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多电压等级直流电网中臂共享直流变压器的直流故障建模
DC Fault Modeling of Arm-Shared DC Transformers for Multivoltage HVDC Grids
Yilin Wu · Zhiyuan He · Guangfu Tang · Chong Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
短路电流计算与故障特性分析对保护系统设计至关重要。本文针对多电压等级直流电网中连接的臂共享直流变压器（ASDCT），基于RLC电路与等效电流源建立了一种简化的直流故障模型，为直流电网的故障分析与保护策略提供了理论依据。
解读: 该研究关注直流电网中的直流变压器故障建模，对于阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及未来直流微电网、直流配电网业务具有参考价值。随着储能系统向高压化、直流耦合化发展，直流侧故障保护是提升系统可靠性的关键。虽然目前阳光电源产品线以PCS为主，但该故障建模方法可借鉴用于优化储能变流器在直...
适用于高压直流应用的新型混合级联DC-DC变换器
The Hybrid-Cascaded DC–DC Converters Suitable for HVdc Applications
Jie Yang · Zhiyuan He · Hui Pang · Guangfu Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种新型混合级联DC-DC变换器（HCDC），由半导体开关和子模块堆叠组成，旨在解决不同电压等级高压直流（HVdc）网络的互联问题。该拓扑结构在资本成本和功率损耗方面表现出显著优势，具有良好的工程应用前景。
解读: 该研究提出的混合级联DC-DC变换器（HCDC）在高压直流输电及大规模储能互联领域具有重要参考价值。对于阳光电源而言，该技术可优化PowerTitan等大型储能系统在更高电压等级直流侧的接入方案，降低系统损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在模块化设计中的可扩展性，评估其在大型地面光伏电站直流...
一种集成半软开关和限压功能的高效固态开关保护电路
A High-Efficiency Protection Circuit Integrating Semi-Soft Switching and Voltage Limiting Functions for Solid-State Switch Applications
Kexin Liu · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Guangfu Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对高压直流断路器成本高昂的问题，本文提出了一种集成半软开关与限压功能的固态开关保护电路。该电路不仅能实现高效保护，且不会与系统电感产生谐振，有效提升了固态开关在电力电子系统中的应用性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器至关重要。固态开关在直流侧保护及故障隔离中应用广泛，该保护电路通过半软开关技术降低了开关损耗，并解决了电压尖峰问题，能够显著提升PCS模块的功率密度与运行可靠性。建议研发团队评估该拓扑在下一代高压储能变流器中...
桥式结构中IGBT的短路行为与电压重分布
Short-Circuit Behavior and Voltage Redistribution of IGBTs in Bridge Structures
Yixuan Yang · Yilin Wu · Xuebao Li · Zhibin Zhao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文通过半导体器件理论、实验及物理仿真，深入分析了桥式结构中因栅极信号错误导致的短路行为。研究揭示了电压重分布现象及其引发的动态雪崩失效机制，并设计了实验平台进行验证，为提升功率器件在复杂电路中的可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）至关重要。这些产品普遍采用桥式拓扑结构，IGBT作为核心功率开关，其短路耐受能力直接决定了系统的可靠性。文中揭示的电压重分布机制有助于优化驱动电路设计与保护逻辑，特别是在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，能有效预防...
一种利用模块化间隙型MOV实现高电压利用率的直流断路器新型固态开关方案
A Novel Solid-State Switch Scheme With High Voltage Utilization Efficiency by Using Modular Gapped MOV for DC Breakers
Kexin Liu · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Xinyuan Qu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
金属氧化物压敏电阻（MOV）常用于直流断路器中以限制电流开断产生的过电压，从而保护电力电子器件。然而，MOV在抑制过电压的同时，会降低连续工作电压能力。本文提出了一种利用模块化间隙型MOV的新型固态开关方案，旨在提高直流断路器的电压利用效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧保护方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级不断提升，直流断路器的可靠性与体积优化成为关键。该方案通过优化MOV配置提升电压利用率，有助于减小直流保护单元的体积，降低损耗，并提升系统在极端故障下的保护能力。建议...
混合式高压直流断路器中对称子模块的低电感设计
Low Inductance Design for Symmetrical Submodules in Hybrid HVDC Circuit Breaker
Kexin Liu · Lei Qi · Zhonghao Dongye · Guangfu Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
二极管桥子模块是混合式高压直流断路器的核心单元。本文针对单子模块及串联子模块的低电感设计展开研究，提出了一种简洁的“十字型”子模块布局方案，将低电感设计简化为两种层叠母排结构的优化，有效提升了高压直流断路器的电气性能。
解读: 该研究聚焦于高压直流断路器中的功率模块布局与母排低电感设计，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流输电相关业务具有参考价值。虽然目前阳光电源产品线以中低压逆变器和储能PCS为主，但随着储能系统向高压化、大功率化发展，功率模块的杂散电感控制对于提升开关频率、降低电压尖峰及提...
面向风电场接入的模块化多电平变换器新型控制方法
Novel Control Method for the MMC Connected to Wind Farms
Xiangyu Pei1Caoyang Jia2Feng Ji3Hui Pang4Guangfu Tang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
基于电压源换流器的高压直流输电是构建新型电力系统的重要方向。然而，可再生能源出力具有波动性、间歇性和随机性，易导致送端模块化多电平换流器（MMC）交直流侧有功功率失衡，引发宽频振荡和环流加剧等问题。为此，本文提出一种基于能量平衡的MMC新型控制方法，使其能够适应风电输出波动并自然抑制环流。首先揭示MMC拓扑分解与重构的演化机理，继而提出结合半桥MMC能量平衡与交流电压幅值支撑的交流内电压控制策略，定义直流内电压并基于系统总体能量平衡设计其控制方法，进而融合桥臂能量平衡与交直流内电压实现各桥臂独立...
解读: 该MMC能量平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和大型风光储一体化项目具有重要应用价值。文章提出的交直流内电压独立控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统的多电平拓扑优化，解决新能源波动导致的功率失衡问题。其自然抑制环流的方法能降低ST储能变流器的损耗和热应力，提升系统效率。基于能量平衡...