辛振马欣伟赖耀康刘新宇白月 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45

高共模抑制比（CMRR）的浮动测量对功率变换系统评估至关重要。宽禁带器件如SiC MOSFET的高速开关特性引入高dv/dt干扰，给电压测量带来挑战。现有商用探头因对称性缺陷、成本高或温漂问题难以兼顾高CMRR与低成本需求。本文分析隔离探头共模增益机理及CMRR影响因素，提出基于三同轴线缆的扰动抑制方案，并设计采用射频Balun或数字隔离+FPGA的探头结构。实验验证表明，探头带宽达228 MHz，灵敏度误差在81 MHz内低于3%，CMRR达78 dB@1 MHz、65 dB@10 MHz，兼...

解读: 该高CMRR隔离电压探头技术对阳光电源的SiC功率器件测试与产品优化具有重要价值。可直接应用于SG系列光伏逆变器、ST系列储能变流器和充电桩等产品的SiC MOSFET开关特性测试,有助于精确评估dv/dt干扰和开关损耗。其78dB@1MHz的高CMRR性能可显著提升测试精度,而低成本设计也适合产线...

王若隐郑宏 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.45

非平稳工况下的结温波动是影响碳化硅（SiC）MOSFET可靠性的关键因素。本文提出一种等效栅极电阻控制方法，克服了在线连续调节驱动电阻的难题，并在此基础上设计了一种通过调节开关损耗来抑制结温波动的主动热管理策略，推导了结温调节范围。通过搭建逆变器实验平台验证了理论分析的正确性。实验结果表明，该方法可显著降低SiC MOSFET在不同功率波动阶段的结温波动，最大波动由18.83℃降至9.85℃，器件寿命提升约2.18倍。同时，考虑系统效率，引入温控操作区间与结温控制系数概念，并通过实验验证了方法的...

解读: 该等效栅极电阻控制方法对阳光电源SiC器件应用产品线具有重要价值。首先可应用于SG350HX等大功率光伏逆变器，通过主动热管理提升SiC MOSFET可靠性,延长产品寿命。其次可优化ST2752KWH等储能变流器的温度控制策略,在大功率波动工况下保障器件安全。此外,该方法也适用于DC充电桩等快充场景...

Shanhu Li · Chang Wang · Tianrui Fang · Xinhao Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月

针对实际应用中电缆绝缘参数影响,提出使用共模电流模式评估逆变器馈电电机线端和内部线圈绝缘状态的在线方法。建立包含电缆绝缘参数的共模等效模型,分析共模阻抗特性揭示共模电压阶跃下共模电流的主导模式和路径。得出高频共模电流振荡频率(fHFCM)与线端线圈绝缘的关系,以及变化电缆电感下中频振荡频率(fMFCM)与线端和内部线圈绝缘的耦合关系。采用变分模态分解(VMD)算法克服经典FFT和EMD局限性获得fHFCM和fMFCM。监测策略采用fHFCM确定线端线圈绝缘退化,结合电缆电感和线端线圈绝缘退化条件...

解读: 该共模电流绝缘监测技术对阳光电源电机驱动产品的预测性维护有重要应用价值。VMD算法在线监测方法可应用于新能源汽车电机驱动系统的绝缘状态评估,实现早期故障预警并延长电机寿命。共模等效模型对ST储能系统电机的绝缘退化机理研究有参考意义,可优化绝缘设计并提高可靠性。该技术对阳光电源智能运维平台的电机健康管...

Yang Li · Shiyue Deng · Yuxuan Wu · Mustafeez-ul-Hassan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

提出一种高功率高压宽禁带WBG功率模块封装协同设计框架，可泛化以反映器件技术、封装配置和电压等级的多样化设计需求。除常见的热、电、机械多学科协同优化外，所提框架特别强调中高压MV/HV设计考虑，引入封装与装配工艺开发工具包PA-PDK概念，并在功率模块封装开发过程中集成可靠性设计DfR。通过3.3kV/200A线键合低电感碳化硅SiC半桥模块案例研究验证协同设计框架有效性，为此类协同设计框架实施提供参考。

解读: 该WBG功率模块协同设计框架研究对阳光电源SiC功率模块开发有全面指导价值。中高压设计考虑、PA-PDK概念和DfR集成的系统化方法与阳光电源在1500V及以上光伏系统和中压储能系统中应用SiC器件的技术路线高度契合。3.3kV/200A低电感SiC半桥模块案例为阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏...

