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载波移相调制级联全桥NPC逆变器的并行开路故障诊断方法
A Parallel Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Carrier Phase-Shifted Modulated Cascaded Full-Bridge NPC Inverters
魏新伟 · 杨玉岗 · 张扬 · 王磊 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年5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...
合作直流微电网中异构电源的弹性运行
Resilient Operation of Heterogeneous Sources in Cooperative DC Microgrids
Subham Sahoo · Tomislav Dragičević · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
随着分布式控制层使直流微电网易受网络攻击，在考虑容量、可靠性和发电成本等异构因素下，识别并缓解受攻击代理变得极具挑战。本文提出了一种新型弹性方法，通过自适应不一致元素进行检测，并实现即时缓解。
解读: 该研究关注微电网分布式控制的安全性与弹性，对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统及微电网解决方案具有重要参考价值。随着阳光电源在工商业及电网侧储能项目中越来越多地采用多机并联与分布式控制架构，该文提出的抗网络攻击与故障隔离算法，可提升iSolarCloud智能运维平台在复杂...
局部阴影下光伏故障的新型建模框架
Novel Modeling Framework for PV Faults Under Partial Shading
Yousef Mahmoud · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
光伏系统中的故障严重威胁其安全性、可靠性及发电效率，常导致火灾风险、设备损坏及功率损失。本文提出了一种在局部阴影条件下针对光伏故障的新型建模框架，旨在通过精确的故障识别与检测技术，提升光伏系统在复杂环境下的运行安全与预测性维护能力。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在组串式逆变器及户用光伏产品线中，局部阴影下的故障诊断一直是提升发电效率与运维安全的关键痛点。该建模框架可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过更精准的故障特征提取，优化逆变器内置的故障诊断算法，减少误报并提升故障定位精度。建议研发团队将此模型与组串式逆变...
直流微电网中针对网络攻击的多层弹性范式
Multilayer Resilience Paradigm Against Cyber Attacks in DC Microgrids
Subham Sahoo · Tomislav Dragičević · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
直流微电网依赖分布式控制策略提升可靠性，但通信层的脆弱性使其易受网络攻击。被劫持的通信链路会严重影响系统稳定与运行。因此，准确检测受损链路对于保障微电网安全至关重要。本文提出了一种多层弹性范式，旨在增强直流微电网在遭受网络攻击时的鲁棒性与故障识别能力。
解读: 随着阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及工商业微电网解决方案在全球范围内的广泛应用，系统对通信网络安全的要求日益提高。本文提出的多层弹性范式可深度集成至iSolarCloud智能运维平台中，通过增强分布式控制算法的抗干扰能力，提升系统在复杂网络环境下的安全性。建议研发团队关...
分布式直流微电网中的网络攻击检测与校正机制
Cyber Attack Detection and Correction Mechanisms in a Distributed DC Microgrid
S M Chetty · Sukumar Mishra · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着直流微电网向信息物理系统演进，通信网络安全成为系统安全运行的关键。本文提出了一种基于虚拟传感器的框架，用于在硬件层面持续监测并检测直流微电网中的恶意攻击行为，旨在保障系统在遭受网络攻击时的稳定运行。
解读: 该研究对于阳光电源的微电网解决方案及iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。随着PowerTitan等储能系统及工商业光伏项目越来越多地接入复杂的通信网络，系统面临的网络安全风险日益增加。本文提出的虚拟传感器监测框架可集成至PCS控制算法中，提升设备对恶意指令的辨识能力。建议研发团队关注...
一种基于传统保护手段的变换器主导型微电网故障清除方法
A Fault Clearing Method in Converter-Dominated Microgrids With Conventional Protection Means
Konstantinos O. Oureilidis · Charis S. Demoulias · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
随着变换器接口分布式电源在微电网中的普及，故障期间保护装置的有效动作成为技术挑战。由于半导体开关的限流特性，故障电流注入不足。本文提出了一种故障检测与清除控制策略，旨在利用传统保护手段解决变换器主导型微电网的故障清除问题。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型（Grid-forming）技术及微电网解决方案。在PowerTitan储能系统和组串式逆变器应用于弱电网或微电网场景时，由于逆变器过流能力有限，传统继电保护往往失效。本文提出的故障清除策略可增强阳光电源PCS产品在孤岛运行及微电网模式下的故障穿越与保护能力，提升系统可...
