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具有可选中断能力的混合直流断路器及故障限流器
Hybrid DC Circuit Breaker and Fault Current Limiter With Optional Interruption Capability
Davood Keshavarzi · Ebrahim Farjah · Teymoor Ghanbari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
随着直流微电网在可再生能源系统中的应用日益广泛，直流故障电流的快速切断与限制成为关键挑战。本文提出了一种新型混合直流断路器及故障限流器，旨在解决直流系统中电流电压无过零点导致的开断困难问题，提升直流配电系统的可靠性与安全性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（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直流侧发展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该混合断路器拓扑可优化PCS直流侧的保护策略，减少故障电流对功率模块的冲击，提升系统可靠性。建议研发团队关注其在大型储能电...
耦合电感Z源直流断路器最小可检测故障斜率的精确计算方法
An Accurate Calculation Method for Minimum Detectable Fault Ramp Rate of Coupled-Inductor Z-Source DC Circuit Breakers
Jian Chen · Ziao Pang · Wensheng Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
Z源直流断路器（ZSCB）因其自动故障切断能力而备受关注。最小可检测故障斜率（MD-FRR）是衡量ZSCB保护阈值的关键参数。本文针对传统计算方法在简化电路模型下的局限性，提出了一种更精确的MD-FRR计算方法，以确保直流系统故障保护的可靠性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan和PowerStack等大容量储能系统及直流微网应用的普及，直流侧故障保护至关重要。Z源断路器技术作为一种具备自保护能力的直流断路方案，能够有效提升储能系统的安全性。该研究提出的MD-FRR精确计算方法，有助于优化阳光电源直流侧保护策略，减少误动作风险，提升系统在复杂...
一种用于超快直流故障保护的串联型混合断路器概念
A Series-Type Hybrid Circuit Breaker Concept for Ultrafast DC Fault Protection
Zheng John Shen · Yuanfeng Zhou · Risha Na · Triston Cooper 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种新型串联型混合断路器（S-HCB）概念，用于直流故障保护。与现有混合断路器或固态断路器不同，S-HCB通过金属导线传导负载电流而非电力电子开关，在整个开断过程中将故障电流限制在接近零的水平，实现了高效的直流故障切除。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护具有重要意义。在PowerTitan及PowerStack等大型储能系统以及高压光伏直流汇流场景中，直流故障的快速切除是提升系统安全性的关键。传统的断路器方案往往存在损耗大或响应速度受限的问题，而该S-HCB概念通过金属导线传导电流，能有效降低稳态损耗，同时实现超快故障保...
MMC-HVDC电网直流故障保护算法：故障分析、方法论、实验验证及未来趋势
DC Fault Protection Algorithms of MMC-HVDC Grids: Fault Analysis, Methodologies, Experimental Validations, and Future Trends
Wang Xiang · Saizhao Yang · Grain Philip Adam · Haobo Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文综述了模块化多电平换流器（MMC）型高压直流电网的直流故障保护技术。针对直流线路故障，分析了故障特性及保护原理，探讨了超高速故障检测方法，并对现有保护策略进行了总结与实验验证，为提升直流电网运行可靠性提供了技术参考。
解读: 该文章探讨的MMC-HVDC直流故障保护技术与阳光电源的电力电子核心技术高度相关。虽然阳光电源目前主营业务集中在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着公司在大型储能电站及构网型技术（GFM）领域的深入，直流侧故障穿越与保护机制是提升系统稳定性的关键。MMC技术原...
一种基于串联双耦合电感的混合式断路器，具备简易启动与自适应重合闸功能
A Series-Type Dual-Coupled-Inductors Based Hybrid Circuit Breaker With Simple Start-Up Operation and Adaptive Reclosing Capability
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
串联型混合式断路器（S-HCB）通过省去并联换流过程实现了超快速直流故障保护。然而，现有S-HCB存在启动操作复杂及缺乏自适应重合闸研究的问题。本文提出了一种基于两个不同参数耦合电感串联结构的新型S-HCB，有效简化了启动流程并实现了自适应重合闸功能。
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意义。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战，该拓扑通过优化耦合电感结构简化了启动与重合闸逻辑，有助于提升PowerTitan系列在直流侧短路故障下的可靠性与系统可用性。建议研发团队关注该...
一种具有简单启动操作和低器件成本的低压直流配电网新型串联混合断路器
A Novel Series-Type Hybrid Circuit Breaker With Simple Start-Up Operation and Low Device Cost for Low-Voltage DC Distribution Networks
Zeng Liu · Chao Zhang · Yachao Yang · Zishun Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对现有串联混合断路器（S-HCB）因多储能电容和全控器件导致启动复杂及成本高昂的问题，本文提出了一种新型S-HCB。该拓扑通过优化电路结构，简化了启动流程并降低了器件成本，为低压直流配电网提供了更经济、高效的超快速直流故障保护方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心安全挑战，传统的断路器方案往往成本高、体积大。该新型S-HCB通过简化拓扑降低了BOM成本，并优化了启动逻辑，有助于提升阳光电源储能PCS在直流侧故障...
采用三次谐波注入、扩展自然平衡及故障阻断能力的开关中点式模块化多电平变换器
Switched Midpoint Modular Multilevel Converter With Third-Order Harmonic Injection, Extended Natural Balancing, and Fault-Blocking Capability
Saeed Sharifi · Levi Bieber · Liwei Wang · Juri Jatskevich · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
本文研究一种新型开关中点式模块化多电平变换器（SMPC），通过引入三次谐波注入和故障阻断能力，显著提升调制比，适用于电压变化范围宽的高压直流（HVdc）系统。该拓扑每相共享一组半桥子模块（HBSM），实现导通开关的零电压切换（ZVS），较传统MMC减少17.7%子模块数量和40%储能需求。扩展型SMPC简化了堆栈电压平衡所需的谐波电流消除，降低半导体应力，损耗表现优于HBSM-MMC。外侧全桥子模块提供基于电容反电动势的固有直流故障保护与穿越能力。文中阐述其运行原理与能量平衡机制，并通过OPAL...
解读: 该SMPC拓扑技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其17.7%子模块数量削减和40%储能需求降低，可直接优化ST2752KWH等高压储能系统的成本结构和功率密度。三次谐波注入扩展调制比特性适配宽电压范围应用场景，增强系统灵活性。ZVS软开关技术与阳光电...