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基于稳定性保证的构网型逆变器频率调节安全强化学习
Safe Reinforcement Learning for Grid-forming Inverter Based Frequency Regulation with Stability Guarantee
Hang ShuaiBuxin SheJinning WangFangxing Li · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
本研究提出一种面向构网型（GFM）逆变器频率调节的安全强化学习算法。为确保在学习控制策略下基于逆变器的资源（IBR）系统稳定性，将基于模型的强化学习（MBRL）与Lyapunov方法相结合，界定状态与动作的安全区域。通过在吸引域（ROA）内采样数据，利用近似动态规划（ADP）在保障安全的前提下提升控制性能。此外，引入高斯过程（GP）模型以增强控制器对逆变器参数不确定性的鲁棒性。数值仿真验证了所提算法的有效性。
解读: 该安全强化学习算法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的构网型控制具有重要应用价值。研究提出的Lyapunov约束下的模型强化学习方法，可直接应用于GFM模式下的频率调节优化，在保证系统稳定性前提下提升调频性能，这与阳光电源储能系统参与电网一次调频的应用场景高度契合。引入的高斯...
将半透明有机光伏器件转化为引发积极情绪反应的催化剂
Transforming semitransparent organic photovoltaics into catalysts for positive emotional responses
Zonghao Wu · Jiangsheng Yu · Wenxiao Wu · Zhenzhen Zhao 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究提出一种创新思路，通过调控半透明有机光伏（ST-OPV）器件的光学与电学性能，使其不仅具备能量转换功能，还可作为激发人类积极情绪反应的光环境调节器。实验结合心理物理学评估与器件优化，验证了特定光谱输出的ST-OPV在自然光模拟中的情感促进作用，揭示了光伏技术在人因工程与健康照明领域的跨学科应用潜力。
解读: 该半透明有机光伏（ST-OPV）情感调控技术为阳光电源光伏建筑一体化（BIPV）产品提供跨学科创新思路。虽然当前SG系列逆变器主要服务晶硅组件，但ST-OPV的光谱调控理念可启发智能建筑场景应用：结合iSolarCloud平台，通过MPPT算法优化实现发电效率与室内光环境的动态平衡；在工商业储能系统...
PMSM在线全参数辨识的并联铁损电阻等效阻抗模型方法
Parallel Iron Loss Resistance Equivalent Impedance Model Method for Online Full Parameters Identification of PMSM
Ya Li · Chao Wang · Jun Hang · Shichuan Ding · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
多数信号注入方法未考虑铁损电阻影响,导致永磁同步电机在线辨识精度问题。本文提出考虑铁损电阻并联的高频小信号注入等效阻抗模型,可简单快速地获得内置式永磁同步电机的d/q轴电感值。同时,通过本文提出的逆变器死区补偿方法,采用遗忘因子递推最小二乘算法准确获得定子电阻和永磁体磁链。实验结果表明,所提辨识方法在不同工况下表现出优异的精度。
解读: 该参数辨识技术可应用于阳光电源电机驱动系统的自适应控制。通过精准的在线参数辨识,实现永磁同步电机的自适应控制优化,提升电机效率和动态性能,降低控制系统对电机参数的依赖,为储能系统和电动汽车驱动提供高精度控制支撑。...
融合动态特性的高比例可再生能源下稳定性约束调度建模框架
Dynamics-Incorporated Modeling Framework for Stability Constrained Scheduling Under High-Penetration of Renewable Energy
Jinning Wang · Fangxing Li · Xin Fang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种模块化建模框架，支持高比例可再生能源接入下的融合动态特性电力系统调度。该框架采用改进的混合符号-数值方法，有效衔接设备级与系统级优化模型，简化调度建模流程。其适应性体现在四个方面：通过建模模块实现可扩展的调度模型、基于向量化与稀疏性技术的可伸缩性能、与动态仿真器兼容的潮流数据结构，以及稳态调度与时域动态仿真间的双向数据交互接口。多场景基准测试验证了框架的准确性与可扩展性，案例研究表明其显著提升了调度与动态仿真的协同效率，减少了稳定性约束调度中的模型转换工作量。
解读: 该动态特性融合调度框架对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。框架的模块化建模方法可直接应用于PowerTitan储能系统的多机协调调度，通过稳态优化与动态仿真双向交互，优化ST系列储能变流器的功率响应策略。其稳定性约束建模能力可提升SG系列逆变器在高比例新能源场景下的构网型GFM控制性能，特...
