Hong-Zhang Wang · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang · Chen-Guang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月

用于负荷频率控制（LFC）的辅助调频服务（AFRS）中的储能源响应时间快，能有效平滑风电输出。本文在考虑电动汽车（EV）聚合商和基于液流电池（RFB）的辅助调频服务参与的情况下，评估了具有时滞的负荷频率控制的扰动抑制能力。首先，构建了包含电动汽车聚合商和液流电池参与的含风电时滞负荷频率控制模型。提出了一种评估时滞负荷频率控制扰动抑制能力的准则，与现有方法相比，该准则纳入了更多系统信息，降低了保守性。最后，案例研究表明，引入液流电池提高了负荷频率控制的扰动抑制能力和时滞容忍能力。仿真和实验测试表明...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于延迟负荷频率控制（LFC）中扰动抑制能力的研究具有重要的战略参考价值。论文聚焦于电动汽车聚合器和液流电池参与辅助调频服务，这与我司在储能系统和新能源解决方案领域的核心业务高度契合。 该研究的核心价值在于解决了风电等新能源接入电网时的频率稳定性问题。当前我司的光储一...

Zimin Jiang · Peng Zhang · Yifan Zhou · Lukasz Kocewiak 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

同步调相机（SCs）在将风能并入相对薄弱的电网中发挥着重要作用。然而，同步调相机的设计通常取决于特定的应用需求，可能无法充分适应从传统发电向可再生能源发电转型所导致的频繁变化的电网条件。本文设计了一种软件定义虚拟同步调相机（SDViSC）方法来应对这些挑战。我们的贡献主要有四点：1）设计了一种虚拟同步调相机（ViSC），使全功率变流器风力发电机组能够提供内置的同步调相机功能；2）对软件定义虚拟同步调相机进行工程化处理，将基于硬件的虚拟同步调相机控制器转化为软件服务，其中基于Tustin变换的软件...

解读: 该软件定义的虚拟同步调相机技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的GFM控制策略优化,提升其在弱电网条件下的并网稳定性和电压支撑能力。该技术的软件可配置特性与阳光电源现有的虚拟同步机VSG控制架构高度契合,有助于实现储能变流器的多场景...

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

我们提出了一种氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN - HEMT）/碳化硅结型场效应晶体管（SiC - JFET）共源共栅器件，该器件用高质量的氮化镓二维电子气（2DEG）沟道取代了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）中对性能和可靠性限制最大的低迁移率MOS沟道。与SiC MOSFET相比，GaN/SiC共源共栅器件的p - GaN栅极堆叠结构具有更低的栅极电荷<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/Ma...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN/SiC共栅极级联器件技术具有重要的战略价值。该技术通过将GaN HEMT的高质量二维电子气沟道与SiC JFET结合，有效规避了传统SiC MOSFET低迁移率MOS沟道的性能瓶颈，这对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有显著的性能提升潜力。 该技术的核心优...

Yajie Jiang · Xiangrong Zhang · Yici Wang · Yunjie Gu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

鉴于可再生能源注入的不可预测性，本文利用退役电池与三相电弹簧（ES）相结合的方式，从负载侧稳定母线电压。通过基于电压反馈的无功功率调节策略实现关键负载的电压稳定，该策略有效利用了退役电池提供的有限输出电流。此外，引入了一种一致性算法以促进多个电弹簧之间的信息共享，从而确保电压达成一致并恢复稳定。然而，一致性控制器面临虚假数据注入（FDI）攻击的风险，这可能导致变流器出现电压波动。为解决这一问题，本文提出了一种分布式高阶微分器（DHOD），其具有响应速度快、估计精度高的特点，可用于检测和消除攻击信...

解读: 该分布式电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的多代理协同无功调节策略可直接应用于储能系统的电压支撑功能，增强ST储能变流器在配电网中的电压调节能力。特别是其抗网络攻击的弹性控制机制，可提升iSolarCloud云平台的通信安全防护等级，...

