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基于二维半导体平台的RISC-V 32位微处理器
A RISC-V 32-bit microprocessor on two-dimensional semiconductor platform
Di Zhang1Yang Li2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
随着信息技术的快速发展，对高性能、低功耗微处理器的需求持续增长。传统硅基半导体技术在性能提升方面面临诸多瓶颈，如漏致势垒降低、界面散射导致迁移率下降以及电流开关比受限等。这些问题促使研究人员探索新型材料。二维（2D）半导体因其原子级厚度、优异的电学特性及机械柔性，成为极具前景的解决方案[1-5]。
解读: 该二维半导体RISC-V微处理器技术对阳光电源控制系统具有前瞻性价值。其低功耗、高集成特性可应用于：1）ST储能变流器的主控芯片，降低控制系统功耗，提升PowerTitan系统能效；2）SG光伏逆变器的MPPT算法处理单元，实现更快速的最大功率点追踪；3）iSolarCloud边缘计算节点，增强本地...
具有独立抑制过冲与振荡功能的有源栅极驱动器
Active Gate Driver With the Independent Suppression of Overshoot and Oscillation for SiC MOSFET Modules
Qiang Li · Yuan Yang · Yang Wen · Guoliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）具有开关速度快、击穿电压高和导热性能优异等特点，广泛应用于功率变换器中，以提高其转换效率、功率密度和可靠性。然而，高电压变化率（dv/dt）和高电流变化率（di/dt），再加上寄生电容和电感，使得电压和电流更易出现过冲和振荡，这可能导致电应力、电磁干扰（EMI）和额外的能量损耗。本文提出一种具有过冲和振荡独立抑制功能的有源栅极驱动器（IS - AGD），以改善碳化硅MOSFET模块的开关性能。建立了过冲和振荡的等效模型。基于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET主动栅极驱动技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临更高功率密度、更高效率和更严格EMI标准的市场需求，而SiC器件的应用是实现这些目标的关键路径。 该技术针对SiC MOSFET开关过程中的过冲和振荡问题...
基于增量贝叶斯随机配置网络的漂移环境概率风力预测
Probabilistic Wind Power Prediction Using Incremental Bayesian Stochastic Configuration Network Under Concept Drift Environment
Jizhong Zhu · Le Zhang · Di Zhang · Yixi Chen · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
传统数据驱动的概率风力预测方法通常假设外部环境静态不变，而实际工业数据常受概念漂移影响，导致模型性能下降。为此，本文提出一种增量贝叶斯随机配置网络方法。该方法利用无需迭代的轻量级随机权值神经网络SCN建模变量与目标间的潜在关系，并结合贝叶斯推断更新输出层参数，构建概率预测模型BSCN。通过最大均值差异与连续排序概率评分检测虚拟与真实漂移，以真实漂移触发BSCN的增量学习，并设计特定更新策略实现模型自适应。实验表明，该方法在动态漂移环境中能持续学习新模式且不遗忘旧知识，显著提升预测精度。
解读: 该增量贝叶斯预测方法对阳光电源风电和储能产品线具有重要应用价值。首先可用于ST系列储能变流器的功率预测与调度优化，提升储能系统对风电波动的平抑效果。其次可集成到iSolarCloud平台，通过实时漂移检测和自适应学习提高风电场发电预测准确度，优化PowerTitan储能系统的调度策略。该方法的轻量级...
异构需求侧储能的分层灵活性聚合用于二次频率调节
Hierarchical Flexibility Aggregation of Heterogeneous Demand-side Energy Storages for Secondary Frequency Regulation
Peixuan Wu · Di Liu · Songyan Zhang · Chao Lu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
家庭电池和电动汽车等需求侧储能（DESs）在提供快速频率调节服务方面具有巨大潜力。本文提出一种三层分层灵活性聚合框架，以全面评估并可靠实现异构DESs在二次频率调节（SFR）中的聚合灵活性。设备层将单个DES的调节能力建模为考虑实时荷电状态约束与调节信号统计特征的二维可行域，并据此对DES进行聚类。集群层采用基于原型的最大内逼近法（MIA）高效聚合各集群的调节容量、动态响应模型及成本。聚合层通过凸优化在每个可行运行点建立多集群协同SFR灵活性的解析表达式，为聚合商经济参与SFR提供综合模型。仿真...
解读: 该分层灵活性聚合技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可借鉴其三层聚合架构实现异构储能单元（电池簇、PCS模组）的协同调频控制，通过二维可行域建模优化ST系列储能变流器的AGC响应策略。对于户用光伏储能场景，该方法可集成至iSolarCloud平台，实现...
