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基于频域导纳模型的双馈风电场集电线路保护方案
A Protection Scheme for Collection Lines in Doubly-Fed Wind Farms Based on Frequency-Domain Admittance Model
马静林谢煜耿若楠郝川钧 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45
针对现有双馈风场集电线路保护适应性差的问题，提出一种基于频域导纳模型的保护方案。通过分析典型集电线路结构与保护配置，结合考虑低电压穿越控制的双馈机组短路电流特性，推导集电线路短路电流；利用其高频分量构建频域导纳模型，并依据区内外故障下模型差异形成保护判据。RT-LAB仿真结果表明，该方案在多种故障条件下均能准确识别故障，确保保护正确动作。
解读: 该研究的频域导纳保护方案对阳光电源的风电变流器和储能产品具有重要参考价值。特别是其低电压穿越控制下的短路电流特性分析方法，可用于优化ST系列储能变流器和风电变流器的故障穿越能力。频域导纳模型的故障识别原理可集成到iSolarCloud平台，提升设备故障诊断准确性。建议在以下方向深化应用：1)将该保护...
基于直流电压同步的构网型直驱风电机组暂态控制方法
Transient Control Method for Grid-Forming Direct-Driven Wind Turbines Based on DC Voltage Synchronization
邓桢彦 · 王晗 · 周少泽 · 曹云峰 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
“双高”电力系统具有弱惯量、低短路比特点，跟网型新能源难以提供有效的暂态支撑，构网型控制成为关键解决方案。构网型变流器虽呈电压源特性，但受限于器件过流能力，故障下暂态电流控制困难。全功率直驱风机可通过直流电压同步实现构网，并辅以电流环抑制故障电流，但故障瞬时仍存在冲击电流，易引发保护动作。本文分析其短路电流机理与功率响应特性，提出改进暂态控制策略：采用电压矢量限幅器实现内电势与电网电压快速匹配，抑制稳态短路电流；引入自适应虚拟电阻抑制暂态电流分量；故障期间闭锁同步与无功环路，维持电压源特性，实现...
解读: 该研究的直流电压同步构网控制方法对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品具有重要参考价值。特别是其提出的电压矢量限幅和自适应虚拟电阻技术，可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化，提升系统在弱电网下的暂态响应性能。对于SG系列大功率光伏逆变器，该方案的故障电流抑制策略可提高产品在低短路比电...
故障电流限流器的最优配置与定容：一种考虑输电切换的电压稳定约束方法
Optimal Placement and Sizing of Fault Current Limiters: A Voltage- Stability-Constrained Approach Considering Transmission Switching
Jingbo Zhao · Haocheng Hua · Chuan He · Lu Nan · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
随着电力系统网络结构扩展及先进设备的引入，短路电流持续增长制约了系统发展。故障电流限流器（FCL）与输电切换（TS）是抑制短路电流的常用手段，但TS可能影响电压稳定性，且现有研究缺乏对FCL投资与TS协同优化的统一框架。本文提出一种计及电压稳定约束的规划模型，兼顾FCL的选址定容与TS的经济性及限流效果。通过建立FCL投资与TS对短路电流影响的混合整数线性规划（MILP）模型，并融入电压稳定约束以防止线路切换后发生电压失稳。基于IEEE 30节点和118节点系统的仿真结果验证了该模型在经济性与电...
解读: 该故障电流限流与电压稳定协同优化技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan及ST系列储能变流器具有重要应用价值。随着高比例新能源接入，储能系统并网点短路电流水平持续攀升，威胁设备安全。研究提出的FCL优化配置方法可指导阳光电源在储能系统PCS设计中集成限流功能，通过构网型GFM控制算法实现故障电...