Parikshit Pareek · Abhijith Jayakumar · Carleton Coffrin · Sidhant Misra · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

量子计算机在解决经典计算机难以处理的高复杂度问题上具有潜力，当量子算法端到端求解时间优于经典算法时，可实现实际量子优势。将潮流问题转化为线性方程组可构建基于HHL等量子线性求解器的量子潮流（QPF）算法，常声称相较经典方法具有指数级加速。本文未提出新算法，而是系统分析QPF端到端复杂度，揭示基于HHL的QPF在求解直流潮流（DCPF）和快速解耦潮流（FDLF）时运行复杂度高于经典算法。结果表明，任何具备严格性能保证的量子线性求解器均受该复杂度下限制约，仅当问题条件数与读出精度满足极窄范围时才可能...

解读: 该研究揭示量子潮流计算的实际局限性，对阳光电源PowerTitan大型储能系统和iSolarCloud云平台的潮流优化算法具有重要参考价值。研究表明基于HHL的量子算法在求解DCPF和FDLF时并无实际量子优势，提示阳光电源在开发ST系列储能变流器的并网潮流计算、构网型GFM控制的电网交互优化时，应...

Yiping Xiao · Chaoming Liu · Leshan Qiu · Mingzheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

单粒子烧毁（SEB）在碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）应用于航空航天环境时对其构成了重大威胁，通过离子诱发的热失控效应导致器件永久性功能失效以及系统层面的风险。然而，目前对于详细的热响应过程和触发机制仍缺乏充分的了解。在本研究中，采用了一种新颖的限流方法来研究SiC MOSFET的SEB损伤演化过程和机制。实验结果表明，SEB事件可分为三个不同阶段：首先是p - n结处的初始损伤，随后损伤转移至源极金属/SiC拐角处，在此处晶格共晶引发p - n结退化加剧，最后当n ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC功率MOSFET单粒子烧毁（SEB）的研究具有重要的技术参考价值。尽管该研究聚焦于航空航天环境下的辐射效应，但其揭示的热失控机理对我们在地面应用中提升SiC器件可靠性同样具有启发意义。 当前，阳光电源在光伏逆变器和储能变流器中已大规模应用SiC功率器件，以实...

Tianshu Yuan · Jia Lixin · Yuan Xi · Dingkun Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

中压（MV）碳化硅（SiC）功率器件正在兴起，有望应用于电网、高压脉冲电源等领域。然而，功率模块的高绝缘电压与高功率密度之间的矛盾需要新型绝缘材料来缓解。与传统使用复合材料提高介电常数的方法不同，本文介绍了一种具有高介电常数和高介电强度的单一均质材料聚合物涂层，并证明该涂层可降低模块内硅胶的最大电场。对该涂层的电气性能进行了测量，结果表明与常见聚合物材料相比，它具有高介电常数和高介电强度。电场模拟显示，该涂层可使硅胶中的最大电场强度降低57%。工艺稳定后，涂层厚度可保证约为80μm，可沿直接键合...

解读: 从阳光电源中压产品线的战略视角来看，这项针对15kV SiC MOSFET功率模块的高介电聚合物涂层技术具有显著的应用价值。当前我们在1500V光伏逆变器和中压储能变流器领域正面临功率密度提升与绝缘可靠性的矛盾，该技术提供了一个切实可行的解决路径。 技术核心价值体现在三个维度：首先，单一均质材料涂...

Yueteng Xie · Fangming Deng · Wenxiang Luo · Bo Gao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

在动态气象条件下，风电机组群的功率预测面临尾流效应时空耦合的挑战。本文提出一种考虑尾流效应时空动态耦合的风电场功率预测方法。通过融合风机空间分布与实时气象数据构建动态图网络，实现尾流传播路径的自适应表征。设计双驱协同框架，在时空维度嵌入物理规律约束，缓解数据驱动模型在极端工况下的物理失真问题。构建时空解耦特征增强架构，捕捉风机间空间关联及多时间尺度气象特征。实验结果表明，该方法显著提升预测精度。

解读: 该风电场功率预测技术对阳光电源储能和智能运维产品线具有重要应用价值。其时空耦合建模方法可优化ST系列储能变流器的调度策略，提升PowerTitan大型储能系统在风光储多能互补场景下的运行效率。尾流效应动态预测技术可集成到iSolarCloud平台，增强新能源电站群的功率预测精度，为储能调度和电网调峰...

