In)S缓冲层优化导带偏移至-0.07eV,抑制界面复合并提升载流子传输效率至17.75%,该思路可启发我司在组件-逆变器界面匹配优化、MPPT算法改进及1500V高压系统中的能量传输损耗控制。界面...

Yunren Luo · Jianhua Shi · Shuyi Chen · Haodong Chen 等14人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 硅异质结（HJT）太阳能电池的可靠性是延长其光伏系统寿命的关键。钠被认为是使用钠钙玻璃封装的光伏组件性能衰减的主要因素之一。本研究探讨了在湿热条件（DH，85 °C和85%相对湿度）下，未封装HJT太阳能电池因NaHCO₃引起的退化行为。Na⁺和H₂O在IWO薄膜晶界处的化学吸附可促进氧化铟向氢氧化铟的转化，导致载流子迁移率下降以及晶界势垒升高。此外，Na⁺穿过IWO薄膜扩散至HJT太阳能电池的钝化层，会恶化nc-Si:H的钝化效果，从而引起HJT太阳能电池效率的降低。研究发现，具有大晶粒...

解读: 该研究揭示HJT电池在湿热环境下钠离子诱导的IWO薄膜降解机制,对阳光电源SG系列光伏逆变器系统可靠性设计具有重要参考价值。研究发现大晶粒IWO薄膜可显著降低效率衰减(从71.4%降至36.6%),为iSolarCloud平台的组件衰减预测模型提供理论依据。建议在逆变器MPPT算法中加入组件湿热老化...

Qing Liu · Min Liu · Q.M. Jonathan Wu · Weiming Shen · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

准确检测光伏（PV）电池中的缺陷对于保障光伏发电系统长期稳定运行至关重要。现有的基于深度学习的方法已广泛应用于利用电致发光图像进行光伏电池缺陷检测。然而，这些方法严重依赖大量标注数据，因此在处理可用数据较少的稀有缺陷时，其有效性受到限制。为解决这一问题，本文提出了一种名为OURS_RARE_PV的新方法，用于稀有光伏电池缺陷的定位。具体而言，OURS_RARE_PV采用了一种基于迁移学习的少样本目标检测框架。首先，引入对比学习损失以放大不同类别之间的差异，并增强单个类别内部的相似性，从而获得更具...

解读: 该罕见缺陷检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过少样本学习框架和对比学习损失函数,可有效识别电池片EL图像中的稀有缺陷类型,解决传统深度学习依赖大量标注数据的局限。该方法可集成至iSolarCloud预测性维护系统,提升光伏电站异常诊断准确率,...

Tabrez Qureshi · Khursheed Ahmad Sheikh · Mohammad Mohsin Khan · Harveer Singh Pali 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年8月 · Vol.227

摘要：热电发电机利用人体热量为可穿戴电子设备供电，在开发用于健康与环境监测的自维持可穿戴系统中具有关键作用。本研究聚焦于在确保用户舒适性的前提下，优化由体热驱动的可穿戴热电发电机的输出功率，重点在于减少热量损失、维持热电材料两端显著的温差，并设计紧凑型发电机。研究考察了在手腕、上臂和胸部等多个身体部位配备温度调控热表面的情况，并在跑步和步行等活动过程中记录了发电功率。结果表明，在夏季条件下，配备散热片银质导热片和硅胶绝缘材料的上臂热电发电机发电效果最佳，峰值电压达到71.2毫伏。此外，本研究还评...

解读: 该热电发电技术对阳光电源储能及充电桩产品具有启发价值。研究中温差管理、热损优化和功率提取策略可借鉴至ST系列PCS的热管理系统,通过优化散热器布局和绝缘设计提升功率器件效率。上臂位置最优发电的空间布局思路,可应用于充电桩和PowerTitan储能柜的温度传感器优化配置,实现精准热点监测。该微功率采集...

Jiaxuan Hu · Jinmu Lai · Xin Yin · Xianggen Yin 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对农村偏远地区单相配电系统中分布式能源(DER)和单相负荷通过独立单相变压器和变换器接入导致功率不平衡、设备冗余和电能质量问题,提出新型V/V型混合配电变压器(VV-HDT)。采用改进V/V变压器进行电压转换和主功率传输,部分功率由小容量变换器管理。V/V变压器提供互补功率回路,为解决功率不平衡和变压器容量扩展提供硬件基础。阐述VV-HDT电压电流控制机制、等效模型、功率流分析和正常及故障工况协调控制策略。仿真和样机实验验证了有效性。

解读: 该V/V型混合配电变压器技术对阳光电源户用光伏和储能系统集成方案有重要参考价值。VV-HDT功率不平衡解决方案可应用于农村分布式光伏并网系统,提升电能质量并降低设备成本。小容量变换器部分功率管理理念对阳光电源户用储能系统的多端口变换器设计有启发。故障隔离和电能质量综合改善功能对阳光电源智能配电解决方...