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一种具有增强功率和线性性能的AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道HEMT
An AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN graded channel HEMT with enhanced power and linearity performance
Xiang Du · Can Gong · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道结构的高电子迁移率晶体管（HEMT），旨在提升器件的功率与线性性能。通过在沟道层引入Al组分渐变的Al_x_Ga1-_x_N缓冲结构，并结合超薄AlN插入层，有效调控了二维电子气分布，增强了载流子输运特性，同时降低了短沟道效应。实验结果表明，该器件在保持高开关比的同时，显著提高了击穿电压、最大电流密度及跨导峰值。此外，线性跨导和栅极电容特性的改善有效提升了器件的线性度与高频稳定性。该梯度沟道设计为高性能射频与功率放大器应用提供了...
解读: 该梯度沟道GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过AlN/AlGaN梯度结构提升的击穿电压和电流密度特性,可显著提高SG系列逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。改善的线性度和高频特性有助于优化车载OBC和充电桩的EMI性能。该器件在高压大功率应用场景下的优异开关特性,可支...
基于光纤弱磁传感的抽水蓄能机组匝间短路检测
Interturn Short Circuit Detection of Pumped Storage Unit Based on Optical Fiber Weak Magnetic Sensing
Peng Qi · Yonggang Li · Minghan Ma · Peng Hao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了抽水蓄能机组（PSU）定子铁芯背部的漏磁（SF）特性，以实现转子绕组匝间短路（ITSC）的在线监测。通过分析短路前后的漏磁场变化，提出了一种基于光纤弱磁传感的健康状态评估方法，为大型旋转电机绕组绝缘故障的早期预警提供了技术支撑。
解读: 该研究聚焦于大型旋转电机（抽水蓄能机组）的转子绕组故障诊断，虽然与阳光电源核心的光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线存在差异，但其核心逻辑——“基于磁场特征的在线状态监测与故障预警”对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有借鉴意义。阳光电源在大型风电变流器及储能系统（如PowerTita...
电压源变换器自适应频率耦合抑制策略及其稳定性区域分析
Adaptive Frequency Coupling Suppression Strategy for VSCs and Its Stability Region Analysis
Zhen Wang · Hao Pan · Peng Cheng · Limin Jia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
传统电压源变换器（VSC）的频率耦合抑制策略依赖于特定工作点参数配置，难以适应变工况并网系统。本文提出一种新型自适应频率耦合抑制策略，通过自适应q轴补偿重塑系统不对称性，有效提升了变工况下的系统稳定性，并给出了详细的稳定性区域分析。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。随着电网弱电网特征日益显著，逆变器在宽频带下的频率耦合问题常导致振荡风险。该自适应策略能够摆脱对固定工作点的依赖，显著增强阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性与鲁棒性。建议研发团队将该自...
用于降低电磁干扰的开关器件频谱特性参数计算与分析
Calculation and Analysis for Spectrum Characteristics Parameters of Switching Device for Reduced EMI Generation
Bin Hao · Cheng Peng · Xinling Tang · Zhibin Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
准确获取开关器件的频谱特性参数对于降低开关过程中的电磁干扰（EMI）至关重要。本文提出了通用分析波形（UAW）来等效器件开关过程中的干扰源，并分析了其时域和频域的特性参数，为优化电力电子系统的电磁兼容性设计提供了理论依据。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩等高功率密度产品设计的核心挑战。该文章提出的UAW方法能有效量化开关过程中的EMI源，有助于研发团队在设计阶段通过优化驱动电路和拓扑参数，降低滤波器体积与成本。对于SiC/GaN等宽禁带半导体在光伏及储能产品中的大规模应...
一种基于基波排序频率的模块化多电平变换器电容电压平衡方法
A Capacitor Voltage Balancing Method With Fundamental Sorting Frequency for Modular Multilevel Converters Under Staircase Modulation
Hao Peng · Rui Xie · Kun Wang · Yan Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种用于模块化多电平变换器（MMC）的基波频率排序算法，配合阶梯波调制技术以平衡浮动电容电压。该方法根据子模块电容的充电能力，在每个基波周期内分配驱动脉冲。通过对电容电压增量进行排序，有效评估了驱动脉冲的充电能力，从而实现电压平衡。
解读: 该技术主要应用于高压大功率变换领域，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在超高压并网场景中具有显著优势，通过优化阶梯波调制下的电容电压平衡算法，可以有效降低开关频率，减少开关损耗，并提升系统效率。建议研发团队关注该算法在降低控制复杂度和...
