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基于三相功率变换器的实时同步发电机仿真
Three-Phase Power Converter-Based Real-Time Synchronous Generator Emulation
Liu Yang · Jing Wang · Yiwei Ma · Jingxin Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文开发了一种用于输电级电力系统测试的三相电压源变换器同步发电机仿真器。通过对比不同接口算法，选用了兼顾精度与稳定性的电压型理想变压器模型，并提出了一种带电流前馈的闭环电压控制策略，以有效降低仿真误差。
解读: 该研究的核心技术——同步发电机仿真与构网型控制（GFM），与阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式逆变器高度相关。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切。本文提出的电压型理想变压器模型及电流前馈控制策略，可直接优化阳光电源构网型产品的动态响应性能，提升在...
不平衡电网条件下模块化多电平变换器
MMC）的稳态建模
Xiaojie Shi · Zhiqiang Wang · Bo Liu · Yalong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了不平衡电网条件下MMC的稳态模型，用于预测二倍频相电压纹波，并考虑了负序电流控制的影响。通过该模型揭示了电流与电压量之间的循环关系，可用于评估不同环流的幅值和初始相位角。
解读: MMC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的电网接入中具有重要研究价值。在弱电网或电网故障导致的不平衡工况下，该稳态模型能有效指导控制算法优化，抑制二倍频电压纹波，提升系统在复杂电网环境下的稳定性与可靠性。建议研发团队将其应用于大功率变流器的环流抑制策略...
基于模块化多电平换流器
MMC）的高压直流输电系统在单相接地故障下的特性研究与控制
Xiaojie Shi · Zhiqiang Wang · Bo Liu · Yiqi Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文分析了基于模块化多电平换流器（MMC）的高压直流输电系统在三种单相接地故障下的特性。通过考虑桥臂电压和电流中的正序、负序及零序分量，研究了故障特征，并提出了相应的控制策略以提升系统在非对称故障下的运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于MMC拓扑在复杂电网故障下的控制，虽然阳光电源目前主营业务以光伏逆变器和储能系统为主，但随着公司在大型地面电站及构网型储能（Grid-forming）领域的深入，MMC技术在超高压直流接入及大规模储能电站的电网支撑方面具有潜在应用价值。建议研发团队关注文中关于正负零序分量的解耦控制方法，...
碳化硅功率MOSFET的温度相关短路能力
Temperature-Dependent Short-Circuit Capability of Silicon Carbide Power MOSFETs
Zhiqiang Wang · Xiaojie Shi · Leon M. Tolbert · Fred Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文对当前商用碳化硅（SiC）MOSFET的短路耐受能力进行了全面评估与数值研究。在25至200°C的壳温及400至750V的直流母线电压条件下，对三种1200V SiC MOSFET进行了测试，揭示了其短路性能随温度变化的规律，为功率器件的可靠性设计提供了关键数据支持。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度与效率的核心技术。该研究揭示了SiC MOSFET在高温及高压下的短路失效机理，对阳光电源优化组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的驱动保护电路设计至关重要。建议研发团队利用该结论改进短路保护逻辑，在保证高功率密度的同...
多端高压直流输电系统测试平台开发、演示与控制
Development, Demonstration, and Control of a Testbed for Multiterminal HVDC System
Yalong Li · Xiaojie Shi · Bo Liu · Wanjun Lei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文介绍了一个四端高压直流（HVDC）缩比测试平台的开发，涵盖硬件结构、通信架构及多种控制策略。该平台能够模拟系统启动、功率波动、线路故障及换流站失效等典型运行场景，并开发了部分特殊工况的验证方案。
解读: 该研究涉及的多端直流输电控制与故障模拟技术，对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大型光伏电站的并网控制具有参考意义。随着新能源渗透率提升，电网对构网型（GFM）技术及复杂直流网络稳定性要求提高。文中提到的系统启动、故障穿越及多端协同控制策略，可优化阳光电源在大型微电网及直流输电配套中...
