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零折射率超表面在微波功率传输应用中的设计与测量
Design and Measurement of a Zero-Index Metasurface for Microwave Power Transmission Applications
Huaiqing Zhang · Zhenteng Fan · Jingjing Yang · Jinpeng He 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月
在实际的微波功率传输(MPT)应用中,斜入射角总会影响移动接收器所捕获的功率。为缓解这一问题……
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项零折射率超表面技术虽然聚焦于微波无线电能传输领域,但其底层原理对我们在新能源系统的无线监测、智能运维和未来能源互联网建设方面具有启发意义。 该技术通过超表面材料实现对斜入射电磁波的高效接收,核心价值在于解决移动接收端因角度变化导致的能量捕获效率下降问题。这一技术思路可...
真空断路器重燃过电压对海上风电场并联电抗器绝缘累积效应的研究
Cumulative Effect of Reignition Overvoltage Caused by Vacuum Circuit Breaker on Shunt Reactor Insulation in Offshore Wind Farm
Zhi Zheng · Yunzheng Chen · Xiao Zhong · Qingchuan Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月
在海上风电场中,真空断路器频繁开断并联电抗器时会产生显著的重燃过电压累积效应。基于电磁暂态程序建立了包含分布参数电抗器模型和考虑电弧重燃的断路器模型,结合波导理论分析了绕组上的电压分布,并探讨了重燃次数对电压振荡的影响。基于绝缘击穿U-N曲线提出了过电压累积效应强度的评估方法,结果表明绝缘薄弱点通常位于绕组中部。对比了三种过电压抑制措施对累积效应的削弱效果,并提出了设备选型建议以防范过电压及其累积危害。
解读: 该研究对阳光电源海上风电储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要参考价值。在海上风电场储能配置中,真空断路器频繁开断并联电抗器产生的重燃过电压累积效应会威胁设备绝缘安全。研究提出的基于U-N曲线的累积效应评估方法和过电压抑制措施,可直接应用于ST系列储能变流器的电网接口设计,优化断路器选型...
高功率密度碳化硅MOSFET驱动器设计:集成有源米勒钳位的600kHz开关应用
Optimal Configuration of ESS in Distribution Network Considering Generation of PV-Load Time Series Scenarios
Xiaolong Xiao · Mingming Shi · Fan Wu · Yukai Wei 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
碳化硅MOSFET高频开关特性对驱动电路提出严格要求,传统驱动方案在高频下存在米勒效应和寄生震荡问题。本文提出一种集成有源米勒钳位的高性能驱动电路,支持600kHz开关频率,有效抑制dv/dt干扰和栅极震荡。
解读: 该SiC驱动技术可应用于阳光电源ST系列储能变流器的功率模块驱动设计。通过有源米勒钳位技术提升SiC MOSFET的开关可靠性,支持更高的开关频率和功率密度,降低磁性元件体积,实现储能系统的高效率和紧凑设计。...
基于三端口高频隔离变换器及其控制策略的混合式先进牵引供电装置
A Hybrid Advanced Traction Power Supply Equipment Based on Triple-Port High-Frequency Isolated Converter With Its Control Strategy
Xin Wang · Qi Guo · Chunming Tu · Fan Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
基于电力电子技术的先进牵引供电设备(ATPSE)为同时解决负序电能质量和电分相问题提供了契机。然而,现有的工频/高频隔离方案仍面临功率密度低和投资成本高等挑战。为解决这些问题,本文提出了一种基于三端口高频隔离直流变换器和现有牵引变压器的高频隔离型先进牵引供电设备(HI - ATPSE)。与现有的高频隔离方案相比,所提出的HI - ATPSE通过共享输出端口,有效减小了设备体积并降低了初始成本。此外,针对所提出的HI - ATPSE内部的电能质量问题,提出了一种控制策略,该策略可在降低直流侧电容值...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于三端口高频隔离变换器的混合牵引供电技术具有重要的战略参考价值。该技术通过高频隔离方案解决负序功率和中性段问题,其核心理念与阳光电源在光储变换器领域积累的多端口拓扑、高频隔离及功率变换技术高度契合。 从技术协同角度分析,论文提出的三端口高频隔离DC变换器架构与阳光电...
基于动态重构混合互联变压器技术的双馈感应发电机风电系统故障穿越能力提升
Enhancing Fault Ride-Through Capability of DFIG-Based WECS Using Dynamic Reconfiguration Hybrid Interlinking Transformer Technique
Jinmu Lai · Yang Liu · Xin Yin · Lin Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
电网故障引发的电压跌落、骤升和谐波等异常工况严重威胁双馈感应发电机(DFIG)风电转换系统的安全运行。为提升DFIG的故障穿越能力并优化变流器容量利用,本文提出一种基于动态重构混合互联变压器(DR-HIT)的新型DFIG风电系统。通过分析拓扑结构与工作原理,设计了多种运行模式及灵活切换策略。在电网正常时,DR-HIT工作于并联模式,通过多功能变流器与网侧变流器协同控制平抑输出功率波动;发生电压故障时,自动切换至串联模式,维持机端电压稳定;故障恢复后,灵活返回并联模式。仿真与实验结果验证了该方案在...