穿透钢筋混凝土墙体的可重构感应电能传输方案用于建筑集成光伏并网
Reconfigurable Inductive Power Transfer Scheme Across Reinforced Concrete Walls for Building Attached Photovoltaic Grid Connection
Peng Gu · Xingzhen Guo · Yunrui Hao · Xinzhe Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种建筑集成光伏（BAPV）感应电能传输（IPT）系统。通过设计的铁氧体桥（FB）显著提高了耦合系数，实现了穿透建筑墙体的高效无线电能传输。文章分析了墙内钢筋对系统性能的影响，并提出了相应的优化改进方法。
解读: 该技术探索了光伏系统在建筑场景下的无线电能传输，旨在解决穿墙布线难题。对于阳光电源的户用光伏和工商业光伏产品线，该方案提供了一种无需破坏建筑结构即可实现电力传输的创新思路，有助于提升BAPV项目的安装便捷性和美观度。虽然目前IPT技术在长距离、大功率传输效率上仍有局限，但可作为未来智能建筑能源管理及...
多相无刷励磁机电枢绕组匝间短路故障的建模、分析与辨识
Modeling, Analysis, and Identification of Armature Winding Interturn Fault in Multiphase Brushless Exciters
Liangliang Hao · Jianlin Chen · Li He · Xianwen Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
多相环形无刷励磁机（MPABE）是大型核电系统的核心。为有效保护其电枢绕组，本文系统研究了电枢绕组匝间短路（AWSC）故障的快速仿真模型及敏感诊断方法，旨在提升大型发电设备的运行安全性与可靠性。
解读: 该文献聚焦于大型旋转电机（励磁机）的绕组故障诊断与建模，虽然与阳光电源目前核心的电力电子变换器（逆变器/PCS）产品线存在差异，但其故障诊断逻辑和多物理场建模方法具有参考价值。阳光电源在风电变流器领域涉及发电机侧控制，该研究中提出的快速仿真模型与敏感诊断算法，可借鉴用于提升风电变流器对发电机绕组故障...
一种用于非对称六相逆变器且具有改进共模电压性能的锯齿波载波PWM技术
A Sawtooth Carrier-Based PWM for Asymmetrical Six-Phase Inverters With Improved Common-Mode Voltage Performance
Zicheng Liu · Zedong Zheng · Zhong Peng · Yongdong Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种用于非对称六相两电平逆变器的锯齿波载波正弦脉宽调制（SC-SPWM）技术。该方法通过采用镜像对称的锯齿波载波，有效降低了共模电压（CMV）的峰峰值幅度和变化频率，从而优化了逆变器的电磁兼容性表现。
解读: 该技术主要针对多相逆变拓扑，虽然阳光电源目前主流产品以三相组串式和集中式逆变器为主，但随着大功率电力电子设备对电磁兼容性（EMC）要求的日益严苛，以及未来在超大功率风电变流器或特殊工业驱动领域对多相拓扑的探索，该共模电压抑制技术具有一定的参考价值。建议研发团队关注其在降低漏电流、减小EMI滤波器体积...
单向中压LLC-DCX高升压比的ZVS分析与设计方法
ZVS Analysis and a Design Method for Unidirectional Medium-Voltage LLC-DCX With High Step-Up Ratio
Peng Jiang · Hao Feng · Li Ran · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对中压直流变压器（DCX）中高升压比导致的二次侧寄生电容反射效应，本文分析了其对LLC-DCX额定负载下零电压开关（ZVS）条件的影响，并提出了一种确定系统关键参数（如励磁电感等）的设计准则。
解读: 该研究针对中压直流变换场景，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的直流汇流方案具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，DCX的效率与功率密度成为核心竞争力。本文提出的寄生参数补偿设计方法，有助于优化高压DC-DC变换器的软开关性能，提升系统...
