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基于离散状态空间小步合成的固态变压器大步长仿真方法
A Large-Step Simulation Method for Solid State Transformers Based on Small-Step Discrete State-Space Composition
张勇 · 徐晋 · 李子润 · 汪可友 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45
固态变压器（SST）在新型电力系统中的应用日益广泛，但其拓扑复杂、节点众多且开关频率高，导致电磁暂态仿真效率低下。本文提出一种基于离散状态空间小步合成的大步长仿真方法。通过建立小步长离散状态空间模型，利用小步迭代合成法构建大步长仿真模型，并引入二次等效方法降低系数矩阵维度与计算复杂度。结果表明，该方法在100 kHz开关频率下可有效减小数值积分与开关动作误差，显著提升SST仿真精度与效率。
解读: 该固态变压器仿真方法对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。特别是在ST系列储能变流器和SG系列高频光伏逆变器的开发中,可显著提升基于SiC/GaN的高频拓扑设计效率。通过该方法可以在前期仿真阶段快速验证100kHz以上高频设计方案,为PowerTitan等大功率产品的多电平拓扑优...
软开关固态变压器
Soft-Switching Solid-State Transformer (S4T)
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
本文提出了一种全双向软开关固态变压器（S4T）的新型拓扑。该拓扑结构精简，仅需12个主功率器件和一个高频变压器，无需中间直流母线，即可实现输入输出电压的正弦化。S4T可灵活配置，适用于多端直流、单相或多相交流系统的接口应用。
解读: S4T技术通过取消中间直流环节，显著提升了功率密度和转换效率，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及下一代光伏并网技术具有重要参考价值。该拓扑在多端能源互联和微电网应用中展现出极高的灵活性，有助于优化阳光电源在工商业及电网侧储能系统的PCS架构设计，减少器件数量并降低损耗。建议研发团...
100 kW, 10 kHz中频变压器设计优化与实验验证
100 kW, 10 kHz Medium-Frequency Transformer Design Optimization and Experimental Verification
Marko Mogorovic · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种针对中压大功率电力电子应用（如固态变压器）中中频变压器（MFT）的创新型模型驱动设计优化方法。该流程使设计人员能够以直观、交互的方式选择最优设计方案，同时在参数选择上保持高度灵活性。
解读: 中频变压器（MFT）是阳光电源PowerTitan系列储能系统及大功率组串式逆变器中DC-DC变换环节的核心磁性元件。该论文提出的模型驱动优化方法，有助于提升阳光电源在兆瓦级储能PCS中高频磁性元件的功率密度与效率，降低损耗与温升。建议研发团队引入该设计流程，优化变压器绕组与磁芯结构，以进一步提升P...
固态变压器中频变压器设计的灵敏度分析
Sensitivity Analysis of Medium-Frequency Transformer Designs for Solid-State Transformers
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
本文探讨了中压大功率应用及固态变压器（SST）中中频变压器设计面临的技术挑战与权衡。通过专用设计优化算法，针对模块化DC-DC固态变压器的电气需求，生成了所有可行变压器设计方案集，并分析了设计参数的灵敏度。
解读: 该研究关注的中频变压器设计优化对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率DC-DC变换模块具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、高功率密度方向发展，固态变压器技术是实现电气隔离与电压变换的关键。建议研发团队借鉴文中的灵敏度分析方法，优化变压器磁芯损耗与散热设计，提...
降低导通损耗的软开关固态变压器
Soft-Switching Solid-State Transformer With Reduced Conduction Loss
Liran Zheng · Rajendra Prasad Kandula · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
固态变压器（SST）在光伏、风电、储能及电动汽车快充等领域应用前景广阔。传统三级式SST（级联整流器+DAB变换器）存在无源器件体积大、效率低等问题。本文提出一种新型软开关SST拓扑，旨在通过优化开关策略降低导通损耗，提升系统整体功率密度与转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度战略价值。首先，SST拓扑优化直接赋能PowerTitan及PowerStack系列储能PCS，通过降低DAB级损耗，可显著提升系统能效并减小散热器体积，从而提高整机功率密度。其次，在电动汽车快充领域，该软开关技术能有效提升充电桩的转换效率，降低运营成本。建议研发团...
