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磁控溅射NiOx用于钙钛矿太阳能电池
Magnetron sputtering NiOx for perovskite solar cells
Xiangyi ShenXinwu KeYingdong XiaQingxun GuoYonghua Chen · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其优异的光电转换效率和低成本制造潜力成为可再生能源领域的研究热点。空穴传输层(HTL)是PSCs的关键组成部分,显著影响器件整体性能。磁控溅射NiOx因具有高载流子迁移率、优异稳定性及适用于大规模生产而备受关注。本文综述了磁控溅射NiOx作为PSCs空穴传输层的研究进展,系统总结了其薄膜基本特性、溅射工艺中影响光电性能的关键参数及相应器件性能,并重点探讨了NiOx与钙钛矿界面问题及其修饰策略。最后,分析了该技术面临的挑战与未来发展方向。
解读: 该磁控溅射NiOx技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。虽然当前SG系列逆变器主要配套晶硅组件,但钙钛矿电池的高效率、低成本特性符合光伏平价上网趋势。磁控溅射工艺的大规模生产适配性与阳光电源规模化制造能力高度契合。该技术在空穴传输层的界面优化思路可借鉴至功率器件封装界面设计,特别是SiC器件的...
一种适用于不对称故障下永磁直驱风电机组的动态等效方法
A Dynamic Equivalent Method for PMSG Based Wind Farms Under Asymmetrical Faults
Dongsheng Li1Zetian Zheng2Chen Shen1 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
提出了一种适用于不对称故障下直驱永磁同步发电机(PMSG)风电场的动态等效建模方法。首先根据PMSG在不对称故障下的有功功率特性进行聚类,针对不同集群构建单机等效模型,其中对具有斜坡恢复特性的机组引入多段斜率恢复的等效模型。同时,提出适用于对称与不对称故障的集电网络等效方法,并采用迭代仿真获取故障前所需的聚类判据。最后在改进的IEEE 39节点系统上验证了所提方法的有效性。
解读: 该动态等效建模方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和风电变流器的故障穿越控制策略优化,可借鉴其不对称故障下的有功功率特性聚类方法。通过引入多段斜率恢复模型,可提升PowerTitan等大型储能系统在电网故障期间的动态响应性能。该方法也可用于完善iSolarCl...
基于系统环境数据统计特性的戴维南等效参数辨识
Thévenin Equivalent Parameters Identification Based on Statistical Characteristics of System Ambient Data
Boying Zhou · Chen Shen · Kexuan Tang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
本文提出一种基于电力系统随机响应统计特性的戴维南等效参数(TEP)辨识新方法。该方法利用稳态下系统的自然随机波动数据,结合滑动窗口技术计算电压、电流与功率间的灵敏度参数,实现高精度、强鲁棒性的TEP辨识。不同于传统方法,本方法无需大扰动或人工注入信号,仅依赖系统固有波动,并支持基于本地电压、电流和功率测量的分布式实施,具有较高的工程应用价值。理论分析表明,该方法在低信噪比、测量不同步和数据共线性情况下仍具良好鲁棒性,仿真结果验证了其在多种实际场景下的有效性。
解读: 该戴维南等效参数辨识技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,可基于本地电压电流测量实时辨识电网等效阻抗,无需注入扰动信号即可评估并网点强度,为ST系列储能变流器的GFM/GFL控制模式自适应切换提供依据。在SG系列光伏逆变器中,该方法可利用自然功率波动识别...