Nima Mahdian Dehkordi · Ali Rezaei · Mohsen Hamzeh · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对跟网型逆变器面临区间参数不确定性和未知有界时延问题,提出新型鲁棒稳定性分析框架。不同于经典鲁棒控制策略(H∞、μ综合、滑模控制)导致高阶或非线性控制器难以实时调谐,以及无模型方法(强化学习、数据驱动)缺乏稳定性保证,该方法采用时延相关准则结合值集和零点排除原理。该方法简单、系统、非保守,无需复杂调谐即可完全确定PI稳定增益。仿真和实验验证了实际鲁棒性和逆变器控制适用性。

解读: 该鲁棒稳定性分析框架对阳光电源跟网型逆变器控制参数整定有重要应用价值。时延相关准则和参数不确定性集成方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的GFL控制器设计,提高在电网参数变化和通信延迟条件下的稳定性。简化的PI增益确定方法便于工程实现,优于复杂鲁棒控制策略。该技术对阳光电源逆变器在弱电网和高比...

Yue Xia · Zhaoran Wang · Shaahin Filizadeh · Juan Su 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年9月

电磁暂态程序（EMTP）广泛用于电力系统电磁暂态仿真。近年来，电解槽作为实现可再生能源制氢及提升系统灵活性的可控负荷，其在电力系统中的应用备受关注。为拓展EMTP对电解槽多物理场暂态过程的模拟能力，本文提出了一种适用于质子交换膜电解槽（PEMEL）的等效电路模型。通过电、质量传递与热力学量之间的类比，构建了包含电流、电压、物质传输、压力、热传递和温度动态的电路模型，并利用标准元件库在EMTP中实现。模型在稳态与暂态条件下均与实验数据吻合良好，并应用于电-气综合系统，验证了其有效性与实用性。

解读: 该PEMEL等效电路建模技术对阳光电源氢能储能系统开发具有重要价值。可直接应用于：1）ST储能系统与电解槽耦合的电-氢综合储能方案，通过EMTP仿真优化变流器与电解槽的暂态交互特性；2）光伏制氢系统中SG逆变器的协调控制策略设计，基于多物理场模型预测电解槽动态响应，提升MPPT算法在波动工况下的适配...

Shunliang Wang · Yalong Chen · Hao Tu · Junpeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

针对构网型逆变器，其数字控制中的采样过程将电流电压信号转换为离散域。忽略该过程的连续域导纳模型精度降低，可能导致错误的稳定性判断。为此，本文提出一种考虑数字采样过程的混合导纳建模方法，综合了采样物理特性、控制器的离散性及逆变器被控对象的连续性，提升了模型精度，适用于逆变器-电网系统的稳定性分析。采用零阶保持器的传递函数采样等效于其阶跃不变Z变换，避免了采样引起的无穷级数问题。相比现有模型，所提方法在奈奎斯特频率附近及更高频段仍保持高精度。仿真与硬件在环实验验证了该方法的有效性。

解读: 该混合导纳建模方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。当前ST储能系统在弱电网并网时，数字控制采样延迟导致的高频振荡问题影响系统稳定性。该方法通过零阶保持器的阶跃不变Z变换精确建模采样过程，可提升奈奎斯特频率附近的导纳模型精度，优化ST系...

Airin Rahman · Wei Sun · Hamed Haggi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

在集成氢气的电力系统中，网络基础设施与物理基础设施相互依存，这给可持续能源的可靠、安全输送带来了重大的网络安全挑战。应对这些挑战需要全面了解潜在的攻击面及其影响，并制定有效的防御和缓解策略。本文对这些系统中固有的网络 - 物理漏洞进行了全面分析，随后评估了网络攻击对系统性能的潜在影响。提出了一个三级攻防模型，其中上层研究攻击者策略，两个下层专注于防御机制。中层针对氢气系统制定运行策略，下层则致力于配电系统运行，以有效管理第三方氢气集成。此外，引入了一种隐蔽攻击模型来模拟现代攻击者的复杂能力，该模...

解读: 该氢电综合系统网络安全研究对阳光电源氢能业务拓展具有重要指导意义。文中提出的分层防御策略可直接应用于ST储能系统与氢能耦合场景，通过主动检测技术保护制氢电解槽的功率控制链路，防止虚假指令导致的DC/DC变换器异常。漏洞识别方法可强化iSolarCloud平台对氢储能系统的监控能力，在SCADA层部署...