解读: 该研究提出的DR-HIT动态重构技术对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。其创新的串并联动态切换方案可应用于ST系列储能变流器的电网故障穿越控制,提升系统在电压跌落工况下的稳定性。同时,该技术的多功能变流器协同控制思路可优化PowerTitan大型储能系统的功率调节性能。此外,文中...
一种改进的混合ZVS调制方法用于SiC高频三相逆变器
An Improved Hybrid ZVS Modulation for SiC High-Frequency Three-Phase Inverter
Qunfang Wu · Xinwei Fan · Qin Wang · Xiao Lan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
近年来,SiC三相逆变器因其优异性能被广泛应用于航空电推进系统,但仍面临高频开关损耗大、效率提升困难等问题。为此,本文提出一种改进的混合零电压开关(ZVS)调制策略,结合变电流滞环控制与钳位调制,在全负载周期内实现ZVS,进一步提升效率。详细分析了每相约120°钳位的控制目标、软开关谐振周期及变电流滞环特性,并阐述了钳位模式与高频调制模式切换的瞬态过程,以最小化附加损耗。实验研制了5 kW/250 kHz原理样机,峰值效率达98.88%,相较现有类似调制方案效率提升0.38%,验证了理论分析与所...
解读: 该改进混合ZVS调制技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。250kHz高频运行下实现98.88%峰值效率,可直接应用于ST系列储能变流器的高频化设计,通过减小磁性元件体积提升功率密度。变电流滞环控制结合钳位调制的全周期ZVS实现方案,为SG系列光伏逆变器的SiC升级提供开关损耗优化路径,特别...
V/V型混合配电变压器故障下综合电能质量改善的协调控制
Coordination Control of V/V-connected Hybrid Distribution Transformer
Jiaxuan Hu · Jinmu Lai · Xin Yin · Xianggen Yin 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对农村偏远地区单相配电系统中分布式能源(DER)和单相负荷通过独立单相变压器和变换器接入导致功率不平衡、设备冗余和电能质量问题,提出新型V/V型混合配电变压器(VV-HDT)。采用改进V/V变压器进行电压转换和主功率传输,部分功率由小容量变换器管理。V/V变压器提供互补功率回路,为解决功率不平衡和变压器容量扩展提供硬件基础。阐述VV-HDT电压电流控制机制、等效模型、功率流分析和正常及故障工况协调控制策略。仿真和样机实验验证了有效性。
解读: 该V/V型混合配电变压器技术对阳光电源户用光伏和储能系统集成方案有重要参考价值。VV-HDT功率不平衡解决方案可应用于农村分布式光伏并网系统,提升电能质量并降低设备成本。小容量变换器部分功率管理理念对阳光电源户用储能系统的多端口变换器设计有启发。故障隔离和电能质量综合改善功能对阳光电源智能配电解决方...
基于迭代计算方法的海上风电柔性直流系统陆上交流故障穿越策略增强
Enhancing FRT Strategy for Onshore AC Grid Fault of Offshore Wind HVDC System Based on Iterative Calculation Method
Fan Xiao · Jinrui Tang · Xin Yin · Keliang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
陆上交流系统故障引发的直流过电压问题是制约海上新能源消纳的重要安全挑战。现有方法多依赖增设耗能装置、通信链路或改进风机低电压穿越策略,但存在降低经济性或可靠性、改动成熟控制系统等问题。为此,本文提出一种基于迭代计算方法的海上风电柔直系统陆上交流故障穿越策略。建立了考虑低电压穿越的陆上MMC最大可传输有功功率模型、电压暂降下海上MMC的等效潮流模型及PMSG最大有功出力模型,并据此提出海上MMC交流电压参考值的迭代求解方法。RTDS仿真验证了该方法的有效性,对提升系统运行安全性及推动海上风电发展具...
解读: 该研究提出的迭代计算方法对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要借鉴意义。其中提出的低电压穿越策略可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的故障穿越性能,特别是在大型储能电站和光伏电站并网应用中。通过引入最大可传输功率模型和迭代计算方法,可提升PowerTitan储能系统和大功率光伏逆变器的电网适应...
