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一种用于可扩展电力电子系统高效仿真的分层多区域混合等效方法
A Hierarchical Multiarea Hybrid Equivalent for Efficient Simulation of Scalable Power Electronics Systems
Cheng Jin · Kangli Liu · Zhendong Ji · Pengyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种用于大规模电力电子系统时域电磁暂态仿真的分层多区域混合等效电路划分框架。通过引入链接分区和分层分区树概念，实现了多区域混合等效（MAHE）的分层应用，有效提升了复杂电力电子系统仿真效率与可扩展性。
解读: 该研究提出的分层仿真技术对于阳光电源的研发具有重要价值。随着PowerTitan系列大型储能系统及组串式逆变器在电站级应用中规模不断扩大，系统级电磁暂态仿真面临计算压力。该方法能显著提升大规模光储电站并网仿真效率，特别是在分析构网型（GFM）控制策略与弱电网交互稳定性时，可缩短研发周期。建议将其引入...
一种针对超声换能器负载波动的抗扰匹配方法
A High-Tolerance Matching Method Against Load Fluctuation for Ultrasonic Transducers
Jin-Dong Wang · Jia-Jia Jiang · Fa-Jie Duan · Shuo-Ya Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
声学负载的波动会显著削弱超声系统的性能。为简化解决该问题，本文考虑了与超声换能器性能相关的主要输入输出变量，并提出了一种基于仅含一个电容和一个电感的简单LC匹配网络的详细数学模型，通过该模型确定了新的谐振频率。
解读: 该文献研究的LC阻抗匹配与谐振频率调节技术，在电力电子拓扑设计中具有通用参考价值。虽然超声换能器与阳光电源的核心产品（光伏逆变器、储能PCS）应用场景不同，但其针对负载波动提出的鲁棒性匹配方法，可为阳光电源在研发高频DC-DC变换器或特定工业电源模块时，优化谐振电路设计、提升复杂工况下的系统稳定性提...
电力电子系统的多区域混合等效方法
Multiarea Hybrid Equivalent for Power Electronics System
Cheng Jin · Kangli Liu · Jianfeng Zhao · Zhendong Ji 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种多区域混合等效（MAHE）电路划分方案，通过将串联、并联及混合连接的电力电子模块解耦为更小的独立子电路，解决了复杂网络中计算效率低的问题。MAHE方案将各分区的串并联部分与内部电路分离，有效提升了复杂电力电子系统的仿真与分析效率。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）具有重要意义。随着光储系统功率密度和复杂度的提升，系统内部多模块并联/串联的交互分析难度加大。MAHE方案能显著提升研发阶段的电路仿真效率，缩短复杂拓扑（如多电平、多模块并联）的开发周期。建议研发团队将其应用于iSolar...
用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络
Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites
Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的相场模拟方法，用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型，通过嵌入控制方程和物理约束，显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证，所提模型可优化填料分布与微观结构，实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。
解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件，该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构，提升储能密度并降低介电损耗，直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...
基于人工智能的电力电子变换器开路故障诊断：最新进展与未来展望
Artificial Intelligence-Based Open-Circuit Fault Diagnosis for Power Electronic Converters: Recent Advances and Future Prospects
Kangli Liu · Jingyang Zhou · Cheng Jin · Peng Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文探讨了人工智能（AI）在电力电子变换器开路故障诊断中的应用。针对变换器故障定位与识别这一关键问题，AI算法提供了高效的新型解决方案，对保障电力电子系统的稳定运行具有重要意义。
解读: 故障诊断技术是提升阳光电源产品可靠性的核心。对于组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统，引入AI驱动的开路故障诊断算法，可实现故障的实时预警与精准定位，显著降低运维成本（O&M），提升iSolarCloud平台的智能化水平。建议研发团队将该技术集成至功率模块驱动...
基于零序分量的永磁同步电机匝间短路故障在线诊断
Online Interturn Fault Diagnosis of Permanent Magnet Synchronous Machine Using Zero-Sequence Components
Jun Hang · Jianzhong Zhang · Ming Cheng · Jin Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种永磁同步电机（PMSM）匝间短路故障的在线诊断方法。通过建立含匝间故障的PMSM数学模型，深入分析了电机中的零序电压与零序电流分量。在此基础上，定义了新的故障指标，有效消除了转速变化对诊断结果的影响。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的故障诊断，与阳光电源的风电变流器及储能系统中的电机驱动控制具有技术关联性。虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换，但随着风电变流器和储能系统对电机驱动控制要求的提高，该故障诊断方法可提升变流器在电机侧的保护精度。建议研发团队关注该方法在风电变流器驱动控制中的...