通过优化逆变器连接变压器中性点接地阻抗抑制跟网型逆变器引起的短路过电压
Short-circuit overvoltage induced by grid-following inverters and its mitigation via optimal neutral ground impedance selection for inverter connection transformers
Insu Kim · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
随着高容量分布式能源大量接入电网，其对短路电流（SCC）和短路过电压（SCOV）的贡献不可忽视，显著影响故障水平及故障后的暂态过程。本文提出一种抑制SCC与SCOV升高的方法，首先建立含不平衡电力电子类分布式资源（PDR）的不对称电网SCOV计算模型，将网络分解为四种典型故障对应的序网，定义不平衡电流注入矩阵并求解SCOV；进而分析PDR对SCC与SCOV的影响，并利用该方法确定最优中性点接地阻抗（NGI），以缓解大容量PDR在接地故障后引发的SCOV升高与SCC下降问题。研究表明，合理选择变压...
解读: 该研究针对跟网型GFL逆变器引发的短路过电压问题，对阳光电源大容量储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器接入电网时，通过优化连接变压器中性点接地阻抗，可有效抑制接地故障后的过电压冲击，保护功率器件安全。该方法为阳光电源PowerTitan等MW级储能系统的...
不同遮阴条件下太阳能电池性能的实验与数值研究
Experimental and numerical study of solar cell performance under different shading conditions
Yashun Lua · Jiapeng Wanga · Penghui Liua · Roohollah Rafee 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296
摘要 在光伏（PV）组件的实际应用中，遮阴是一个不可避免的问题。本研究通过结合实验测量与数值模拟，系统地探讨了遮阴对太阳能电池性能的影响。在不同遮阴比例下，分析了包括开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、最大输出功率（Pmax）以及串联电阻（Rs）在内的关键性能参数。实验结果表明，遮阴显著降低了Isc和Pmax，二者均随遮阴比例的增加呈线性下降趋势。与此同时，Voc仅略有下降，而Rs则呈指数增长，表明在遮阴条件下，串联电阻在功率损失中起着至关重要的作用。此外，本文提出了一种等效变换方法，可将常...
解读: 该遮挡条件下光伏性能研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要价值。研究揭示遮挡导致Isc和Pmax线性下降、Rs指数增长的规律,可指导逆变器在复杂遮挡场景下的最大功率点追踪算法优化。提出的等效条带遮挡转换方法可集成至iSolarCloud平台,实现遮挡损失快速预测和智能运维。研究中3%以内...
也门萨那气候条件下38年老化光伏组件的退化分析
Degradation Analysis of 38-Year-Old PV Modules Under the Weather Conditions of Sana'a-Yemen
Mohammed Dahesh · Mohammed Al-Matwakel · Marwan Dhamrin · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年10月
本文对17块使用38年的光伏组件进行退化分析，评估其峰值功率（P<sub>Peak</sub>）、短路电流（I<sub>SC</sub>）、开路电压（V<sub>OC</sub>）和填充因子的衰减率，并识别主要退化模式。其中16块组件在也门萨那大学科学学院屋顶的离网系统中户外运行，1块储存在仓库（累计暴露时间<48小时）。通过目视检查、I-V曲线测试、红外热成像、电致发光成像和绝缘测试发现，户外组件中位峰值功率衰减率达25.37%，仓库储存组件为14.30%。主要退化模式包括封装材料变色、电池栅...
解读: 该38年长期退化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。研究揭示的25.37%功率衰减率和热斑、分层等退化模式，可优化逆变器MPPT算法对老化组件的追踪策略，提升发电效率。封装材料变色、栅线腐蚀等失效机理为iSolarCloud平台的红外热成像和IV曲线...
LM和UMM结构GaAs三结太阳能电池在1 MeV中子辐照下的辐射效应比较
Comparison of radiation effects of LM and UMM structure GaAs triple-junction solar cells under 1 MeV neutron irradiation
Minqiang Liua · Xuqiang Liub · Guoping Xiaoa · Bobo Wanga 等12人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226
摘要 研究了晶格匹配（LM）和正向失配（UMM）GaAs三结太阳能电池在1 MeV中子辐照下的输出性能。结果表明，随着中子辐照注量的增加，太阳能电池的电学性能严重退化，包括开路电压、短路电流、最大输出功率和填充因子均显著下降。同时，随着中子辐照注量的增加，太阳能电池的串联电阻增大，而并联电阻减小。当辐照注量达到6 × 10^12 n/cm²时，LM和UMM GaAs电池的最大输出功率退化程度相近，分别降至其初始值的72.9%和72.3%。通过比较积分电流密度发现，在LM电池中，电流限制子电池始终...
