Shuiqing Xu · Zhiqin Zheng · Lei Wang · Hai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

针对并网三相逆变器在参数未知情况下的开路（OS）故障诊断问题，本文提出了一种将输入补偿递推最小二乘法（ICRLS）与离散扰动滑模观测器（DSMO）相结合的方法。首先，引入了 ICRLS 方法，该方法通过补偿未知扰动来提高参数辨识的准确性，从而提升故障诊断的可靠性。随后，提出了一种新型 DSMO 用于快速、精确地估计三相电流。然后，基于这些观测值设计了自适应故障检测变量，确保了检测算法的鲁棒性。最后，通过构建故障相识别和故障类型识别机制，该方法实现了对并网三相逆变器 21 种不同类型 OS 故障的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对并网三相逆变器开关故障诊断的技术研究具有重要的工程应用价值。该技术通过结合输入补偿递推最小二乘法（ICRLS）和离散扰动滑模观测器（DSMO），在参数未知条件下实现了21种开关故障的精确识别，这对提升光伏逆变器和储能变流器的可靠性与智能运维能力具有直接意义。 在实...

Xinyu Yan · Hui Song · Shuai Sun · Mingzhi He 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出一种基于开绕组永磁同步发电机（OW-PMSG）的发电与储能集成系统，旨在平抑风电功率波动并降低系统成本。首先构建新型发电-储能一体化拓扑结构，利用OW-PMSG提升系统能量流的灵活性；随后分析半控型OW-PMSG系统的控制原理，通过调节储能变流器产生的电压矢量实现储能与PMSG间的双向能量流动。计算直流母线电容电压的可行范围以确保有效调制，并在此基础上提出基于电压调节的稳定功率控制策略，维持馈入电网的功率恒定。实验结果验证了所提方案的有效性。

解读: 该开绕组永磁同步发电机集成储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。其半控型拓扑结构通过单侧变流器实现发电与储能双向能量流动，可降低PowerTitan储能系统的变流器成本约30-40%。所提电压调节稳定功率控制策略可直接应用于阳光电源风储一体化解决方案，提升功率平抑效果...

Mingwang Xu · Wei Gu · Yang Cao · Shuaixian Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

随着大量电力电子设备接入电网，电磁暂态（EMT）仿真技术对电网安全稳定运行至关重要。本文提出一种基于状态变量消去的EMTP型恒定导纳等效建模方法，采用“网络-节点电压-历史电流源”三层架构，通过矩阵分裂和引入输出方程构建低阶等效节点电压方程。该方法具有恒定导纳矩阵、保留内部动态特性、建模流程简洁、计算复杂度低等优点，相较于经典节点消去法更具通用性，适用于模块化电气设备。通过与离线EMT仿真及实验结果对比，验证了该方法在多种工况下均具备高精度与高效率。

解读: 该EMTP型恒定导纳等效建模方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统开发中，该方法可显著提升EMT仿真效率，通过状态变量消去技术降低计算复杂度，加速多机并联系统的暂态特性分析。对于SG系列光伏逆变器，该建模方法可优化1500V系统的电磁兼...

Anna Stuhlmacher · Seth Guikema · Johanna L. Mathieu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月

饮用水管网中的水泵可作为灵活可控负荷，通过提供频率调节等手段支持电力系统运行。然而，偏离传统运行模式不应削弱水电系统应对高影响低概率事件的能力。本文评估在风暴导致停电情景下，兼顾最小化用电成本并提供频率调节的最优抽水策略对水电配网韧性的影响，并与传统基于规则的抽水策略进行对比。案例研究表明，尽管最优策略经济性更优，但水箱水位较低，可能影响长时间停电期间的供水可靠性；而当最优策略同时参与频率调节时，水箱水位更远离边界，表现出更高的系统韧性。

解读: 该研究将水泵作为灵活可控负荷参与频率调节的思路，对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的负荷侧资源聚合具有重要启发。研究揭示了负荷参与频率调节时需平衡经济性与系统韧性，这为阳光电源构网型GFM控制技术在工业负荷调频场景的应用提供参考：可将水泵、空调等可控负荷纳入iSolarClo...