一种用于大规模电力电子系统区域折叠的电磁暂态仿真方法
A Region-Folding Electromagnetic Transient Simulation Approach for Large-Scale Power Electronics System
Cheng Jin · Zhendong Ji · Kangli Liu · Wenzhe Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种区域折叠电磁暂态仿真方法，旨在提升大规模电力电子系统的仿真速度。通过采用回路撕裂法解耦功率电子模块间的连接，并利用相同结构模块的分组与预计算技术，有效避免了矩阵求逆的重复计算，显著提高了复杂电力电子系统的仿真效率。
解读: 该仿真方法对阳光电源的大规模光伏电站及大型储能电站（如PowerTitan系列）的研发具有重要意义。随着电站容量的增加，系统级仿真面临巨大的计算压力，该方法通过回路撕裂和预计算技术，能显著缩短组串式逆变器阵列及大规模PCS并联系统的仿真周期。建议研发团队将其引入iSolarCloud仿真平台或产品设...
考虑电解槽温度变化特性的离网氢电耦合系统功率管理
Power Management for Off-Grid Hydrogen-Electric Coupling System Considering Electrolyzer Temperature-Varying Characteristics
Yanghong Xia · Haoran Cheng · Jin Wang · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文针对碱性电解槽（AWE）在离网制氢系统中因升温缓慢导致启动延迟、可再生能源利用率低的问题，提出了一种功率管理策略。该方法通过优化功率分配，有效解决了电解槽温度上升期的能源浪费，提升了离网氢电耦合系统的整体运行效率。
解读: 该研究关注离网场景下的氢电耦合与功率管理，与阳光电源的“光储氢”一体化战略高度契合。针对电解槽温度特性进行功率优化，可直接应用于PowerTitan等储能系统与制氢电源的协同控制中。建议研发团队将此温控动态模型集成至iSolarCloud平台，通过预测性功率调度提升系统在极端离网环境下的能源利用率，...
一种用于电感电流减小的始终双路径工作单模Buck-Boost变换器
A Single-Mode Buck–Boost Converter With Always-Dual-Path Operation for Inductor Current Reduction
Ji Jin · Yufa Zhou · Weiwei Xu · Lin Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种用于移动设备的电池转3.4V Buck-Boost变换器。该变换器采用两个飞跨电容、一个电感和六个开关管。通过飞跨电容在电感充放电阶段分担电流，有效降低了电感电流应力，提升了变换效率。
解读: 该文献提出的双路径Buck-Boost拓扑主要针对低压、小功率移动设备场景，与阳光电源目前主营的兆瓦级光伏逆变器及工商业/电网侧储能系统（如PowerTitan、PowerStack）在功率等级和应用场景上存在较大差异。然而，其通过飞跨电容分担电感电流以减小磁性元件体积的思路，对阳光电源户用储能产品...
氮化镓高电子迁移率晶体管
GaN-based HEMTs）击穿特性表征方法分析
Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线，分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现，在七种常规击穿曲线中，仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现，并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法，对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中，以更精准地评估器件在极端...
不同PWM模式下三相电压源逆变器共模与差模性能的分析表征
Analytical Characterization of CM and DM Performance of Three-Phase Voltage-Source Inverters Under Various PWM Patterns
Yang Huang · Jared Walden · Andrew Foote · Hua Bai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文针对电机驱动系统中的共模(CM)和差模(DM)信号，提出了一种基于双傅里叶积分(DFI)的共模电压(CMV)分析模型，适用于多种脉宽调制(PWM)方案。该模型为深入理解逆变器电磁兼容性(EMC)及电流特性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有重要意义。在电力电子系统中，CMV引起的漏电流是影响光伏系统安全及电磁兼容性的关键因素。通过DFI分析模型，研发团队可优化PWM调制策略，在设计阶段即有效抑制共模干扰，降低对滤波器体积的要求，从而提升PowerTitan...
一种低输出频率下嵌套中点钳位变换器的电压平衡空间虚拟矢量调制方法
A Space Virtual-Vector Modulation With Voltage Balance Control for Nested Neutral-Point Clamped Converter Under Low Output Frequency Conditions
Longcheng Tan · Bin Wu · Mehdi Narimani · Dewei Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
嵌套中点钳位（NNPC）变换器作为一种四电平拓扑，适用于中压大功率场景。其优势在于无需器件串联即可实现宽电压范围运行，且相比传统四电平拓扑减少了二极管和电容数量。然而，该拓扑在低输出频率下存在严重的电容电压平衡问题。本文提出了一种空间虚拟矢量调制策略，有效解决了该问题。
解读: 该研究针对NNPC四电平拓扑的电压平衡控制，对阳光电源的中压大功率逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，多电平拓扑能有效降低开关损耗并提升电能质量。该虚拟矢量调制技术可优化阳光电源在大功率变流器低频运行（如电...
