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基于嵌套快速同步求解的大规模光伏电站实时建模方法
Real-Time Modeling Method for Large-Scale Photovoltaic Power Stations Using Nested Fast and Simultaneous Solution
Shiwei Xia · Jianzhong Xu · Linhong Guo · Shengwei Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
实时仿真是验证大型光伏电站性能的重要手段,但它面临着精度、仿真规模和硬件资源之间的矛盾。为解决这一问题,本文提出了一种大型光伏电站实时建模方法。该方法通过引入嵌套快速同步求解(NFSS)在单元级构建接口并在电站级优化求解过程,能够实现高精度、适用性良好的实时仿真。同时,搭建了基于现场可编程门阵列(FPGA)硬件的仿真平台,以验证其正确性和可扩展性。与同规模光伏电站的离线模型相比,最大相对误差小于 4%。此外,在 2.5 微秒的时间步长内实现了 100 个单元电站的实时仿真。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于FPGA的大型光伏电站实时建模技术具有重要的战略价值。该技术通过嵌套快速同步求解(NFSS)方法,在2.5微秒时间步长内实现了100个单元的实时仿真,相对误差小于4%,这为我们的光伏电站集成解决方案提供了关键的验证工具。 对于阳光电源而言,这项技术的应用价值体现在...
基于无源开通延迟时间积分器的中压SiC MOSFET在线高精度结温测量
High-Accuracy Online Junction Temperature Measurement of Medium-Voltage SiC MOSFETs Based on Passive Turn-On Delay Time Integrator
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本信函介绍了一种基于无源导通延迟时间($t_{d,on}$)积分器的新型非侵入式高精度中压碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)在线结温($T_j$)测量方法。与以往研究不同,所提出的基于无源$t_{d,on}$积分器的方法无需使用大栅极电阻即可实现高精度的在线$T_j$测量。此外,该方法倾向于跟踪多芯片功率模块中所有芯片的最高$T_j$。最后,在自主研发的 3.3 kV 半桥 SiC MOSFET 模块上进行的实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明,所提方法...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于被动开通延迟时间积分器的中压SiC MOSFET结温在线测量技术具有重要的应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中,功率器件的热管理一直是影响系统可靠性和寿命的关键因素,特别是随着3.3kV及以上中压SiC器件在1500V光伏系统和中压储能系统中的广泛应用。 ...
基于β-Ga₂O₃的热中子探测器演示
Demonstration of β-Ga2O3-Based Thermal Neutron Detector
Xiangdong Meng · Xinyi Pei · Yuncheng Han · Na Sun 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
利用超宽带隙半导体(如氧化镓(Ga₂O₃)和金刚石)的紧凑型、高精度、耐用型热中子探测器,在恶劣环境下对核反应堆进行安全、长期的堆芯附近监测方面具有巨大潜力。然而,实现低器件漏电流和高效中子探测仍然是一项重大挑战。在这项工作中,我们展示了首个基于大面积(9平方毫米)p - NiO/β - Ga₂O₃异质结二极管的热中子探测器。该器件的界面陷阱密度较低,这通过轻微的电容 - 频率色散和低1/f噪声等效功率得以证明,从而实现了超低漏电流(在 - 200 V时为10⁻⁸ A)。因此,它对α粒子(5.4...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于β-Ga2O3的热中子探测器技术虽然聚焦于核辐射监测领域,但其底层的超宽禁带半导体材料技术与我们在功率电子器件领域的发展方向存在重要关联性。 β-Ga2O3作为新一代超宽禁带半导体材料,其禁带宽度达4.8eV,远超碳化硅(3.3eV)和氮化镓(3.4eV)。论文展...
基于可控磁通原理的动态调谐电路用于无线充电系统的谐振补偿
Resonance Compensation for Wireless Charging System Using a Dynamic Tuning Circuit Based on the Principle of Controllable Magnetic Flux
Zhenjie Li · Yingkai Liu · Pengfei Xue · Yuhong Bai 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
由于元件容差和老化导致的谐振槽路失谐会影响无线充电系统的工作性能。本文提出一种基于可控磁通原理的动态调谐电路(DTC),可恢复系统谐振状态,具备连续电容调节能力、高精度、低电压/电流应力及优良的参数主动抗扰能力。深入分析了DTC的结构、工作原理及其核心部件——可控磁通电感(CMFI),并研究了参数设计方法与灵敏度特性。给出了闭环控制策略、谐振状态判据及动态调谐单元的实现电路。仿真验证了DTC的可行性,实验结果表明,在负载变化及原边谐振元件参数偏移时,采用DTC可显著提升输出功率,效率略有下降,实...
解读: 该动态调谐技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。可控磁通电感(CMFI)实现的连续电容调节能力,可直接应用于新能源汽车OBC充电机和无线充电桩产品,解决谐振槽路因元件老化和温度漂移导致的失谐问题。98.5%的调节精度和低电压应力特性,可提升充电系统在宽负载范围内的功率传输稳定性。该技术的参数...
采用快速平滑二阶滑模控制与神经模糊估计及变增益鲁棒精确输出微分器的风能转换系统性能增强
Enhanced wind energy conversion system performance using fast smooth second-order sliding mode control with neuro-fuzzy estimation and variable-gain robust exact output differentiator
Ameen Ullah · Safeer Ullah · Tanzeel Ur Rahman · Irfan Sami 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风能转换系统(WECS)常因风速的随机性和间歇性而面临挑战,导致发电输出功率与波动的电力负载需求之间出现不匹配。为有效应对这一问题,先进的最大功率点跟踪(MPPT)策略对于最大化功率提取至关重要。本研究提出了一种基于快速平滑二阶滑模控制(FSSOSMC)的新型MPPT方法,旨在优化与永磁同步发电机(PMSG)耦合的3 kW定桨距变速WECS的功率输出。为了在系统参数存在不确定性与非线性的情况下仍保持控制的鲁棒性,采用了基于Takagi–Sugeno–Kang(TSK)模糊推理系统的离线神经...
解读: 该快速平滑二阶滑模MPPT技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其98.9%的系统效率和98.2%的跟踪精度显著优于传统方法,可应用于SG风电变流器优化最大功率点跟踪算法。神经模糊估计与鲁棒微分器的融合控制策略,可移植至ST系列PCS的GFM控制中,提升新能源波动工况下的动态响应速度(...