解读: 该研究揭示GaAs三结太阳能电池在中子辐照下的性能退化机理,对阳光电源光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究发现辐照导致电池开路电压、短路电流下降及串并联电阻变化,这要求SG系列逆变器的MPPT算法需具备更强的弱光追踪能力和宽电压适应范围。特别是限流子电池在高辐照后发生转变的现象,启示我们在航天、极端...
先进的光伏组件表征：利用图像变换器从电致发光图像预测电流-电压曲线
Advanced Photovoltaic Module Characterization: Using Image Transformers for Current–Voltage Curve Prediction From Electroluminescence Images
Brandon K. Byford · Laura E. Boucheron · Bruce H. King · Jennifer L. Braid · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年5月
对太阳能电站的运维而言，单个光伏（PV）组件的健康监测是一项艰巨的任务。可以通过发光检测、热成像以及电流 - 电压（$I - V$）曲线分析来检查组件，以识别损伤和功率损耗。$I - V$ 曲线能直接提供电气性能指标，可提供易于解读的数据来判断组件的健康状况。然而，为了获取这些曲线，必须将组件从阵列中断开，要么将其移至太阳模拟器，要么在原位进行表征，并对组件温度、入射太阳光谱和强度进行校正。组件的发光或热图像相对容易在原位获取。电致发光（EL）图像能突出显示组件中的物理缺陷，但无法提供易于解读的...
解读: 该EL图像智能诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的预测性维护模块，通过无人机或固定相机采集电站组件EL图像，利用Image Transformer模型实时预测I-V曲线，无需现场IV测试即可评估组件健康状态。该技术可显著提升SG系列逆变器配套的智...
嵌入式肖特基势垒二极管的1200 V碳化硅MOSFET在短路条件下的失效机制
Failure Mechanism of 1200-V SiC MOSFET With Embedded Schottky Barrier Diode Under Short-Circuit Condition
Xu Li · Xiaochuan Deng · Zhengxiang Liao · Xuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本文对一款带有嵌入式肖特基势垒二极管的商用碳化硅（SiC）MOSFET（SBD - MOS）的短路鲁棒性和失效机制进行了评估和揭示。与传统平面型SiC MOSFET（C - MOS）相比，在短路条件下，SBD - MOS的失效现象存在显著差异。当SBD - MOS在600 V母线电压下的短路耐受时间（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/199...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1200V SiC MOSFET短路失效机制的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，SiC MOSFET的可靠性直接影响产品的安全性和市场竞争力。 该研究揭示了嵌入式肖特基势垒二极管（SBD-MOS）在短路条件下的独特失效模式：当短路...
带有空心扭曲带插入吸热管的光伏-热太阳能集热器性能研究
Performance of a photovoltaic-thermal solar collector with hollow twisted ribbon inserted in absorber tubes: A theoretical and experimental study
Nur Nadia Adleena Binti Tengah · Kamaruzzaman Sopian · Hussein A. Kazem · Miqdam T. Chaichan 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295
摘要 光伏-热（PVT）太阳能集热器是一种创新技术，将光伏发电与热能收集集成于单一装置中。由于温度升高，光伏系统的电输出会遭受损失，而不恰当的冷却方式会导致温度过度上升。传统吸热管因传热效率较低，限制了其发电能力。为提升热量提取效率，同时降低光伏系统工作温度并最大化电能与热能的联合产出，吸热管的设计需通过多种改进手段、先进材料或被动扰流结构进行优化。针对该问题的解决方案将推动高效率PVT系统的发展，实现经济稳定性，并促进混合太阳能技术的广泛应用。本研究探讨在吸热管内插入空心扭曲带的影响，采用AN...
解读: 该PVT光热联供技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。研究表明通过优化吸热管设计可将组件温度从88.57°C降至47.23°C,光伏效率提升至7.78%,这与我司MPPT优化技术形成协同。温度控制策略可应用于1500V高压系统热管理,中空扭带强化传热方案可启发SiC/GaN功率器件散热设...