基于Kolmogorov-Arnold网络的跟网型与构网型电力电子系统阻抗辨识
Kolmogorov-Arnold Network Based Impedance Identification of Power Electronic Systems with Grid Following and Grid Forming Control
Cao Shen · Fei Zhang · Wei Gu · Tao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
阻抗模型正被用于电力电子系统的稳定性分析。由于难以获取详细的控制器信息,因此很难推导解析阻抗模型。本文针对采用跟网型和构网型控制的并网变流器系统,提出了一种基于柯尔莫哥洛夫 - 阿诺尔德网络(KAN)和物理信息的阻抗识别方法。利用柯尔莫哥洛夫 - 阿诺尔德表示定理,所提出的两层 KAN 用可学习的单变量样条函数取代了固定的神经元权重,从而与具有相当精度的多层感知器相比,以更少的可训练参数和更浅的网络深度实现了通用逼近。通过实时数字仿真器中采用双馈感应发电机变流器的风电场验证了所提方法的有效性,并...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项基于Kolmogorov-Arnold网络(KAN)的阻抗识别技术具有重要的战略价值。当前,阳光电源的光伏逆变器、储能系统在大规模并网场景中面临日益复杂的稳定性挑战,特别是在构网型(Grid-Forming)和跟网型(Grid-Following)控制模式共存的新型电力...
中压中频变压器绕组内部电压振荡的起因分析与抑制方法
Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
中压中频变压器是大功率直流变换器的关键部件。然而,宽禁带半导体的超快开关速度会在中频变压器中引发电压振荡,增加一次绝缘局部放电的风险,并导致永久性击穿。现有研究主要关注端口处发生的电压振荡,但对绕组内部发生的电压振荡了解不足。本文提出了一种计算内部电压振荡的模型。与传统模型相比,该模型简单且首次考虑了铁芯的电能。据此,推导了基于物理原理的解析公式来计算电压振荡。基于该模型,分析了电压振荡、端口电压和变压器结构之间的关系。提出了振荡抑制方法并通过实验进行了验证。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文针对中压中频变压器内部电压振荡问题的研究具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心部件,中压中频变压器在阳光电源的大功率直流变换器产品中扮演关键角色,特别是在1500V光伏系统、集中式储能变流器以及新能源并网解决方案中应用广泛。 该研究的核心价值在于解决了宽...
基于韧性移动储能资源的微电网构建方法——考虑电-交-信网络互依性
Resilient mobile energy storage resources-based microgrid formation considering power-transportation-information network interdependencies
Jian Zhong · Chen Chen · Haochen Zhang · Wentao Shen 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389
摘要 智慧城市技术的发展加深了电力、交通与信息网络(PTINs)之间的相互作用。当前基于移动储能资源(MESR)的配电网(PDN)恢复方案通常忽略了PTINs之间的互依赖关系,从而制约了负荷的高效恢复。本文梳理了PTINs中若干关键交互因素,包括电力供需、交通效率、通信覆盖能力、电动汽车(EV)部署能力以及配电网可控性。在此基础上,构建了一个PTIN交互模型,用以揭示基于MESR恢复过程中的‘链式恢复效应’。进一步地,提出一种利用电动汽车(EVs)、移动储能系统(MESSs)和无人机(UAVs)...
解读: 该研究对阳光电源移动储能及微电网解决方案具有重要价值。论文提出的电力-交通-信息网络(PTIN)协同优化框架,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的智能调度策略。移动储能系统(MESS)与电动汽车协同恢复供电的思路,为阳光电源充电桩产品与储能系统集成提供新方向。基于UAV的通信覆...
含变流器接口电源的电力系统稳定边界:演化与转捩点
Stability Boundary of Power System With Converter Interfaced Generation: Evolution and Transition Point
Yiming Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Chen Shen · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月
近期研究表明,含换流器接口发电(CIG)的电力系统暂态失稳主要与不稳定周期轨道(UPO)有关,而非不稳定平衡点(UEP)。这种现象在弱电网中尤为显著,凸显了研究稳定边界主导因素从 UEP 向 UPO 转变过程的重要性。为此,本研究提出了一种基于能量 - 角度复向量的电力系统暂态稳定分析新框架。在此框架下,开展了稳定边界转变点识别和稳定裕度评估工作。研究发现,CIG 占比增加、系统强度降低以及 CIG 控制参数设置不当等参数条件的变化,可能导致 UPO 在塑造稳定边界中起主导作用,进而使基于 UE...