单级差模固态变压器中的无功功率补偿
Reactive-Power Compensation in a Single-Stage Differential-Mode Solid-State Transformer
Shantanu Gupta · Sudip K. Mazumder · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文针对采用零电压开关（ZVS）技术的高效单级固态变压器（SST）在处理非单位功率因数负载时无功支撑能力不足的问题，提出了一种新型控制技术。该技术通过差模固态变压器（DM-SST）架构，实现了对非单位功率因数负载的无功功率补偿，优化了系统在复杂电网环境下的运行性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。固态变压器技术在未来中高压储能接入及微电网应用中是提升功率密度和效率的关键。该文提出的差模拓扑及无功补偿策略，有助于优化PCS在弱电网或复杂负载下的并网性能，提升系统对无功支撑的需求响应能力。建...
一种基于三相展开式的铁路牵引固态变压器
A Three-Phase Unfolding-Based Solid-State Traction Transformer for Railway Application
Adnan Khan · Soumya Shubhra Nag · Bhim Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种用于铁路牵引的基于固态变压器的三相展开式动力系统。固态变压器被视为铁路驱动系统中工频变压器的可行替代方案。传统方案后端采用低频两电平PWM逆变器驱动电机，易产生谐波及损耗问题，本文旨在通过新型拓扑优化牵引性能。
解读: 该文献探讨的固态变压器（SST）及多电平拓扑技术，与阳光电源在电力电子变换领域的核心技术栈高度重合。虽然目前主要针对铁路牵引，但其高功率密度、高效率的变换架构对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的功率模块设计具有参考价值。建议关注该拓扑在降低开关损耗及提升电能质量...
开关电容模块化多电平固态变压器中同步变压器的参数影响分析与优化设计方法
Parameters Influences Analysis and Optimization Design Method for Synchronous Transformer of Switched-Capacitor MMC-SST
Zemin Bu · Jiang Wang · Xin Li · Xiaofeng Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
在基于开关电容的模块化多电平固态变压器（MMC-SST）方案中，开关电容电路在功率传输、电气隔离、电压钳位及低频纹波解耦方面起关键作用。本文研究了同步变压器的分布参数对开关电容电路运行性能的影响，并提出了相应的参数优化设计方法，以提升系统整体效率与稳定性。
解读: 该研究涉及的MMC-SST拓扑及开关电容技术，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及中压并网技术具有重要参考价值。通过优化同步变压器设计，可有效提升PCS的功率密度和转换效率，并改善低频纹波抑制能力。建议研发团队关注该拓扑在直流侧电压钳位及电气隔离方面的应用，以进一步优化大容...
两级式固态变压器子模块内部电流应力的可靠性导向路由
Reliability-Oriented Routing of Internal Current Stress in the Two-Stage SST Submodule
Jinxiao Wei · Hongyu Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
功率路由技术是平衡模块化变换器（如固态变压器SST）剩余寿命的有效手段，但现有研究缺乏对单个两级子模块内部应力分布的考量。本文提出了一种通过重新分配直流母线电容二次谐波电流，从而平衡子模块内部应力的方法，旨在提升变换器的整体可靠性。
解读: 该研究关注模块化变换器内部应力均衡与寿命管理，对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高压、大功率模块化方向发展，子模块间的应力均衡直接影响整机寿命。该技术可优化PCS内部功率模块的电流分配策略，降低电容等关键薄弱环节的应力，从而...
一种容错型串联谐振DC-DC变换器
A Fault-Tolerant Series-Resonant DC–DC Converter
Levy Costa · Giampaolo Buticchi · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
串联谐振DC-DC变换器（SRC）广泛应用于通信电源、电动汽车无线充电及高压电源领域。在固态变压器应用中，故障容错能力至关重要。本文提出了一种针对SRC的重构方案，通过冗余设计实现故障容错，提升了系统的可靠性与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。储能变流器（PCS）和充电桩内部的高频DC-DC变换级是提升系统功率密度与可靠性的核心。引入容错重构方案，可在功率器件发生故障时通过拓扑重构维持系统运行，显著降低运维成本，提升产品在严苛工...
