Oluwaseun Oladimeji · Álvaro Ortega · Lukas Sigrist · Bogdan Marinescu 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

风力发电机组故障会导致显著经济损失,预测性维护对提升设备可用性至关重要。本文提出基于数字孪生的故障诊断框架,通过物理模型和数据驱动方法的融合,实现关键部件的健康状态评估和故障预警。

解读: 该数字孪生技术可应用于阳光电源风电变流器的健康管理系统。通过虚实融合的故障诊断技术,实现风电场设备的预测性维护,降低非计划停机损失,提升风电系统可利用率,为智慧风电场运维提供数字化支撑。...

Yue Zhang · Nie Hou · Zheng Wang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

在许多工业应用中，电源中断是无法容忍的，因此高可靠性对于功率变换器而言极为关键。容错方案作为提高可靠性的有效途径，受到了更多关注。然而，由于单相交错并联电流型双有源桥（CF - DAB）变换器的器件冗余度低且结构不对称，目前尚未有针对该变换器的容错方案报道。为解决这一具有挑战性的问题，本文提出了一种开路容错方案。采用所提出的容错方案后，单相交错并联电流型双有源桥变换器即使在两个特定开关和中间电容出现开路故障的情况下，仍能维持功率传输。同时，在没有中间电容缓冲功能的情况下，也能有效抑制潜在的电压尖...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对单相电流馈电双有源桥（CF-DAB）变换器的开路容错技术具有重要的战略价值。该技术直接契合我司在储能系统和光伏逆变器领域对高可靠性的核心诉求。 在储能系统应用中，DC/DC变换器是连接电池与直流母线的关键环节，任何功率中断都可能导致系统失效甚至电网扰动。该论文提出...

Ali Safaeinejad · Mohsen Rahimi · Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

大型风力机中持续的风湍流易引发功率波动，降低电力模块可靠性并加剧轻质结构部件的机械应力，给运行与维护带来挑战。本文分析了永磁同步风力机中功率波动的特性，提出一种无需附加储能装置、适用于额定风速上下工况的协调控制策略。该策略在低于额定风速时无需辅助控制即可抑制波动；高于额定风速时，通过机侧变流器虚拟调节转子惯性、网侧变流器引入阻尼分量，并结合变桨系统增强阻尼效果，且优化了反馈增益间的耦合影响。仿真结果表明，所提方法能有效抑制电气与机械振荡。

解读: 该协调控制策略对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要应用价值。文章提出的虚拟惯性调节与阻尼控制方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率平滑控制，通过机侧与网侧变流器协同抑制功率波动，无需额外储能装置即可降低功率模块热应力，提升IGBT/SiC器件可靠性。该技术与阳光电源现有的VSG虚拟同步机控制形成...

Qingxin Tian · Guohua Zhou · Jianping Xu · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对双极直流微电网因两极负荷和发电机分布不均导致母线电压不对称限制稳定运行的问题,提出严格对称双极输出电压的多端口变换器。结合半桥整流器和Cuk电压平衡器实现单级功率变换,大幅提高成本和效率。通过耦合电感集成正负极端口进一步抑制输出电流纹波,大幅减小磁性元件和滤波电容尺寸,提高功率密度。宽范围软开关运行、双向功率流能力和简单控制使该变换器成为双极直流微电网应用的优秀候选。2kW样机设计实现160V输入到±200V输出,实验结果与理论分析吻合良好。

解读: 该双极多端口变换器技术对阳光电源直流微电网和储能系统有重要应用价值。单级Cuk电压平衡器方案可应用于ST储能系统的双极直流母线接口,简化拓扑并提高效率。耦合电感集成技术对阳光电源高功率密度变换器设计有借鉴意义,可减小体积和成本。双向功率流和宽范围软开关特性对PowerTitan储能系统的多端口能量管...