H桥功率单元开路故障的时域表征与检测
Time-Domain Characterization and Detection of Open-Circuit Faults for the H-Bridge Power Cell
Mayank Kumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了H桥功率单元中半导体开路故障（OCSF）的时域特征，包括单开关开路及开关-二极管对开路故障。针对对角开关开路且二极管正常时的故障特征相似性问题，提出了一种高效的故障检测算法，旨在提升功率变换系统的运行可靠性与故障诊断能力。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的可靠性至关重要。H桥是光伏逆变器和储能变换器的核心拓扑，通过该文提出的时域特征分析与故障检测算法，可显著提升iSolarCloud智能运维平台对功率器件早期故障的预警精度，降低运维成本。建议研发团队将该算法集成至逆变器控制固件中，实现对Pow...
针对感应电机驱动模型预测控制的电流传感器容错技术
Fault-Tolerant Technique Against Current Sensors for Model Predictive Control of Induction Motor Drives
Rajarshi Chakraborty · Sukanta Das · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种用于感应电机驱动模型预测控制（MPC）的容错控制（FTC）算法。通过两段式数学故障检测与隔离器（MFDI），可有效检测电流传感器故障。其中一部分利用三阶差分算子进行高速检测，确保系统在传感器故障下的鲁棒性与稳定性。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机控制逻辑具有技术同源性。在风电变流器中，电流传感器的可靠性直接影响变流器的控制精度与并网稳定性。该容错算法可作为提升阳光电源变流器产品可靠性的重要参考，特别是在恶劣工况下，通过软件算法实现传感器故障的在线诊断与隔离，能有效降低硬件冗...
永磁电机驱动系统常见电气故障的诊断与识别
Diagnosis and Identification of Common Electrical Faults in PM Machine Drives
Xiaobao Feng · Bo Wang · Zheng Wang · Wei Hua 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
随着电机驱动在航空航天和电动汽车领域的广泛应用，高可靠性成为核心关注点。故障诊断与容错控制对提升驱动系统可靠性至关重要。然而，现有研究多集中于单一故障，而实际中多种故障可能具有相似特征，本文旨在解决多故障特征重叠下的诊断与识别难题。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障诊断与容错控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换，但电机驱动的故障特征提取与诊断算法（如机器学习的应用）可迁移至光伏逆变器及储能变流器（PCS）的功率模块健康管理与寿命预测中。建议研发团队关注文中提到的多...
矩阵变换器开路故障检测与诊断
Open-Circuit Fault Detection and Diagnosis in Matrix Converters
Christopher Brunson · Lee Empringham · Liliana De Lillo · Patrick Wheeler 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
随着航空、汽车及能源领域对高可靠性和高功率密度需求的提升，矩阵变换器因无需大容量直流母线电容而备受关注。本文重点研究了矩阵变换器中的开路故障检测与诊断技术，旨在提升系统在复杂工况下的运行可靠性。
解读: 矩阵变换器作为一种先进的功率变换拓扑，其高功率密度的特性与阳光电源追求极致效率和紧凑设计的研发方向一致。虽然阳光电源目前主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统电压源型逆变器拓扑，但该文提出的开路故障诊断方法对提升我司逆变器及PCS产品的全生命周期可靠性具有借鉴意义。建议研...
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...
一种基于最近电平调制
NLM）的模块化多电平变换器
Jun Wang · Hao Ma · Zhihong Bai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
针对高压应用中广泛采用的最近电平调制（NLM）模块化多电平变换器（MMC），本文提出了一套完整的子模块故障穿越方案。该策略涵盖了故障检测、定位、冗余切换及系统恢复，旨在提升MMC系统在子模块故障下的运行可靠性与连续性。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。随着系统电压等级的提升，MMC的可靠性成为核心竞争力。本文提出的故障穿越策略能有效提升系统在极端工况下的鲁棒性，减少因单点故障导致的停机风险。建议研发团队关注该策略在冗余子模块切换过程中...
飞跨电容与级联H桥多电平变换器开路故障检测
Open Circuit Switch Fault Detection in Flying Capacitor and Cascaded H-Bridge Multilevel Converters
Parham Hekmati · Ian Brown · Zheng Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种简单且快速的功率器件开路故障检测与定位技术。该方法适用于飞跨电容多电平变换器（FCMC）系列，包括DC/DC FCMC、单相或多相H桥FCMC以及级联H桥多电平变换器。该技术通过检测电压和电流方向实现故障定位。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着公司产品向更高电压等级和多电平拓扑演进，功率器件的可靠性至关重要。该文提出的快速故障定位算法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现故障的秒级诊断与预警，减少停机时间，降低运维成本。建议研发团队评...
模块化多电平变换器
MMC）的故障检测与定位方法
Fujin Deng · Zhe Chen · Mohammad Rezwan Khan · Rongwu Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
模块化多电平变换器（MMC）因其高模块化、高可用性和高电能质量，在高中压电力应用中极具吸引力。然而，由于MMC由大量功率子模块（SM）组成，可靠性成为其核心挑战。本文提出了一种针对MMC的有效故障检测与定位方法。
解读: MMC技术是阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中提升功率等级和电能质量的关键技术路径。随着储能系统向高压化、大容量化发展，子模块数量增加带来的可靠性风险日益凸显。本文提出的故障检测与定位方法，能够有效提升系统在复杂工况下的运维效率，降低故障停机时间。建议研发团队将...
