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一种结合SCR和IGBT的有源Z源直流断路器
An Active Z-Source DC Circuit Breaker Combined With SCR and IGBT
Ji Shu · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Tianqi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对传统基于IGBT的直流断路器（DCCB）成本高昂的问题，本文提出了一种结合IGBT与SCR的有源Z源直流断路器（AZ-DCCB）。该拓扑利用SCR的低导通损耗特性与IGBT的主动关断能力，解决了SCR作为半控型器件无法主动关断的局限，为直流系统保护提供了更具成本效益的方案。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护方案具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及光伏直流汇流箱中，直流侧故障保护是核心安全环节。目前主流方案多依赖高成本IGBT，该AZ-DCCB拓扑通过SCR与IGBT的混合使用，有望在保证主动关断能力的同时显著降低系统BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在兆...
一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器
A Passive Thyristor-Based Hybrid DC Circuit Breaker
Jiawei He · Huijie Lyu · Bin Li · Ye Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
直流断路器（DCCB）是直流电网安全运行的关键技术。混合式直流断路器（HCB）结合了机械式与固态断路器的优势，在高压领域极具应用前景。目前，HCB的主断路支路通常采用IGBT配置，本文提出了一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器拓扑，旨在优化性能并降低成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS和大型光伏逆变器多采用IGBT作为核心功率器件，直流侧故障保护是系统安全的核心。引入基于晶闸管的混合式直流断路器技术，有望在保证快速切断故障电流的同时，降低高...
基于寿命的直流断路器压敏电阻选择程序
Lifetime-Based Selection Procedures for DC Circuit Breaker Varistors
Zhi Jin Zhang · Matthew Bosworth · Chunmeng Xu · Andrew Rockhill 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
压敏电阻常被用作直流断路器（DCCB）中的故障能量吸收元件，但其并非为此应用而设计。故障能量应力会严重影响压敏电阻的寿命，进而影响DCCB的可靠性。本文提出了两种方法，通过建立故障能量与压敏电阻寿命之间的联系，为DCCB中压敏电阻的选型和配置提供指导。
解读: 该研究对阳光电源的电力电子产品可靠性设计具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及高压直流侧应用中，直流断路器是保障系统安全的关键组件。压敏电阻作为核心保护器件，其选型直接关系到系统在故障工况下的生存能力。建议研发团队参考本文提出的寿命评估模型，优化储能PCS及光伏直流汇流箱中保护电路...
10-kV/15-kA强迫谐振式直流断路器的综合建模、优化与实验
Comprehensive Modeling, Optimization, and Experiment of 10-kV/15-kA Forced Resonant DC Circuit Breaker
Bei Zhang · Xiangyu Zhang · Jin Yang · Wei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
直流断路器（DCCB）是保障直流输电系统安全稳定的核心设备。强迫谐振式直流断路器（FR-DCCB）因仅需少量电力电子器件即可实现机械开关零电流开断而备受关注。本文针对10-kV/15-kA等级的FR-DCCB进行了建模、优化设计及实验验证，旨在提升直流系统的故障保护响应速度与可靠性。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及工商业/户用充电桩，尚未直接涉及高压直流输电侧的断路器产品，但该研究中关于电力电子器件在故障保护中的快速响应机制，对阳光电源未来布局大型储能电站（如PowerTitan系列）的直流侧保护策略、以及高压...
基于旁路双向晶闸管-电容抑制器的低压固态直流断路器设计
Low-Voltage Solid State DCCB Design Based on Bypassed Bidirectional Thyristor-Capacitor Suppressor
Mehdi Moradian · Rasool Peykarporsan · Tek Tjing Lie · Kosala Gunawardane · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型双向晶闸管-电容技术，用于低压固态直流断路器（SS-DCCB），旨在有效切断直流电流并抑制浪涌。该方法利用并联缓冲电容吸收开关瞬态能量，并在后续操作中释放存储能量，提升了直流保护的可靠性与效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要意义。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护与浪涌抑制成为提升系统安全性的关键。该拓扑结构可优化PCS内部直流母线的保护机制，减少对传统机械断路器的依赖，提升响应速度。建议研发团队评估该晶...