固态变压器高频矩阵变压器优化设计
Optimization Design of High-Frequency Matrix Transformer for Solid-State Transformer
Zhenyu Wan · Yongjian Li · Haoming Wang · Xiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
作为固态变压器的核心组件，高频变压器（HFT）的设计对提升系统效率与功率密度至关重要。本文提出了一种在不增加体积的前提下提升HFT热性能的新型矩阵磁芯结构，并建立了改进的电磁与热特性计算模型，以实现更精确的性能预测。
解读: 该研究提出的矩阵变压器结构及多物理场耦合仿真方法，对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升，变压器热管理成为制约系统可靠性的瓶颈。建议研发团队借鉴文中矩阵磁芯设计思路，优化大功率PCS中的磁性元件设计，结合阳光电源现有的液冷技术...
面向中压应用基于PCB的电感结构
PCB Based Inductor Structure for MV Applications
Anup Anurag · Peter Barbosa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
碳化硅（SiC）功率器件推动了固态变压器等中压大功率应用的发展。中压系统设计的关键挑战在于电感器的设计，这要求在实现高性能的同时，必须具备可靠的绝缘设计。
解读: 该技术对阳光电源的中压储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压光伏逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，传统电感体积大、绝缘难度高，基于PCB的集成电感技术有助于提升功率密度并优化散热。建议研发团队关注该结构在紧凑型高压PCS中的应用潜力，特别是在提升...
基于DAB的固态变压器双模控制方案
Dual Mode Control Scheme for DAB Based Solid-State Transformer
Karthik Singh Parihar · Mukesh Kumar Pathak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于双有源桥（DAB）固态变压器的双模控制（DMC）方案。该方案通过建立特定的控制路径，实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS）并最小化了变压器峰值电流。文章详细探讨了两种工作模式下的ZVS条件及变压器电流特性。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统的核心DC-DC变换单元。该文献提出的双模控制方案能够有效提升DAB变换器在宽负载范围下的效率，并降低变压器电流应力，这对优化储能变流器（PCS）的功率密度和热管理至关重要。建议研发团队参考该控制策略，...
基于频谱分解的级联固态变压器辐射侧信道噪声抑制
Spectral Decomposition-Based Mitigation of Radiative Side-Channel Noise Intrusion in a Cascaded SST
Debotrinya Sur · Shantanu Gupta · Mateo D. Roig Greidanus · Sudip K. Mazumder · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
固态变压器（SST）作为传统低频变压器的替代方案，具备级联扩展能力，可处理高电压和大功率场景。本文针对级联SST中存在的辐射侧信道噪声干扰问题，提出了一种基于频谱分解的抑制技术，旨在提升复杂电磁环境下电力电子变换器的控制精度与运行稳定性。
解读: 该研究关注级联拓扑中的电磁兼容性与噪声抑制，这对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有参考价值。随着储能系统向高压化、模块化发展，级联多电平拓扑的应用日益广泛，电磁干扰（EMI）控制直接影响系统的通信可靠性与控制精度。建议研发团队关注该频谱分解技术，以优化大功率PCS...
10-kVA软开关固态变压器
S4T）设计
Hao Chen · Deepak Divan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种10-kVA软开关固态变压器（S4T），仅需12个主功率器件及辅助谐振电路，即可实现双向功率变换。该拓扑显著优势在于所有主开关管均可实现全范围零电压开关（ZVS），本文详细阐述了其功率级设计、辅助谐振电路及控制策略。
解读: 该软开关固态变压器（S4T）拓扑在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan/PowerStack系列）及中压并网技术具有重要参考价值。通过引入软开关技术，可有效降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而提升PCS产品的功率密度。建议研发团队关注该拓扑在直流微电...
