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一种基于双向晶闸管的RC辅助电路直流断路器
A Bidirectional Thyristor-Based DC Circuit Breaker With an RC Auxiliary Circuit
Nie Hou · Kejun Qin · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
直流断路器（DCCB）在直流电网保护中至关重要。相比LC或耦合电感电路，基于RC辅助电路的DCCB设计更简单且参数整定直观。本文提出了一种新型双向直流断路器拓扑，通过RC辅助电路实现电流快速关断，旨在提升直流系统故障保护的可靠性与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。随着储能系统向高压直流侧发展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该基于晶闸管和RC辅助电路的方案结构简单、成本可控，可优化PCS直流侧的保护策略，降低对昂贵直流断路器的依赖。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级...
改进型Z源直流断路器拓扑
Modified Z-Source DC Circuit Breaker Topologies
Atif Maqsood · Allan Overstreet · Keith Corzine · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种改进的Z源直流断路器设计，旨在实现中压直流系统中的快速自动故障切断。该设计通过优化拓扑结构，在负载阶跃变化时表现出更优的控制性能，特别适用于舰船电力系统等高可靠性直流应用场景。
解读: 该研究涉及直流侧故障保护技术，对阳光电源的储能业务具有参考价值。随着PowerTitan等大型储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，直流侧的快速切断与故障保护至关重要。虽然该文侧重于中压直流舰船应用，但其Z源拓扑在直流断路器中的应用思路，可为阳光电源研发下一代高安全性、高响应速度的储能变...
一种孤岛模式下逆变器接口微电网
IIM）的新型保护方案
Zhi Chen · Xuejun Pei · Min Yang · Li Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
在孤岛运行的逆变器接口微电网中，受限于逆变器过流能力，故障电流水平与额定电流相近，导致传统过流保护失效。本文提出了一种结合逆变器灵活控制与保护设置的新型保护策略，旨在解决微电网在孤岛模式下的故障检测与隔离难题。
解读: 该研究直接针对阳光电源构网型（Grid-Forming）逆变器及微电网解决方案的核心痛点。在PowerTitan储能系统及组串式逆变器应用于微电网或离网场景时，故障电流受限是保护逻辑设计的难点。本文提出的保护策略可优化iSolarCloud在微电网场景下的故障定位精度，提升系统在孤岛运行时的安全性。...
一种结合Vgs和Vds检测的SiC MOSFET短路保护方法
A Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Using Combined Vgs and Vds Detection
Jiaming Xie · Jinxiao Wei · Hao Feng · Binbing Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种简单可靠的SiC MOSFET短路保护（SCP）方法，通过同时监测栅源电压（Vgs）和漏源电压（Vds）实现。当Vgs和Vds同时超过预设阈值时触发保护，能有效应对硬开关故障等短路工况。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和效率，SiC的短路耐受能力成为系统可靠性的关键瓶颈。该方法通过双参数监测，能更精准地识别短路故障，避免误触发，对于提升组串式逆变器及PCS模块在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价...
一种用于直流微电网的新型晶闸管断路器分析与设计
Analysis and Design of a Novel Thyristor-Based Circuit Breaker for DC Microgrids
Zhongzheng Zhou · Meng Chen · Jianguo Jiang · Dan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
直流微电网因其在可再生能源、储能及电机驱动集成方面的优势而备受关注。然而，直流系统缺乏自然过零点，导致故障保护成为制约其广泛应用的关键挑战。本文提出了一种新型基于晶闸管的直流断路器，旨在解决直流微电网中的故障切断难题。
解读: 该研究针对直流微电网的故障保护难题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流耦合微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，快速可靠的故障切断技术是保障储能系统安全的核心。建议研发团队关注该新型晶闸管断路器在直流侧短路保护中的应用潜力，以优化PCS系统...