中压直流配电系统中微损耗多端口混合式直流断路器分析与实验
Analysis and Experiment of a Micro-Loss Multi-Port Hybrid DCCB for MVDC Distribution System
Weijie Wen · Bin Li · Botong Li · Haijin Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
中压直流（MVdc）配电系统相比交流系统优势显著，但现有混合式直流断路器（DCCB）存在造价高、损耗大的问题，限制了其应用。本文提出一种微损耗多端口混合式DCCB拓扑，旨在降低运行损耗并优化成本，通过理论分析与实验验证了其在MVdc系统中的可行性与高效性。
解读: 该技术主要针对中压直流配电系统的保护环节，虽然阳光电源目前核心产品集中在光伏逆变器与储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着光储充一体化及微电网项目向中压直流架构演进，直流侧的故障隔离与保护技术至关重要。该微损耗拓扑的研究有助于提升阳光电源在大型储能电站直流侧保护方案的效率与...
一种二次有源限流直流故障限流器拓扑研究
Research on a Secondary Active Limiting DC Fault Current Limiter Topology
Hechong Chen · Jiaxin Yuan · Shunkai Xu · Chunhang Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
平波电抗器限流能力有限，而传统饱和铁芯型故障限流器（TFCL）虽性能较好，但会导致直流断路器（DCCB）承受高过电压与能量吸收压力，并延长电流下降时间。当DCCB在永久性故障下重合闸时，直流系统会遭受二次冲击。本文提出一种二次有源限流直流故障限流器拓扑，旨在解决上述问题，提升直流系统的故障保护能力。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压大容量储能系统的核心难题，传统TFCL方案带来的过电压和重合闸二次冲击问题，直接影响系统可靠性与断路器寿命。该二次有源限流拓扑可优化直流侧保护策略，降低对DCCB的性能要求，提升系统在复杂...
一种新型机械式直流断路器的瞬态电流中断特性
Transient Current Interruption Characteristics of a Novel Mechanical DC Circuit Breaker
Weijie Wen · Yizhen Wang · Bin Li · Yulong Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
随着多端直流（MTDC）电网的快速发展，对能在5毫秒内切断电流的高压直流断路器（HV-DCCB）需求迫切。机械式直流断路器是高压直流断路器的主要方案之一，而电流换流是其成功切断电流的前提。本文重点研究了该类断路器的电流换流过程及瞬态特性。
解读: 该研究涉及高压直流输电及直流断路器技术，与阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及高压光伏并网系统存在技术关联。虽然阳光电源目前产品线主要集中在电力电子变换层面，但随着直流微网和高压储能系统向更高电压等级演进，直流侧的故障保护与电流切断技术将成为提升系统安全性的关键。建议研发团队关注该类机械式...
一种用于柔性直流电网的基于电流换向的新型故障限流器
A Novel Current-Commutation-Based FCL for the Flexible DC Grid
Bin Li · Jiawei He · Ye Li · Weijie Wen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
在柔性直流电网中，直流故障传播速度极快，要求直流保护和直流断路器（DCCB）能快速识别并隔离故障线路，以确保多端直流电网的健康运行。然而，现有的保护和DCCB技术尚难以匹配直流故障的传播速度。本文提出了一种基于电流换向的新型故障限流器，旨在提升直流电网的故障穿越能力。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。随着光储系统向高压直流侧并网发展，直流故障的快速切断与限流是提升系统可靠性的关键。该研究提出的新型故障限流器可优化阳光电源直流侧保护方案，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升多端直流系...