Devendra Kumar · V. M. Hrishikesan · Anup Kumar Deka · Dwijasish Das 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

由于对可再生能源和电动汽车充电站的依赖日益增加，配电系统正经历重大变革。为在不违反电压和电流质量限值的前提下接入此类源荷，需采用电网结构重构等策略。统一电能质量调节器（UPQC）可有效调控电压与电流质量。本文提出一种基于UPQC的网状混合微电网架构，利用其直流链路构建低压直流线路，并与低压交流线路并联运行。通过电力电子变换器将负荷与分布式电源接入交直流母线。仿真与实验结果表明，该系统在恶劣工况下具有更高可靠性，并显著提升对新型直流负荷的接纳能力。

解读: 该网状混合微电网架构对阳光电源ST储能系统和充电桩产品线具有重要应用价值。UPQC技术可集成到PowerTitan储能系统中，通过直流链路构建交直流混合母线，提升系统可靠性和电能质量调节能力。该方案与阳光电源构网型GFM控制技术结合，可优化微电网场景下的储能变流器设计，实现电压暂降补偿和谐波抑制功能...

Qisen Sun · Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

电解电容器对电力电子变换器的功能至关重要，其性能退化会显著影响这些设备的安全性和可靠性。在工业应用中，电容器通常在动态而非恒定应力水平下运行。量化动态应力下的退化具有挑战性，因为这需要考虑潜在的应力相互作用。尽管此类相互作用会深刻影响退化路径，但它们常常被忽视，导致可靠性预测与工程实践之间出现显著偏差。本文引入了一种考虑应力相互作用的累积退化模型，以提高动态应力下退化预测的准确性。本文不仅识别出电解电容器参数退化中存在路径依赖现象，而且在此基础上，提出了一种将应力相互作用与现有恒定应力条件下退化...

解读: 电解电容器作为光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。该论文提出的累积退化模型对阳光电源具有重要的工程应用价值。 从业务场景看，我司产品在实际运行中面临复杂的动态应力环境：光伏逆变器需应对辐照度波动、温度循环和负载变化，储能系统则经历频繁的充放电切换。传统基于恒定应...

Yatai Ji · Paolo Giangrande · Weiduo Zhao · Jing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

电动汽车应用中使用的逆变器供电电机越来越容易出现局部放电（PD）现象，尤其是在 800 V 动力系统中。因此，准确评估局部放电风险对于确保无局部放电设计和保证可靠性至关重要。IEC 60034 - 18 - 41 中引入了多个增强因子，以考虑影响因素对局部放电活动的影响。然而，准确确定热老化增强因子仍然是一个具有挑战性的问题。本文在三个加速老化温度水平下进行了超过 10 个老化子周期的局部放电起始电压（PDIV）变化测量。然后利用这些数据推导出一般温度条件下局部放电起始电压的变化率，最后基于速率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对电动汽车电机绕组局部放电（PD）风险评估的研究具有重要的跨领域应用价值。虽然论文聚焦于800V电动汽车动力系统，但其核心技术原理与阳光电源的高压光伏逆变器、储能变流器等产品面临的绝缘可靠性挑战高度相关。 该研究的核心价值在于建立了基于阿伦尼乌斯定律的热老化增强因子...

Xuefeng Liang · Qingshui Gu · Xiaochuan You · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

风能作为技术成熟且便于开发的清洁能源，在能源结构中占据重要地位。精确的风电功率预测对制定发电计划、提升电力系统经济性与可靠性至关重要。然而，恶劣运行环境导致数据异常频发，加之风速自然变化、人为干预及机组状态耦合作用，使得风电出力呈现弱周期性和强波动性。为此，本文提出WPFormer框架，设计基于风电曲线的半监督WEDS双流评分模型用于异常检测与数据修复，并提出基于自注意力机制的FEDS特征选择方法。引入风机空间关联信息，结合自相关多序列分解与多头注意力机制，有效捕捉随机性背后的预测规律，克服弱周...

解读: 该研究的时空图Transformer预测框架对阳光电源的储能和风电产品具有重要应用价值。特别是其异常检测与数据修复技术可优化ST系列储能变流器的运行策略和PowerTitan系统的调度效率。自相关多序列分解方法可提升iSolarCloud平台的预测性能,有助于风储联合项目的智能运维。该技术对构网型G...