解读: 该稳定边界演化理论对阳光电源高渗透率新能源系统具有重要指导意义。针对ST系列储能变流器和SG光伏逆变器,UPO失稳机制分析可优化GFM/GFL控制策略的参数边界设计,避免系统运行点接近临界转捩点。在PowerTitan大型储能系统中,可基于拓扑变化特征建立稳定域实时监测模型,提前预警环面分岔风险。对...
用于锂离子电池故障诊断的零样本神经架构搜索微型实时紧凑型深度神经网络
Miniature Real-Time Compact Deep Neural Network With Zero-Shot Neural Architecture Search for Lithium-Ion Battery Fault Diagnosis
Zeyang Chen · Dezhi Xu · Chao Shen · Yujian Ye 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
电池储能系统(BESS)对于现代能源管理至关重要,有助于可再生能源整合和电网稳定。然而,BESS的故障诊断需要大量的手动网络调优。为克服这一问题,我们提出了一种用于BESS故障诊断的零样本神经架构搜索方法。首先,将神经网络分解为分段线性函数,并计算此类函数的拉德马赫复杂度。为防止批量归一化(BN)层反复缩放拉德马赫复杂度而使网络比较失效,利用BN层的方差来近似拉德马赫复杂度。最后,通过8位量化对选定的模型进行压缩,以便在移动设备上部署。该方法仅需0.51个GPU小时即可达到99.42%的准确率,...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项基于零样本神经架构搜索的锂电池故障诊断技术具有重要的工程应用价值。该技术通过Rademacher复杂度理论自动优化神经网络结构,在0.51 GPU小时内即可达到99.42%的诊断准确率,这为我们大规模储能电站的智能运维提供了高效解决方案。 该技术的核心优势在于三...
T型三电平逆变器相电流重构的相位延迟误差补偿方法
Phase Delay Error Compensation Method for Phase Current Reconstruction of T-type Three-Level Inverter
Yongpeng Shen · Haidong Guo · Keyi Guo · Pu Liu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
针对T型三电平逆变器中性点电流传感器相电流重构方法存在的不可观测区域及相位延迟误差问题,分析了基本电压矢量对应的三相电流斜率及相位延迟误差产生机理。基于伏秒平衡与合成零矢量原则,优化开关序列以获得充足采样窗口,消除中性点电流不可观测区域;通过引入第三次电流采样并结合动态电流双采样机制构建误差分量,在载波周期内实时补偿重构电流,实现相位延迟误差补偿。实验结果表明,该方法有效解决了不可观测区域与相位延迟误差问题,重构误差最低达2.85%,具有相位延迟小、重构精度高、无额外开关损耗等优点。
解读: 该相电流重构技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过优化开关序列消除不可观测区域,结合动态双采样机制实现相位延迟补偿,可将重构误差降至2.85%,直接提升三电平拓扑产品的电流检测精度。该方法无需增加硬件传感器,仅用中性点电流即可重构三相电流,降低成本的同时提高系统可...
基于Wasserstein距离的风电场异常风功率数据迭代清洗方法
An Iterative Cleaning Method for Abnormal Wind Power Data in Wind Farms Based on Wasserstein Distance
Yijun Shen · Bo Chen · Jianzheng Wang · Shichao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
风电机组功率曲线是评估其发电性能的重要指标,对风电场运行和电力系统调度具有重要意义。然而,机组停机、传感器故障和限电等因素导致大量异常值,给状态监测与功率预测带来挑战。针对异常数据特点,本文提出一种基于Wasserstein距离的风电场迭代清洗方法,结合神经网络与单调性约束,利用Wasserstein距离建模风速-功率关系并同步剔除异常点,使拟合曲线逐步逼近真实功率曲线。在数值模拟和十二个实测风电机组数据集上的实验表明,该方法在存在大量异常数据的情况下仍能构建高精度功率曲线模型,性能显著优于现有...
