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基于Vague软集的海上风电功率区间预测
Interval Prediction of Offshore Wind Power Based on Vague Soft Sets
田书欣 · 朱峰 · 杨喜军 · 符杨 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年4月 · Vol.45
海上风电输出功率的精确预测是保障并网系统调度运行的关键。针对海上风电环境复杂、时空随机性强的特点，提出一种基于Vague软集的区间预测方法。通过融合Vague集的真伪隶属度函数，实现功率数据的Vague软区间化，并构建Vague-CNN-LSTM组合预测模型，将双隶属度概率向量转化为不确定环境下的预测区间。建立覆盖精度、区间宽度及综合水平等评估指标，验证结果表明该模型能有效兼顾预测精度与清晰性，适应不同运行工况需求。
解读: 该Vague软集预测方法对阳光电源的风电变流器和储能产品具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器的功率预测与调度优化,提升系统响应速度和调节精度。该技术的双隶属度概率模型有助于提高PowerTitan储能系统在风电配套场景下的功率预测准确性,优化充放电策略。对iSolarCloud平台的智能运维...
蒸汽-烟气逐级加热熔盐储热系统耦合燃煤机组的灵活性与热力性能研究
Study on Flexibility and Thermodynamic Performance of Coal-Fired Unit Coupled with Stepwise Steam-Flue Gas Heated Molten Salt Thermal Energy Storage System
景浩王登亮陈禄王朝阳陈伟雄赵永亮严俊杰 · 中国电机工程学报 · 2025年17月 · Vol.45
为提升燃煤机组调峰能力并促进可再生能源消纳，提出一种蒸汽-烟气逐级加热熔盐储热系统耦合方案。以1100 MW机组为对象，基于EBSILON构建仿真模型，分析不同热负荷分配下系统的储热性能、出力特性、煤耗率、脱硝效率及㶲效率。结果表明：耦合后机组最低电负荷可降至21.14%额定负荷，等效往返效率达69.71%；储/释能过程最低煤耗分别为488.33和230.82 g/(kW·h)；低负荷时脱硝入口烟温提高41.5℃，脱硝效率提升10.88%；储能工况㶲效率波动小于2%，释能时锅炉㶲效率达62.98...
解读: 该熔盐储热技术为阳光电源PowerTitan大型储能系统提供了火储耦合应用场景的重要参考。研究中69.71%的等效往返效率、21.14%的深度调峰能力及㶲效率优化方法，可直接应用于ST系列储能变流器的能量管理策略优化。逐级加热的热负荷分配思路对储能系统多时间尺度调度算法具有启发意义，特别是在火电灵活...
基于电流源串联型风力发电机组的风电场输出功率研究
Study on Output Power of Wind Farm Composed of Current-Source Series-Connected Wind Turbines
Shoji Nishikata · Fujio Tatsuta · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
针对无需海上变电站、采用晶闸管整流电路的电流源串联型风力发电机组构成的风电场，研究其输出功率特性。首先分析IEA 15MW海上基准风力机单机的稳态运行特性，继而对单台风电机组及由36台机组组成的风电场在8.65 m/s平均风速和海上风速湍流条件下的动态性能进行仿真。结果表明，单机输出功率波动标准差与平均输出之比为39.38%，而风电场该比值降至6.24%，验证了风电场具有显著的功率平滑效应。
解读: 该研究的电流源串联型风电场方案对阳光电源的大功率储能变流器和海上风电并网产品具有重要参考价值。其中电流源串联拓扑可应用于PowerTitan储能系统的高压直流母线设计,有助于简化系统结构、提高可靠性。风电场功率平滑效应的研究结论,对ST系列储能变流器的功率控制策略优化具有启发,可用于改进储能系统的功...