Fubing Jin · Tianhao Qie · Yulin Liu · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

参数不确定性是三电平中点箝位（3L-NPC）逆变器模型预测电流控制（MPCC）面临的关键挑战。本文提出一种自适应MPCC（AMPCC）方法，通过一种新型在线观测器实时估计系统参数，并保证其收敛性。所观测参数用于死区MPCC中精确计算电压矢量的占空比。此外，为避免复杂的权重因子选择，提出一种简化的中点电压平衡方法，重新分配各控制周期内互补电压矢量的作用时间，实现直流链电压的精确平衡，且在输入电压突变时具有快速动态响应。所提AMPCC在固定开关频率下实现优异控制性能，同时计算负担低。实验结果验证了该...

解读: 该自适应模型预测电流控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列三电平光伏逆变器具有重要应用价值。其核心创新在于：1）在线参数观测器可解决阳光电源三电平NPC拓扑在长期运行中因温度、老化导致的参数漂移问题，提升PowerTitan储能系统的控制精度；2）无权重因子的中点电压平衡策略简化了控制器设计...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

为了更好地指导碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在变流器中的优化运行，准确估算功率回路杂散电感至关重要，这可避免开关暂态过程中出现不可接受的过电压和电磁干扰噪声。本文提出一种基于目标杂散电感与直流母线解耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法，该谐振可通过在直流母线中设置一个开关巧妙触发。通过选用I类陶瓷电容器作为稳定的解耦电容，可构建理想的谐振回路，从而实现精确计算。实验验证了该方法的提取精度，与使用专业阻抗分析仪E4990A的测量结果相比，相对误差为2.9%。此外，与现有依赖快速...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于强制谐振的SiC MOSFET功率环路杂散电感精确提取技术具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏逆变器和储能变流器产品中大规模采用SiC器件以提升功率密度和效率，精确掌握功率回路杂散电感参数已成为优化产品性能的关键环节。 该技术的核心价值在于解决了传统高频谐振测量...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

模块化多电平矩阵变换器（M3C）是一种用于直接连接两个三相交流系统的功率变换器，具有模块化、可扩展性和高冗余性等优点。传统有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）在M3C控制中表现出快速的动态响应。然而，其不规则的脉冲模式会导致开关频率不固定且纹波较大。本文提出了一种用于M3C的无差拍模型预测控制（DB - MPC）算法，在保留FCS - MPC快速性的同时，实现固定的开关频率、降低电流谐波含量并减轻计算负担。基于所提出的DB - MPC，提出了一种M3C在电网不平衡条件下的控制策略。该策略...

解读: 从阳光电源的业务角度分析，模块化多电平矩阵变换器（M3C）技术及其无差拍模型预测控制策略具有重要的战略价值。该技术能够直接连接两个三相交流系统，这与我们在大规模储能系统、风光储一体化项目以及柔性输电领域的应用场景高度契合。 论文提出的DB-MPC算法解决了传统有限集模型预测控制开关频率不固定、电流...

Xiang Li · Guiqin Chang · Matthew Packwood · Qiang Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文研究了不同热界面材料（TIMs）对半导体功率模块内部器件间热耦合的影响。具体而言，针对配备续流快速恢复二极管（FRDs）的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率模块，采用两种热界面材料，即导热硅脂和石墨片进行研究。首先对功率模块内部芯片间的热耦合进行了理论分析，随后给出了数值模拟和实验测试结果。结果之间的一致性验证了热界面材料的热导率越低，芯片间的热耦合越强。由于自热热阻和耦合热阻均取决于热界面材料的热导率，因此对二者在总热阻中的贡献比例变化进行了量化。此外，还表征了热界面材料对IGBT芯片和F...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源的核心产品高度依赖IGBT功率模块的热管理性能。该论文针对导热界面材料（TIM）对功率半导体器件热耦合影响的研究，对我司产品可靠性提升具有重要参考价值。 在大功率光伏逆变器和储能变流器中，IGBT与续流二极管（FRD）的热耦合效应直接影响系统的功率...