解读: 该风电数据清洗方法对阳光电源的风电变流器和智能运维系统具有重要应用价值。基于Wasserstein距离的异常数据识别技术可集成到iSolarCloud平台,提升风电场运行数据的质量和可靠性。具体可应用于:(1)风电变流器的功率曲线优化与效率提升;(2)iSolarCloud平台的智能诊断与预测性维护...
考虑多个稳定平衡点的含变流器并网发电的电力系统暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of the CIG-Embedded Power Systems Considering Multiple Stable Equilibrium Points
Yiming Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Chen Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
本研究聚焦于高比例换流器接口发电(CIG)接入的电力系统暂态稳定性。研究发现,在大扰动下,含CIG的电力系统可能呈现多稳定平衡点(SEP)特性。这一特性及其相关的稳定潜力在传统电力系统中尚未得到深入研究,主要原因在于传统上受大容量同步发电机物理限制的影响,普遍假设系统只有单一SEP。由于临界清除时间(CCT)在存在多SEP的情况下无法再用于判定系统暂态稳定性,因此提出了绝对失稳边界(AIB)条件。研究发现,如果系统轨迹越过AIB,电力系统在大扰动后将无法保持稳定。随后,引入能量函数来评估考虑多S...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要指导意义。多平衡点分析方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性控制优化,特别是在大规模新能源电站中的GFM控制设计。研究成果有助于提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的稳定运行能力,优化VSG控制策略,完善iSolar...
用于三相逆变器相电流重构的非对称空间矢量脉宽调制
Asymmetric Space Vector Pulse Width Modulation for the Phase Current Reconstruction in Three-Phase Inverters
Yongpeng Shen · Zhiwei Chen · Hongyuan Huang · Qiancheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
摘要:直流母线单电流传感器技术(SCST)因能降低成本和体积,在电机驱动系统中受到了广泛关注。然而,当直流母线单电流传感器技术与传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略结合使用时,扇区边界和低调制区域不可观测区域的电流重构会降低采样数据的准确性。本文针对三相两电平电压源逆变器提出了一种新型不对称空间矢量脉宽调制(ASVPWM)方法,该方法具有计算开销低、电流重构准确和采样频率恒定的特点。通过在不可观测区域随机移动逆变器的开关状态脉冲,应用该不对称空间矢量脉宽调制方法实现了完整的电流重构。此外,该方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项非对称空间矢量脉宽调制(ASVPWM)技术在直流母线单电流传感器相电流重构方面的创新,对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有显著的降本增效价值。 该技术通过单电流传感器替代传统三相电流传感器方案,可直接降低硬件成本约15-20%,同时减小系统体积,这对我们追求高功率...
基于切换系统理论的风电机组重复低电压穿越过程动态建模与稳定性分析
Dynamic Modeling and Stability Analysis for Repeated LVRT Process of Wind Turbine Based on Switched System Theory
Qiping Lai · Chen Shen · Dongsheng Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
风电汇集点与主电网之间显著的电气距离给弱电网连接的风电系统带来了挑战。已观测到一种由风力发电机组反复低电压穿越(LVRT)引发的新型电压振荡现象,这威胁到了此类电力系统的安全稳定运行。因此,探索该现象的动态演化机制并开发稳定性分析方法已成为当务之急。本文引入切换系统理论对反复低电压穿越过程进行动态建模、机理阐释和稳定性分析。首先,考虑外部连接阻抗和内部控制动态,建立了一种新型的风力发电机组网侧变流器(WT - GSC)切换系统模型,以定量表征电压振荡的演化动态和机理。随后,基于共同Lyapuno...
解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要参考价值。切换系统理论的建模方法可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的LVRT控制优化,特别是在弱电网条件下的多次连续故障场景。研究成果可用于改进阳光电源的GFM/GFL控制策略,提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网环境下的并网稳定性。通过...