最大化650V p-GaN栅极HEMT性能：动态导通电阻表征与电路设计考量
Maximizing the Performance of 650-V p-GaN Gate HEMTs: Dynamic RON Characterization and Circuit Design Considerations
Hanxing Wang · Jin Wei · Ruiliang Xie · Cheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文系统表征了650V/13A增强型p-GaN栅极功率晶体管。重点评估了静态与动态（开关）条件下的导通电阻（RON）和阈值电压（VTH）。研究发现动态RON对栅极驱动电压（VGS）的依赖性与静态RON存在显著差异，为高频高效电力电子变换器的设计提供了关键参考。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增加，GaN器件的应用已成为技术演进的关键。本文对650V p-GaN器件动态RON的深入表征，直接指导了高频开关电路的设计与驱动优化，有助于降低逆变器损耗并缩小体积。建议研发团队在下一代高频组串式...
一种用于双三相电机驱动系统全调制范围的新型零/减小共模电压调制方案
A Novel Zero/Reduced Common-Mode Voltage Modulation Scheme for a Dual Three-Phase Motor Drive System in Full Modulation Span
Yang Huang · Jared Walden · Ximu Zhang · Yu Yan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
共模电压（CMV）是现代电机驱动系统中的关键问题。本文针对双三相电机驱动系统，提出了一种新型脉宽调制（PWM）方案，旨在全调制范围内实现零或减小的共模电压。通过扩展电机相数，该方案有效克服了传统三相结构在抑制CMV方面的物理限制。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的共模电压抑制，虽然阳光电源核心业务为光伏与储能逆变器，但其底层功率变换技术（如PWM调制策略、多电平拓扑）与电机驱动具有高度同源性。该调制方案中关于降低共模电压的思路，可借鉴应用于阳光电源的高功率密度组串式逆变器或大型储能PCS，以优化电磁兼容性（EMC）设计，减少漏电流，...
基于强化学习的CANFIS控制器自适应切负荷用于频率恢复准则导向控制
Reinforcement Learning Based Adaptive Load Shedding by CANFIS Controllers for Frequency Recovery Criterion-Oriented Control
Hao Yang · Bo Jin · Zhaohao Ding · Zhenglong Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
为满足电网导则中严格的频率恢复准则（FRC），本文提出一种面向受端电网的实时自适应切负荷方法。构建基于协同自适应神经模糊推理系统（CANFIS）的切负荷控制器，以母线频率的幅值偏差和恢复时间偏差作为反馈信号，实现智能切负荷决策。引入基于强化学习的确定性策略梯度（DPG）算法优化控制器性能，在最小切负荷成本下确保频率恢复满足FRC，并提升鲁棒性。通过在负荷站部署CANFIS控制器形成分散式控制策略，可实时自适应决策切负荷的时机、位置、量值与轮次。省级受端电网仿真验证了该方法的有效性与适应性。
解读: 该自适应切负荷技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。CANFIS控制器结合强化学习的频率响应策略可直接集成到储能系统的电网支撑功能中，增强构网型GFM控制的频率调节能力。通过实时监测母线频率偏差，储能系统可智能决策放电功率和持续时间，在满足电网FRC要求的同...
使用随机对偶动态规划设计考虑多重耦合不确定性及年末留蓄的水-风-光能源系统长期运行策略
Using stochastic dual dynamic programming to design long-term operation policy of hydro-wind-solar energy systems considering multiple coupled uncertainties and end-of-year carryover storage
Xiaoyu Jin · Chuntian Cheng · Shubing Cai · Lingzhi Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393
摘要 具有水库调节能力的水电在平衡日益增长的波动性可再生能源（VRE）季节性变化方面正变得愈发重要。然而，VRE的季节性变化与随机性同来流的随机特性相互耦合，使得在当前调度周期内制定与发电决策相关的长期水电运行策略以及对未来年末留蓄水量的控制变得极具挑战性。为应对这些挑战，本文提出一种基于随机对偶动态规划（SDDP）的框架，用于设计长期水-风-光互补运行策略。来流和VRE出力的不确定性通过两种不同的方法进行刻画：马尔可夫链（Markov chain）和自回归滑动平均模型（AutoRegressi...
解读: 该随机动态规划框架对阳光电源水光储互补系统具有重要价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统可替代部分水电调节功能,通过多时间尺度优化策略平抑光伏出力波动。研究中的马尔可夫链预测方法可集成至iSolarCloud平台,实现风光水储联合调度的智能决策。特别是跨年库容管理思想,可应用于大规模储能...