基于软Actor-Critic算法的强化学习控制器改进交错并联DC-DC升压变换器电压调节
Improving Voltage Regulation of Interleaved DC-DC Boost Converter via Soft Actor-Critic Algorithm Based Reinforcement Learning Controller
Jian Ye · Di Zhao · Xuewei Pan · Sinan Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
本文提出采用基于软Actor-Critic（SAC）算法的强化学习（RL）控制器作为三相交错并联DC-DC升压变换器的唯一主控制器，以提升输出电压的动态性能。阐述了最大熵学习的优势及SAC算法原理，给出了神经网络结构与奖励函数的设计方案。SAC智能体经离线训练后，在工作点处进行稳定性分析，并在物理平台上部署测试。与现有方法的对比表明，该方法显著提升了变换器的电压控制能力，且对参数、参考值及负载变化具有强鲁棒性。
解读: 该SAC强化学习控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，交错并联Boost拓扑广泛用于电池侧DC-DC升压环节，该方法可显著提升电压动态响应速度和参数鲁棒性，优化储能系统功率爬坡能力。在车载OBC充电机中，面对电池SOC变化和负载突变工况，SAC算法的最大熵学...
一种考虑尾部风险评估的互联微电网分布鲁棒协同调度与效益分配方法
A distributionally robust collaborative scheduling and benefit allocation method for interconnected microgrids considering tail risk assessment
Jialin Du · Weihao Hu · Sen Zhang · Di Cao 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 负荷与可再生能源的不确定性给互联微电网的最优经济调度带来了巨大挑战。本文提出了一种分布鲁棒优化（DRO）协同调度与合作效益分配方法。首先，构建了一种改进的模糊集以刻画负荷和可再生能源的不确定性，从而降低调度策略不必要的保守性。然后，基于条件风险价值（CVaR）将互联微电网的日前协同调度问题构建为一个DRO模型，以准确评估调度策略的尾部平均风险。此外，由于双层定积分优化模型求解困难，本文通过对偶变换及区间约束重构，将原模型等价转化为易于求解的单层混合整数二阶锥规划（MISOCP）模型。随后，...
解读: 该分布式鲁棒优化方法对阳光电源微电网储能系统具有重要应用价值。其CVaR尾部风险评估机制可集成至ST系列PCS的调度策略,提升PowerTitan储能系统在多微网互联场景下的经济性。改进的模糊集建模可优化iSolarCloud平台的源荷不确定性预测算法,降低日前调度保守性。混合整数二阶锥规划求解方法...
混合光伏-热电系统在可再生能源中的进展与挑战
Advances and challenges in hybrid photovoltaic-thermoelectric systems for renewable energy
Raza Moshwan · Xiao-Lei Shi · Min Zhang · Yicheng Yu 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380
将热电发电机（TEGs）与光伏（PV）器件相结合，是一种有效提升光伏电池发电能力的策略，从而显著促进太阳能的广泛应用。通过同时利用太阳光中的光子能量和热能，该集成方式能够最大化能量捕获，提高整个系统的整体效率，进而推动太阳能发电的可行性与规模化发展。本文及时综述了混合光伏-热电发电机（PV-TEG）技术在基础原理、热阻、接触电阻和负载电阻对性能的影响、多种集成方案（如结合光谱分束器、相变材料及热力系统的混合PV-TEG系统）、热管理、可行性分析以及经济与环境影响、长期效率提升等方面的最新进展与面...
解读: 该PV-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要启示价值。热电联合发电可提升组件侧能量利用率,与SG系列逆变器的MPPT优化技术形成协同:通过精准追踪光伏-热电双模式功率点,配合三电平拓扑降低损耗,可进一步提升系统效率。该技术的热管理方案可为PowerTitan储能系统的温控设计提供参考...
考虑二次频率跌落的高风电渗透率电力系统调度策略
Dispatch Strategy for Power System with High Wind Power Penetration Considering Secondary Frequency Drop
Ji Han · Di Zhang · Longjie Xie · Chengsen Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
风力发电（WPG）已成为新能源发电的重要形式之一。然而，大规模风电接入电网对电力系统的频率稳定性构成了重大挑战，尤其是在风电参与调频时可能出现的二次频率下降（SFD）问题。本文提出了一种考虑二次频率下降的电力系统调度新策略。首先，构建了电力系统在不同频率下降阶段的频率响应模型，并采用阶梯备用法对模型进行降阶处理，以获取关键频率指标。其次，通过考虑动态频率约束，建立了电力系统的日前与日内一体化调度模型。最后，针对频率约束中的非线性问题，采用混合整数模型规划和两阶段迭代法对调度模型进行求解。结果表明...