基于PCB的PFC电路共模噪声抑制的改进平衡技术
Improved Balance Technique for Common-Mode Noise Suppression of PCB-Based PFC
Shuo Wang · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文研究了开关电源变换器中的共模（CM）噪声抑制问题。针对非隔离式变换器（如PFC电路），现有对称、抵消及屏蔽技术存在局限性。文章提出了一种改进的平衡技术，旨在有效抑制基于PCB设计的PFC电路中的共模噪声，提升电磁兼容性（EMC）性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。随着功率密度不断提升，PCB布局带来的高频共模噪声已成为EMI设计的难点。该改进平衡技术可优化逆变器前端PFC级的电磁兼容设计，减少滤波器体积，从而降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中引入该平衡技术，...
用于SiC MOSFET功率模块的高带宽组合式罗氏线圈
High-Bandwidth Combinational Rogowski Coil for SiC MOSFET Power Module
Wen Zhang · Sadia Binte Sohid · Fred Wang · Helen Cui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
现有电流传感器在测量宽禁带器件高速开关瞬态电流时，存在带宽不足或占用空间过大的问题。本文提出了一种组合式罗氏线圈概念，通过将屏蔽罗氏线圈的自积分区域与微分区域相结合，有效扩展了整体测量带宽，能够更精准地捕捉SiC器件的开关过程。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET，高频开关带来的电流测量挑战日益凸显。该技术能够更精准地捕捉SiC器件的开关瞬态电流，对于优化逆变器及PCS的驱动电路设计、降低开关损耗、提升电磁兼容性（EMC）具有重要参考价值。建议研发团队将其应用于功率模块的...
高频LLC谐振变换器中氮化镓器件的研究
Investigation of Gallium Nitride Devices in High-Frequency LLC Resonant Converters
Weimin Zhang · Fred Wang · Daniel J. Costinett · Leon M. Tolbert 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文研究了氮化镓（GaN）器件在高频LLC谐振变换器中的应用优势。GaN器件凭借超快的开关速度和极低的导通电阻，能显著提升变换器效率。文中定量评估了GaN器件对变换器性能的优化潜力，并探讨了器件特性与变换器设计之间的关系。
解读: GaN作为第三代半导体技术，是阳光电源实现产品高功率密度和高效率的关键路径。在户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）中，采用GaN器件替代传统硅基MOSFET，可显著减小磁性元件体积，提升整机功率密度，符合当前户用产品轻量化、小型化的趋势。建议研发团队重点关注GaN在高频LLC拓扑中的驱动电路设计...
用于改善三相电压源变换器线性调制范围的条件六次谐波注入技术
Conditional Sixth-Harmonic Injection to Improve the Linear Modulation Range of Three-Phase Voltage-Source Converters
Anubrata Das · Fred Wang · Yaosuo Xue · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种条件六次谐波注入技术，旨在提升三相电压源变换器（VSC）的直流母线电压利用率。传统PWM技术在提升线性调制范围方面存在15.5%的局限，该方法通过优化调制策略，有效改善了过调制区域的基波电压增益，为提升变换器功率密度和效率提供了新路径。
解读: 该技术直接优化了三相逆变器的调制算法，对于阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器及储能变流器PCS）具有显著的工程价值。通过提升直流母线电压利用率，可以在相同直流输入条件下获得更高的交流输出电压，从而降低对直流侧电压等级的要求，或在弱电网环境下提升系统的输出能力。建议研发团队在下一代高功率...
考虑子模块电压传感器噪声的模块化多电平变换器
MMC）建模
Shiqi Ji · Xingxuan Huang · James Palmer · Fred Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域。随着功率半导体开关速度的提升及子模块设计的紧凑化，子模块电压传感器噪声（SVSN）的影响日益显著，但传统模型尚未充分考虑该因素。本文旨在建立考虑SVSN影响的MMC精确模型，以提升变换器在复杂电磁环境下的控制精度与稳定性。
解读: MMC拓扑是阳光电源在大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网变流器中的核心技术方向。随着系统功率密度的提升，子模块内部的电磁干扰对电压采样精度的影响成为制约控制性能的关键。该研究提出的噪声建模方法，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）的采样滤波算法与闭环控制策略，提升系统在复杂电网...