Qi Liu · Bo Yang · Mingxuan Cai · Yuxiang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月

小样本场景下光伏（PV）阵列的智能故障诊断由于模型精度和泛化能力较差，仍然具有挑战性。现有方法无法同时解决运行工况多变和样本不足的问题，导致少样本学习构建的模型适用性有限。此外，数据传输和计算成本等因素也需要考虑。因此，本文提出了一种用于小样本光伏故障诊断的云边协同自校正引导广义对比学习框架。首先，提出了一种端到端自校正模型，以消除可变环境的影响。然后，将自校正方案与对比学习相结合以实现模型泛化，并设计了一种类型筛选方法来提高模型精度。此外，提出了一种快速故障过滤机制，通过云边协同提高算法效率。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于云边协同的小样本光伏故障诊断技术具有重要的应用价值和战略意义。 在产品层面，该技术直接契合阳光电源光伏逆变器和电站运维的核心需求。传统故障诊断方法依赖大量标注数据，而实际运维中故障样本稀缺且环境条件多变，导致诊断模型泛化能力不足。该论文提出的自校正引导对比学习框架...

Bhanu Shankar Babaiahgari · Hector R. Robles-Campos · Md Habib Ullah · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

基于双有源桥（DAB）的储能系统是将可再生能源接入电网的关键。然而，由于恒功率负载（CPL）的负阻抗特性，DAB 变换器可能会变得不稳定，给整个系统的稳定性带来风险。为解决这一问题，本文提出了一种基于电感饱和的稳定方法。该方法通过扩大变换器的稳定区域来确保其稳定性，降低快速瞬变导致失稳的风险。基于使用全阶连续时间平均模型的数学分析以及 CPL 的特性，所提出的方法通过扩大稳定区域有效地稳定了 DAB 变换器，即使在大信号变化的情况下也能实现快速动态响应。与其他先进的稳定方法不同，这种方法不需要对...

解读: 该DAB恒功率负载稳定性控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，DAB作为核心DC-DC变换环节，常面临下游逆变器呈现的恒功率负载特性导致的负阻抗失稳问题。文中提出的虚拟阻抗与反馈补偿结合方法，可直接应用于优化ST储能变流器的内环控制策略...

Yucheng Du · Bin Cai · Shaomin Yan · Weiyu Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

提出一种基于深度强化学习（DRL）的新型控制方案，以提升采用Vienna整流器的永磁同步发电机（PMSG）在风力发电系统中的运行性能。针对PMSG定子电流谐波及Vienna整流器中点电压波动问题，设计了基于风速、具有变权重系数的奖励函数，并构建以风速为首要观测状态的快速响应Agent模型，以降低外部环境干扰。通过构建多样化的随机训练环境，增强系统对不同风速变化场景的适应能力。采用双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法进行离线训练。仿真与实验结果表明，该方案在不同风速下控制误差小，显著提升了电能质...

解读: 该研究提出的基于DRL的Vienna整流器控制方案对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。特别是其针对电流谐波和中点电压波动的优化思路，可应用于ST系列储能变流器的三电平拓扑控制。研究中基于风速的变权重奖励函数设计方法，对改进公司产品在复杂工况下的控制性能具有启发意义。该方案通过T...

André Thönnessen · Carsten Fronczek · Rik W. De Doncker · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

多直流电网互联对可再生能源集成需求日益增长。多端口变换器因固有模块化是耦合多直流电网的优选方案,同时最小化所需硬件。然而此类变换器控制极具挑战,特别是调制策略应适用任意端口数并基于解析方程实现快速计算。多有源桥变换器以单变压器级耦合多直流电网具有软开关能力和电气隔离特性,减少损耗和元件数。传统单移相(SPS)运行下多有源桥在部分负载时硬开关增加电磁辐射和开关损耗。本文从基于模型的解析方程推导部分负载调制方案。所提占空比控制引入额外自由度扩展软开关区域并降低有效值电流。模块化硬件样机测量验证所提方...