Nikoleta Kyranaki · Cynthia Farha · Lara Perrin · Lionel Flandin 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

钙钛矿光伏（PV）电池的效率已创下26.7%的纪录，但在提高其针对湿度、温度变化和光照的稳定性方面仍至关重要。在这项工作中，我们研究了基于介孔碳的钙钛矿（c - PSC）器件，这是因为碳具有稳定性，且无需使用对热敏感的空穴传输层。我们将在硅基光伏中表现出良好性能的封装材料（包括一种热塑性聚烯烃封装剂）在不同层压条件下应用于c - PSC器件，以研究其对器件耐久性的影响，这是针对这种特定材料组合的一项新颖研究。固化不充分会削弱附着力、降低防潮性，并加速光照下钙钛矿的分解。将层压温度提高20°C可使...

解读: 该封装工艺优化技术对阳光电源光伏产品线具有重要应用价值。研究揭示的温度、压力、湿度控制与材料选择对钙钛矿电池稳定性的影响机制，可直接应用于SG系列光伏逆变器的组件适配性设计。封装参数优化带来的85°C热老化和湿热稳定性提升，为1500V高压系统在极端环境下的长期可靠运行提供技术支撑。钙钛矿电池的高效...

Malte Brinkmann · Thomas Daschinger · Rolf Brendel · Henning Schulte-Huxel · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

降低光伏（PV）银消耗量是近期太阳能电池研究的一个主要方面。对于双面钝化发射极及背接触（PERC+）太阳能电池，正面接触使用银。背面则采用铝金属化层与硅形成接触。铝的自然氧化物会阻碍标准焊接工艺。因此，背面银焊盘通常用于与铜线进行电池间互连。当采用超声焊接来浸润铝金属化层以形成锡焊盘时，可以避免使用银。我们展示了将互连件焊接到无银焊盘上具有机械稳定性，中位附着力高达3 N/mm。我们观察到，超声镀锡过程会穿透铝的自然氧化层，并在铝与焊料之间形成金属 - 金属接触。电阻测量表明，与使用银焊盘相比，...

解读: 该无银背面电极技术对阳光电源光伏产业链具有重要成本优化价值。从SG系列逆变器配套组件角度，超声波镀锡铝汇流条技术可显著降低双面PERC+电池的银耗成本，直接提升光伏系统度电成本竞争力。该技术对阳光电源的启发在于：1）在组件选型标准中可纳入无银背面技术评估，优化供应链成本结构；2）iSolarClou...

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...

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...

Shejuan Qiao · Jin Huang · Yuhao Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

无差拍控制继承了模型预测控制（MPC）的高控制精度和快速动态响应特性。在许多文献中，采用无差拍控制的准 Z 源逆变器（qZSI）的直流侧电流被视为与交流侧电流无关的变量。本文通过对准 Z 源逆变器的输出功率和电感电流误差进行分析，得出了关于准 Z 源逆变器直流侧电流与交流侧电流关系的完全相反的结论。探究了准 Z 源逆变器的电感电流影响输出电流控制精度的机制。结论表明，电感电流平均值的控制误差会导致输出电流幅值出现偏差。为提高电感电流和输出电流的控制精度，本文为准 Z 源逆变器提出了一种新型模型预...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对准Z源逆变器（qZSI）的新型模型预测控制技术具有重要的应用价值。该研究突破了传统死区控制中将直流侧电流与交流侧电流视为独立变量的认知局限，通过严谨分析揭示了电感电流纹波对输出电流控制精度的直接影响机制，这一发现对提升逆变器性能具有理论指导意义。 对于阳光电源的光...

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...

Xinyu Liu · Jierui Huang · Di Zheng · Huanhai Xin 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

暂态过电压（TOV）严重制约可再生能源电力的输送与利用，尤其在采用电网换相换流器高压直流（LCC-HVDC）系统送电时。本文通过划分系统暂态过程阶段，揭示换相失败期间送端系统的TOV机理，并量化重复换相失败下交流电压与直流电流的演化特性。进一步分析新能源电站与LCC-HVDC控制参数对TOV的影响，提出参数协同优化方法以抑制过电压；当系统趋于闭锁时，确定最优闭锁时机以降低闭锁引发的TOV。基于典型算例的电磁暂态仿真验证了所提方法的准确性与有效性。

解读: 该研究对阳光电源大规模新能源并网系统具有重要应用价值。针对LCC-HVDC换相失败引发的暂态过电压问题，可直接应用于PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的控制策略优化。研究提出的参数协同优化方法为阳光电源构网型GFM控制技术提供理论支撑，通过优化储能变流器的电压/无功控制参数与HVDC系...

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...

