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摩擦纳米发电机电源管理系统研究进展
Current Progress on Power Management Systems for Triboelectric Nanogenerators
Tingshu Hu · Haifeng Wang · William Harmon · David Bamgboje 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文综述了摩擦纳米发电机（TENG）电源管理系统（PMS）的发展。TENG作为一种从环境和人体活动中收集机械能的新兴技术，旨在构建自供电系统。其具备高功率密度等显著优势，本文重点讨论了针对TENG特性的能量转换与管理电路设计。
解读: TENG技术目前处于前沿探索阶段，主要应用于微纳能源收集，与阳光电源现有的光伏、储能及风电等大功率电力电子产品线在应用场景和功率等级上存在较大差异。目前该技术尚不具备直接集成到PowerTitan或组串式逆变器中的条件。建议研发团队关注其在低功耗传感器供电方面的潜力，作为iSolarCloud智能运...
基于半桥与全桥MMC的串联型海上风电场陆上变流器
HB and FB MMC Based Onshore Converter in Series-Connected Offshore Wind Farm
Gaopeng Guo · Haifeng Wang · Qiang Song · Jiao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
与传统基于HVDC的海上风电场不同，串联型海上风电场无需海上变压器、电压源变流器及平台，显著降低了成本。本文研究了基于半桥（HB）和全桥（FB）模块化多电平变流器（MMC）的陆上变流器拓扑及其控制策略，旨在优化串联海上风电系统的并网性能与经济性。
解读: 该研究涉及的MMC技术是高压大功率风电变流器的核心演进方向。对于阳光电源而言，随着海上风电向深远海发展，串联型风电场架构能有效降低海上平台成本，与公司风电变流器业务高度契合。全桥MMC（FB-MMC）具备直流故障清除能力，是未来高压直流并网的关键。建议研发团队关注该拓扑在海上风电变流器中的应用，并结...
一种基于晶闸管全桥的直流断路器
A Thyristor Full-Bridge-Based DC Circuit Breaker
Yanxun Guo · Gang Wang · Dehui Zeng · Haifeng Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
直流断路器（DCCB）对于高压直流电网的安全运行至关重要。相比基于IGBT的混合式直流断路器（IHCB），基于晶闸管的混合式直流断路器（THCB）凭借晶闸管极高的浪涌电流承受能力，在断流容量方面具有显著优势。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统业务具有重要参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网及大规模集群化发展，直流侧故障保护成为提升系统安全性的关键。晶闸管的高浪涌电流特性可有效降低高压直流断路器的成本并提升可靠性。建议研发团队关注该拓扑在大型储能电站直流汇流保护中的应用潜力，以优化Po...
九相开口绕组永磁同步电机低复杂度模型预测控制及死区补偿
Low-Complexity Model-Predictive Control for a Nine-Phase Open-End Winding PMSM With Dead-Time Compensation
Haifeng Wang · Xiaoqin Zheng · Xibo Yuan · Xinzhen Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对多相开口绕组驱动系统中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）计算负担重及脉冲生成复杂的问题，本文提出了一种带死区补偿的低复杂度模型预测控制策略，旨在提升九相永磁同步电机的控制性能与系统效率。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动的先进控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其提出的低复杂度MPC算法及死区补偿技术，对提升大功率变流器的动态响应速度和输出电能质量具有参考价值。在风电变流器或未来高功率密度电机驱动应用中，该算法可优化计算资源分配，降低对高性能DSP...
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...
基于DC-DC变换器的燃料电池电化学阻抗谱在线监测
Online Monitoring of Fuel Cell Electrochemical Impedance Spectrum with Multi-stages Multi-sine Signals Based on DC–DC Converter
Zhaoming Liu · Xueyuan Wang · Guofeng Chang · Hao Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对传统电化学阻抗谱（EIS）测试成本高、耗时长的问题，本文提出了一种基于DC-DC变换器的燃料电池在线EIS监测方法。该方法利用多级多正弦信号注入技术，实现了燃料电池状态评估、故障诊断及健康管理，为燃料电池系统的在线工业化应用提供了低成本、高效率的解决方案。
解读: 该技术通过复用DC-DC变换器实现燃料电池的在线EIS监测，对于阳光电源在氢能业务领域的布局具有参考价值。虽然目前阳光电源核心业务集中在光伏与储能，但随着公司向氢能领域拓展，该技术可集成至电解槽电源或燃料电池配套变换器中，提升系统运行的可靠性与故障预警能力。建议研发团队关注该拓扑复用技术，将其作为提...
一种具有高计算效率的九相开绕组永磁同步电机鲁棒模型预测电流控制
Robust Model Predictive Current Control for a Nine-Phase Open-End Winding PMSM With High Computational Efficiency
Xiaolin Song · Haifeng Wang · Xiaoran Ma · Xibo Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
针对九相开绕组永磁同步电机驱动系统中有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）计算负担重及参数敏感的问题，本文提出了一种高计算效率的鲁棒FCS-MPC方案，有效降低了计算复杂度并提升了系统鲁棒性。
解读: 该文献聚焦于多相电机驱动的高级控制算法，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，与九相电机驱动存在差异，但其提出的“高计算效率模型预测控制”方法论对提升阳光电源风电变流器及大功率储能PCS的控制响应速度具有参考价值。在风电变流器领域，随着大功率风机对电机控制精度要求的提升...