解读: 该多有源桥占空比控制技术对阳光电源多端口变换器和直流微电网应用有重要优化价值。该方法可应用于ST储能系统的多端口DC-DC变换器设计,提高部分负载效率并降低电磁干扰。软开关区域扩展对PowerTitan大型储能系统的模块化互联和效率优化有参考意义。该技术对阳光电源直流微电网和数据中心多电压等级供电解...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的快速开关速度导致半桥结构中出现严重的串扰问题。目前最先进的串扰抑制方法存在以下局限性：忽略了共源电感引起的串扰；外部栅源电压采样无法正确反映串扰情况。为克服上述缺陷，本文提出一种新颖的串扰抑制方法，通过自动切换环路阻抗和驱动电压来抑制米勒电容和共源电感引起的串扰。此外，该方法能够基于内部栅源电压检测正确判断串扰类型。实验结果表明，在800 V/60 A的条件下，与无串扰抑制和仅采用有源米勒钳位的情况相比，所提方法在开通瞬态时可使串扰电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET离散器件串扰抑制的创新技术具有重要的应用价值。当前，我司在光伏逆变器和储能变流器产品中正加速推进SiC功率器件的应用，以提升系统效率和功率密度。然而，SiC MOSFET的高速开关特性在半桥拓扑中确实带来了严重的串扰问题，这直接影响器件可靠性和系...

Vaishali Chapparya · Anubrata Dey · Jose Rodriguez · Cristian Garcia · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

单开关DC-DC变换器在众多应用中具有重要需求，其可靠运行尤为关键。本文提出一种基于信号的开关故障诊断方法，相较于模型或知识驱动方法更为简洁，具备诊断速度快、通用性强、成本低和鲁棒性好等优点。该方案适用于连续和断续导通模式下的开关开路与短路故障检测，并通过仿真与实验验证了其有效性。方法仅利用二极管电流信息，无需额外传感器，故障检测与类型识别可在单个开关周期内完成。

解读: 该基于二极管电流的开关故障诊断技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，DC-DC变换环节的IGBT/SiC开关可靠性直接影响系统可用率，该方法可在单周期内完成开路/短路故障识别，无需额外传感器，显著降低硬件成本。在SG系列光伏逆变器的Boo...

Xiongfeng Fang · Lei Li · Cheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2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。...

Zhongguan Wang · Jiachen Liu · Li Guo · Xiaodi Zang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月

可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高，这使得风电场提供频率支撑成为必要。考虑到风力发电机组（WTs）的复杂协调以及频率响应的时变特性，有必要评估风电场的一次频率调节（PFR）能力并构建可行区域。为应对基于物理的方法中参数不完整以及现有数据驱动方法可解释性不足的挑战，本文提出了一种用于风电场的基于数据驱动的状态空间映射方法，以构建下垂系数和惯性系数的可行区域，并通过迭代方案确定最优系数。基于库普曼算子理论（KOT），将一次频率调节的非线性模型转化为线性升维形式，从而可以利用测量数据进行实时评估。...

解读: 从阳光电源的业务视角看，这项基于数据驱动状态空间映射的风电场频率调节技术具有重要的战略参考价值。随着我国"双碳"目标推进，新能源渗透率持续提升，电网对风光储系统的一次调频能力提出了更高要求。该论文提出的下垂-惯量系数可行域评估方法，为解决新能源参与电网频率支撑这一核心问题提供了新思路。 该技术的核...