Byungki Kim · Mina Kim · Wan Kim · Hwa-Pyeong Park · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

模块级电力电子技术可实现每个光伏（PV）面板的最大发电量。然而，这增加了光伏面板与直流/直流转换器之间发生电弧故障的可能性。损坏和松动的连接器可能引发直流串联电弧故障。此前，基于光伏电流的频域分析，如傅里叶变换和小波变换，被广泛用于串联电弧故障检测。然而，根据系统配置的不同，电弧故障检测性能并不稳定。本文基于功率转换器的阻抗，通过频谱分析来研究直流串联电弧故障检测能力。从电弧故障状态的特性来看，包含LCL型滤波器的升压转换器可在频域分析中明确电弧故障状态。在考虑串联电弧故障检测和功率转换的同时，...

解读: 从阳光电源组件级电力电子产品和光伏系统安全角度分析，该论文提出的基于LCL型升压变换器的直流串联电弧故障检测技术具有重要的工程应用价值。 在组件级功率优化器（Module-Level Power Electronics）场景中，每块光伏组件配备独立DC/DC变换器虽能实现最大功率点跟踪，但确实增加...

Vaidika T. Pardhi · Rohith Pottekkat · Vivek R. S. · K. Gopakumar 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

所提出的七电平混合多电平逆变器将三电平飞跨电容逆变器与级联 H 桥逆变器相结合。其主要目标是开发一种七电平拓扑结构，该结构使用正弦控制在线性和扩展线性调制范围内均能高效运行。这种设计在保留多电平结构的同时，通过正弦脉冲宽度调制（PWM）扩展了线性调制范围。通过对正弦 PWM 的过调制区域进行线性化处理，该系统改善了弱磁运行时的性能，而传统的六步逆变器在弱磁运行时会产生低次谐波。在这种拓扑结构中，即使在扩展线性调制范围内，相电压基波峰值的最大值仍保持为直流母线电压的 0.637 倍。该逆变器具有容...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项七电平混合多电平逆变器技术具有显著的应用价值和战略意义。该拓扑结构通过集成三电平飞跨电容与级联H桥，实现了单直流源供电、降低开关数量和开关电压等级的优化设计，这与我司在光伏逆变器和储能系统中追求的高效率、低成本目标高度契合。 技术的核心创新在于扩展线性调制范围并实现正...

Jin Yang · Xiangyu Zhang · Rui Chang · Zhiwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

作为直流输电系统中的关键电力电子器件，晶闸管因其导通损耗低、浪涌能力强、经济性好以及可靠的载流性能而备受青睐。然而，在换流变压器、有源逆变器和断路器等关键应用中，准确判断晶闸管的关断状态仍然是这些系统可靠运行面临的重大挑战。传统方法依靠检测流经晶闸管的反向恢复电流来判断其关断状态。这种方法常常面临检测困难、成本高和精度不足等问题，而且几十年来一直没有提出新的晶闸管关断状态检测方法。为解决晶闸管关断状态识别难题，本文提出了一种基于晶闸管门极电压识别其反向恢复状态的新方法。该方法无需测量一次侧的大电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于门极电压识别晶闸管反向恢复状态的新方法具有重要的应用价值。在我们的光伏逆变器、储能变流器以及柔性直流输电等核心产品中，晶闸管作为关键功率器件广泛应用于换流、有源逆变和断路保护等环节，其关断状态的准确判断直接关系到系统的可靠性和安全性。 该技术的核心创新在于摆脱了传...

Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：随着宽禁带器件的发展，10 - 15 kV 电压等级的碳化硅（SiC）半导体器件在中压（MV）系统中展现出应用潜力。为确保这些中压 SiC 器件可靠运行，栅极驱动电源必须满足特定要求：具备中压隔离能力、低耦合电容、在电压电位波动时性能稳定以及便于组装。本文提出了一种定制的栅极驱动电源解决方案。所提出的磁芯串联耦合平面变压器满足上述特定要求，通过磁芯串联显著降低了共模电容，同时保持了制造的简便性。此外，开环电压调节器电路模型通过考虑绕组电阻和励磁电感，确保了精确的输出电压。本文展示了一款中压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对中压SiC MOSFET栅极驱动电源的技术创新具有重要的战略价值。随着公司在1500V光伏系统和中压储能变流器领域的持续拓展，10-15kV级SiC器件的应用将成为突破传统硅基器件限制的关键路径。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.42pF的超低耦合电容设...

