Ayobami S. Edun · Cody LaFlamme · Evan J. Benoit · Cynthia Furse 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月

扩频时域反射法（SSTDR）已被用于检测电缆、飞机布线和光伏（PV）装置中的各类故障。一个显著的问题是，由于大多数使用反射法的方法都基于与已知基线的比较，系统或环境变化导致的基线变化可能会掩盖故障产生的反射信号，从而降低检测概率。对于远离测试设备的故障，这些变化的影响会更加严重。本研究的目的是在环境变化、系统变化以及线路不同位置的情况下，通过统计方法估算光伏阵列反射信号是否为故障的概率。我们的研究结果展示了在不同信噪比（SNR）条件下，当出现部分断开和完全断开故障时，在距离测试设备不同距离处检测...

解读: 该SSTDR故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。技术可集成至逆变器直流侧输入端，实现对组串高阻连接、断路及短路故障的在线监测，弥补传统IV曲线诊断对隐性故障识别不足的缺陷。其抗噪声能力强的特性适配复杂电磁环境下的大型地面电站应用。建议将反射法...

Zhoucheng Xu · Kai Yang · Zexin Nie · Yalun Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

光伏系统故障检测对运行安全至关重要。传统方法在正常运行条件下难以准确识别和定位故障，且依赖复杂传感器配置。本文提出一种基于主动阴影（AS）的故障检测方法，通过在光伏组件上引入主动遮蔽装置并按特定序列施加阴影，分析阵列输出功率变化，实现无需中断正常运行的快速故障检测与精确定位。构建基于串联子串的多层级高精度仿真模型，并定义识别系数（IC）评估算法性能，验证了该方法在复杂部分遮阴及短路、开路故障下适用于不同规模光伏阵列的故障定位能力。实际光伏阵列实验进一步证实了该方法的可行性与鲁棒性。

解读: 该主动阴影故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过主动遮蔽装置引入可控阴影序列，结合功率变化分析实现组件级故障精确定位，可集成至阳光电源现有MPPT算法框架，增强SG逆变器的智能诊断能力。该方法无需额外传感器配置，适合大规模光伏阵列快速巡检，...

Ushnik Chakrabarti · Binoy Kumar Karmakar · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月

在串联-并联配置的光伏阵列中，由于串联阻断二极管的存在，过流保护装置（OCPD）和接地故障保护装置（GFPD）难以检测故障，因故障电流被限制在保护阈值以下。现有方法多无法区分故障与局部遮阴，易导致误报。本文提出一种基于组串电流相关性的故障检测方法，可有效识别故障并区分局部遮阴。通过计算组串电流间的负相关阈值，实现故障判别。MATLAB仿真和小规模硬件实验验证了该方法在多种故障类型和天气条件下的有效性与实用性。

解读: 该组串电流相关性故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。该方法通过负相关阈值判别可有效区分故障与局部遮阴，解决了传统OCPD/GFPD在串联阻断二极管场景下的检测盲区问题，可直接集成到SG逆变器的组串电流监测模块中，提升故障诊断准确率并降低误报率...

Tianyu Sun · Chaobo Chen · Jiawei Dai · Binbin Zhang 等5人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

以三相两电平电压源逆变器（3P-2L-VSI）为研究对象，提出一种融合残差评估技术与机器学习框架的混合驱动故障诊断方法。该方法通过构建残差生成机制实现故障初步检测，并结合机器学习算法对残差特征进行分类识别，有效提升故障诊断的准确性与鲁棒性。实验结果表明，该方法可实现对不同负载条件及噪声干扰下的开路故障快速、准确识别。

解读: 该混合驱动故障诊断方法对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可集成该残差评估与机器学习框架实现IGBT/SiC功率器件开路故障的快速定位，提升系统可靠性；在SG系列光伏逆变器中，该方法可适应不同光照条件下的负载波动，增强故障诊断鲁棒性；在电动汽车OBC及电机驱动系统中，可实现...

