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基于未知输入观测器的直流微电网串联直流电弧故障检测
Unknown Input Observer-Based Series DC Arc Fault Detection in DC Microgrids
Xiu Yao · Vu Le · Inhwan Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对直流微电网中串联电弧故障的检测与隔离技术，利用未知输入观测器（UIO）实现。通过图论及关联矩阵对包含多种电力电子负载的直流微电网进行线性化建模，并假设线路为Pi型电路，有效提升了复杂直流系统下的故障识别精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及工商业/户用光伏系统中的直流侧安全防护具有重要参考价值。直流电弧故障是光储系统火灾隐患的主要来源，传统的检测方法易受负载波动干扰。引入未知输入观测器（UIO）技术，能够有效解耦负载动态与故障特征，提升系统在复杂工况下的故障诊...
一种基于模型的多端直流微电网串联电弧故障检测方法
A Model-Based Series Arc Fault Detection Method for Multiterminal DC Microgrids
Ting Wang · Yanxin Chen · Wei Liu · Zhiguo Hao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对多端直流微电网中串联电弧故障检测难、现有方法选择性与适用性不足的问题，本文提出了一种基于模型的方法。该方法通过构建简化的系统模型，实现对直流微电网中电弧故障的及时、准确识别，有效提升了系统的运行安全性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等储能系统及直流微电网解决方案具有重要意义。直流侧电弧故障是影响储能系统安全的关键隐患，该基于模型的检测方法相比传统电流特征分析法，能更精准地识别故障，提升系统可靠性。建议研发团队将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台或PCS控制...
未知工况下三相变频器负载电路串联电弧故障检测方法
Detection Method of Series Arc Fault in Three-Phase Frequency Converter Load Circuit Under Unknown Working Conditions
Hongxin Gao · Kunyuan Wang · Zhiyong Wang · Jiacheng Cai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
准确检测电力线路中的串联电弧故障（SAF）对预防电气火灾至关重要。针对现有研究难以有效检测未知工况下三相变频器负载电路中SAF的问题，本文提出了一种新的检测方法，旨在提高复杂电力电子系统运行的安全性与可靠性。
解读: 该研究针对三相变频负载下的电弧故障检测，与阳光电源的核心业务高度契合。在组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）以及工业驱动应用中，电弧故障是影响系统安全的关键隐患。该方法提出的未知工况自适应检测能力，可显著提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台在故障预警方面的精准度，减少误报。建议研...
一种基于时频马尔可夫排列转移场的光伏系统串联电弧故障检测方法
A Series Arc Fault Detection Method Based on Time-Frequency Markov Permutation Transition Field for Photovoltaic Systems With Power Electronic Devices
Zhendong Yin · Shuang Peng · Chunyu Xiao · Li Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
串联电弧故障（SAF）是光伏系统火灾的主要诱因。在电力电子设备干扰下，准确快速地检测SAF仍面临巨大挑战。本文提出了一种基于时频马尔可夫排列转移场（TFMPTF）的SAF检测方法。首先，利用变分模态分解对电流信号进行分解，通过特征提取与分类算法实现对电弧故障的精准识别。
解读: 该研究直接针对光伏系统安全核心痛点，对阳光电源的组串式逆变器及户用逆变器产品线具有极高应用价值。目前阳光电源逆变器已具备AFCI（电弧故障断路器）功能，该方法通过引入时频马尔可夫排列转移场，能有效提升在复杂电力电子干扰环境下的故障识别精度，降低误报率。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud...
基于电弧电流熵的光伏系统串联电弧故障检测
The Detection of Series Arc Fault in Photovoltaic Systems Based on the Arc Current Entropy
Nikola L. Georgijevic · Marko V. Jankovic · Srdjan Srdic · Zoran Radakovic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种基于量子概率模型理论的光伏系统串联电弧故障检测算法。该算法通过计算光伏面板电流的修正Tsallis熵来判断电弧的存在。利用熵值变化，算法能够有效区分混沌电流特征的电弧状态与正常运行状态。
解读: 电弧故障检测是光伏系统安全运行的核心技术，直接关系到阳光电源组串式逆变器及户用光伏产品的安规合规性与市场竞争力。该研究利用信息熵理论进行特征提取，相比传统时频域分析具有更高的抗干扰能力。建议研发团队将其引入iSolarCloud智能运维平台及逆变器内置算法中，通过提升对微弱电弧的识别精度，降低误报率...