Haoxuan Chen · Yinliang Xu · Hongbin Sun · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

波浪能在可持续海洋开发中具有重要作用，但复杂的海洋气象条件导致波浪功率输出波动，引发预测中的模仿现象。此外，精确数值天气预报（NWP）数据的缺乏加剧了预测偏差。为此，本文提出一种序列特征感知（SCP）方法，并结合改进的混合模型——分位数自由损失门控循环单元核密度估计（QLB-GRU-KDE），用于浮式波浪能吸收系统的概率化功率预测。首先通过集成方法获取先验知识，再利用自由损失函数缓解模仿现象，并采用GRU与KDE融合模型实现概率预测。同时提出量化模仿严重程度的评估指标。基于真实波浪数据的实验验证...

解读: 该波浪能概率预测方法对阳光电源储能系统和智能运维平台具有重要借鉴价值。其提出的序列特征感知与QLB-GRU-KDE混合模型可迁移至ST系列储能变流器的功率预测场景，解决海上风电、光伏等新能源输出波动导致的预测'模仿现象'问题。该方法的分位数自由损失函数可优化iSolarCloud平台的预测性维护算法...

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

栅氧化层退化（GOD）是碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管面临的一个可靠性问题，尤其是在高温和高电场条件下。本文提出了一种基于开通时栅极电流变化率峰值（$di_g/dt_{,max}$）的在线状态监测方法。该技术利用非侵入式印刷电路板（PCB）罗氏线圈来测量$di_g/dt_{,max}$，具有很高的实用性。在正、负高温栅极偏置以及高温栅极开关条件下进行的加速老化试验揭示了$di_g/dt_{,max}$与栅氧化层退化之间的相关性，老化160小时后，其变化率分别为5.61%、5%和8...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于开通栅极电流变化率的SiC MOSFET栅氧化层退化在线监测技术具有重要的战略价值。SiC器件作为公司光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，其可靠性直接影响产品全生命周期的性能表现和运维成本。 该技术的核心优势在于其实用性和非侵入性。通过PCB罗氏线圈测量di_g/...

Shihong Jing · Yun Zhang · Tong Li · Zhen Huang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

电动飞机是未来航空工业的重要发展方向，但受限于储能装置的能量密度、功率密度及可靠性。电池-超级电容混合电源系统是一种有前景的解决方案。针对传统半主动式系统中高频与低频分界不明确、超级电容荷电状态频繁触达阈值及母线电压控制不足等问题，本文提出一种具备荷电状态自恢复与直流母线电压辅助调节功能的功率分配方法。该方法利用二阶滤波器特性实现瞬态后荷电状态自恢复，并构建电流外环-电压内环控制回路，实现母线电压辅助调节与支撑。所提方法提升了系统运行连续性，避免了频繁模式切换，增强了安全性。实验结果验证了该控制...

解读: 该电池-超级电容混合功率分配技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。文中提出的SOC自恢复与母线电压辅助调节策略可直接应用于ST系列储能变流器的功率管理模块，通过二阶滤波器实现高低频功率解耦，优化PowerTitan储能系统中电池与超级电容的协同控制，延长电池寿命并提升瞬态响应能力。电流外环-...

Fei Xie · Yonghao Dong · Fa Li · Jiaxing Wei 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

本文提出了一种具有阶梯中心注入（CI）区的两层导电分裂栅 MOSFET（TCSG - CIMOSFET），该器件可提高栅氧化层可靠性并降低栅 - 漏电容（$C_{gd}$）。P 型阶梯 CI 区通过降低最大氧化层电场（$E_{ox}$）来提高器件栅氧化层的可靠性。由于减小了栅 - 漏重叠区域，TCSG - CIMOSFET 的$C_{gd}$较低。此外，TCSG - CIMOSFET 采用了电导调制技术，该技术可增加沟道载流子浓度，从而降低比导通电阻（$R_{on,sp}$）。在 TCAD 仿真...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC的分栅CIMOSFET创新技术具有重要的战略价值。该技术通过引入N型埋层和阶梯式中央注入区，在器件性能上实现了多维度突破，与我司在光伏逆变器和储能变流器领域的核心需求高度契合。 在技术指标层面，该器件将栅氧化层电场强度降低50%，这直接提升了功率器件的...