Weiyu Yuan · Shu Cheng · Chang Liu · Chaoqun Xiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的可靠故障检测对提升电力电子系统可靠性与性能至关重要。本文提出一种改进的序列/扩频时域反射法（STDR/SSTDR），通过交叉相关分析与多元线性回归提取反映器件状态的阻抗特征，并实现空间位置与阻抗响应的同步识别。引入信号频率与直流偏置的双调节机制，利用高频扩频信号增强主反射峰可辨性以精确定位，结合低频正偏激励抑制寄生效应，有效获取导通状态下IGBT芯片的阻抗特征。实验结果表明，该方法在多种IGBT开路故障检测中具有高精度与强鲁棒性，尤其在信号严重重叠与结构复杂条件下...

解读: 该STDR/SSTDR阻抗特征诊断技术对阳光电源功率器件可靠性提升具有重要价值。可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器及车载OBC的IGBT模块在线监测，通过双调节机制（高频定位+低频偏置）实现导通状态下芯片级故障精准识别，突破传统方法在复杂拓扑中的局限。该技术可集成至iSolarClo...

Farzaneh Aslani-Gaznag · Yousef Neyshabouri · Mohammad Farhadi-Kangarlu · Abdolhamid Moallemi Khiavi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种针对级联交叉开关逆变器（CCSI）的新型开关开路故障检测与容错方法。该方法通过比较逆变器交流侧实际与期望电压波形，在一个基波周期内利用误差指标快速识别故障开关。为实现容错，引入具有电容型直流链的辅助单元（AUC），无需备用直流电源。提出一种变钳位电平调制策略，调整各相参考电压，可在暂态下有效充电电容，并在故障后稳态中维持电容电压平衡。仿真与实验结果表明，9电平CCSI在故障后仍能持续运行，验证了该方法的有效性。

解读: 该级联交叉开关多电平逆变器的开路故障容错技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的基于电压波形比对的快速故障诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现预测性维护；采用电容型辅助单元的容错方案无需备用直流源，可降低ST储能系统冗余成本；...

Hao Zhou · Xuewei Xiang · Hui Li · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种基于磁动势（MMF）平衡的T型三电平逆变器供电的双三相永磁同步电机驱动系统单开关开路和单相开路故障快速诊断方法。该方法通过提取abc和def两个三相子系统之间的磁动势平衡度特征，实现了分三个阶段的分层故障诊断：识别发生故障的三相子系统、定位其中确切的故障桥臂/相以及找出故障开关。首先，当检测到子系统之间出现异常的磁动势不平衡时启动诊断，并锁定故障子系统。然后，通过对故障子系统的实际磁动势与理论故障参考磁动势进行相序相似性分析，将故障范围缩小到特定的桥臂，并初步识别出可能的故障开关对...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于磁动势平衡的T型三电平逆变器开路故障诊断技术具有重要的工程应用价值。T型三电平拓扑因其效率高、谐波小等优势，已广泛应用于我司的光伏逆变器和储能变流器产品中，而该技术针对双三相永磁同步电机驱动系统的快速故障诊断方法，可直接迁移至我司新能源汽车驱动系统及储能系统...

魏新伟 · 杨玉岗 · 张扬 · 王磊 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45

针对串行诊断方法导致算法复杂度与诊断时间累积的问题，提出一种适用于载波移相调制级联全桥中点钳位逆变器的并行开路故障诊断方法，可实现各子模块内多故障器件的独立在线诊断，且诊断复杂度与时间不随子模块数量增加而变化。通过分析正常与故障工况下子模块电容电压的动态变化与发散趋势，建立电压偏差与故障器件的对应关系，结合输出电流与电压偏差实现故障检测与初步定位。考虑电容参数差异及直流电压低频波动，精确提取电压异常变化，并采用假设验证法计算候选器件引起的电压偏差，通过比对实现精确定位。实验在三模块样机上验证了该...