用于直流微电网保护的新型双向O-Z源断路器
Novel Bidirectional O-Z-Source Circuit Breaker for DC Microgrid Protection
Zhongzheng Zhou · Jiayan Jiang · Shu Ye · Dirui Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种用于直流微电网保护的新型双向O-Z源断路器。该拓扑结构旨在解决直流微电网中故障电流切断难的问题，通过O型阻抗网络实现高效的能量转换与故障隔离，确保可再生能源与储能系统接入下的系统可靠运行。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。直流微电网中故障电流的快速切断是保障储能系统安全的核心挑战。该O-Z源断路器拓扑具有双向导通能力，非常契合储能系统充放电双向流动的特性。建议研发团队评估该拓扑在PCS直流侧保护中的应用潜力...
一种采用二极管钳位开关的单耦合注入式串联混合断路器
A Single-Coupling-Injection Series-Type Hybrid Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
串联混合断路器（S-HCB）是中低压直流配电网故障保护的有效方案，能在断路过程中抑制故障电流上升并保持低导通损耗。然而，现有的多电平注入电路拓扑复杂且控制难度大。本文提出了一种基于二极管钳位开关的单耦合注入式S-HCB，旨在简化拓扑结构并优化电流调制性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧故障保护至关重要。该拓扑通过简化注入电路降低了复杂性，有助于提升PCS内部直流侧保护的可靠性与响应速度。建议研发团队关注其在直流母线保护中的应用，...
一种用于三相逆变器的闭环补偿罗氏线圈电流传感器
A Closed-Loop Compensated Rogowski Coil Current Sensor for Three-Phase Inverter
Zhen Xin · Yu Yao · Jianlong Kang · Qian Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
精确的电流测量对于电力电子变换器的故障保护和电流控制至关重要。PCB罗氏线圈电流传感器（PCB RCCS）因其高带宽、体积小、成本低等优势成为强有力的竞争方案。本文针对其运行中存在的偏置电压和偏置电流问题，提出了一种闭环补偿方案以提升测量精度。
解读: 电流采样是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心环节。该技术提出的PCB罗氏线圈闭环补偿方案，能有效解决传统电流传感器在宽频带下的偏置漂移问题，显著提升逆变器在复杂电网环境下的控制精度与故障保护响应速度。建议研发团队评估该方案在提升高...
基于故障电流方向的高可靠性供电系统快速故障保护方案
Fast Fault Protection Based on Direction of Fault Current for the High-Surety Power-Supply System
Haijin Li · Min Chen · Boping Yang · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
超级不间断电源（Super-UPS）作为传统UPS的演进，通过多源、多储能及冗余变换器架构显著提升了供电可靠性。本文提出了一种基于故障电流方向的快速故障保护方案，旨在解决复杂多变换器系统中的故障定位与隔离问题，确保系统在故障发生时能迅速响应，维持供电连续性。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有极高的参考价值。在大型储能电站及高可靠性工业供电场景中，多变换器并联架构下的故障快速定位与隔离是保障系统安全的核心。该方案提出的基于电流方向的保护策略，可优化阳光电源PCS产品的故障穿越与保护逻辑，提升系统在复杂电网环境下的...
用于保护直流微电网的低损耗双向固态断路器
Low-Loss Bidirectional Solid-State Circuit Breakers With Reliable Breaking Capability for Protecting DC Microgrids
Yufeng Wang · Sheng Wang · Carlos E. Ugalde-Loo · Wenlong Ming 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
基于可控硅（SCR）的直流固态断路器（SSCB）因控制简单和高效率备受关注，但其高导通损耗是主要瓶颈。本文提出了一种新型双向SCR-SSCB拓扑，通过消除电感元件，将导通损耗降低了约50%，同时保持了可靠的故障切断能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压储能系统的核心安全挑战，传统的机械断路器响应速度慢，而该低损耗双向SSCB拓扑能显著提升系统效率并降低热管理压力。建议研发团队评估该拓扑在PCS直流侧保护中的应用潜力，...