Atul Kumar Soni · Abheejeet Mohapatra · Sri Niwas Singh · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

交流微电网中分布式电源的多样性导致运行模式和网络拓扑动态变化，显著影响故障电流水平，易引发方向性过电流继电器（DOCR）的保护失配。本文提出一种基于新型启动值缩放系数的自适应保护策略，利用本地电压与电流测量值实时调整继电器设定值。该方法首次实现仅通过一组最优DOCR设定，在并网、孤岛、线路或DG退出及不同出力等多种工况下均保持一致的动作时间和协调时间间隔（CTI）。在含同步机与逆变型DG的改进IEEE 13节点系统上的仿真表明，所提方法对高阻抗故障具有更高灵敏度、选择性与可靠性，并经TI DSP...

解读: 该自适应过电流保护协调技术对阳光电源微电网储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统及ST系列储能变流器在微电网场景中面临的并离网切换、DG出力波动导致的故障电流水平剧变问题，所提启动值缩放系数方法可实时调整保护定值，确保多工况下保护协调性。该技术可集成至阳光iSolarCloud平...

Zhiyuan Chu · Changwei Qin · Xiaoyan Li · Lei Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

针对低开关数量三电平逆变器在传统空间矢量调制下直流链电流纹波大、影响电容可靠性的缺点，提出一种适用于中点电压平衡与不平衡工况的直流链电流纹波抑制方法。通过分析占空比分布因子范围并结合输出电流幅值，优化区域划分策略，降低占空比计算复杂度；设计无差拍控制实现电容电压的精确快速独立调控，并合理安排开关序列。仿真与实验验证了该方法的有效性，在高低调制指数下直流链电流纹波分别减少四分之一和五分之二，同时保持良好的输出电流质量。

解读: 该直流链电流纹波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过优化SVPWM调制策略和无差拍中点电压控制，可将直流侧电流纹波降低25%-40%，直接提升PowerTitan储能系统中直流母线电容的使用寿命和可靠性。该方法在低开关数量拓扑下实现中点电压精确调控，为阳光电...

Chunqi Liu · Dongsheng Chen · Yimin Hou · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

三芯电力电缆高阻故障易发展为严重故障，精准定位对保障线路可靠性至关重要。传统时域反射法检测灵敏度低，频域反射法存在干扰峰问题，导致定位不准。本文提出一种基于传播函数频谱（SPF）的故障定位新方法，通过建立电缆S参数模型，揭示高阻故障引起SPF谐振频率变化的机理，并采用积分变换算法从SPF中提取故障位置，数值仿真验证了方法可行性。在100米三芯电缆上设置高阻故障，利用矢量网络分析仪实测SPF。结果表明，相比TDR和FDR方法，该方法对高阻故障识别能力更强，定位结果更可靠，定位误差低于0.16%，具...

解读: 该三芯电缆高阻故障定位技术对阳光电源大型储能系统和光伏电站具有重要应用价值。PowerTitan储能系统和集中式光伏电站普遍采用三芯中压电缆连接变流器与升压变压器，高阻故障早期难以检测但易演变为严重事故。该方法基于传播函数频谱分析，定位精度达99.84%，显著优于传统TDR/FDR方法，可集成至iS...

Abdul Azeem · A. V. Ravi Teja · Saifullah Payami · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

本文提出一种面向多电机电动汽车的全集成式电力充电器（IPC）系统。该系统利用多电机驱动架构固有的电机与逆变器模块实现高功率充电，无需对主电路进行任何修改或重构。研究深入分析了IPC运行过程中电机电感的高频特性变化，对理解开关频率下的绕组行为具有重要意义。通过MATLAB/Simulink仿真与实验样机在不同功率等级下验证了系统的有效性，并依据IEEE 519-2022标准评估输入功率因数与总谐波畸变率，确保良好的电能质量。该系统无需额外硬件，兼容单相230 V、50–60 Hz电源，具备高效率与...

解读: 该集成式充电技术对阳光电源车载OBC充电机和电机驱动产品线具有重要参考价值。研究提出的无需额外硬件的充电方案，可直接应用于阳光电源电动汽车动力系统集成设计，通过复用电机绕组和逆变器模块实现充电功能，显著降低系统成本和体积。文中对电机电感高频特性的深入分析，为阳光电源优化SiC/GaN器件在高开关频率...