500 kV/25 kA直流断路器关断过程中杂散电感引起的过电压估计
Overvoltage Estimation by Stray Inductances During Turn-off of a 500 kV/25 kA DC Circuit Breaker
Zhonghao Dongye · Lei Qi · Kexin Liu · Xiaoguang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文研究了直流断路器（DCCB）关断过程中的瞬态特性。研究发现，缓冲电路电感以及金属氧化物避雷器（MOV）的内外杂散电感会导致DCCB两端产生显著过电压，该电压可能超过器件额定值。文章提出了相应的过电压估计方法，对高压直流输电及大功率电力电子设备的保护设计具有重要参考价值。
解读: 该研究关注高压直流系统中的杂散电感与过电压保护，对阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及高压直流侧设计具有借鉴意义。虽然阳光电源目前产品多为中低压侧，但随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，功率模块内部及系统级布线的杂散电感控制成为提升系统可靠性的关键。建议研发团队在设计大功...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
增强型有源谐振直流断路器实验研究
Experimental Study of Enhanced Active Resonant DC Circuit Breakers
Tim Augustin · Marley Becerra · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文研究了一种新型增强型有源谐振（EAR）直流断路器，其利用放电开关作为中断介质。针对放电开关触发所需的最小电压限制，文章提出了一种内部产生最小电压的新型换流工艺，简化了EAR直流断路器的配置，并进行了实验验证。
解读: 直流断路器技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏直流侧保护至关重要。随着光伏和储能系统电压等级向1500V甚至更高迈进，直流侧故障切断难度加大。该研究提出的新型换流工艺有助于优化直流断路器的体积与成本，提升系统安全性。建议研发团队关注该拓扑在大型储能变流器（...
一种具有可靠开断过程的新型基于有源晶闸管的直流断路器
A New Active Thyristor-Based DCCB With Reliable Opening Process
Ji Shu · Junpeng Ma · Shunliang Wang · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对晶闸管直流断路器（T-CB）因半控特性导致关断不可控的问题，本文提出了一种新型有源晶闸管直流断路器。该拓扑通过引入有源控制策略，解决了传统T-CB开断过程不可控及可靠性不足的缺陷，在保持低成本和低导通损耗优势的同时，实现了直流故障电流的可靠切断。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。目前直流侧故障保护多依赖昂贵的IGBT方案，该研究提出的低成本、低损耗晶闸管方案，若能进一步提升其控制灵活性，有望优化阳光电源大功率储能变流器（PCS）及直流汇流箱的保护电路设计，...
一种具有自适应故障限流能力的低压直流配电网新型固态断路器
A Novel Solid-State Circuit Breaker With Self-Adapt Fault Current Limiting Capability for LVDC Distribution Network
Bin Li · Jiawei He · Ye Li · Ruisheng Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
针对低压直流配电网中现有保护动作速度不足的问题，本文提出了一种新型固态断路器。该装置具备自适应故障限流能力，解决了传统直流电抗器在正常运行中产生负面影响及阻碍断路器快速隔离的矛盾，提升了直流系统的保护性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压大容量储能系统安全运行的核心挑战，该固态断路器方案能有效解决故障电流冲击问题，提升PCS在直流侧短路情况下的生存能力。建议研发团队关注该拓扑在储能变流器直流侧保护中的应用...
一种结合反向电流注入与IGCT的新型直流断路器
A Novel DC Circuit Breaker With Counter-Current Injection and IGCT Combined
Weibin Zhuang · Mingzhe Rong · Yifei Wu · Yi Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对中压直流（MVdc）电网对高断路能力和低成本直流断路器（DCCB）的需求，本文提出了一种结合反向电流注入与集成门极换流晶闸管（IGCT）的新型DCCB拓扑。该方案旨在解决传统混合式DCCB因大量IGBT并联导致的成本高昂问题，通过IGCT的应用提升了断路器的电流关断能力并优化了系统成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压光伏并网系统具有重要参考价值。随着直流微网和中压直流配电的发展，直流侧故障保护是系统安全的核心。IGCT相比IGBT在处理高压大电流时具有更强的通流能力和更低的导通损耗，有助于降低大功率PCS的直流侧保护成本。建议研发团...