一种基于逆变器的柔性微电网接地方案
An Inverter-Based Flexible Microgrid Grounding Scheme
Dingrui Li · Yiwei Ma · Yu Su · Chengwen Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
微电网在并网与离网模式切换时，由于失去主网接地参考，面临设备安全与人身风险。传统变压器接地方案体积大且控制能力有限。本文提出一种基于逆变器的柔性接地方案，通过电力电子变换器实现微电网接地，提升了系统灵活性与控制性能，解决了离网运行下的接地难题。
解读: 该技术对阳光电源的微电网解决方案（如PowerTitan系列储能系统及构网型逆变器）具有重要参考价值。在微电网离网运行场景下，传统的物理接地变压器增加了系统体积与成本。通过逆变器侧实现柔性接地，不仅能优化系统集成度，还能提升构网型（GFM）逆变器在复杂电网环境下的故障穿越与安全保护能力。建议研发团队...
基于序阻抗的三相逆变器多母线交流电力系统谐波稳定性分析与控制器参数设计
Sequence-Impedance-Based Harmonic Stability Analysis and Controller Parameter Design of Three-Phase Inverter-Based Multibus AC Power Systems
Wenchao Cao · Yiwei Ma · Fred Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文针对三相逆变器多母线交流系统中的谐波不稳定性问题，提出了一种改进的基于序阻抗的稳定性分析方法。该方法规避了传统奈奎斯特判据中对阻抗比右半平面极点的复杂计算，有效降低了复杂系统的计算负担，为逆变器控制器参数优化提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，包括组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。在当前高比例电力电子化电网背景下，逆变器与弱电网的谐波交互是导致系统振荡的关键。该方法提出的高效阻抗建模与稳定性判据，可直接应用于阳光电源iSolarCloud智能运维...
低温环境下电力电子元件综述
Review of Power Electronics Components at Cryogenic Temperatures
Handong Gui · Ruirui Chen · Jiahao Niu · Zheyu Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文综述了低温环境对电力电子系统各部件的影响，包括硅基及宽禁带半导体开关器件、集成电路及无源元件等。研究旨在为超导系统等低温应用场景下的电力电子系统设计提供理论支撑，探讨了极端温度对器件性能与可靠性的影响。
解读: 该研究探讨的低温电力电子技术目前主要应用于超导等前沿领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan）及充电桩等常规环境产品线关联度较低。然而，随着未来极端环境（如高海拔、极寒地区）光储项目需求的增加，文中关于宽禁带半导体（SiC/GaN）在极端温度下的性能演变分析，可为公司研发团...
用于宽禁带器件动态特性测试的高带宽低电感电流分流器
High-Bandwidth Low-Inductance Current Shunt for Wide-Bandgap Devices Dynamic Characterization
Wen Zhang · Zheyu Zhang · Fred Wang · Edward V. Brush 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对宽禁带（WBG）器件的高速开关特性，传统电流传感器难以满足高带宽与低寄生电感的要求。本文分析了同轴结构分流电阻在提升带宽和降低回路寄生电感方面的关键作用，为WBG器件的动态特性评估提供了高精度测量方案。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET等宽禁带器件，开关速度的提升对驱动电路和功率回路的寄生参数提出了严苛要求。该研究提出的高带宽低电感分流技术，可直接应用于研发阶段的功率模块动态特性测试，有助于优化SiC驱动设计，降低开关损耗与电压尖峰。建议在实验...
固态断路器应用中SiC功率模块并联芯片的不稳定性问题
Instability Issue of Paralleled Dies in an SiC Power Module in Solid-State Circuit Breaker Applications
Zhou Dong · Ren Ren · Wen Zhang · Fei Fred Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
功率模块中并联芯片在高电流开关瞬态下可能出现不稳定性，这源于并联MOSFET间的差模振荡。传统的稳定性分析通常局限于单一工作点，忽略了开关轨迹和非线性器件参数对稳定性的影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源在光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）中对SiC功率模块的应用。随着高功率密度需求增加，多芯片并联成为主流，但由此引发的振荡问题直接影响系统可靠性。建议研发团队在设计组串式逆变器及储能变流器时，引入该文提出的动态稳定性分析方法，优化驱动电路布局与寄生参...