一种开关阻抗变压器型非超导故障限流器的分析
Analysis of a Switched Impedance Transformer-Type Nonsuperconducting Fault Current Limiter
Song Chen · Peng Li · Roy Ball · Jean-Francois de Palma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种非超导故障限流器（NSFCL）拓扑及其控制策略。该开关阻抗变压器型NSFCL拓扑经过优化，旨在应对短时瞬态故障，并能与熔断器或断路器协同工作，具有结构简单、成本低廉、体积紧凑的优点。文中设计并搭建了三相600-VRMS原型机进行验证。
解读: 该技术主要用于电网侧故障电流抑制，对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan）及大型地面光伏电站的并网安全性具有参考价值。随着电网短路容量变化及对并网设备故障穿越能力要求的提高，该限流拓扑可作为提升系统可靠性的辅助保护方案。建议研发团队关注其与PCS输出侧的集成可行性，探讨在弱电网环境下，利用该技...
一种具有鲁棒分断能力和高效率的新型固态断路器
A Novel Solid-State Circuit Breaker With Robust Breaking Capability and High Efficiency
Chao Liu · Yuxiao Yang · Wanjun Chen · Xiaorui Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于低压直流微电网保护的新型固态断路器（SSCB）。该设计通过在断路器内部实现换流电流回路，在切断故障时不会向电源或负载反射电流浪涌，从而有效保护系统。此外，通过引入电压钳位技术，进一步提升了断路器的分断能力与效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。在直流侧保护中，传统的机械断路器响应速度慢，而该新型SSCB能有效抑制故障电流浪涌，提升系统安全性。建议研发团队关注其换流拓扑，将其集成至储能变流器（PCS）的直流侧保护单元中，以增强系统...
具有软重合闸能力的多端口晶闸管直流固态断路器
Multiport Thyristor-Based DC Solid-State Circuit Breaker With Soft Reclosing Capability
Jin Zhu · Songming He · Qingpeng Zeng · Xu Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种新型基于晶闸管的直流固态断路器（T-SSCB）拓扑，旨在解决直流微电网中多端口场景下辅助器件（如电容、MOV等）成本过高的问题。该拓扑通过优化电路结构，实现了低损耗、低成本的故障切除，并具备软重合闸功能，有效提升了直流配电系统的保护性能与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护是系统安全的核心。该拓扑通过减少辅助器件数量降低了成本，且具备软重合闸功能，可显著提升阳光电源储能变流器（PCS）在直流侧短路保护的可靠性与响应速度...
一种用于高开关电流利用率直流固态断路器的阻抗解耦栅极驱动方案
A Novel Impedance-Decoupled Gate-Drive Scheme for DC Solid-State Circuit Breakers With High Switch Current Utilization Ratio
Shuyan Zhao · Lakshmi Ravi · Pietro Cairoli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种基于阻抗解耦的直流固态断路器（SSCB）栅极驱动方案，旨在解决高密度直流电网中超高故障电流变化率（di/dt）的保护问题。通过在固态开关关断过程的不同阶段分离栅极驱动阻抗，显著提升了SSCB的故障响应速度，并优化了开关电流的利用率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要意义。随着储能系统直流侧电压等级和容量的提升，直流侧故障保护变得至关重要。该阻抗解耦栅极驱动方案能显著提升PCS内部直流侧开关器件在短路故障下的响应速度与可靠性，降低对功率模块的冲击。建议研发团队关...
直流电网直流变电站——第一部分：直流变电站配置的比较评估
DC Substation for DC Grid—Part I: Comparative Evaluation of DC Substation Configurations
Jianjun Ma · Miao Zhu · Xu Cai · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
直流电网是未来电力系统的关键技术，多端直流节点（MTDN）作为电压/功率转换与故障保护的核心组件至关重要。本文探讨了MTDN的配置方案，类比传统交流变电站，提出了三类直流变电站架构，并对其性能进行了系统性评估与对比。
解读: 该研究探讨的直流变电站架构与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案高度相关。随着直流配电网和高压直流储能系统的发展，MTDN的拓扑优化直接影响PCS的效率与故障穿越能力。建议研发团队关注文中提出的直流变电站配置，将其应用于大型储能电站的直流耦合架构中，...