解读: 该并行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。级联全桥NPC拓扑广泛应用于阳光电源中高压储能产品，传统串行诊断方法在多模块系统中存在诊断时间累积问题，影响系统可用性。该方法通过电容电压偏差分析实现各子模块的独立并行诊断，诊断复杂度不随模块数增加而变...

Meiling Zhao · Kailiang Yu · Feng Yu · Xuhui Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对传统容错控制和故障检测系统缺陷,提出中点连接n×3相表贴式永磁同步电机(SPMSM)的免诊断被动容错控制(PFTC)方案。为降低驱动器成本、体积和复杂度,采用单逆变器并联驱动n×3相电机,这是实现被动容错的前提。结合传统三相PMSM的id=0控制策略和磁场定向控制技术,n×3相SPMSM经历双相开路故障后可实现自愈能力。因PFTC方案无需故障诊断过程,可从根本上避免误诊和诊断延迟影响。此外无需优化故障前后调制策略、电机模型或参考电流,实现不同运行状态间平滑切换。PFTC方案不仅可在多种运行工...

解读: 该被动容错n×3相电机驱动技术对阳光电源高可靠性电机驱动系统有重要应用价值。免诊断PFTC方案可应用于新能源汽车和工业驱动系统,提高系统容错能力并降低成本。单逆变器并联驱动架构对阳光电源多相电机控制器设计有借鉴意义。该技术对ST储能系统的飞轮储能和关键电机驱动应用有可靠性提升潜力,可减少传感器和诊断...

Yangwei Zhou · Ziling Nie · Li Peng · Xudong Zou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

准确的在线增量电感L_d、L_q映射对基于模型的控制、无传感器观测及实时故障诊断至关重要。现有方法依赖离线测试或信号注入，存在速度慢、扰动系统、依赖转子位置和难以补偿逆变器非线性等问题。本文提出一种无需信号注入与位置反馈的电感估计算法，通过重构电压矢量序列形成可抑制死区畸变与器件压降的虚拟电压矢量。结合分段多采样线性回归提取电流斜率，实现抗噪声与死区干扰的电感估计。该方法具备三重协同优势：虚拟电压矢量框架、多采样电流斜率估计及无信号注入的位置无关观测器。实...

解读: 该无位置传感器电感估计技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可实现PMSM飞轮储能系统的免传感器控制与在线参数自适应，提升系统可靠性并降低成本。对新能源汽车电机驱动产品，该方法可在全工况下实时更新Ld/Lq映射表，优化MTPA/弱磁控制精度，同时免疫SiC器件死区非线...

Hanyu Wang · Jijun Wu · Gaokun Zhou · Mingyao Ma 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

三电平双有源桥（TL - DAB）直流 - 直流变换器是一种适用于高压大功率系统的极具潜力的双向直流 - 直流变换器。作为电动汽车（EV）电池充电系统的核心组件，TL - DAB因其具有宽电压范围能力、高功率密度和易于控制实现等优点，将得到广泛应用。TL - DAB的可靠性对于整个电动汽车电池充电系统的安全运行至关重要。然而，TL - DAB变换器中的开路故障（OCF）是一个巨大的威胁，会导致直流偏置、过电流和电气应力不平衡。为解决这些问题，需要开发故障检测和容错方法。本文提出了一种基于桥臂中心...

解读: 该TL-DAB变换器故障诊断与容错技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，三电平DAB拓扑广泛应用于DC-DC隔离环节，该故障诊断方法可通过电流波形特征快速定位开关管开路故障，结合冗余控制实现不间断运行，显著提升PowerTitan等大型储能系统的可靠性。在车载OBC充电机领域...

Huimin Huang · Zhen Li · Haoyu Chen · Yimin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

海上风力发电机单机容量不断增大，其故障穿越能力对系统可靠性至关重要。并联功率变换器常用于满足大功率需求，但其存在的零序环流会干扰故障特征，使传统故障检测方法失效。本文揭示了开路故障下零序环流会引起相电流残差波动，导致基于阈值的传统诊断方法性能下降；进而推导出故障相与健康相电流残差之比在零序环流扰动下仍近似保持恒定。基于该特性，提出一种适用于风电机组并联变换器的故障诊断方法，通过滑动窗均方根归一化与卷积特征增强实现动态残差比提取，完成自适应阈值校准，检测时间仅数个采样周期。仿真与实验验证了该方法在...