一种考虑扩散性不确定性的铁路移动储能 resilient 机组组合两阶段鲁棒方法
A Two-Stage Robust Approach for Resilient Unit Commitment With Rail-Based Mobile Energy Storage Under Diffusional Uncertainties
Xiang Yang · Xinghua Liu · Tianyang Zhao · Zhonggang Yin 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
基于铁路的移动储能(RMES)为提升电力系统韧性提供了有效手段。本文提出扩展的时间-空间网络(TSN)模型,刻画飓风对铁路运输网络的影响。针对输电线路与铁路在灾害中随机故障的扩散性不确定性,构建两阶段鲁棒优化模型,协调电力系统与铁路网联合运行,最小化最恶劣场景下的运行成本。第一阶段决策机组启停与RMES预置位置,第二阶段基于实际不确定性调整RMES充放电行为以恢复负荷。设计并验证了一种改进的嵌套列与约束生成(N-C&CG)算法,在IEEE RTS系统与6节点铁路网耦合案例中表明,所提RMES策略...
解读: 该铁路移动储能鲁棒调度技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的两阶段鲁棒优化框架可直接应用于阳光电源移动储能解决方案,通过时间-空间网络模型优化储能系统在极端天气下的预部署策略与实时调度,提升电网韧性。扩散性不确定性建模方法可集成到iSolarC...
一种考虑ISLDN中三相不平衡与经济运行的F-SOP综合控制策略
A Comprehensive Control Strategy for F-SOP Considering Three-Phase Imbalance and Economic Operation in ISLDN
Xin Wang · Qi Guo · Chunming Tu · Liang Che 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年8月
随着可再生能源和单相负荷的大量接入,低压配电网中三相不平衡及变压器轻/重载运行问题日益突出。现有互联低压配电网(ISLDN)研究较少同时兼顾上述两类问题的综合调控。为此,本文提出一种基于四桥臂软开点(F-SOP)的综合控制策略。首先建立包含F-SOP与变压器的系统综合损耗模型,揭示不平衡度与负载率对设备效率的影响;其次,以最小化网络损耗为目标,提出计及三相不平衡约束与经济运行区间的优化调度方法,生成F-SOP的功率指令;进一步设计改进的对等控制策略,确保优化调度实施并提升系统稳定性。仿真与实验验...
解读: 该F-SOP综合控制策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。文章提出的四桥臂拓扑与三相不平衡治理技术可直接应用于阳光电源储能PCS产品,提升其在分布式光伏大量接入场景下的电能质量调节能力。所提优化调度方法与改进对等控制策略可融入iSolarCloud平台,实现储能...
基于并行执行的光伏与储能集成柔性牵引供电系统实时能量管理策略
Parallel-Execute-Based Real-time Energy Management Strategy for FTPSS integrated PV and ESS
Junhao Li · Qi Guo · Xin Wang · Chunming Tu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385
摘要 构建集成铁路电力调节器(RPC)、储能系统(ESS)和光伏发电(PV)的柔性牵引供电系统(FTPSS),对于实现低碳、经济的铁路运输具有重要意义。然而,现有的基于规则的能量管理策略(EMS)仅关注RPC与ESS,其在接入光伏的FTPSS中适用性和经济性受限。此外,FTPSS的运行优化模型复杂且数据密集,导致现有优化型EMS在可靠性与实时性方面普遍表现不佳。为此,本文提出一种基于并行执行的FTPSS实时能量管理策略,适用于集成光伏与储能的系统。首先,通过改进的基于规则的EMS实现对光伏、储能...
解读: 该轨道交通柔性供电系统的并行执行能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制具有重要参考价值。文中提出的规则与优化算法并行切换机制可应用于PowerTitan储能系统,提升多能源协调的实时性与经济性。三相不平衡治理技术可增强阳光电源在轨道交通场景的RPC产品竞争力。建议将该多目...
基于分相角分析的两级光伏并网系统建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Two-stage Photovoltaic Grid-connected System Based on Phase-by-phase Angle Analysis
Ronglong Wang · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
级联DC-DC变换器与DC-AC逆变器系统(CDCACS)广泛应用于可再生能源并网系统,其稳定性是系统可靠运行的基础。现有阻抗或平均模型难以分析倍周期分岔等复杂非线性行为,而离散时间映射(DTM)模型虽可实现,但难以适用于不同开关频率的级联系统且建模复杂。此外,CDCACS状态方程时变且无传统平衡点,无法直接应用Lyapunov间接法分析稳定性。为此,本文提出基于分相角分析(PAA)的逆变器离散时间映射模型(ACDTM),将时变系统转化为时不变系统,显著降低建模复杂度,并能准确预测系统倍周期分岔...
解读: 该分相角离散时间映射建模方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的稳定性设计具有重要价值。针对两级拓扑(Boost+逆变器)系统,该方法可精确预测倍周期分岔等非线性失稳现象,突破传统阻抗分析局限。可直接应用于:1)SG250HX等大功率组串逆变器的DC-DC与逆变级联控制参数优化;2)Pow...