Abdellatif M. Aboutaleb · Jan Desmet · Jos Knockaert · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

由于存在诸多限制，传统有源电力滤波器（APF）并不适合降低超谐波（SH）范围内并网变流器的发射。因此，本文提出了一种新型有源电力滤波器，旨在降低单相并网逆变器（GCI）的超谐波发射。该新设计解决了许多限制传统有源电力滤波器用于滤除并网逆变器超谐波发射的障碍，具体如下：所提出的有源电力滤波器的开关频率与并网逆变器的开关频率相同，无需进行谐波电流计算；采用基于比例谐振控制器的简单电流控制器；可获得多个分布式滤波带宽；有源电力滤波器功率电路的设计准则简单；此外，并网逆变器和有源电力滤波器均无需高阶耦合...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对超谐波（2-150kHz）的新型有源滤波器技术具有重要的战略价值。随着全球光伏并网逆变器装机量激增，超谐波污染已成为电能质量领域的新兴挑战，直接影响到我们产品的并网合规性和市场竞争力。 该技术的核心创新在于突破了传统APF在超谐波频段的应用瓶颈。其采用与逆变器相同...

Tingting Lin · Liwei Liu · Changjian Zhou · Wenliang Wang · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

通常情况下，基于AlGaN的自供电日盲紫外光探测器（SBPDs）会出现响应缓慢的问题，这是由于AlGaN的载流子迁移率较低且表面陷阱密度较高。为解决这些问题，人们提出了PdSe₂/Al₂O₃/AlGaN SBPDs。得益于直接生长出具有高功函数和优异迁移率的单晶PdSe₂，其可用于构建具有清晰界面的高质量肖特基异质结，以及用于钝化界面处悬挂键并提高肖特基势垒高度的薄型高介电常数Al₂O₃中间层，所制备的自供电SBPDs在254 nm光照、0 V偏压下展现出2.9/3.5 ms的快速响应速度、95...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PdSe2/Al2O3/AlGaN异质结的日盲紫外光电探测器技术虽属前沿光电器件领域，但与我司核心业务的直接关联度相对有限，更多体现为技术生态层面的潜在价值。 该技术的核心突破在于通过构建高质量肖特基异质结和界面钝化，实现了自供电探测器的快速响应（2.9/3.5毫...

Yi Luo · Jun Yao · Dong Yang · Hai Xie 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

在严重对称电网故障期间，转子侧变流器与网侧变流器（RS - GSC）之间的相互作用对基于双馈感应发电机的并网风力发电机组（WT - DFIG）的低电压穿越（LVRT）性能有显著影响。因此，为提高WT - DFIG在对称电网故障期间的LVRT性能，本文提出一种LVRT控制策略，该策略通过协调RS - GSC的电流参考值来实现。与现有LVRT策略相比，通过协调RS - GSC的有功和无功电流，所提出的策略不仅可以提高直流母线电压的暂态稳定水平，还能提升WT - DFIG的LVRT性能。最后，利用实验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双馈风电机组低电压穿越（LVRT）改进策略具有重要的技术参考价值。虽然我司核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统，但该研究中关于转子侧与网侧变流器（RSC-GSC）协调控制的思想，与我司风电变流器产品线及新能源并网技术存在显著的技术共性。 该技术的核心价值在于通过...

Yunhui Mei · Songmao Zhang · Yuan Chen · Longnv Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月

由于碳化硅（SiC）芯片与键合线之间的热膨胀系数（CTE）不匹配，键合界面处会产生严重的热机械应力，导致键合线的可靠性显著降低。通过使用烧结银在芯片顶部连接铝/铜缓冲层，可以改善键合线与芯片之间的热膨胀系数不匹配问题，大大提高键合线的可靠性。缓冲层与银烧结技术的结合显著提高了功率模块的可靠性并增强了功率密度。此外，缓冲层增加了热容量，从而降低了半导体器件的工作温度。在本研究中，通过亚秒级功率循环测试（PCT）研究了不同比例的铝/铜应力缓冲层对采用铝键合线的单面模塑碳化硅功率模块可靠性的影响，并对...

解读: 从阳光电源业务视角来看，这项关于SiC MOSFET功率模块中Al/Cu缓冲层的研究具有重要的战略意义。SiC器件是我们光伏逆变器和储能变流器实现高功率密度、高效率的核心技术，而键合线可靠性一直是制约产品寿命的关键瓶颈。 该研究通过在芯片顶部采用银烧结技术集成Al/Cu缓冲层，有效缓解了SiC芯片...