利用PWM控制的开关电容进行电抗去补偿以维持S/S WPT系统中恒定功率和效率
Reactance Decompensation Using PWM-Controlled Switched Capacitors for Maintaining Constant Power and Efficiency in S/S WPT Systems
Ryo Matsumoto · Toshiyuki Fujita · Hiroshi Fujimoto · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
在无线电力传输系统中，线圈位置的灵活性及电路元件的制造公差会导致自感和互感变化。本文提出一种基于脉宽调制控制的开关电容方法，通过主动引入未补偿电抗来调节谐振电路，在自感与互感同时变化时仍能保持输出功率和传输效率恒定。该方法实现了恒定输出功率、恒定电流幅值以及逆变器的软开关运行。文章还给出了开关电容闭环控制方案的建模与实现。实验结果表明，所提方法在1kW样机上可将直流-直流效率稳定在93.1%至93.8%之间，而传统补偿方法在最差耦合条件下效率降至85.2%。
解读: 该PWM开关电容电抗调节技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。在电动汽车无线充电桩开发中，该方法可解决车辆停放位置偏移导致的耦合系数变化问题，通过动态调节谐振补偿维持恒定充电功率和93%以上高效率。技术原理可借鉴至ST储能变流器的DC-DC变换环节，应对电感参数漂移时的效率优化。所提闭环控制...
基于载流子寿命的碳化硅光电导开关微波频率与输出功率之间的权衡
The Trade-Off Between Microwave Frequency and Output Power in SiC Photoconductive Switches Based on Carrier Lifetime
Ting He · Muyu Yi · Xinyue Niu · Jinmei Yao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
本文基于载流子寿命，研究了垂直沟道硅离子注入（VCSI）4H-碳化硅（SiC）光电导半导体开关（PCSS）在微波频率和输出功率之间的权衡关系。制备了两种不同钒掺杂浓度的光电导半导体开关，并在0.5 - 2 GHz的频率范围内进行了测试。输出功率和调制深度比随微波频率的变化趋势表明，微波频率和输出功率之间存在权衡关系。这两种器件的输出功率分别约为40 W（@0.5 GHz）和160 W（@0.5 GHz）。利用瞬态吸收（TA）技术，测得这两种器件的载流子寿命分别为30 ps和460 ps，这揭示了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于碳化硅（SiC）光导开关的研究具有重要的战略参考价值。该研究揭示了载流子寿命对微波频率和输出功率的权衡关系，这一机理对我们在高频功率电子器件领域的技术布局具有启发意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，SiC器件已成为提升系统效率和功率密度的关键技术。本研究中光导...
基于三直流母线的副边旋转分段电容式电力传输系统及其低输出电压波动特性
A Secondary-Side Rotating and Segmented Capacitive Power Transfer System With Low Output Voltage Fluctuations Based on Three DC Busbars
Wei Zhou · Zhiqiang Li · Qiang Zhang · Mengmeng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
在机械传动设备中，动力轴是常见的结构，传统供电方式难以实现从固定电源向旋转设备供电。电容式电力传输（CPT）技术因耦合器灵活便携、涡流损耗低等优点，适用于旋转体上设备的供电需求。然而，大直径轴体若采用长接收极板易引发电磁辐射与待机损耗，且分段耦合器还可能导致电压跌落等问题。为此，本文提出一种基于三直流母线的副边旋转分段CPT系统，构建了多端口电容耦合的数学模型与等效电路，实现了相邻整流输出电压的叠加。实验结果表明，系统在整个旋转过程中输出电压基本恒定，电压由47 V降至41 V，最大变化率为12...
解读: 该三直流母线分段CPT技术对阳光电源旋转类设备供电场景具有重要参考价值。在新能源汽车产品线，可应用于电机轴端传感器、旋转编码器等设备的无接触供电，避免滑环磨损；在大型储能系统PowerTitan中，可用于旋转散热风机、转动监测装置的持续供电。该技术通过三母线叠加实现12.77%的低电压波动率，可借鉴...
一种基于TKAN的光伏阵列输出功率异常检测方法
An Anomaly Detection Method for the Output Power of Photovoltaic Arrays Based on TKAN
Tingting Pei · Lei Jiang · Wei Chen · Haiyan Zhang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月
当今，光伏发电系统面临的最大挑战之一是使其保持在理想的发电效率下运行。为实现这一目标，对光伏阵列输出功率进行异常检测对于确保系统的可靠性和安全性至关重要。本文提出了一种基于时间柯尔莫哥洛夫 - 阿诺尔德网络（TKANs）的光伏阵列输出功率异常检测方法。首先，通过选取光伏阵列输出功率、环境温度、组件温度和辐照度的时间序列作为输入特征，构建光伏阵列参数数据集。其次，通过获取环境信息和运行参数的边界值，并将其缩放到 0 - 1 的范围，对光伏阵列参数数据集进行特征归一化处理。然后，使用 TKAN 神经...