一种具有等容与等温过程的新型耦合动力循环在内燃机中的性能优化与对比研究
Performance optimization and comparative study on a novel coupled power cycle featuring isochoric and isothermal processes in internal combustion engine
Ruizhao Gao · Kunteng Huang · Hongrui Li · Ruikai Zhao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332
开发具有更高热效率的热力循环是应对内燃机节能、环保和减排挑战的关键途径。然而,现有的内燃机优化循环仍受限于奥托循环、柴油循环和布雷顿循环等经典热力循环的基本局限性,导致循环性能提升遭遇瓶颈。得益于基于先进柔性材料的张力活塞技术,内燃机中的等温过程得以灵活实现。本文提出了一种新型循环——具有等容与等温过程的耦合动力循环,以提高平均吸热温度。基于热力学基本定律建立了热力学模型,并推导了理想气体的理想热效率方程。结果表明,热效率和可持续性指数均与压气机及活塞燃烧室的压力比呈正相关关系。相比之下,随着压...
解读: 该耦合动力循环技术通过等容-等温过程优化,热效率提升30%以上,为阳光电源储能系统热管理提供创新思路。ST系列PCS及PowerTitan在大功率运行时面临散热挑战,可借鉴其等温过程控制策略优化功率器件温度管理。该技术对压缩比的多目标优化方法,可应用于储能系统功率密度与效率的协同设计。结合SiC器件...
通过平衡光伏发电充电设施与农业实现能源采集的可持续发展
Sustainable development through the balancing of photovoltaic charging facilities and agriculture for energy harvesting
Hui Hwang Goh · Changhe Huang · Xue Liang · Haonan Xi 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 光伏发电(PV)与电动汽车(EV)为农村地区供能及推动可持续发展提供了可行的替代方案。然而,太阳能开发与农业用地之间存在竞争关系,因此必须在能源需求与土地保护之间寻求平衡。尽管农光互补型充电站具有发展潜力,但目前关于其运营模式、政策支持、利益相关者互动以及开发可行性方面的研究仍显不足。本研究结合可再生能源与充电基础设施补贴政策,采用政府与社会资本合作(PPP)模式,并运用演化博弈理论构建理论框架,探讨能源运营商、电动汽车用户和农民之间的策略互动关系。该模型综合考虑发电、充电及农业要素的影响...
解读: 该农光互补充电站研究对阳光电源光储充一体化解决方案具有重要价值。研究验证了7.4公顷土地可满足区域充电需求并年发电7906MWh,契合我司SG系列光伏逆变器+ST系列储能变流器+充电桩的集成方案。演化博弈模型揭示补贴政策对运营商参与度的关键影响,可指导iSolarCloud平台优化多方收益分配算法。...
城市形态对街区尺度办公建筑光伏发电潜力的综合影响:实际街区与设计基准
The comprehensive impact of urban morphology on the photovoltaic power generation potential of block-scale office buildings: Real blocks and design benchmarks
Gaomei Li · Yongzhong Chen · Qiuguo Hea · Minghao Wang 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 光伏建筑一体化是实现零碳建筑目标的关键途径。城市街区形态参数的差异会导致光伏发电潜力(PVGP)出现显著变化。因此,本文旨在建立一个五层次的PVGP评估方法体系,包括辐射潜力(RP)、安装潜力(IP)、技术潜力(TP)、经济潜力(EP)和碳减排潜力(CRP),并以武汉为例,量化形态指标对办公街区光伏发电潜力的综合影响。首先,本文基于Rhino&Grasshopper平台提出了一种创新的五层次PVGP评估方法;其次,采用建筑类型学方法对实际办公街区样本的形态类型进行分类;随后,量化了形态指标...
解读: 该研究对阳光电源建筑光伏一体化解决方案具有重要价值。研究量化了城市形态对光伏发电潜力的五级评估体系,可指导SG系列组串式逆变器在办公建筑场景的优化配置。多层板式建筑最优发电潜力(47.11kWh/m²/y)与经济回收期数据,为PowerTitan储能系统容量匹配提供设计基准。建筑屋顶-立面比等形态参...