基于搜索线圈电压和励磁电流特征分析的m相环形绕组无刷励磁机电枢故障可靠检测
Reliable Detection of Armature Fault in Brushless Exciters With m-Phase Toroidal Winding Using Search-Coil Voltage and Field Current Signature Analysis
Jianlin Chen · Liangliang Hao · Yuang Cai · Xianwen Duan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
在核电站运行中，对m相环形无刷励磁机（mPTBE）的旋转电枢绕组短路（AWSC）故障进行快速、灵敏且可靠的诊断至关重要。传统的基于定子励磁电流特征分析（FCSA）的诊断方法因其非侵入性而在现场广泛应用。然而，现场运行经验表明，该方法在复杂工况下存在局限性，本文提出了一种结合搜索线圈电压分析的新型诊断方案。
解读: 该文献研究的无刷励磁机故障诊断技术主要应用于大型旋转电机领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品线直接关联度较低。但其提出的“非侵入式故障特征提取”与“多源信号融合诊断”思路，对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及大型风电变流器产品的状态监测与故障预警具有参考价值。建议关注该...
基于信号卷积池化处理与共享滤波器学习的T型逆变器晶体管开路故障实时诊断
Real-Time Diagnosis Based on Signal Convolution-Pooling Processing and Shared Filter Learning for Transistor Open-Circuit Faults in a T-Type Inverter
Borong Wang · Guodong Chen · Jinfeng Song · Chenyi Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于信号卷积池化的数据驱动方法，用于T型逆变器的实时故障诊断。该模型由辅助神经网络和多层卷积特征分类器（MCFC）组成。辅助神经网络通过少量训练数据集学习并为MCFC提供滤波器参数。通过共享滤波器学习，该方法实现了对T型逆变器晶体管开路故障的高效实时诊断。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。T型三电平拓扑广泛应用于阳光电源的高效逆变产品中，该研究提出的基于深度学习的实时故障诊断方法，能显著提升逆变器在运行过程中的可靠性与运维效率。建议将此算法集成至iSolarCloud智能运...
一种适用于多种运行工况的模块化多电平换流器集成电池储能系统电磁暂态仿真模型
An Electromagnetic Transient Simulation Model of MMC-BESS for Various Operating Conditions
Shunliang Wang · Minghao Huang · Hao Tu · Rui Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月
现有模块化多电平换流器集成电池储能系统（MMC-BESS）的电磁暂态（EMT）仿真模型常存在计算效率低和故障行为模拟不准确的问题。为此，本文提出一种高效的EMT仿真模型。该模型改进了详细等效模型（DEM），考虑了同一桥臂中两个开关同时关断的复杂工况；通过引入辅助PSCAD开关并利用其内置插值算法模拟换流器闭锁状态，结合补充判据公式模拟电池断开过程，并提出加速计算方法以进一步提升仿真效率。在PSCAD/EMTDC环境下，针对HVDC系统进行了稳态、暂态及故障工况的仿真验证，结果表明所提模型具有较高...
解读: 该MMC-BESS电磁暂态仿真模型对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的研发具有重要价值。模型通过改进DEM算法和辅助开关插值技术，可精确模拟换流器闭锁、电池断开等复杂故障工况，直接支撑阳光电源多电平储能变流器的拓扑优化设计。高效仿真能力可加速产品在HVDC储能应用场景下的...
从有源电阻到无损与虚拟电阻：综述、见解及其在能源电网中的广泛应用
From Active Resistor to Lossless and Virtual Resistors: A Review, Insights, and Broader Applications to Energy Grids
Jinli Zhu · Yuan Li · Fang Z. Peng · Brad Lehman 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
电力系统，包括多电/全电船舶与飞机及电网，主要由发电、输配电和储能子系统构成，呈现显著的电感与电容特性。为提高效率，实际电路尽量减少物理电阻，但由此引发谐振、不稳定与长时暂态等问题。自1980年代起，电力电子变换器/逆变器被提出作为有源、无损及虚拟电阻，用于抑制上述动态问题。本文系统回顾从有源电阻到虚拟电阻的发展历程，深入分析其理论关联与物理本质，探讨实现约束，并展望其在现代能源电网中的扩展应用与革新潜力。
解读: 该虚拟电阻技术对阳光电源储能与逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可通过ST系列变流器实现虚拟电阻控制，有效抑制LC滤波器谐振和直流母线振荡，提升系统稳定性。对于构网型GFM控制策略，虚拟电阻可优化暂态响应，减少功率振荡。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，该技术能...