一种在调试和重合闸期间具有增强性能的改进型Z源直流断路器
Modified Z-Source DC Circuit Breaker With Enhanced Performance During Commissioning and Reclosing
Venkata Raghavendra I · Satish Naik Banavath · Sreekanth Thamballa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
固态直流断路器（SSCB）在直流系统过载和短路故障保护中至关重要。Z源直流断路器（ZSCB）无需故障传感电路即可实现快速故障切断，但存在启动电流冲击大等问题。本文提出了一种改进型ZSCB拓扑，通过优化电路结构，显著提升了系统在调试和重合闸过程中的性能，有效解决了传统ZSCB的启动电流过高及可靠性挑战。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要意义。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护的响应速度和可靠性成为核心痛点。改进型ZSCB拓扑通过优化启动和重合闸性能，可降低储能PCS在直流侧短路保护时的器件应力，减少对预充电电路的依赖...
具有软关断和自充电功能的低压直流固态断路器
Low Voltage DC Solid-State Circuit Breaker With Soft Turn-Off and Self-Charging Operation
Xin Wu · Yifei Wu · Yi Wu · Mingzhe Rong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于碳化硅（SiC）MOSFET和有源电流注入电路的新型直流固态断路器（SSCB）。该方案通过软关断技术和自充电操作，实现了直流电网故障保护的超快响应，并显著提升了电气寿命，为直流配电及储能系统提供了高效的保护方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网业务具有重要意义。储能系统内部直流侧故障保护是提升系统安全性的核心，SiC基固态断路器相比传统机械断路器具有更快的切断速度和更长的寿命，能有效降低直流侧短路风险。建议研发团队关注该拓扑在储能变流器（PCS）直流侧保护...
一种结合SCR和IGBT的有源Z源直流断路器
An Active Z-Source DC Circuit Breaker Combined With SCR and IGBT
Ji Shu · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Tianqi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对传统基于IGBT的直流断路器（DCCB）成本高昂的问题，本文提出了一种结合IGBT与SCR的有源Z源直流断路器（AZ-DCCB）。该拓扑利用SCR的低导通损耗特性与IGBT的主动关断能力，解决了SCR作为半控型器件无法主动关断的局限，为直流系统保护提供了更具成本效益的方案。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护方案具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及光伏直流汇流箱中，直流侧故障保护是核心安全环节。目前主流方案多依赖高成本IGBT，该AZ-DCCB拓扑通过SCR与IGBT的混合使用，有望在保证主动关断能力的同时显著降低系统BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在兆...
10-kV/15-kA强迫谐振式直流断路器的综合建模、优化与实验
Comprehensive Modeling, Optimization, and Experiment of 10-kV/15-kA Forced Resonant DC Circuit Breaker
Bei Zhang · Xiangyu Zhang · Jin Yang · Wei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
直流断路器（DCCB）是保障直流输电系统安全稳定的核心设备。强迫谐振式直流断路器（FR-DCCB）因仅需少量电力电子器件即可实现机械开关零电流开断而备受关注。本文针对10-kV/15-kA等级的FR-DCCB进行了建模、优化设计及实验验证，旨在提升直流系统的故障保护响应速度与可靠性。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及工商业/户用充电桩，尚未直接涉及高压直流输电侧的断路器产品，但该研究中关于电力电子器件在故障保护中的快速响应机制，对阳光电源未来布局大型储能电站（如PowerTitan系列）的直流侧保护策略、以及高压...
基于DRU-MMC的多端直流海上风电系统中混合直流断路器
HCB）的直流斩波功能扩展
Zhe Zhang · Weijie Wen · Bin Li · Botong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）构成的多端直流系统是海上风电传输的优选方案。本文研究了在该系统中，如何通过扩展混合直流断路器（HCB）的功能来实现直流斩波（DCC）作用，以应对海上风电并网中的功率平衡与故障保护需求，提升系统可靠性与经济性。
解读: 该研究针对海上风电长距离输电场景，通过优化HCB与DCC的拓扑功能，降低了系统复杂度和成本，这与阳光电源在海上风电变流器及大型风电并网解决方案的战略方向高度契合。对于阳光电源而言，该技术可提升公司在海上风电场直流侧保护与功率控制方面的技术储备，有助于优化未来海上风电变流器及配套直流侧设备的集成方案。...
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