基于多智能体优化的水电主导型水-风-光供应系统短期发电调度模型
Multiagent optimization for short-term generation scheduling in hydropower-dominated hydro-wind-solar supply systems with spatiotemporal coupling constraints
Hongye Zhao · Shengli Liao · Benxi Liu · Zhou Fang 等7人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
摘要 随着电力需求的增长以及水电、风电和太阳能的快速发展，以水电为主的水-风-光供应系统（HHWSSSs）联合调度已成为电力系统领域的研究重点。然而，HHWSSSs内部精细的调度要求、复杂的约束条件以及时空耦合关系等独特特征，给短期发电调度（STGS）带来了显著挑战，包括整体优化计算时间过长、模型构建困难以及求解精度低等问题。为此，本文提出一种多智能体优化模型，以高效应对上述问题。首先，基于大系统分解原理，将HHWSSS的集中式优化转化为多智能体系统的协同运行，并利用根植于流域特征的分层分解策略...
解读: 该多智能体优化调度技术对阳光电源具有重要应用价值。针对水风光互补系统的时空耦合约束问题,可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同调度优化。其分层解耦策略可提升PowerTitan储能系统在多能源场景下的实时响应效率,IADMM算法思想可融入iSolarCloud平台实现分布式能源智能协调...
用于支持快速动态运行的带DC/DC接口电解系统的功率控制器设计：基于模型与实验的研究
Power controller design for electrolysis systems with DC/DC interface supporting fast dynamic operation: A model-based and experimental study
Xiang Cheng · Jin Lin · Mingjun Zhang · Liandong Sh 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 由波动性与间歇性可再生能源供电的电解系统，若能快速且准确地跟踪功率指令信号，对于可再生电能制氢（ReP2H）工厂中的能量管理以及作为虚拟电厂（VPP）参与电网频率调节具有重要意义。然而，由于存在电双层（EDL）效应，电解堆功率的变化相对于电流变化存在显著滞后（数秒甚至超过20秒）。这一特性限制了电解系统作为电网灵活负荷的进一步应用。通过在直接连接电解堆的电力电子接口中设计合适的功率控制器以替代传统的电流控制器，有望提升电解堆功率的快速动态响应能力。本文提出了一种统一的碱性水电解（AWE）系...
解读: 该电解制氢功率控制器技术对阳光电源储能-制氢耦合系统具有重要价值。论文提出的功率控制器可将电堆响应时间缩短至0.2秒级,突破传统电流控制模式的双电层效应限制,这与阳光电源ST系列PCS的快速功率调节能力高度契合。技术可应用于:1)PowerTitan储能系统与电解槽的DC/DC接口优化,实现可再生能...
基于物理约束长短时记忆网络的能源转型背景下梯级水电站长期运行管理
Managing long-term operation of cascade hydropower plants under energy transition with physics-constrained long-short term memory networks
Zhipeng Zhao · Zhihao Deng · Xiaoyu Jin · Zebin Ji 等6人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393
摘要 在能源转型进程中，风电和太阳能发电的大规模增长将加剧维持电网连续负荷-发电平衡以确保电网稳定性的复杂性。水电可作为整合风能与太阳能的低碳灵活性电源，但季节性径流波动以及多重耦合不确定性将深刻影响传统水电运行方式。本文提出一种新的模拟–优化–学习耦合方法，用以应对不确定性及非线性动态水电运行特性，从而提取能源转型背景下梯级水电站的长期运行规则。该方法包含三个关键步骤：模拟阶段，采用Kirsch–Nowak径流生成模型与ARIMA模型刻画水文与气象不确定性；优化阶段，构建目标驱动的最优模型，考...
解读: 该研究对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)与光伏逆变器(SG系列)协同优化具有重要价值。文中提出的物理约束LSTM网络可应用于iSolarCloud平台,实现水-风-光混合系统的智能调度。研究揭示的水电时空调节特性为储能系统功率平滑策略提供借鉴,PCLSTM算法可优化GFM/V...
基于梯级水电主动调节并考虑多输电通道约束的水光互补调度
Hydro-photovoltaic complementary dispatch based on active regulation of cascade hydropower considering multi-transmission channel constraints
Zhipeng Zhao · Zhihui Yu · Yongxi Kang · Jin Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
水电和光伏发电作为中国两大主导的可再生能源，在电力系统中具有显著的互补价值，对实现碳减排和应对气候变化至关重要。然而，大规模光伏并网加剧了负荷波动增大、系统灵活性需求提升以及输电阻塞管理困难等一系列关键问题。为应对上述挑战，本文提出了一种适用于水光互补系统（HPCS）的中短期调度方法，充分利用梯级水电的调节灵活性以及水光之间的互补潜力。首先，构建了一个数学优化模型，以削峰填谷为目标，综合考虑了梯级水电站的水力-电气耦合约束及其在应对光伏出力不确定性时的主动调节约束，旨在优化HPCS的联合运行，利...
解读: 该水光互补调度技术对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究中的主动调节策略可启发我司开发更智能的GFM/GFL控制算法,通过PowerTitan储能系统替代或增强水电灵活性调节功能,应对大规模光伏接入带来的负荷波动。多通道阻塞管理方法可优化iSolarCloud平台的预测性...