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柔性互联配电网探测式相间距离保护
Interphase Distance Protection Based on Probing Strategy for Flexible Interconnected Distribution Networks
徐瑞东 · 常仲学 · 杨佳怡 · 王晨清 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年3月 · Vol.49
在基于智能软开关的柔性互联配电网中，受电力电子设备弱馈性与非线性调控影响，传统电流保护灵敏性与可靠性不足。为此，提出一种探测式相间距离保护方法：利用SOP向故障侧注入双频信号，构建单电源等效系统，建立包含故障距离、过渡电阻及对端参数的故障测距方程，并基于故障距离整定反时限动作延时实现保护配合。通过PSCAD仿真与硬件在环测试验证了方案有效性。所提方法不受弱馈特性影响，且能有效克服过渡电阻故障时对端系统与分支线路引起的助增与外汲电流问题。
解读: 该探测式相间距离保护技术对阳光电源柔性配电产品具有重要应用价值。针对SOP（软开关）的双频信号注入测距方法，可直接应用于PowerTitan储能系统的并网保护优化，解决储能变流器弱馈特性下传统电流保护失效问题。该技术的反时限动作延时配合策略，可集成到iSolarCloud平台的智能保护算法库，提升光...
GaN HEMT短路测试平台搭建与特性分析
Short Circuits in GaN HEMTs: Test Bench Setup and Characterization
Javier Galindos · Diego Serrano · Jaume Roig-Guitart · Miroslav Vasic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文介绍了一种用于表征氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在短路事件下的失效机理及退化指标的测试平台。理解该技术的失效模式对于提升功率变换器的可靠性至关重要，特别是在高可靠性应用场景中，短路事件是导致器件失效的主要原因之一。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提高，GaN器件的应用潜力巨大。本文提出的短路失效机理研究及测试平台搭建方法，对于公司研发部门评估GaN器件在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价值。建议在后续的组串式逆变器及户用储能PCS研发中，引入此类高频、高可靠性测试手段，以优化驱...
短路运行下SiC MOSFET的栅极氧化层可靠性问题
Gate Oxide Reliability Issues of SiC MOSFETs Under Short-Circuit Operation
Thanh-That Nguyen · Ashraf Ahmed · T. V. Thang · Joung-Hu Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
由于材料特性，SiC MOSFET的栅极氧化层更薄且电场强度更高，导致其在异常工况下的可靠性较Si MOSFET更差，易产生更高的漏电流。本文研究了SiC MOSFET栅极氧化层在标准短路运行条件下的可靠性问题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，该研究至关重要。SiC MOSFET在短路工况下的栅极可靠性直接影响产品的长期运行寿命与故障保护策略。建议研发团队在驱动电路设计中优化短路保护响应时间，并在功率模块封装设计中引入更严苛...
三重冗余PMA同步磁阻电机驱动器的容错能力研究
Investigation Into Fault-Tolerant Capability of a Triple Redundant PMA SynRM Drive
Bo Wang · Jiabin Wang · Antonio Griffo · Yanwen Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
容错电机驱动在安全关键应用中备受关注。现有方案多针对绕组或开关开路故障，但由绝缘退化引起的匝间短路故障后果更为严重。本文研究了一种三重冗余永磁辅助同步磁阻电机（PMA SynRM）驱动器，旨在提升系统在复杂故障工况下的可靠性与容错运行能力。
解读: 该研究聚焦于电机驱动的容错设计与故障诊断，虽主要针对电机本体，但其核心思想——冗余设计与故障隔离，对阳光电源的电力电子变换器产品线具有参考价值。在风电变流器及大型储能PCS中，通过多模块并联实现冗余备份是提升系统可靠性的关键。建议研发团队借鉴该文的故障诊断算法，优化iSolarCloud平台对变流器...
容错DC/DC变换器中熔断器-MOSFET对的设计
Design of Fuse–MOSFET Pair for Fault-Tolerant DC/DC Converters
John Long Soon · Dylan Dah-Chuan Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种在容错DC/DC变换器中选择熔断器与MOSFET额定参数的方法，以在短路工况下实现电路保护。该方法基于焦耳积分原理计算熔断器能量，并通过对比不同熔断特性来确定最佳熔断时间，从而提升变换器的故障保护能力。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是储能系统（PowerTitan/PowerStack）及组串式逆变器中的DC/DC变换环节。在储能PCS及光伏升压电路中，短路故障保护是提升系统可靠性的关键。该方法通过精确匹配熔断器与功率器件的能量耐受特性，能有效避免故障扩散，提升产品在极端工况下的安全性。...