Bharaneedharan Balasundaram · P. Suresh · Parvathy Rajendran · It Ee Lee 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

本研究考察维也纳整流器配置中几种电子元件的可靠性，这是功率转换系统的关键拓扑。由于当今电力电子对效率、功率密度和运行可靠性要求更高，元件选择越来越重要。研究包括极端可靠性测试如温度循环、电气过载和高频长时间运行。GaN MOSFET在多方面优于Si和SiC MOSFET，如降低导通和开关损耗、更好热管理和随时间更一致的性能。虽然GaN MOSFET总体和特别在高频高温下性能更好，SiC MOSFET相比传统Si器件显示一些改进。电容、二极管、MOSFET和电感在不同应力条件下测试可靠性。二极管和...

解读: 该宽禁带器件可靠性研究对阳光电源充电桩产品具有核心价值。阳光在电动汽车充电领域布局快充桩和充电站，GaN和SiC器件是关键技术。该维也纳整流器可靠性测试结果验证了阳光SiC/GaN器件应用策略的正确性。阳光可优化充电模块设计，采用GaN器件提升高频性能和功率密度，降低热应力和提升系统可靠性，支持80...

Ali Hamz · Zunaib Alia · Sandra Dudley · Komal Saleem 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 光伏（PV）行业面临诸多挑战，包括高昂的初始成本、对天气条件的依赖性、易发生故障、电网运行不稳定性以及组件性能退化等问题。预测性维护（PdM）旨在主动识别潜在问题，从而提高系统的可靠性与运行效率，但若缺乏进一步的诊断措施，可能无法提供具体的故障信息。本研究提出了一种先进的预测性维护与故障诊断集成框架，该框架融合了故障模式分析、故障严重程度评估以及关键故障预测功能，旨在通过识别和分析特定的故障模式来提升光伏系统的运行效能，减少停机时间并增强系统可靠性。因此，本文对当前应用于光伏系统中预测性维...

解读: 该AI驱动的预测性维护与故障诊断框架对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。通过集成故障模式识别、严重性评估和关键故障预测,可显著提升iSolarCloud平台的智能运维能力。建议将多阶段诊断框架融入MPPT优化算法,实现组件级故障预警;结合PowerTitan储能系统的数据标准...

Yuxi Cai · Chuanchuan Hou · Miao Zhu · Ao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

摘要：由不对称故障或电压畸变引起的电网不平衡工况会极大地降低电网可靠性，导致三相并网逆变器直流侧出现功率波动。先前的研究中提出了一种虚拟相电流调节（VPCR）方法，该方法依靠控制器反馈电流调节来解决电能质量问题。采用VPCR方法可以抑制直流侧功率波动，但无法完全消除。为填补这一空白，本文提出了一种新颖的两相VPCR方法，该方法在电流环中引入了非故障相的额外虚拟相电流增益。由于能够实现更多的VPCR参数调整，所提方法可完全平滑直流侧功率波动。相应地，基于粒子群优化（PSO）算法，设计了一种两相VP...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双相虚拟相电流调节（Two-Phase VPCR）技术对我们的并网逆变器产品线具有重要应用价值。在实际电网环境中，不对称故障和电压畸变引发的不平衡工况是影响光伏和储能系统稳定运行的关键问题，该技术通过在非故障相引入额外虚拟相电流增益，实现了直流母线功率波动的完全...

M. Millesimo · C. Fiegna · S. A. Smerzi · F. Iucolano 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

基于氮化镓（GaN）的高电子迁移率晶体管（HEMT）能够在反向导通模式下高效运行，无需本征反并联二极管，从而降低了功率损耗并实现了更高的开关频率。本研究针对具有不同栅极几何形状的器件，探究了肖特基p - GaN栅极HEMT（SP - HEMT）在反向导通模式下的退化机制。研究评估了阈值电压漂移（$\Delta {V}_{\text {TH}}$）、导通电阻漂移（$\Delta {R}_{\text {ON}}$）以及器件在一系列温度（$10~^{\circ }$C 至 $175~^{\circ ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于650V肖特基p-GaN HEMT器件反向导通可靠性的研究具有重要的战略意义。GaN功率器件凭借其无需反并联二极管即可高效反向导通的特性，能够显著降低功率损耗并提升开关频率，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高功率密度目标高度契合。 该研究揭示的两...