考虑数字控制和PWM效应的三相并网变换器多频小信号建模
Multifrequency Small-Signal Modeling for Three-Phase Grid-Tied Converter Considering Digital Control and PWM Effect
Hang Li · Yao Sun · Jianheng Lin · Guanguan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
由于忽略了数字控制和脉宽调制（PWM）效应引入的宽带频率耦合效应，传统应用于数字控制功率变换器的平均建模方法在s域的精度不足。本文建立了数字控制三相并网电压源变换器的s域多频小信号模型，该模型全面考虑了数字控制和PWM的影响。因此，数字控制框架中的关键系统动态特性能够有效融入系统模型，确保了模型在奈奎斯特频率以上的准确性。基于所建立的模型，可以准确预测高频稳定性，而传统平均模型和其他改进模型存在局限性。此外，本文揭示了不同离散化方法（双线性变换、后向欧拉法）导致的模型和稳定性差异。仿真和实验结果...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项多频小信号建模技术对我们的三相并网逆变器产品具有重要的工程价值。传统的平均建模方法在数字控制系统中存在明显的精度缺陷，特别是在奈奎斯特频率以上无法准确预测系统动态特性，这直接影响到我们光伏逆变器和储能变流器在复杂电网环境下的稳定性评估。 该技术的核心价值在于全面考虑了...
一种带有被动触发钳位电路的SiC MOSFET新型电平转换驱动器
A Novel Level Shifter Driver for SiC MOSFET With Passive Triggered Clamping Circuit
Xiang Zheng · Lijun Hang · Sai Tang · Yandong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
与传统的硅（Si）器件相比，碳化硅（SiC）器件能够以更快的开关速度运行。因此，在汽车行业中，碳化硅作为硅器件的替代品更受欢迎。然而，开关速度的提高不可避免地会导致更高的 $dv/dt$，从而引发更严重的串扰问题。本文提出了一种具有可调负电压和米勒钳位电路的新型栅极驱动器。首先，采用由低成本无源元件组成的电平转换电路来产生可调负电压。其次，提出了一种包含两个 n 沟道 MOSFET 的无源触发米勒钳位电路，为串扰电流 $i_{gd}$ 提供低阻抗路径。这部分电路具有成本低、实现和设计复杂度低的优...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET的新型电平位移驱动技术具有重要的战略价值。当前，我们在光伏逆变器和储能系统中正加速推进碳化硅器件的应用，以提升系统功率密度和转换效率。然而，SiC器件高速开关特性带来的dv/dt问题和串扰现象，一直是制约其性能充分发挥的关键瓶颈。 该技术的核心...
基于直接序列扩频的交流电力系统健谈型功率变换
Talkative Power Conversion based on Direct Sequence Spread Spectrum in AC Power Systems
Lei Zheng · Wei Jiang · Li Zhang · Le Peng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
高比例可再生能源、储能系统与多样化负荷的接入推动配电网向信息物理系统演进。先进通信作为现代电力系统的关键基础设施，在系统感知、测量、调度与控制中发挥重要作用。健谈型功率变换（TPC）技术利用电力电子变换器的高速调制能力，通过软件定义通信系统实现无额外硬件的通信。然而，交流线路的谐振与衰减特性给TPC带来挑战，并影响通信可靠性与数据完整性，同时载波叠加引发电磁干扰与信息安全问题。本文提出一种基于直接序列扩频（DSSS）的AC-TPC调制策略，通过优化DSSS参数将数据载波搬移至高频段，在保障通信可...
解读: 该DSSS-TPC技术为阳光电源储能与微网产品提供零成本通信方案。对于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可通过软件升级实现变流器间的直接通信，无需额外通信模块，降低系统成本并提升可靠性。在微网场景中，该技术可实现SG光伏逆变器、储能系统与充电桩的协调控制与应急通信，特别适用于通信基础设施...
单变换器双开关磁阻电机系统的同步运行分析与控制
Synchronous Operation Analysis and Control for Single-Converter Dual-Switched Reluctance Motor System
Shichuan Ding · Xiaobin Huang · Jun Hang · Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
为降低多电机系统中多个功率变换器占用的空间和成本，本文聚焦于单变换器双开关磁阻电机（SRM）系统。基于开关磁阻电机的数学模型以及双开关磁阻电机的电感特性关系，本文介绍了单变换器双开关磁阻电机系统中相电流自调节的内在特性，即双开关磁阻电机可自发调节其相电流以克服负载不平衡。然而，当负载不平衡程度进一步加剧时，双开关磁阻电机系统因位置差增大而容易崩溃。为此，基于相电流自调节特性，本文提出了几种同步控制策略。所提出的平均位置信号控制（APSC）策略采用SRM₁和SRM₂的平均位置作为反馈位置信号，有效...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单变换器双开关磁阻电机系统的同步控制技术具有重要的战略参考价值。该技术通过单个变换器同时驱动两台电机，有效降低了多电机系统的空间占用和成本，这与我们在储能系统和新能源装备领域追求高功率密度、低成本的目标高度契合。 在储能系统应用层面，该技术揭示的相电流自调节机制和位置...
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...