基于混合模型磁链观测器的电压源逆变器无传感器矢量控制驱动开路故障诊断方法
A Real-Time Open-Circuit Fault Diagnosis Method Based on Hybrid Model Flux Observer for Voltage Source Inverter Fed Sensorless Vector Controlled Drives
Naizhe Diao · Yingwei Zhang · Xianrui Sun · Chonghui Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种针对无传感器矢量控制系统的电压源逆变器开路故障诊断方法。该方法利用电压-电流混合模型磁链观测器，通过PI模块修正电压模型与电流模型之间的磁链偏差，并将该PI模块输出的误差电压作为故障诊断因子。该方法能够实现实时、准确的开路故障检测。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、风电变流器以及储能PCS产品具有重要的工程应用价值。逆变器作为电力电子系统的核心，其可靠性直接影响电站运维成本。该方法通过混合模型磁链观测器实现无传感器故障诊断，不仅降低了硬件传感器成本，还提升了系统在复杂工况下的鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolar...
基于MMC-HVDC并网的双馈风电机组暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of MMC-HVDC Connected DFIG-Based Wind Farms in the Electromechanical Timescale
Jiajun Wang · Wenjuan Du · Qiang Fu · Bixing Ren 等7人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文研究MMC-HVDC接入下双馈风电场在机电时间尺度下的暂态稳定性。揭示了故障时MMC限流模式与DFIG控制系统耦合引发的失稳机理，提出考虑锁相环动态的暂态稳定指标，并通过硬件在环仿真验证。
解读: 该文对阳光电源风电变流器（如SG1250/1500系列风电变流器）及构网/跟网协同控制具有重要参考价值。其关于MMC-HVDC与DFIG交互失稳机制的分析，可支撑我司ST系列PCS在风光储混合并网场景下的暂态响应优化；提出的含PLL动态的稳定性指标，可用于升级iSolarCloud平台对风电场级暂态...
一种考虑交流故障及系统恢复期间动态无功平衡的LCC-HVDC控制改进方法
A Method for Modifying LCC-HVDC Control Considering Dynamic Reactive Power Balance During AC Fault and System Recovery Period
Zhenxiao Yu · Juanjuan Wang · Chuang Fu · Haifeng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
现有提升交流故障后LCC-HVDC恢复能力的方法多孤立考虑无功功率与相位偏移对换相裕度的影响。本文提出一种结合无功控制与触发角校正的综合控制策略，以增强系统的自恢复能力。首先分析了熄弧角控制下直流输电功率与逆变器吸收无功的可行域，揭示了相位偏移对换相裕度的影响；进而提出在交流故障及恢复过程中考虑动态无功平衡与相位偏移的LCC-HVDC控制修正方法。该方法在故障期间通过无功控制动态调节直流电流与熄弧角参考值，并在不同阶段实施差异化的相位偏移补偿以校正触发角；同时，将满足换相裕度要求的临界触发角作为...
解读: 该LCC-HVDC动态无功平衡控制方法对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）及构网型逆变器产品具有重要借鉴价值。研究中提出的无功-相位协同控制策略可应用于ST系列储能变流器的电网故障穿越功能优化：在电网电压跌落时，通过动态调节无功输出与触发角补偿，提升换相稳定性，避免系统脱网。特别是其临界触...
基于增量容量曲线与S变换的电动汽车电池组健康状态估计
State-of-health estimation for EV battery packs via incremental capacity curves and S-transform
Siyi Tao · Jiangong Zhu · Yuan Lic · Siyang Chen 等10人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397
准确估计电动汽车（EV）中电池的健康状态（SOH）对于缓解用户的续航焦虑具有重要作用。然而，云端电池管理系统（BMS）数据质量欠佳，加之电池正极材料的多样性，为开发适用于实际EV应用的通用SOH估计方法带来了显著挑战。本研究提出了一种基于充电过程的可推广特征提取框架。该方法从增量容量（IC）曲线中提取时域特征，并利用S变换提取频域特征，同时引入了电池间不一致性指标。为评估所提取特征的鲁棒性，本文采用实验室数据进行了验证。此外，通过针对不同容量和正极材料电池的实验，分析了温度对电池容量及所提取特征...
解读: 该研究提出的电池SOH估计方法对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)及充电桩产品具有重要价值。通过增量容量曲线和S变换的多域特征提取,结合GRU-LightGBM融合模型,可显著提升BMS电池健康状态评估精度(MAPE<1.99%)。该技术框架可集成至iSolarCloud平台,...