基于功率型与能量型储能的混合储能系统优化调度与性能评估
Optimized scheduling and performance evaluation of hybrid energy storage systems with power-based and energy-based storage
Jiacheng Guo · Jun Chen · Hao Wuab · Jimin Zengc 等5人 · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.395
摘要 能源转型使得混合储能系统（HESS）在工业园区中日益重要。然而，目前仍缺乏系统性的研究来回答为何应在工业园区中实施混合储能系统这一问题。本研究开发了一种集成了超级电容器、锂离子电池、热储罐和冷冻水储冷装置的混合储能系统。提出了一种结合变分模态分解与混合整数线性规划的优化调度方法，该方法充分考虑了功率型储能与能量型储能方式之间的互补特性。从长期效益和不同场景下的短期调度两个角度，对混合储能系统的性能进行了系统性分析。结果表明，与仅采用锂离子电池储能的系统相比，该混合储能系统显著减少了碳排放（...
解读: 该混合储能优化调度技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究验证了超级电容与锂电池混合配置在工商业场景的经济性(降本5.5%)和减碳效果(减排15.5%),可指导我司PowerTitan方案中功率型与能量型储能的容量配比优化。其基于VMD分解的混合整数线性规划调...
基于边缘计算的考虑开关操作序列的主动配电网分布式供电恢复方法
Edge computing-based distributed power restoration for active distribution networks considering switching sequence
Hao Yua · Zhicheng Zhang · Peng Lia · Haoran Jia 等8人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 随着边缘计算技术在配电网中的融合应用，分布式供电恢复已成为提高应对停电故障响应效率的一种有前景的替代方案。然而，由于开关与分布式电源（DGs）之间存在复杂的顺序协调关系，分布式供电恢复的实际实施仍面临挑战。本文提出了一种考虑开关操作序列的分布式供电恢复方法。该方法通过将目标网络状态求解与从初始状态到目标状态的过渡策略分别求解，有效解决了顺序供电恢复问题，从而降低了整体计算复杂度。为此，设计了一种改进的交替方向乘子法（ADMM）算法以提升求解效率。所提出的方法可用于在线生成供电恢复策略，并可...
解读: 该边缘计算分布式恢复技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的改进ADMM算法可集成至iSolarCloud平台,实现配电网故障快速响应。其开关序列协调机制可优化储能PCS与SG系列光伏逆变器的孤岛并网切换策略,缩短供电恢复时间。分布式架构与阳光GFM/G...
基于升维映射线性化的有源配电网SOP局部电压自优化控制
Self-Optimizing Local Voltage Control of SOP in Active Distribution Networks Based on Lift-Dimension Mapping Linearization
Jingrong Su · Haoran Ji · Peng Li · Hao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
分布式电源的高渗透率加剧了有源配电网的电压越限问题。软开点（SOP）凭借灵活调节能力，可通过本地功率调控有效抑制电压越限。本文提出一种数据驱动的SOP局部电压自优化控制方法，适用于标签数据稀缺场景。首先，基于升维映射线性化（LDML）构建SOP局部控制模型，刻画配网状态与控制策略间的非线性关系；进而建立自优化引导机制，生成大量带标签的训练样本。在含四端SOP的实际配电网中验证了方法的有效性，结果表明该方法仅依赖本地量测即可实现快速响应与强适应性。
解读: 该SOP局部电压自优化控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。升维映射线性化方法可直接应用于储能PCS的本地电压控制策略，通过数据驱动实现快速响应，无需依赖集中式通信，提升系统可靠性。该自优化机制可集成至iSolarCloud平台的边缘控制层，结合阳光电源...
基于升维映射线性化的软开关点自优化本地电压控制
Self-Optimizing Local Voltage Control of SOP in Active Distribution Networks Based on Lift-Dimension Mapping Linearization
Jingrong Su · Haoran Ji · Peng Li · Hao Yu 等9人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
针对主动配电网中分布式电源高渗透引发的电压越限问题，本文提出一种面向软开关点（SOP）的自优化本地电压控制方法。通过升维映射线性化构建数据驱动控制模型，并设计自优化引导机制生成标签数据，实现在标注数据稀缺下的高效、自适应电压调控。
解读: 该研究提出的SOP本地电压控制算法可直接赋能阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统在微电网/台区级柔性互联场景中的动态电压支撑能力。尤其适用于含高比例户用光伏的配网末端，增强组串式逆变器群与PCS协同调压的实时性与鲁棒性。建议将LDML+自优化机制嵌入iSolarCloud智...