短路状态下IGBT高频输入阻抗的测量
Measurement of IGBT High-Frequency Input Impedance in Short Circuit
Carmine Abbate · Giovanni Busatto · Annunziata Sanseverino · Francesco Velardi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文研究了IGBT在短路工况下的不稳定性问题。通过线性振荡器理论，分析了驱动和负载条件对器件稳定性的影响。文章重点探讨了如何通过测量IGBT的输入/输出阻抗来评估其在实际电力电子系统中的稳定性，旨在提升功率变换器的鲁棒性与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如集中式/组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。在这些高功率密度系统中，IGBT作为功率转换的核心，其短路保护与稳定性直接决定了产品的可靠性。通过掌握IGBT在高频下的阻抗特性，研发团队可优化驱动电路设计，有效抑制短路过程中的寄...
基于输出阻抗优化的大扰动下并网虚拟同步机稳定性分析与改进
Analysis and Improvement of Large-Disturbance Stability for Grid-Connected VSG Based on Output Impedance Optimization
Mingxuan Li · Sirui Shu · Yue Wang · Peng Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
虚拟同步机（VSG）在模拟同步发电机特性的同时，面临严峻的小扰动及大扰动稳定性挑战。针对短路或线路跳闸等大扰动场景，本文从输出阻抗优化角度出发，深入探讨并解决VSG在大扰动下的稳定性问题，旨在提升其在复杂电网环境下的运行可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术战略。随着PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站对弱电网支撑能力要求的提升，VSG控制策略的稳定性至关重要。通过输出阻抗优化，可显著提升阳光电源组串式逆变器及PCS产品在故障穿越期间的鲁棒性，减少因大扰动导致的脱网风险。建议...
共源共栅GaN HEMT短路振荡研究
Investigation on the Short-Circuit Oscillation of Cascode GaN HEMTs
Peng Xue · Luca Maresca · Michele Riccio · Giovanni Breglio 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文研究了共源共栅（Cascode）氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在短路条件下产生的自激振荡现象。研究发现，该振荡在短路事件中被激发，且栅极电阻RG对抑制该振荡的效果并不显著。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及高频化功率变换器中对GaN器件的应用探索，该研究具有重要参考价值。Cascode GaN器件在极端短路工况下的自激振荡可能导致器件失效，影响逆变器可靠性。建议研发团队在设计驱动电路及短路保护策略时，不能仅依赖增加栅极电阻，需结合寄生参数优化PCB布局，或采用更先进的快速...
负载短路下双有源桥变换器的故障特性与穿越方法
Fault Characteristics and Riding-Through Methods of Dual Active Bridge Converter Under Short-Circuit of the Load
Yangfan Chen · Yu Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文针对直流配电网中的故障穿越（FRT）问题，重点分析了双有源桥（DAB）变换器在负载短路最差工况下的瞬态故障特性。通过对不同短路位置的深入研究，揭示了故障演变机理，为提升变换器在极端工况下的可靠性与故障穿越能力提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC模块的核心拓扑。该研究对短路故障特性的分析，直接关系到PCS在极端电网波动或负载侧短路时的硬件保护策略与控制鲁棒性。建议研发团队参考文中的最差工况（WCS）分析方法，优化PCS的故障检测算法与限流控制策略，...
无短路与死区问题的改进型NPC逆变器
Improved NPC Inverters Without Short-Circuit and Dead-Time Issues
Ashraf Ali Khan · Usman Ali Khan · Furqan Ahmed · Honnyong Cha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
传统中点钳位（NPC）逆变器存在短路风险，通常需引入死区时间来规避，但这会导致输出电压降低及波形畸变。本文探讨了双Buck NPC（DB-NPC）和分立电感NPC（SI-NPC）等拓扑，旨在从电路结构层面解决短路问题，从而消除死区时间带来的负面影响，提升逆变器性能。
解读: 该研究直接针对NPC拓扑的核心痛点，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。目前阳光电源的高功率密度逆变器广泛采用三电平技术，通过引入DB-NPC或SI-NPC等改进型拓扑，可在不牺牲输出质量的前提下消除死区时间，显著提升逆变器效率并降低谐波畸变。建议研发团队评估该拓扑在下一代高...
一种具有间接栅极氧化层健康监测功能的自适应电平移位栅极驱动器，用于抑制SiC MOSFET串扰
Adaptive Level-Shift Gate Driver With Indirect Gate Oxide Health Monitoring for Suppressing Crosstalk of SiC MOSFETs
Ho-Tin Tang · Henry Shu-Hung Chung · Kevin Jing Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种用于桥式SiC MOSFET串扰抑制的自适应栅极驱动器，集成了间接栅极氧化层健康监测功能。通过对短路老化前后SiC MOSFET固有参数变化的全面评估，发现栅极漏电流是反映栅极氧化层退化的有效前兆指标。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，串扰抑制和器件可靠性监测成为关键挑战。该驱动方案不仅能解决高频开关下的串扰问题，提升系统EMC性能，其集成的健康监测功能还可直接赋能iSolar...