解读: 该研究对阳光电源储能与风电变流产品线具有重要参考价值。文中提出的频率动态响应优化调度策略,可应用于ST系列储能变流器的GFM控制算法优化,提升储能系统在高风电渗透率场景下的频率支撑能力。具体可优化PowerTitan大型储能系统的VSG控制策略,通过储能快速响应抑制二次频率跌落。同时,该调度策略也可...
考虑交流潮流与气体动态的非凸集成电-气系统分布式调度
Distributed dispatch of non-convex integrated electricity and gas systems considering AC power flow and gas dynamics
Qingju Luo · Jizhong Zhu · Di Zhang · Haohao Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392
摘要 集成电-气系统（IEGS）的协调运行可带来显著的经济与环境效益。本文采用非凸的交流（AC）电力潮流模型和动态气体模型，以精确刻画IEGS的物理特性，并提出一种改进的分解-协调内点法（IDIPM），用于高效求解非凸IEGS调度问题的分布式优化。不同于传统的分布式算法，分解-协调内点法（DIPM）在数学上等价于集中式内点法（CIPM），从而保证了非凸分布式优化问题的局部收敛性。本文通过修正牛顿矩阵，并引入舒尔补（Schur complement）与矩阵分解技术对DIPM进行改进，使所提IDIP...
解读: 该电-气综合能源系统分布式优化技术对阳光电源多能互补解决方案具有重要价值。其非凸AC潮流建模与改进内点法可应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协同调度,特别是在工业园区多能源场景中,通过分布式优化算法实现光伏-储能-燃气发电的经济调度。该方法较传统集中式算法效率提升4倍,可集成至iSolarClo...
高渗透率分布式光伏配电网暂态等值建模方法研究
Research on transient equivalent modeling method for distribution networks with high-penetration distributed photovoltaics
Haoyu Tana · Shihong Miaoa · Tingtao Wanga · Baisheng Wanga 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 随着分布式光伏（DPV）在配电网中渗透率的不断提高，配电网与上级电网之间的耦合与交互作用持续增强。为缓解大规模DPV接入引发的电网失稳风险，亟需建立高渗透率分布式光伏配电网的暂态等值模型。然而，现有研究在实际应用中难以满足配电网等值建模对时效性与可解释性的要求。针对上述问题，本文提出了一种适用于高渗透率分布式光伏配电网的暂态等值建模方法。首先，基于配电网中间等值模型及行业标准，结合机组类型与节点电压提出一种聚类方法；其次，依据节点电压幅值及子簇总输出功率对初始聚类结果进行优化；然后，建立分...
解读: 该高渗透率分布式光伏配网暂态等效建模技术对阳光电源SG系列逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的基于节点电压和单元类型的聚类等效方法,可优化阳光电源iSolarCloud平台的大规模光伏电站建模能力,提升电网稳定性评估的实时性。等效阻抗计算方法可指导ST系列PCS的GFM/...
高质量PEI/Ag/PEI-Zn半透明电极用于高效无ITO柔性有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池
High-Quality PEI/Ag/PEI-Zn Semitransparent Electrode for Efficient ITO-Free Flexible Organic Solar Cells and Perovskite Solar Cells
Hong Lu · Lin Xu · Zihao Wei · Zhanzheng Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
为推动柔性有机和钙钛矿太阳能电池的发展，亟需开发兼具高透光率、低方阻和优异弯折性能的柔性半透明电极。本研究在PEN、PET和PDMS基底上构建了高性能PEI/Ag/PEI-Zn柔性电极，显著提升了超薄Ag膜在可见光范围的透射率。通过130 °C退火调控PEI与Zn离子的螯合作用，优化PBDB-T-SF:IT-4F器件效率。PEI-Zn层兼具电子传输与表面修饰功能，且电极在反复弯折中表现出优于ITO器件的机械稳定性。该电极应用于柔性钙钛矿电池时，效率达19.24%，经500次弯折后仍保持初始值的7...
解读: 该柔性半透明电极技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。PEI/Ag/PEI-Zn电极的高透光率、低方阻和优异弯折性能，可启发SG系列逆变器在BIPV（光伏建筑一体化）场景的应用拓展，特别是半透明组件与逆变器的匹配优化。柔性钙钛矿电池19.24%效率及500次弯折后保持73%性能的特性，为便携式...
基于新型扇形板脉动热管散热器的高倍聚光光伏模块热性能实验研究
Experimental investigation on the thermal performance of high-concentrated photovoltaic module utilizing the thermal sink of a novel Fan-shaped plate pulsating heat pipe
Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...
解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...