基于测量-策略映射矩阵的主动配电网逆变型分布式电源自适应电压控制
Adaptive Voltage Control of Inverter-Based DG in Active Distribution Networks With Measurement-Strategy Mapping Matrix
Ziqi Zhang · Peng Li · Haoran Ji · Hao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
高渗透率分布式电源（DG）加剧了主动配电网（ADN）中的电压越限问题。灵敏度反映了节点功率注入与状态变化之间的关系，可用于制定DG控制策略。然而，由于系统非线性，灵敏度的精确描述与高效应用成为关键挑战。本文提出一种基于ADN灵敏度的DG自适应电压控制策略。首先，构建测量-策略映射矩阵，利用Koopman算子生成节点电压与无功功率灵敏度的离散矩阵元素，以刻画复杂的时变灵敏度特性；进而建立基于该矩阵的自适应电压控制模型，引入提升型线性决策规则（LLDR）将离散元素转化为连续约束，实现数据驱动下的高效...
解读: 该自适应电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的协同控制具有重要应用价值。基于Koopman算子的测量-策略映射矩阵可精准刻画高渗透率场景下的时变灵敏度特性，直接应用于PowerTitan大型储能系统的无功电压控制策略优化。该数据驱动方法可集成到iSolarCloud平台，实现...
高功率器件封装中含重铸层和粗糙界面的陶瓷通孔互连结构热力学分析
Thermodynamic analysis of TCV interconnect structure with recast layers and rough interfaces for high-power device packaging
Xin Zou · Zhirui Xu · Hao Chen · Yang Peng 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月
通孔陶瓷过孔（TCV）互连结构的热机械行为对三维封装可靠性有着显著影响。然而，现有研究在很大程度上忽视了激光钻孔所产生的缺陷——特别是重铸层和粗糙界面——在调节高功率器件热应力方面的关键作用。在本研究中，提出了一种考虑重铸层和粗糙界面的TCV互连结构的新型热力学分析方法。利用魏尔斯特拉斯 - 曼德布罗特（W - M）分形函数建立了具有可调界面粗糙度的陶瓷 - 重铸层 - 铜模型。实验结果与模拟结果吻合良好，最大误差仅为11.1%。热力学模拟结果显示，热应力与界面粗糙度之间存在非单调关系：在所有温...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对陶瓷通孔（TCV）互连结构的热力学研究具有显著的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等大功率设备中，功率半导体模块是核心部件，其封装可靠性直接影响系统的长期稳定性和功率密度提升。 该研究的核心贡献在于首次系统性地量化了激光钻孔工艺缺陷（重铸层和粗糙界面）对热应力的...
基于多抽头参数可重构耦合结构与离散铁氧体桥的双向长距离感应电能传输系统
A Bidirectional Long-Range IPT System Based on Multitap Parameter Reconfigurable Coupling Structure With Discrete Ferrite Bridge
Peng Gu · Xingzhen Guo · Yunrui Hao · Dongsheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
提出一种基于改造110-kV支柱绝缘子的光伏-储能结合米级感应电能传输（IPT）系统，实现双向能量流动。设计离散铁氧体桥（DFB）以提升耦合系数，分析其附加铁损及对绝缘性能的影响。为降低光照强度波动对光伏系统的影响，提出多抽头自耦线圈结构，通过切换原副边抽头调节系统直流电压变比。构建双向三阶段IPT系统样机，总长1.66 m，实验验证系统最大效率达88.9%。
解读: 该双向长距离IPT技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。多抽头参数可重构结构可应用于ST系列储能变流器的宽电压范围适配，通过动态调节耦合参数应对光储系统直流母线电压波动，提升PowerTitan储能系统在光伏波动工况下的稳定性。离散铁氧体桥设计可借鉴至电动汽车无线充电桩产品，优化耦合系数与铁...
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