解读: 该TKAN异常检测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有直接应用价值。可集成至SG系列光伏逆变器的智能诊断模块，通过时序特征分析实时监测组串级输出功率异常，提前识别遮挡、热斑、组件失效等故障模式。相比传统阈值法，该方法的动态权重机制能适应不同天气条件下的功率波动特性，显著降低误报率。可...
增强型N极性深凹槽GaN高电子迁移率晶体管实现创纪录的小信号性能
Enhancement Mode N-Polar Deep Recess GaN HEMT With Record Small Signal Performance
Oguz Odabasi · Md. Irfan Khan · Xin Zhai · Harsh Rana 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
在本信函中，我们报道了一种新型增强型 N 极性深凹槽（NPDR）氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）。通过结合原子层蚀刻（ALE）和湿法蚀刻进行凹槽蚀刻实现了增强型模式操作。采用了具有高介电常数和高击穿场的 HfSiO 栅极电介质。通过等离子体辅助分子束外延（PAMBE）在低位错密度的轴向 N 极性 GaN 衬底上生长了外延结构。结果，在栅长（LG）为 75 nm 的情况下，实现了真正的常关操作，阈值电压为 +0.8 V，峰值饱和漏极电流为 1.5 A/mm，跨导为 0.55 S/mm...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项增强型N极深槽GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术实现了真正的常关断（E-mode）特性，阈值电压达+0.8V，这对光伏逆变器和储能变流器的安全性和可靠性至关重要。相比传统常开型器件，增强型器件在系统失效时自动断开，可显著降低光伏和储能系统的安全风险。 该器...
基于热电冷却器的β-Ga2O3肖特基势垒二极管主动热管理
Active Thermal Management for β-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes Based on Thermoelectric Coolers
Longbing Yi · Xuefeng Zheng · Fang Zhang · Shaozhong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
鉴于β - Ga₂O₃的热导率较低，有效散热对于维持其高输出功率和可靠性至关重要。本研究采用实验和数值方法，提出了一种使用热电冷却器（TEC）的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD）有源热管理模型。SBD产生的热量可通过热电（TE）材料的珀尔帖效应有效散发到周围环境中。实验结果表明，当TEC输入电流为6 A时，即使SBD输出功率达到25 W，管壳温度仍保持在25℃以下，与TEC关闭时相比，结温最大降低了74.5℃。当TEC输入电流为3 A时，SBD的净输出功率达到11.8 W，提升比例为3...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于热电制冷器的β-Ga2O3肖特基二极管主动热管理技术具有重要的战略意义。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体材料，其击穿电压可达Si器件的10倍以上，理论上能够显著提升光伏逆变器和储能变流器的功率密度与效率。然而，其固有的低热导率（约为SiC的1/10）一直是制约商业化...
改进有源配电网中无直流源Y型级联H桥变换器的故障电弧抑制能力并最小化所需功率
Improved Fault Arc Suppression Capability and Minimized Required Power of Y-Type Cascaded H-bridge Converters without DC Sources in Active Distribution Networks
Bin-Long Zhang · Mou-Fa Guo · Mohammadreza Lak · Chih-Min Lin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
无直流源的三相级联H桥变换器CHC可通过Y连接在有源配电网中抑制单相接地SPG故障电弧。然而其直流电压维持方法导致输出零序电流误差，在实践中造成电弧抑制失效并需要CHC的大功率。提出一种Y型CHC的新实现方法以改善故障电弧抑制能力并最小化所需输出功率。该方法中连接到地的一个CHC桥臂控制为电压源，其输出电压矢量垂直于电弧抑制所需零序电流的参考矢量。连接到配电网两个非故障相的另外两个CHC桥臂控制为电流源，其输出电流矢量垂直于其两端电压，且其输出电流矢量之和等于电弧抑制所需零序电流的参考矢量。因此...