基于锁相环时频域分析的风电系统交流串联电弧故障检测
AC Series Arc Fault Detection for Wind Power Systems Based on Phase Lock Loop With Time and Frequency Domain Analyses
Sungmok Hwang · Byungki Kim · Mina Kim · Hwa-Pyeong Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
风电系统结构复杂，易发生串联电弧故障。传统外置电弧故障检测装置（AFDD）成本高昂。本文提出一种基于锁相环（PLL）的时频域分析方法，通过监测风电变流器及电力线路中的电弧特征，实现高效的故障检测，提升系统运行安全性与经济性。
解读: 该研究针对风电系统中的电弧故障检测，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电场容量增大，线路老化及连接点松动导致的串联电弧风险增加，将该检测算法集成至变流器控制软件中，可替代昂贵的外部AFDD，提升产品竞争力。建议研发团队评估该时频域分析算法在现有变流器DSP平台上的算力需求，并将其作为...
逆变器电路驱动三相电机串联电弧故障特征提取方法
Feature Extraction Method of Series Arc Fault Occurred in Three-Phase Motor With Inverter Circuit
Hongxin Gao · Zhiyong Wang · Congxin Han · Aixia Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
串联电弧故障是电气火灾的主要诱因。在逆变器驱动的三相电机系统中，由于电源侧存在复杂谐波，准确识别逆变器后端线路的串联电弧故障极具挑战。本文提出了一种基于电流信号的串联电弧故障特征提取新方法，旨在解决复杂工况下的故障检测难题。
解读: 该研究提出的电弧故障诊断技术对阳光电源的逆变器产品线具有重要参考价值。虽然文章背景为电机驱动，但其核心的“复杂谐波背景下电弧特征提取”方法可直接迁移至光伏组串式逆变器及储能PCS的直流/交流侧电弧故障检测（AFCI）中。随着光伏系统安全标准的提升，将该特征提取算法集成至iSolarCloud智能运维...
兆瓦级直流微电网中的串联电弧故障
Series Arc Faults in a Megawatt-Level DC Microgrid
Pablo Paz · Robert Hebner · Angelo Gattozzi · Shannon Strank · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
本文基于兆瓦级直流微电网实验结果，对串联电弧故障特性进行表征。高功率串联电弧因电流水平高导致等离子体电导率增加，在小气隙下呈现稳定线性阻抗特性；随着气隙增大，受热对流与压力影响，电弧趋于不稳定并表现出非线性特征。电路大电感与电弧不稳定性共同影响其电压电流行为。小气隙下的稳定等离子体缺乏高频分量，使传统检测方法失效。所提出的串联电弧故障模型与实验结果高度吻合，可支持高功率直流微电网保护方案的优化设计。
解读: 该串联电弧故障特性研究对阳光电源直流侧产品安全至关重要。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高功率直流母线（1500V系统）面临与文中兆瓦级场景相似的电弧风险。研究揭示的小气隙稳定电弧缺乏高频特征，直接挑战传统AFCI检测算法有效性，提示需开发基于非线性阻抗特征的新型检测方法。...
基于时频马尔可夫排列转移场的含电力电子设备光伏系统串联电弧故障检测方法
A Series Arc Fault Detection Method Based on Time-Frequency Markov Permutation Transition Field for Photovoltaic Systems With Power Electronic Devices
Zhendong Yin · Shuang Peng · Chunyu Xiao · Li Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
串联电弧故障（SAFs）是光伏系统火灾事故的主要原因。在电力电子设备干扰下准确、快速地检测串联电弧故障仍是一项重大挑战。本文提出了一种基于时频马尔可夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测方法。首先，利用变分模态分解将电流信号分解为包含不同频率成分的模态，以防止不同频带信息之间的干扰。然后，使用时频马尔可夫排列转移场将这些模态转换为二维矩阵。创新性地提出了时频马尔可夫排列转移场中的时频排列模式状态转移分析概念，通过该概念可以有效描绘电流信号的独特结构信息。随后，采用奇异值分解从矩阵中提取故...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于时频马尔科夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测技术具有重要的战略价值。光伏系统的串联电弧故障是导致火灾事故的主要原因，而该技术在电力电子设备干扰环境下实现了98.97%的检测准确率，这对提升我司光伏逆变器和储能系统的安全性能具有直接意义。 该方法的核心优...