Ariel Goodwin · Jonathan Maack · Devon Sigler · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

交流功率流方程在诸多涉及交流电物理特性的电力系统问题中具有重要意义，其中最典型的是交流最优潮流问题（ACOPF）。由于其非线性特性，包含功率流方程的优化问题通常难以求解。值得注意的是，功率流方程的解集构成一个光滑流形，可借助微分几何工具进行描述与分析。本文基于微分几何理论，研究该流形的几何与拓扑性质，强调其作为函数图像表示的便利性，并发展了相应的计算方法，包括回缩映射、线性近似的误差界以及黎曼度量、测地线和曲率张量等几何对象的计算公式。标量曲率与第二基本形式被用于量化线性近似（如直流近似）的精度...

解读: 该功率流几何分析技术对阳光电源储能与光伏系统优化具有重要价值。在PowerTitan大型储能系统中，可应用微分几何方法精确建模交流功率流特性，提升ESS集成方案中多变流器并联运行的潮流计算精度。对于ST系列储能变流器的构网型GFM控制，基于黎曼度量和测地线的非线性功率流分析能优化虚拟同步机VSG参数...

Nikita Taranin · Mehdi Ghazavi Dozein · Oscar Saborío-Romano · Nicolaos A. Cutululis · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

本文研究了电解槽的爬坡速率限制及其对电力系统动态特性的影响。随着绿氢生产的扩大，理解电解槽的动态行为对电网稳定至关重要，尤其是在功率平衡和频率调节等辅助服务方面。研究识别了限制电解槽启停速率的技术因素，涵盖电堆技术、逆变器及厂站层面，并进一步划分为基于物理机理与安全相关的限制。通过结合电解槽动态模型与制氢厂爬坡速率约束，构建包含电化学机制、等效电路及下游产氢模型的综合模型，并设计带爬坡速率限制的功率电子控制方案。分析揭示了电解槽功率变化、爬坡速率限制与氢气产量间的关联，表明速率限制直接影响下游制...

解读: 该电解槽爬坡速率限制研究对阳光电源氢能储能系统具有重要应用价值。研究揭示的电堆动态特性与功率电子控制方案可直接应用于ST系列储能变流器与电解槽的协同控制，优化制氢储能系统的功率响应特性。爬坡速率约束建模方法可集成至PowerTitan储能系统的能量管理策略，在光伏-储能-制氢耦合场景中实现频率调节与...

Haobin Chen · Haidong Yan · Chaohui Liu · Shuai Shi 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

由于纳米铜烧结膏成本低、具有优异的电学和热学性能、高可靠性以及抗电迁移能力，它被视为用于宽带隙半导体应用的下一代芯片互连材料。然而，目前尚无关于纳米铜烧结在高功率双面冷却（DSC）碳化硅（SiC）功率模块中应用的实验报告。本研究通过展示一种基于纳米铜烧结的新型高功率DSC碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）模块的设计、制造和性能，填补了这一空白。利用自制的铜膏和甲酸辅助低温无压铜烧结工艺，制造出了一款1200 V/600 A的DSC功率模块。在250°C的甲酸气氛中烧结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该纳米铜烧结技术在高功率双面冷却SiC功率模块上的应用具有重要战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正朝着高功率密度、高效率、高可靠性方向发展，SiC器件已成为我们新一代产品的核心器件，而封装技术的突破将直接影响系统级性能提升。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，功率密...

Nikta Shamsmohammadi · Giovanni Spagnuolo · José del Campo-Ávila · Esteban José Palomo 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月

准确估计光伏模型中的参数对于改善系统监测、控制和诊断至关重要。在本研究中，提出了一种新颖的两级分层物理信息神经网络（PINN）架构，用于估计动态单二极管光伏模型中的参数，包括辐照度（$G$）、温度（$T$）和结电容（$C_{j0}$）。在光伏电流和电压波形不受噪声影响的情况下，所提出的方法实现的误差为：辐照度（$G$）误差为 0.25%，温度（$T$）误差为 1.5%，结电容（$C_{j0}$）误差为 2.1%。与传统优化方法相比，两级分层 PINN 表现更优，尤其在学习结电容（$C_{j0}$...