一种基于云边智能的配电网分区与运行优化方法
A Cloud-Edge Intelligence-Based Optimization Method for Distribution Network Partitioning and Operation Considering Simulation Inaccuracy
Renjun Wang · Hongjun Gao · Haifeng Qiu · Longbo Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
针对分布式可再生能源和负荷波动对配电网运行安全的影响，本文提出一种基于云边协同智能的优化方法，用于配电网分区与实时运行控制。该方法在云端集中训练，在边缘侧实时执行，通过新型分区策略降低计算负担，并引入开关重要性评估方法以压缩动作空间维度。建立多智能体马尔可夫决策过程模型，结合改进的混合多智能体软Actor-Critic算法与域随机化方法，提升策略在仿真与实际系统存在模型失配时的鲁棒性。IEEE 33节点系统及实际445节点网络的仿真验证了所提方法的有效性与优势。
解读: 该云边协同优化技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。其云端训练-边缘执行架构可直接应用于ST系列储能变流器的分布式协调控制，通过多智能体强化学习实现储能集群的实时功率调度与电网分区管理。域随机化方法增强的鲁棒性可提升储能系统在模型失配场景下的控制可靠...
基于VSC-HVDC系统的异构PMSG风电场单机等效方法比较分析
Comparative analysis of single-machine equivalent methods for heterogeneous PMSG-based wind farm with the VSC-HVDC system
Qiao Li · Linlin Wu · Xiao Wang · Wenjuan Du 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
摘要 本文对四种用于简化含多台风电机组（WTG）并网风电场小信号稳定性（SSS）分析的单机等效方法进行了比较研究，重点针对采用电压源换流器高压直流输电（VSC-HVDC）系统的异构永磁同步发电机（PMSG）风电场。所比较的四种方法分别为：（1）动态聚合方法；（2）平均功率或平均控制参数方法；（3）加权平均方法；（4）覆盖定理方法。通过对比分析，揭示了这四种方法之间的联系与差异，有助于更深入理解它们的优势与局限性，具体如下：（1）当各台PMSG的动态特性不同时，动态聚合方法在评估系统小信号稳定性时...
解读: 该研究对阳光电源风电变流器及VSC-HVDC系统具有重要价值。针对异构PMSG风电场小信号稳定性分析,四种等效方法的对比揭示了动态聚合法在个体差异下的局限性,加权平均法在风速差异场景的优势,以及覆盖定理法的保守性。这为阳光电源SG系列风电变流器的控制策略优化提供理论依据:在大规模风电场并网场景,可根...
机制对AI识别振荡源是否重要？一个案例研究
Are Mechanisms Important for AI to Identify Oscillation Sources? A Case Study
Peili Liu · Wenjuan Du · Qiang Fu · Haifeng Wang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
并网风力发电机组可能引发电力系统次同步振荡（SSO）。由于难以获取机组详细参数，基于数据驱动的AI方法被视为识别振荡源的潜在手段。然而，风电系统中的SSO机制较传统系统更为复杂多样，而现有AI研究多基于单一机制数据进行训练与验证，忽视了实际中不同甚至未知机制的存在。本文通过负阻尼与开环模态谐振两类典型SSO机制的案例研究，初步探讨机制对AI识别振荡源的影响，并开展可解释性分析。结果揭示了AI模型在不同机制下的泛化能力差异，为AI在SSO源识别中的应用提供了深入洞见。
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电变流器产品线具有重要参考价值。针对ST系列储能变流器和风电变流器的GFM/GFL控制系统，可借鉴文中AI识别SSO源的方法，提升系统对不同振荡机制的适应性。特别是在大规模新能源并网场景下，通过AI辅助快速识别振荡源，可增强产品的电网友好性。建议在PowerTitan等大型...
考虑时空特征的自适应编解码模型用于分布式光伏电站短期功率预测
Adaptive Encoder-Decoder Model Considering Spatio-Temporal Features for Short-Term Power Prediction of Distributed Photovoltaic Station
Xun Dou · Yehang Deng · Shunjiang Wang · Tianfeng Chu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年1月
考虑到运维成本和技术的影响，分布式光伏电站群内部通常缺乏足够的气象观测设备。所采集气象数据的偏差以及软硬件限制导致的光伏功率数据误差，将直接导致模型预测精度降低。为解决这一问题，本文提出一种具有自适应时空编解码结构的分布式光伏功率短期预测方法，该方法能够适应不同数据输入和不同天气条件下的预测需求，提高预测精度。首先，利用随机森林算法（RF）和皮尔逊相关系数（PCC）对特征重要性进行排序，选取关键输入数据。其次，提出一种基于长短期记忆网络（LSTM）和时空注意力机制（STA）的时空特征编解码模型，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于自适应时空编解码器的分布式光伏短期功率预测技术具有显著的战略应用价值。 **业务协同价值：**该技术直击分布式光伏电站运维痛点——气象观测设备不足导致的预测精度下降问题。对于阳光电源的智慧能源管理系统而言，精准的功率预测是实现光储协同优化的基础。通过LSTM与时空...