解读: 该故障诊断方法对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。首先，文中提出的零序环流干扰下的故障特征提取技术,可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统中的并联模块故障检测。其次，基于残差比的自适应诊断思路可优化SG系列光伏逆变器的可靠性设计,特别是在1500V大功率系统中的多路并联应用场...

Ratnakar Nutenki · Aurobinda Routray · Ashok Kumar Pradhan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

现代电力负载日益复杂，对传统的电弧故障检测方法构成了挑战，这需要采用复杂的方法来进行可靠识别。本研究探讨了低压配电系统中的电弧/火花放电行为，尤其关注嵌入了电力电子元件的现代家用电器对其产生的影响。通过实验观察并结合电压 - 电流滞后和能量平衡等物理原理，建立了电弧/火花放电的非线性等效电路模型。该模型纳入了动态参数，如电弧时间常数和碳桥电阻，以分析它们对放电特性的影响。为了分析实际负载条件下的电弧放电行为，对包括变阻器、搅拌机、笔记本电脑、微波炉和吸尘器等具有代表性的电器进行了大量实验室实验。...

解读: 该电弧故障检测技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能系统中，电力电子变流器的高频开关特性易与故障电弧混淆，研究揭示的电弧高频特征与波形畸变规律可优化PowerTitan系统的直流侧电弧检测算法，降低误报率。在SG光伏逆变器中，可改进直流拉弧保护功能，提升1500V高压系统安全性。在新能...

Zhengkui Zhao · Minxiao Han · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18

本文提出了一种针对在逆变和整流模式下运行的模块化多电平变换器（MMC）中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）开路故障的有效检测方法。该方法采用分段式结构，包含故障监测与故障确认两个功能环节，通过缩小故障范围显著降低计算负担，并能在不受运行扰动和故障场景影响的情况下精确定位故障桥臂。

解读: 该MMC子模块IGBT开路故障诊断技术对阳光电源PowerTitan储能系统和大功率光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的分段式监测与确认方法可直接应用于ST系列储能变流器的IGBT功率模块保护，通过缩小故障范围降低计算负担，提升系统可靠性。该方法适用于逆变和整流双向运行模式，契合储能系统充放电场景...

Raouf Zerrougui · Riad Khenfer · Yacine Boussaadia · Abderrahmane Benabbas 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月

本文介绍了一种无线传感器网络（WSN）系统，该系统通过实时故障检测和自适应优化，在遮阴情况下提高光伏（PV）性能。该解决方案采用了五个经过精心布置的传感器以及基于Chipkit Max32的算法，该算法能够：1）通过动态电压 - 电流相关性以98.2%的准确率检测遮阴故障；2）利用阻抗映射以95.7%的精度定位故障；3）推荐旁路操作以限制功率损失。实验结果表明，与传统系统相比，该系统在遮阴情况下的功率输出提高了27.4%，响应时间为1.8秒（比学术领域的其他方案快60%），每个节点成本为23美元...

解读: 该无线传感器网络故障检测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的分布式传感器节点架构可直接集成到SG系列光伏逆变器的组串级监测系统中，结合改进的故障识别算法，可显著提升阴影遮挡、热斑、组件失配等典型故障的检测灵敏度与定位精度。该方案对PowerTitan大型储能电...