双有源桥变换器中无气隙纳米晶磁芯变压器的磁通平衡控制
Flux Balancing Control of Ungapped Nanocrystalline Core-Based Transformer in Dual Active Bridge Converters
Pengfei Yao · Xiaohua Jiang · Peng Xue · Shiqi Ji 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
变压器直流偏磁是双有源桥（DAB）变换器面临的关键挑战，尤其在使用高磁导率无气隙纳米晶磁芯时。稳态电流直流偏置易导致变压器饱和，且在瞬态条件下风险更高。本文提出了一种直流偏置模型，用于分析稳态下的直流偏置问题。
解读: 该研究直接关联阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS核心拓扑。DAB变换器是实现储能系统高效双向能量流动的关键环节，而纳米晶磁芯因其高磁导率常被用于提升功率密度。然而，磁通偏置导致的饱和问题是影响PCS可靠性的核心痛点。建议研发团队参考该磁通平衡控制策略，优化PCS...
基于模型的碳化硅电压源变流器死区时间优化
Model-Based Dead Time Optimization for Voltage-Source Converters Utilizing Silicon Carbide Semiconductors
Zheyu Zhang · Haifeng Lu · Daniel J. Costinett · Fred Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
死区时间对电压源变流器的可靠性、电能质量及效率影响显著。针对碳化硅（SiC）器件，其关断时间受运行工况（轻载与满载差异超5倍）及感性负载特性（电机与电感差异超2倍）影响极大。本文提出一种基于模型的死区时间优化方法，旨在解决SiC器件在高频开关下的额外能量损耗及非线性特性问题。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan、ST系列）中大规模应用SiC功率模块，如何精准优化死区时间以提升系统效率并降低谐波畸变至关重要。SiC器件的高开关频率特性使得死区效应更加显著，该模型化方法可直接指导研发团队...
一种基于单门极驱动器的串联SiC MOSFET固态断路器
A Single Gate Driver Based Solid-State Circuit Breaker Using Series Connected SiC MOSFETs
Yu Ren · Xu Yang · Fan Zhang · Fred Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种基于串联碳化硅（SiC）MOSFET的固态断路器（SSCB）拓扑结构。该方案仅需单个隔离门极驱动器，有效降低了直流配电系统中保护装置的成本与复杂性，并保持了半导体器件超短动作时间的优势。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流配电应用具有重要价值。在兆瓦级储能系统中，直流侧保护是提升系统安全性的关键，串联SiC方案能有效解决高压直流分断难题，同时通过简化驱动电路降低成本。建议研发团队关注该拓扑在直流汇流排保护中的应用，以提升系统响应速度和可靠...
PWM逆变器驱动感应电机中SiC器件开关性能评估
Evaluation of Switching Performance of SiC Devices in PWM Inverter-Fed Induction Motor Drives
Zheyu Zhang · Fred Wang · Leon M. Tolbert · Benjamin J. Blalock 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
双脉冲测试（DPT）是评估SiC器件开关特性的标准方法。然而，在PWM逆变器驱动感应电机的实际应用中，SiC器件的开关性能往往劣于DPT测试结果，表现为开关速度变慢、损耗增加及寄生振荡加剧。本文深入探讨了导致这种差异的原因及影响机制。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器）具有重要指导意义。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成主流。研究指出的实际工况（如电机驱动或长线缆并网）下寄生参数对SiC性能的影响，提示研发团队在进行逆变器设计时，不能仅依赖器件手册...
多相调制中变压器电流的统一化以消除负载瞬变期间的电流尖峰
Unifying the Transformer Current in Multiple Phase Modulation Without Current Spike During Load Transients
Yu Yan · Hua Bai · Ruirui Chen · Leon M. Tolbert 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
为提升双有源桥（DAB）变换器的动态响应，常采用前馈控制与PI控制结合。然而，在多相移调制下，负载瞬变会导致变压器电流出现尖峰。本文研究了消除此类电流尖峰的控制策略，以优化变换器的动态性能与运行稳定性。
解读: 该研究直接针对DAB变换器的瞬态控制优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS核心技术具有极高价值。DAB是双向储能变流器的核心拓扑，负载瞬变时的电流尖峰会直接影响功率模块的可靠性及电池寿命。通过引入该文提出的统一化电流控制策略，可显著提升阳光电源储能产品...
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