陈彬 · 陈一博 · 万妮娜 · 黄力 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45

为精确模拟高频变压器铁芯的动态磁滞特性，本文结合磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型，在PLECS中构建表征静态磁滞的磁导模型；基于损耗统计理论，引入磁阻与受控磁动势源以表征涡流及剩余损耗的动态分量，建立动态磁滞磁导模型。通过实验数据结合场分离技术提取各频率先静态磁滞回线，分析静态参数的频率依赖性，获得考虑频率效应的模型参数。仿真与实验结果在不同频率、磁密及激励波形下具有良好一致性，验证了模型的有效性。

解读: 该高频变压器动态磁滞建模技术对阳光电源高频隔离型产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列组串式逆变器中，高频变压器是实现电气隔离和电压变换的核心部件，其铁芯损耗直接影响系统效率。该模型可精确预测不同频率、磁密和波形下的磁滞损耗，为阳光电源优化变压器设计提供仿真工具：通过PLECS集成的磁...

Guillermo A. Diaz · Hans K. Høidalen · Enrique E. Mombello · Camilo A. Cortes · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

状态空间表示法是评估变压器在各类扰动下与电网高频交互作用的一种实用、高效且可靠的方法。目前，该方法已集成于多种商业电磁暂态程序中，但尚未在替代暂态程序ATP中实现。本文介绍了利用ATP中的诺顿型94元件及外部模型实现电力变压器状态空间模型的方法。所提方案考虑了稳态初始化、制造商与用户间信息交换的定制化以及阻尼特性的精确建模等实际应用关键因素。通过三个典型算例对所实现的模型进行验证，结果表明其与实测数据高度一致，验证了模型在50 MVA实际变压器上的准确性与适用性。

解读: 该状态空间变压器高频暂态建模技术对阳光电源储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和工商业光伏并网场景中，变压器与SG/ST系列变流器的高频交互作用直接影响系统稳定性。该ATP实现方案可用于：1）优化1500V光伏系统升压变压器与逆变器的谐波交互设计；2）评估储能变流器...

Md Hasnain Ansari · Avinash Lahgere · Sheikh Aamir Ahsan · Yogesh Singh Chauhan · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本文介绍了一种基于ASM - HEMT框架实现的、适用于带有倾斜场板（FP）的氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的SPICE兼容紧凑模型。倾斜场板的几何形状对于优化电场分布和击穿性能至关重要，该模型将其近似为多级栅场板结构。研究表明，使用普通栅场板的传统高电子迁移率晶体管模型无法准确描述这些器件的电容特性。为克服这一局限性，在ASM - HEMT框架内开发了一种新的建模方法。该方法在保证计算效率的同时，确保了对器件行为的准确模拟。通过与TCAD仿真和实验数据进行验证，该模型在脉冲电流 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对斜场板GaN HEMT器件的SPICE物理模型研究具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向。 该模型的核心创新在于准确刻画斜场板结构对器件电容特性和击穿性能的影响。对于阳光电源而言，这...

Viet Duong Hoang · Hanchi Zhang · Tim McRae · Claus Leth Bak 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

无人机已广泛应用于高压输电线路的巡检与维护，但其与高压导线间的电位差易引发电火花放电。本文建立了电弧现象的数学模型，可预测任意电压等级和间距下的火花电流幅值与重复频率。通过最高100 kV交流电压的实验室实验验证，模型在峰值电流预测上的误差范围为3.6%至23%。基于仿真结果评估了碳纤维无人机的电磁干扰，并提出了最小化屏蔽方案以降低噪声。所有模型均开源共享，并提出了至少降低两倍电压的等效实验室测试方法，以复现实际架空线路的电弧条件。

解读: 该电火花放电建模技术对阳光电源智能运维体系具有重要参考价值。研究中的电弧数学模型和等效测试方法可应用于iSolarCloud云平台的预测性维护模块，用于光伏电站和储能电站的高压设备巡检风险评估。特别是针对SG系列光伏逆变器和ST储能变流器所连接的高压输电线路，该模型可预测无人机巡检时的电磁干扰水平，...

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...

Farzad Nasirpour · Tianming Luo · Mohamad Ghaffarian Niasar · Marjan Popov · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

本文提出一种考虑铁芯和导体涡流损耗的电力变压器综合模型，通过精细的解析方法准确表征变压器的电磁特性。引入磁通对电感和电阻参数的影响，显著提升了模型的精度与适用性。该模型结合铁芯与导体对磁场分布的作用，适用于宽频域下的暂态分析。通过与有限元法及实测数据对比验证了模型有效性，并采用导纳矩阵降阶技术建立低阶等效模型，聚焦关键节点，降低计算复杂度的同时保持精度，实现了特定位置电压响应的高效精确计算。

解读: 该多绕组变压器快速暂态建模技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，隔离变压器面临电网故障、开关操作等快速暂态冲击，该模型可精确预测绕组电压分布和涡流损耗，优化绝缘设计并提升可靠性。对于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离变压器，该建模...

Mohammad Sajid Nazir · Mir Mohammad Shayoub · Nivedhita Venkatesan · Patrick Fay 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本文提出了一种对极化渐变氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）进行建模的方法。与传统的GaN HEMT不同，传统GaN HEMT在势垒层 - 沟道层界面形成二维电子气（2DEG），而渐变结构具有三维电子分布。本文使用半导体工艺及器件模拟软件（TCAD）模拟来提取载流子密度和能带图，以此作为模型开发的基础。推导过程采用了对费米 - 狄拉克积分解的精细近似，通过使用电势平衡，在确保可微性的同时，准确地将载流子密度与施加的栅极偏置关联起来。随后，采用基于表面电势的方法对终端电流和电荷进行建模。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项极化梯度GaN HEMT紧凑模型技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的三维电子分布结构显著提升了器件线性度，这直接对应我们在高功率光伏逆变器和储能变流器中面临的核心技术挑战。 在光伏逆变器领域，传统GaN HEMT器件虽然具备高开关频率和低损耗优势，但线性度不足常导...

Alberto Cavaliere · Nicola Modolo · Carlo De Santi · Christian Koller 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

近年来，使用绝缘衬底已成为制造耐压超过 1 kV 的氮化镓（GaN）功率晶体管的可行方案。这类结构颇具吸引力，因为无需使用掺杂缓冲层，所以——理想情况下——有望实现较低的动态导通电阻（<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">${R}_{\text {DSON}}$ </t...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于无缓冲层GaN-on-SiC功率晶体管电流崩塌机理的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件是决定系统效率、功率密度和可靠性的关键要素。该论文揭示的无缓冲层GaN-on-SiC结构能够实现超过1kV的耐压等级，且理论上具有...