三角形连接永磁同步电机驱动系统的缺相故障检测
Open-Phase Fault Detection in Delta-Connected PMSM Drive Systems
Jun Hang · Shichuan Ding · Jianzhong Zhang · Ming Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种针对三角形连接永磁同步电机（PMSM）驱动系统的缺相故障检测方法。该方法利用零序电流分量（ZSCC）和定子电流，通过建立电机在健康及故障状态下的数学模型，推导出ZSCC表达式并定义了故障指标，实现了对缺相故障的快速准确诊断。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障诊断，虽然阳光电源的核心产品为光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该技术在电机控制算法及功率变换器可靠性提升方面具有参考价值。特别是对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中涉及的电机驱动辅助系统，或在风电变流器领域，该故障诊断方法可增强系...
直流-直流开关电源变换器系统辨识技术研究进展
Advances on System Identification Techniques for DC–DC Switch Mode Power Converter Applications
Maher Al-Greer · Matthew Armstrong · Mohamed Ahmeid · Damian Giaouris · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文综述了直流-直流开关电源变换器（SMPC）的系统辨识技术，涵盖参数化、非参数化及混合系统辨识方法。系统辨识是实现建模、参数追踪、自适应控制、健康监测及故障诊断的基础，对提升电力电子系统的智能化与可靠性具有重要意义。
解读: 系统辨识技术是阳光电源提升产品竞争力的核心支撑。在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，精确的参数辨识可优化PCS的自适应控制，提升动态响应速度；在光伏逆变器领域，该技术有助于实现更精准的故障诊断与全生命周期健康管理，降低运维成本。建议研发团队将文中提到的参数追踪与故障诊断算法...
模块化多电平变换器多IGBT开路故障诊断策略
A Diagnosis Strategy for Multiple IGBT Open-Circuit Faults of Modular Multilevel Converters
Xingxing Chen · Jinjun Liu · Zhifeng Deng · Shuguang Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
模块化多电平变换器（MMC）中多个IGBT同时发生开路故障会严重影响系统可靠性。现有文献缺乏针对同一桥臂内多重故障的有效诊断算法。本文提出了一种处理该工况的诊断策略，通过故障检测与定位技术，提升了MMC系统的运行安全性。
解读: 阳光电源在大型地面光伏电站及储能系统中广泛应用多电平拓扑技术，以提升功率密度和电能质量。该文献提出的多重IGBT故障诊断策略，对于提升阳光电源大型集中式逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的运行可靠性具有重要参考价值。在复杂工况下，快速准确的故障诊断能有效防止故障蔓延，降低停机风险。建...
基于线性霍尔传感器的永磁同步电机转子偏心分析与检测
Analysis and Detection of Rotor Eccentricity in Permanent Magnet Synchronous Machines Based on Linear Hall Sensors
Yuchen Wang · Kai Liu · Wei Hua · Chao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
转子偏心是永磁同步电机常见的故障，会导致不平衡磁拉力，进而引发噪声、振动及轴承损坏。本文提出了一种基于线性霍尔传感器的检测方法，旨在通过监测电机内部磁场变化，实现对转子偏心故障的有效诊断，提升电机运行的可靠性。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的健康状态监测。对于阳光电源而言，该研究成果可应用于风电变流器驱动的永磁发电机组，通过集成线性霍尔传感器实现对发电机转子偏心的早期预警，从而降低运维成本并延长设备寿命。此外，该故障诊断思路也可借鉴至阳光电源iSolarCloud智能运维平台，通过对电机电流或磁场...
基于CNN的模块化多电平变换器开路故障检测与定位的鲁棒谐波特征提取
CNN-Based Robust Harmonic Feature Extraction for Open-Circuit Fault Detection and Localization in Modular Multilevel Converters
Dihong Huang · Zhipeng Zhou · Ningyi Dai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种基于卷积神经网络（CNN）的模块化多电平变换器（MMC）开路故障检测与定位方法。该方法不采用端到端分类，而是将CNN作为物理信息特征提取器，通过鲁棒估计开关频率来增强基础理论模型，从而实现对子模块（SM）故障的精确识别。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着大功率变换器拓扑向多电平化发展，子模块的可靠性直接影响系统可用性。本文提出的基于CNN的物理信息特征提取方法，能够有效提升故障诊断的鲁棒性，减少误报。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平...
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...
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