Majid T. Fard · Benjamin J. Luckett · JiangBiao He · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

本文提出一种面向五电平有源中点钳位（5L-ANPC）功率变换器的创新性数字孪生（DT）健康监测策略，针对其在高功率、安全关键应用中因半导体器件数量多而导致可靠性下降的问题。该方法构建实时DT副本，利用直流母线电容与飞跨电容电压、负载电流及开关模式等现有信号，在无需额外传感器的前提下实现开关开路故障的快速在线诊断，检测时间小于一个输出基波周期。实验结果验证了该DT健康监测方法在多种工况下的鲁棒性与有效性，显著提升系统可靠性并降低维护成本。

解读: 该数字孪生故障诊断技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。五电平ANPC拓扑与阳光电源储能产品采用的多电平技术架构高度契合，其无需额外传感器、仅利用现有电压电流信号实现快速故障诊断的方案，可直接集成至iSolarCloud智能运维平台，增强预测性维护能力。...

Xian Zhang · Changlei Gu · Hong Wang · Guibin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

随着电力电子技术的发展，智能逆变器和储能系统正逐步应用于有源配电网（ADN）的电压调节。本文将氢能储能系统（HESS）纳入配电网电压控制，并提出一种协同电压控制框架。首先，考虑不同电压调节设备的特性，构建了一个双时间尺度电压控制问题。对HESS进行精确建模并引入快速时间尺度。为了实现该问题的分散高效求解，将其重新表述为双时间尺度马尔可夫博弈问题，然后提出一种改进的多智能体软演员 - 评论家（MASAC）算法来求解。具体而言，将优先经验回放引入MASAC算法，即PER - MASAC，以增强训练过...

解读: 该多智能体深度强化学习的分散电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。氢储能系统的无功调节策略可直接迁移至电化学储能PCS控制，增强ST储能变流器在配电网中的自主电压支撑能力。多智能体协同框架可应用于PowerTitan多机并联场景，实现分布式协同控...

Verena Häberle · Xiuqiang He · Linbin Huang · Eduardo Prieto-Araujo 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

在本文中，我们提出了一种基于本地电网感知的系统闭环方法，用于为换流器接口发电系统提供最优动态辅助服务。具体而言，我们以参数化传递函数矩阵的形式对快速频率和电压调节等动态辅助服务进行结构化编码，该矩阵包含多个参数，用于定义一组不同的可行响应行为，我们的目标是从中找到换流器系统要实现的最优行为。我们的方法基于所谓的“感知与优化”（P&O）策略：首先，我们识别换流器系统互联端子处的电网动态等效模型。其次，我们考虑所识别的电网等效模型与参数化传递函数矩阵的闭环互联，并对传递函数参数集进行优化，从而为辅助...

解读: 该研究提出的本地电网感知控制策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的辅助服务功能优化，可实现无需广域通信的自适应控制。通过将该技术集成到现有的GFM/GFL控制架构中，可提升PowerTitan等大型储能系统的电网支撑能力，优化电压/频率调...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

本文提出了一种利用所设计的降阶区间观测器诊断感应电动机（IM）驱动器中开关断开（OS）故障和电流传感器（CS）故障的新方法。首先，该方法利用系统增广和分解技术将 OS 故障从原始 IM 驱动系统中解耦。随后，创新性地引入降阶区间观测器，以同时估计状态和 CS 故障。此外，借助区间观测器，提出了故障检测和识别方法，以有效诊断并区分 OS 故障和 CS 故障。该方法的主要优点在于，无需复杂的分类算法即可同时诊断 IM 驱动器中的这两种故障，并且能够实现鲁棒性和快速故障诊断。文章给出了实验结果和对比分...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于降阶区间观测器的逆变器故障诊断技术具有显著的应用价值。该技术能够同时诊断开关器件开路故障和电流传感器故障，这两类故障是光伏逆变器和储能变流器运行中最常见的失效模式，直接影响系统可靠性和发电效率。 对于阳光电源的核心产品线，该技术的应用前景广阔。在集中式和组串式光伏...