用于级联单向固态变压器的准两电平无桥PFC整流器
Quasi-Two-Level Bridgeless PFC Rectifier for Cascaded Unidirectional Solid State Transformer
Cheng Lu · Wenfei Hu · Hongyang Wu · Fred Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
随着宽禁带功率器件的发展，固态变压器（SST）因其高效率、高功率密度、模块化和可扩展性而备受关注。然而，复杂性和成本仍是其大规模应用的障碍。本文提出了一种采用级联三电平无桥功率因数校正（PFC）整流级的单向SST，旨在优化系统性能。
解读: 该研究提出的级联三电平无桥PFC拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着宽禁带半导体（SiC/GaN）的应用，该拓扑有助于进一步提升整流效率并降低系统体积。建议研发团队评估该准两电平技术在模块化储能变流器（PCS）中的应用潜力，...
用于固态变压器的串联半桥LLC变换器中点电压平衡方法
Neutral-Point Voltage Balancing Methods of Series-Half-Bridge LLC Converter for Solid State Transformer
Cheng Lu · Wenfei Hu · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
随着碳化硅（SiC）器件的发展，基于固态变压器（SST）的电力传输架构在效率、功率密度及模块化方面优势显著。本文提出了一种用于模块化SST的三电平变换器单元，该单元由中点钳位（NPC）H桥组成，并重点研究了串联半桥LLC变换器中的中点电压平衡控制策略，以提升系统可靠性与性能。
解读: 该研究涉及的三电平拓扑与SiC器件应用，与阳光电源的PowerTitan及PowerStack储能系统中的PCS模块高度相关。随着储能系统向高压化、高功率密度方向演进，LLC谐振变换器在DC-DC环节的应用日益广泛。文章提出的中点电压平衡方法能够有效解决三电平拓扑在实际运行中的电容电压不平衡问题，提...
单相输入串联输出并联固态变压器的有源功率解耦
Active Power Decoupling for Single-Phase Input–Series–Output–Parallel Solid-State Transformers
Tianyu Wei · Andrea Cervone · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文研究了输入串联输出并联（ISOP）结构的固态变压器（SST）。针对单相交流输入侧存在的二倍频脉动功率问题，分析了其对各级联单元的影响，并提出了有源功率解耦方案，旨在减少直流侧大容量电容的使用，提升系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术主要针对中压交流转低压直流（MVAC-LVDC）的电力电子变压器架构，虽然阳光电源目前主营业务集中在光伏逆变器和储能PCS，但该研究涉及的级联多电平拓扑及有源功率解耦技术，对公司未来布局中压直挂式光伏/储能系统（如大型光储电站的直流汇集方案）具有参考意义。通过有源解耦减少直流侧电解电容，有助于...
一种基于单级双向模块化多电平变换器的固态变压器
A Single-Stage Bidirectional Modular Multilevel Converter-Based Solid-State Transformer
Saleh Farzamkia · Mafu Zhang · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
基于模块化多电平变换器的固态变压器（MMC-SST）是连接混合交直流电网中分布式能源与负载的优选方案。针对传统方案开关器件多、无源元件体积大导致成本高、占地面积大的问题，本文提出了一种新型单级MMC-SST拓扑，旨在优化系统效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网设备具有重要参考价值。单级MMC-SST拓扑通过减少变换级数和优化器件布局，有望提升大容量储能变流器（PCS）的功率密度并降低系统损耗。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系统中的应用潜力，特别是在高压直流接入场景下，通过简化电路结构...
单级高频链固态变压器拓扑及其优化控制研究
Research on Single-Stage High-Frequency-Link SST Topology and Its Optimization Control
Xiaofeng Sun · Huafeng Wang · Lei Qi · Feilong Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种基于单级高频链的单相固态变压器（SST）拓扑。通过开关管复用技术减少了开关器件数量，并给出了相应的调制策略。此外，文章还提出了一种优化混合控制分析方法，旨在降低IGBT和电感的平均导通电流，从而提升系统整体效率。
解读: 该研究提出的单级高频链SST拓扑及开关管复用技术，对阳光电源的储能变流器（PCS）及下一代电力电子变压器产品具有重要参考价值。通过减少开关器件数量和优化导通电流，可显著提升PowerTitan等大型储能系统的功率密度与转换效率，降低散热成本。建议研发团队关注该拓扑在双向DC-DC变换环节的应用，探索...
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