一种新型基于晶闸管控制电压源的强迫谐振机械式直流断路器
A Novel Thyristor-Controlled Voltage-Source-Based Forced Resonant Mechanical DC Circuit Breaker
Xiangyu Zhang · Jin Yang · Zhiwei Wu · Bei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
直流断路器（DCCB）是保障直流输电系统安全的关键设备。针对现有DCCB制造成本高的问题，本文提出了一种新型低成本晶闸管控制电压源强迫谐振机械式断路器（TFR-MCB）。通过利用谐振电路及等效电压源技术，实现了高效的电流开断，显著降低了系统成本。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电领域，对阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统及直流微网解决方案具有参考意义。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护变得至关重要。该新型断路器通过晶闸管控制降低了成本，未来可探索将其应用于大型储能电站的直流侧保护，以提升系统安全性并降低整体BOS成本。建...
基于伪双极直流系统中瞬态工作电压的机械式直流断路器重合闸新策略
Novel Reclosing Strategy Based on Transient Operating Voltage in Pseudobipolar DC System With Mechanical DCCB
Weijie Wen · Haijin Liu · Bin Li · Pengyu Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
为提升直流系统可靠性，机械式直流断路器（DCCB）因其低损耗和低成本优势备受关注。本文针对伪双极直流系统，提出了一种基于瞬态工作电压（TOV）的重合闸新策略，解决了现有研究忽略系统整体瞬态电压影响的问题，为直流配电及储能系统的故障保护提供了技术支撑。
解读: 该研究聚焦于直流系统保护与断路器控制，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流故障保护的可靠性至关重要。该重合闸策略可优化储能PCS在直流侧故障后的快速恢复能力，提升系统可用率。建议研发团队关注机械式...
一种采用LC谐振电路增强功能的新型多端口混合直流断路器
A Novel Multiport Hybrid DCCB Employing an LC Resonant Circuit for Enhanced Functionality
Shunliang Wang · Jihong Zhou · Qingming Xin · Kejun Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种基于晶闸管的新型多端口混合直流断路器（T-MHCB），旨在解决传统多端口混合直流断路器（M-HCB）中主断路器（MB）依赖昂贵全控型半导体器件的问题。通过引入LC谐振电路，该拓扑实现了更高效的故障电流开断，降低了系统成本，提升了多端直流电网的保护能力。
解读: 该技术主要针对直流电网的保护方案，对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护至关重要。该拓扑通过晶闸管替代全控型器件，有助于降低大型储能电站直流汇流侧的保护成本。建议研发团队关注其在直流...
一种具有电流流向控制能力的集成式多端口直流断路器
An Integrated Multiport Circuit Breaker With Current Flow Controlling Capability for Meshed Multiterminal HVDC Grids
Ali Sajjadi · Gholamreza Kadkhodaei · Mohsen Hamzeh · Saman Dadjo Tavakoli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
直流电网面临直流侧故障电流快速切断和功率流向管理以防止线路过载两大挑战。本文提出一种集成式多端口直流断路器，将直流断路器（DCCB）与潮流控制器（CFC）功能相结合，旨在实现直流电网的故障保护与潮流灵活调度，提升网状多端直流系统的运行可靠性与灵活性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及中低压并网，但随着PowerTitan等大型储能系统在电网侧应用规模的扩大，未来储能电站参与直流微网或直流输电系统的互联将成为趋势。该集成式断路器技术可为阳光电源未来布局高压直流储能系统、提升电网侧储能系统的故障...
一种基于二极管钳位开关的新型晶闸管直流断路器
A New Thyristor-Based DC Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Kejun Qin · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Ji Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种新型直流断路器（DCCB），旨在解决现有方案在绝缘恢复、预充电电源、导通损耗及可靠性方面的局限性。该拓扑通过二极管钳位开关技术，实现了低导通损耗和简化的预充电方案，提升了直流电网故障电流切断的可靠性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，储能系统对直流侧故障保护的要求日益严苛。该新型直流断路器拓扑通过降低导通损耗和简化预充电设计，有助于提升大容量储能变流器（PCS）在直流侧短路故障下的保护响应速度与系统整体效率...
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