解读: 该Y型CHC故障电弧抑制研究对阳光电源配电网解决方案有重要参考价值。改善电弧抑制能力并最小化所需功率的技术目标与阳光电源在配电网安全和经济性方面的产品定位一致。无直流源CHC通过仅输出无功功率维持直流电压的控制策略可应用于阳光ST系列储能变流器在配电网中的灵活应用。消除零序电流误差提高电弧抑制成功率...
基于硅基氮化镓HEMT的D波段功率放大，实现10 V下0.67 W/mm输出
GaN-on-Si HEMT for D-Band Power Amplification Demonstrating 0.67 W/mm at 10 V
作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月
本快报报道了一款硅基氮化镓（GaN-on-Si）高电子迁移率晶体管（HEMT）在D波段的功率放大情况。一款栅长（${L}_{g}$）为140纳米的硅基氮化铝/氮化镓/氮化铝镓（AlN/GaN/AlGaN）金属 - 绝缘体 - 半导体（MIS） - HEMT实现了最大漏极电流（${I}_{\textit {dmax}}$）为2.0安/毫米、最大跨导（${g}_{\textit {mmax}}$）为0.65西/毫米，以及截止频率（${f}_{T}$）/最高振荡频率（${f}_{\textit {ma...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-on-Si HEMT在D波段功率放大领域的突破具有重要的技术参考价值，尽管其直接应用场景与公司当前主营业务存在差异。 该研究展示的GaN-on-Si技术在123 GHz频段实现0.67 W/mm的功率密度，主要面向6G通信等sub-THz应用。对于阳光电源而言...
改进原边控制策略提升自主分数阶无线电力传输系统的简化控制与错位容忍度
Enhancing Simplified Control and Misalignment Tolerance in Autonomous Fractional-Order Wireless Power Transfer System With an Improved Primary-Side Control Strategy
Wentao Shi · Hai Lan · Dan Li · Dong Guo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对无人机与自动导引车无线充电应用中线圈偏移导致输出功率不稳定的问题，自主分数阶无线电力传输（FOWPT）系统虽具潜力，但仍存在频率控制中临界耦合强度受限、需采样大而畸变的线圈电压信号及特定参数下输出功率依赖耦合强度等挑战。本文通过理论推导建立输出功率与系统参数的定量关系，提出一种将采样点与控制变量转移至逆变器侧的改进原边控制策略，通过调控逆变器输出有功功率恒定，实现错位下的稳定输出。该方法无需分数阶电容转换，简化了控制逻辑，降低了采样难度，提升了控制精度与调节范围。仿真验证了所提策略的有效性，...
解读: 该改进原边控制的分数阶无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。针对AGV、无人机等移动设备的无线充电场景，所提原边控制策略可直接应用于充电桩产品的无线充电模块设计，通过逆变器侧有功功率调控实现0.14-0.6宽范围耦合系数下输出功率波动仅4.5%，显著提升错位容忍度。该方法简化控...
基于SiC/派瑞林衬底的异质集成柔性GaN射频功率放大器
Heterogeneously Integrated Flexible GaN RF Power Amplifier on SiC/Parylene Substrate
Wenhao Zheng · Qingzhi Wu · Zhen Zhao · Ziyu Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月
柔性射频（RF）系统的发展增加了对高功率柔性氮化镓（GaN）放大器的需求。在本文中，提出了一种利用碳化硅（SiC）/聚对二甲苯异质集成衬底的异质集成工艺，用于制造柔性射频GaN功率放大器（PA）。在该制造工艺中，首先在厚度为<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$100...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项柔性GaN射频功率放大器技术虽然聚焦于通信领域，但其底层的异质集成工艺和材料创新对我司在功率电子领域的技术演进具有重要参考价值。 该技术采用SiC/Parylene异质集成基板方案，通过将SiC衬底减薄至5微米并与柔性Parylene层结合，在保持柔性的同时显著改善了...