解读: 该双层物理信息神经网络参数估计技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要应用价值。通过精准估计光伏组件的五参数模型（光生电流、二极管饱和电流、串联电阻等），可显著提升不同光照温度条件下的最大功率点追踪精度。该方法可集成到iSolarCloud智能运维平台，实现光伏阵列实时建模与性能诊...

Shuliang Zhu · Yuyang Liu · Xiaojie Shi · Yuhao Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

随着分布式能源资源（DER）的广泛应用，构网型（GFM）逆变器控制技术得到发展，旨在维持并网运行下的频率与电压稳定，但其对孤岛检测有效性的负面影响引发关注。本文针对经典下垂型GFM控制与滑模频率偏移（SMS）孤岛检测方法的协同运行性能进行评估。通过建立小信号模型，深入分析二者交互机理，确定确保孤岛状态下可靠检测与并网状态下稳定运行的SMS系数合理范围。研究表明，SMS系数与下垂控制中Q-V系数等关键参数共同影响检测效果，需协同优化设计。仿真与实验验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有重要价值。文章揭示的SMS孤岛检测系数与下垂控制Q-V系数的协同设计方法，可直接应用于阳光电源GFM控制策略的参数整定，解决构网型逆变器在弱电网或微电网场景下孤岛检测失效的难题。通过小信号模型分析确定的参数合理范...

Liuyu Tu · Lin Liang · Ziyang Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对柔性直流换流阀可靠性评估中压接型IGBT(PP IGBT)在线结温估计的重要性,以及传统热网络模型因双向传热特性难以估计PP IGBT结温的问题,提出基于多热流路径热网络模型的在线结温估计方法。基于瞬态双界面法(TDIM)测量双面结壳热阻。通过分析双面热阻物理意义,基于两侧热流比推导单面热阻。考虑水冷系统热阻建立三个水冷散热器夹两个IGBT模块的热网络模型。分析PP IGBT模块双向传热特性和热耦合效应提出结温估计方法。半桥逆变器实验验证了在线结温估计方法的可行性和精度,绝对误差在2.1°C...

解读: 该压接型IGBT在线结温估计技术对阳光电源高压大功率变流器可靠性管理有重要应用价值。多热流路径热网络模型可应用于ST储能变流器和柔性直流产品的IGBT热管理,提高结温估计精度。双向传热特性和热耦合效应分析对阳光电源功率模块设计和寿命预测有指导意义。2.1°C绝对误差的高精度估计对PowerTitan...

Xiaoliang Bian · Xibo Yuan · Wenzhi Zhou · Shuo Chen 等5人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

本文针对感应电机在低速运行下的无传感器控制问题，研究了采用碳化硅（SiC）逆变器的系统性能，并分析了其速度估计精度。首先揭示了SiC器件特性与速度估计误差之间的内在机理关系，以降低估计偏差。进一步提出一种三级自适应补偿方法，综合考虑SiC器件高dv/dt引起的电磁干扰及寄生电容等非理想因素，有效提升了低速工况下的速度估计精度。

解读: 该SiC逆变器低速无传感器控制技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。针对SiC器件高dv/dt引起的EMI干扰和寄生电容效应，文中提出的三级自适应补偿方法可直接应用于ST系列储能变流器的电机驱动单元（如液冷系统风机、PCS内部电机）和新能源汽车电机控制器，提升低速工况下的速度估计精度和控制稳...

Tianshuai Pei · Keqi Chen · Lina Yang · Xinzhang Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

在波动性强的海洋环境中，突发风暴、潮汐变化和剧烈波浪导致时空异质性，严重影响短期海上风电功率预测精度，威胁电网稳定并增加经济成本。现有方法多依赖静态相关性，难以捕捉复杂非线性特征交互。为此，本文提出Hieroformer，一种基于Transformer的新框架，通过动态特征依赖层次结构建模环境演化依赖关系；设计层次感知注意力机制，引入物理归纳偏置以克服传统注意力排列不变性的局限；结合频域滤波器分离有效周期信号与噪声；并在IEEE 118节点系统中验证其显著降低运行成本。实验表明，该模型在真实数据...

解读: 该研究的分层特征依赖Transformer模型对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。特别是对ST系列储能变流器和风电变流器的功率预测与调度优化方面,可通过其层次感知注意力机制提升极端天气下的预测精度。该技术可优化iSolarCloud平台的智能运维算法,提高储能调度和风电并网的经济性。具体应...