马秀达卢宇詹长江姜崇学董云龙黄如海 · 电力系统自动化 · 2025年9月 · Vol.49

海上风电多端柔性直流输电系统支持多电源接入与多落点供电，通过陆上直流架空线路将电能输送至负荷中心，提升沿海输电走廊利用率，是远海大规模风电并网的高效经济方案。本文阐述了系统的拓扑结构与主设备配置，从可靠性、经济性与灵活性角度分析其适应性。针对直流架空线、永久性故障及中性线故障，结合直流断路器、半桥子模块换流器、快速开关与交流开关的技术特性，提出详细的故障处理策略，实现故障快速隔离与系统恢复。基于PSCAD/EMTDC平台搭建五端双极系统模型，仿真结果验证了方案的可行性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和海上风电变流器产品具有重要参考价值。文中提出的多端柔性直流输电系统架构与故障处理方案，可应用于ST系列储能变流器的高压直流母线保护设计，特别是PowerTitan大型储能系统的多机并联控制。半桥子模块换流器技术可优化SG系列高功率密度变流器的拓扑设计，提升系统可靠性。直流...

Daniel Joseph Ryan · Hugh Duffy Torresan · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月

本文提出了一种双向Z源串联断路器拓扑，支持双向功率流，并具备直流故障自主切断能力。通过二极管桥结构，该拓扑仅需单个受控开关即可实现对源侧或负载侧故障的快速响应，无需额外的无源元件，显著提升了直流系统的保护性能。

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。直流侧故障保护是高压储能系统安全的核心，该拓扑通过无源元件辅助实现自主断路，有望简化PCS内部的保护电路设计，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升系统可靠性与响应速度。建议研发团队评估其在高压...

Qun Li · Fujin Deng · Jinjiao Lin · Shuangfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月

基于交叉晶闸管支路（CTB）的混合模块化多电平变换器（HMMC）在直流短路故障下具有保护优势。然而，故障子模块（UFB-SM）被旁路后会影响直流故障电流的阻断能力，并导致剩余子模块电容电压失衡。本文提出了一种电容电压增量抑制控制策略，以解决故障工况下的电压均衡与系统稳定性问题。

解读: 该技术主要针对高压直流输电及大型储能系统中的多电平变换器拓扑。对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及未来高压直流侧储能应用，该研究提出的故障处理机制与电容电压均衡控制具有重要的参考价值。随着储能系统向更高电压等级发展，如何提升系统在直流故障下的鲁棒性是关键。建议研发团队关注该拓扑在模块...

Junjie Zhou · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Jiefan Bi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文提出了一种低损耗电压钳位型直流故障限流器（VC-FCL）。该拓扑结构在正常工作状态下几乎无损耗，有效解决了传统限流器引入额外阻抗导致的系统损耗增加、过电压及动态性能下降等问题，在直流故障保护领域具有显著优势。

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安全的核心，该拓扑的低损耗特性有助于提升系统整体转换效率，同时其电压钳位能力能有效保护PCS内部功率器件免受故障冲击。建议研发团队评估该拓扑在大型储能电站直流侧...

Bin Li · Jiawei He · Ye Li · Weijie Wen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月

在柔性直流电网中，直流故障传播速度极快，要求直流保护和直流断路器（DCCB）能快速识别并隔离故障线路，以确保多端直流电网的健康运行。然而，现有的保护和DCCB技术尚难以匹配直流故障的传播速度。本文提出了一种基于电流换向的新型故障限流器，旨在提升直流电网的故障穿越能力。

解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。随着光储系统向高压直流侧并网发展，直流故障的快速切断与限流是提升系统可靠性的关键。该研究提出的新型故障限流器可优化阳光电源直流侧保护方案，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升多端直流系...

Fazel Mohammadi · Kumars Rouzbehi · Masood Hajian · Kaveh Niayesh 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月

随着可再生能源并网需求的增加，高压直流（HVDC）系统在电力系统中的作用日益凸显。然而，直流故障保护仍是制约系统安全稳定运行的关键挑战。本文对现有的HVDC断路器技术进行了全面综述，探讨了其工作原理、拓扑结构及在复杂电网环境下的保护策略，旨在为直流输电系统的故障隔离提供技术参考。

解读: 随着阳光电源在大型地面光伏电站及电网侧储能（PowerTitan系列）领域的深入布局，直流侧的保护与故障隔离技术愈发重要。虽然目前阳光电源产品多集中于中低压侧，但随着光储系统向高压直流汇集方向发展，HVDC断路器技术对于提升系统安全性具有前瞻性意义。建议研发团队关注直流故障切断技术在大型储能电站直流...

Xiangyu Zhang · Tianpei Shan · Junyu Luo · Yu Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月

混合式直流断路器（HCB）是直流电网故障清除与安全运行的关键设备。针对现有HCB需专用辅助换流装置导致成本高、体积大的问题，本文提出了一种晶闸管辅助的HCB拓扑，通过优化换流路径有效降低了设备成本与物理尺寸。

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。随着直流侧电压等级的提升，直流故障保护成为系统安全的核心。该拓扑通过晶闸管辅助降低了断路器的成本与体积，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）直流侧保护方案，提升系统集成度与经济性。建议研发团...

Sohrab Mirsaeidi · Xinzhou Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月

级联故障是交直流混合电网面临的严峻挑战，常由直流故障或逆变器交流侧严重故障引发。由于直流故障不会导致换相失败，现有抑制措施在预防此类级联故障方面效果有限。本文提出了一种集成控制与保护方案，旨在有效抑制大规模交直流混合电网中的级联故障，提升系统运行稳定性。

解读: 该研究直接关系到阳光电源大型地面光伏电站及大型储能系统（如PowerTitan系列）在复杂交直流混合电网中的并网稳定性。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，该集成控制与保护方案对于提升阳光电源组串式和集中式逆变器在故障期间的穿越能力及黑启动能力具有重要参考价值。建议研发团队将其控制策略融入iSo...

Xiongfeng Fang · Gen Li · Cheng Wang · Lei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月

针对混合模块化多电平变换器（MMC），封锁子模块是清除直流故障的常用方法，但会导致桥臂反向偏置电压失控，引发桥臂过流及子模块过压。本文提出一种反向偏置电压控制方法，通过优化控制策略，有效缓解故障期间的电流集中问题，提升系统在直流故障下的可靠性。

解读: 该研究针对MMC拓扑在直流故障下的保护策略，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式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发展，MMC拓扑的应用潜力增加。该控制方法能有效提升系统在极端工况下的鲁棒性，减少故障导致的器件损坏风险。建议研发团队关注该控制逻...

Xiongfeng Fang · Lei Li · Cheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

传统模块化多电平换流器（MMC）采用半桥子模块（HB - SM），无法清除直流故障电流。这一限制使得要么需要使用额外的直流断路器（DCCB），要么需要改进换流器拓扑。在众多解决方案中，混合式直流断路器（HDCCB）和混合式模块化多电平换流器（HMMC）是两种被广泛认可的方案。通过在主支路（MB）中加入超快机械隔离开关，HDCCB可以实现低功率损耗。然而，由于电流转移支路（CTB）需要数百个额外的半导体功率开关，导致成本高昂，阻碍了其广泛应用。虽然HMMC具备快速的直流故障阻断能力，但会产生大量额...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机械断路器增强型MMC的技术对我们在高压直流输电和大规模储能系统领域具有重要战略意义。传统半桥子模块MMC无法阻断直流故障电流的痛点，一直制约着光伏电站、风电场及储能系统向高压直流架构演进的步伐。 该技术的核心价值在于同时解决了直流故障阻断能力和功率损耗两大难题。...