Wei Chen · Zhiqi Liu · Zhiqiang Wang · Chen Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出一种基于零状态守恒方程（ZSCE）的对称多相无刷直流电机（BLDCM）驱动系统开路故障诊断方法。针对现有技术在非理想条件下故障识别能力弱、特征提取困难及算法复杂等问题，该方法通过推导多相电流零状态守恒方程，利用故障前后电流守恒关系提取暂态特征，实现逆变器开关管开路与电机绕组开相故障的快速检测与辨识。通过分析ZSCE正负性可定位故障开关，且方法不依赖控制策略与电机参数，对转速与负载变化鲁棒性强，适用于非正弦电流等非理想工况。九相BLDCM实验结果验证了该方法的有效性与鲁棒性。

解读: 该零状态守恒方程故障诊断技术对阳光电源多相电机驱动产品具有重要应用价值。可直接应用于新能源汽车电机驱动系统，通过电流守恒关系实现开关管与绕组开路故障的快速检测，提升车载OBC和电机控制器的可靠性。该方法不依赖电机参数和控制策略的特点，可增强ST储能变流器在非理想工况下的故障诊断能力，特别适用于多电平...

A. Mellit · C. Moussaoui · S. Pastore · A. Massi Pavan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

随着太阳能在各领域的广泛应用，为确保太阳能光伏（PV）装置的安全性和效率，已开发出有效且可靠的故障检测与诊断技术。近年来，利用红外热成像（IRT）图像对光伏电站进行故障诊断受到了研究人员的广泛关注。基于IRT图像设计一个有效且经济实惠的端到端原型，以协助光伏电站的操作人员和维护团队进行故障诊断，这极为必要，也是光伏界关注的关键问题。在本研究中，首先，我们将基于轻量级深度卷积神经网络（DCNN）的模型与五种混合模型进行比较，利用采集到的IRT图像对光伏组件的缺陷严重程度进行分类。结果表明，DCNN...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于红外热成像和轻量级深度学习的光伏故障诊断技术具有显著的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源不仅提供硬件设备，更致力于构建全生命周期的智能运维解决方案，而该技术正好契合这一战略方向。 该研究的核心价值在于实现了从实验室到工业应用的关键跨越。通...

Wenchao Miao · Qiqi Chen · Fengyun Zhi · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

电弧电流是住宅直流微电网和屋顶光伏系统等发电系统中电弧故障检测的关键参数。针对直流电弧的复杂性，本文提出一种结合时间序列区间预测与等效电路模型的混合直流电弧电流模型。研究了电弧电流与电极分离速度、弧长、电压及电流水平之间的关系，利用置信区间确定电弧电流的动态特性变化范围，通过等效电路描述其稳态特性。实验结果表明，该混合模型能有效反映电弧电流的实际时域行为，相似度超过94.95%，可准确预测电弧电流，适用于住宅直流微电网与屋顶光伏系统的电弧故障检测。

解读: 该低压直流电弧检测技术对阳光电源户用光伏系统和储能产品具有重要安全价值。直流电弧是SG系列户用逆变器、ST系列储能变流器及直流侧连接器的重大安全隐患，传统检测方法难以应对复杂工况。该研究提出的时间序列区间预测与等效电路混合模型，可精准识别电弧电流动态特性（相似度>94.95%），可直接应用于阳光电源...

Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...

解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...

郑大勇 · 乐振春 · 常玉红 · 谢欢 等8人 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45

相较于传统同步励磁发电机，双馈异步电机转子绕组受力复杂，绝缘磨损更为严重，亟需有效的绝缘状态监测手段。现有方法仅能通过故障诊断实现事后保护，难以预警绝缘老化。本文提出一种利用转子侧变流器产生的开关电压谐波及其对应的漏电流谐波响应，在线测量转子绕组绝缘共模等效阻抗的方法。理论分析与实验结果表明，该方法可有效追踪绝缘等效参数变化，实现对转子绕组绝缘老化的非侵入式在线监测。

解读: 该在线监测技术对阳光电源风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。通过利用变流器开关谐波实现绝缘状态监测的思路，可应用于ST系列储能变流器的预测性维护，提升产品可靠性。特别是在大功率PowerTitan系统中，该方法可集成到iSolarCloud平台实现非侵入式绝缘监测，有效预防绕组绝缘故障。这...