考虑等离子体效应的IGBT II型短路行为研究
Study on the IGBT Short Circuit Type II Behavior Considering the Plasma Effect
Xing Liu · Madhu-Lakshman Mysore · Josef Lutz · Thomas Basler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文深入研究了考虑等离子体效应的IGBT II型短路（SC II）行为。通过对1.2kV IGBT进行实测与器件仿真，分析了导通模式下器件内部残留等离子体对SC II失效过程的关键影响，为提升功率器件在极端工况下的鲁棒性提供了理论依据。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心功率器件。SC II短路失效是导致逆变器在电网故障或误操作下损坏的主要原因之一。本文关于等离子体效应的研究，有助于研发团队在设计PowerTitan、PowerStack等大功率储能系统及组串式逆变器时，更精确地优化驱动保护电路（D...
一种用于模块化多电平变换器且具有过压旁路功能的新型穿通型IGCT
A Novel Controlled Punch-Through IGCT for Modular Multilevel Converter With Overvoltage Bypass Function
Jiapeng Liu · Biao Zhao · Yongmin Chen · Wenpeng Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
传统功率器件在过压击穿及随后的高浪涌能量冲击下，难以保证封装完整性和短路特性。目前，模块化多电平变换器（MMC）的子模块通常需要额外的旁路晶闸管来实现稳定的过压旁路保护。本文提出了一种新型受控穿通型IGCT（CP-IGCT），旨在提升器件在极端工况下的可靠性与保护能力。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率电力电子变换设备具有重要参考价值。在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压大功率集中式光伏逆变器中，MMC拓扑的应用日益广泛。CP-IGCT通过集成过压旁路功能，有望简化子模块电路设计，减少外部旁路晶闸管的使用，从而提升系统功率密度并降低故障率。建议研发团队关注该...
孤岛微电网短路故障下跟网型逆变器电压支撑能力的增强
Enhancing the Voltage-Support Capabilities of Grid-Feeding Inverters in an Islanded Microgrid Under a Short Circuit
Jaume Miret · Miguel Castilla · Ramon Guzmán · Angel Borrell 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文探讨了全电力电子化孤岛微电网在短路故障下的运行挑战。当构网型（GFM）逆变器通过虚拟输出电阻限流导致系统电压跌落时，跟网型（GFL）逆变器如何协同工作以增强电压支撑能力成为关键。研究旨在优化控制策略，提升微电网在故障期间的稳定性和电压恢复性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。随着PowerTitan等储能系统和组串式逆变器在微电网及弱电网场景的应用增加，构网型（GFM）技术已成为公司技术演进的重点。文章提出的电压支撑增强策略，可直接优化阳光电源储能变流器（PCS）在孤岛模式下的故障穿越逻辑，提升系统在极端工况下的鲁棒性。建议研发团队将该...
重复短路脉冲下平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET的退化分析
Degradation Analysis of Planar, Symmetrical and Asymmetrical Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Short Circuit Impulses
Renze Yu · Saeed Jahdi · Phil Mellor · Li Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文分析了平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET在300K和450K温度下，经受重复短路脉冲时的可靠性。通过测量静态和动态参数，表征了三种结构的退化模式，并结合TCAD仿真揭示了其内部电热行为及退化机理。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器以及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率演进，SiC器件的应用日益广泛。本文深入对比了不同沟槽结构在极端短路工况下的退化机理，对阳光电源在功率模块选型、驱动保护电路设计及系统...
10-kV 10-A SiC MOSFET的短路退化研究
Short-Circuit Degradation of 10-kV 10-A SiC MOSFET
Emanuel-Petre Eni · Szymon Bęczkowski · Stig Munk-Nielsen · Tamas Kerekes 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文研究了10-kV 10-A 4H-SiC MOSFET在6-kV直流母线电压下的短路退化行为。旨在分析器件在寿命周期内承受多次短路脉冲时的瞬态特性变化，为电力电子变换器的设计及故障保护策略提供理论依据。
解读: 随着阳光电源在高压光伏及储能系统（如PowerTitan系列）中对高压SiC器件的应用探索，理解超高压SiC MOSFET的短路失效机理至关重要。该研究揭示了器件在极端工况下的退化规律，对于优化逆变器及PCS的驱动保护电路、提升系统可靠性具有直接指导意义。建议研发团队参考该退化模型，在iSolarC...