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一种用于大功率变换器应用的高压电容器应力模拟统一方法
A Unified Capacitor Stress Emulation Method for High-Power Converter Applications
Bo Yao · Haoran Wang · Qian Wang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种统一的电容器应力模拟方法，具备两项独特测试能力：可同时对交流和直流电容器进行电气应力模拟，并能独立控制测试样本的纹波电流、纹波电压及直流电压等不同应力水平。该方法有效提升了电力电子系统可靠性评估的效率与精度。
解读: 电容器作为光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中直流母线及滤波环节的核心元件，其寿命直接决定了整机可靠性。该方法提供的统一应力模拟技术，能够显著缩短阳光电源在产品研发阶段的寿命测试周期，并提升对复杂工况下电容器失效机理的理解。建议将此方法引入...
一种双端有源电容
A Two-Terminal Active Capacitor
Haoran Wang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种由功率半导体开关和无源元件构成的双端有源电容概念。该有源电容具备与传统无源电容相同的双端使用便捷性，且其性能指标（额定电压、纹波电流、等效串联电阻及工作频率范围）可灵活配置，具有广泛的应用独立性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的优化潜力。在组串式光伏逆变器和PowerStack/PowerTitan储能系统中，直流母线电容往往是体积和寿命的瓶颈。引入有源电容技术，可以有效减小电容体积，提升功率密度，并改善直流侧纹波抑制能力。建议研发团队评估该拓扑在高温、高频工况下的可靠性，探索将其集成...
一种铝电解电容核心温度的非侵入式在线评估方法
A Noninvasive Online Evaluation Method for Core Temperature of Aluminium Electrolytic Capacitors
Bo Yao · Guorong Zhu · Qian Wang · Haoran Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种铝电解电容（AEC）核心温度的非侵入式在线估算方法。该方法利用AEC电容值与温度之间的线性关系，通过测量壳体温度变化来推算核心温度。文中给出了电容-温度系数的在线获取与更新算法，实现了实时评估。
解读: 铝电解电容是阳光电源光伏逆变器及储能变流器（PCS）中极易老化的关键器件，其寿命直接决定了设备的可靠性。该方法无需额外传感器即可实现核心温度的实时监测，对于提升组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统的运维水平具有重要价值。通过集成该算法至iSolarCloud平台，可实现电...
一种考虑环境温度动态的热建模方法
A Thermal Modeling Method Considering Ambient Temperature Dynamics
Haoran Wang · Rongwu Zhu · Huai Wang · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种针对电力电子器件的热建模方法，解决了现有分析方法无法表征环境温度变化所引入的热动态问题。通过叠加定理和时域分析，研究了基于稳定环境温度的现有分析方法的局限性，并提出了改进的热建模方案。
解读: 该研究对于提升阳光电源全系列产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）的可靠性设计至关重要。在户外严苛环境下，环境温度的剧烈波动直接影响功率模块（IGBT/SiC）的结温寿命。通过引入动态热建模，研发团队可更精准地评估变流器在极端工况下的热应力，优化散热设计与降额策略，从而延长产品...
考虑热耦合效应的电容器组解析建模与设计
Analytical Modeling and Design of Capacitor Bank Considering Thermal Coupling Effect
Haoran Wang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
电容器组内部不可避免的电热耦合效应会导致单个电容器的温度及寿命预测产生显著误差。本文提出了考虑热耦合效应的电容器组解析热模型及其相应设计方法。首先，建立了基于测量的集总热模型及物理模型，旨在精确评估电容器组在运行过程中的热分布与可靠性。
解读: 电容器是阳光电源光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）中直流母线及滤波环节的核心薄弱部件。该研究提出的电热耦合解析模型，能有效提升阳光电源在产品研发阶段对电容寿命的预测精度，优化散热设计方案。特别是在高功率密度储能变流器（PCS）设计中，通过该模型可精确评...
考虑动态耦合的双馈风电场综合阻抗分析
Comprehensive Impedance Analysis of DFIG-Based Wind Farms Considering Dynamic Couplings
Jinlong Wang · Peng Wang · Haoran Zhao · Futao Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
现有的风电场阻抗分析多采用聚合模型，忽略了风电场控制（WFC）、风电机组与集电线路之间的动态耦合对系统稳定性的影响。本文提出了一种基于双馈感应发电机（DFIG）的风电场综合阻抗模型（CIM），深入探讨了多重动态耦合机制对系统稳定性的作用。
解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场装机容量增加及弱电网接入场景增多，变流器与电网、集电线路及场站级控制器的交互耦合日益复杂。阳光电源在开发高性能风电变流器时，应利用该CIM模型优化控制参数，提升在弱电网下的阻抗匹配能力，防止谐振失稳。此外，该研究中关于动态耦合的分析方法可...
一种具有最小辅助电路视在功率的双端有源电感
A Two-Terminal Active Inductor With Minimum Apparent Power for the Auxiliary Circuit
Haoran Wang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种双端有源电感概念，通过功率半导体开关和无源元件实现辅助电路，使其视在功率最小化。该方案具备与传统无源电感相同的双端使用便捷性，且在相同等效电感和电流等级下，有效优化了能量存储与转换效率。
解读: 该有源电感技术在功率密度提升和体积优化方面具有显著潜力，对阳光电源的组串式逆变器和PowerStack储能系统具有重要参考价值。通过引入有源电感技术，可以在保持系统高可靠性的前提下，进一步减小磁性元件的体积和重量，从而提升逆变器及PCS的功率密度。建议研发团队评估该拓扑在轻量化设计中的可行性，特别是...
关于双端有源电容的实用设计
On the Practical Design of a Two-Terminal Active Capacitor
Haoran Wang · Yang Liu · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种基于有源电力电子电路、电压控制方法及自供电方案的双端有源电容概念。该方案保留了无源电容仅需两个功率端子的使用便利性，无需额外连接，在提升功率密度或降低设计成本方面具有显著潜力。
解读: 有源电容技术通过电子模拟方式替代大容量电解电容，能有效解决逆变器及储能变流器（PCS）中直流母线电容的寿命瓶颈与体积限制。对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，该技术有助于减小直流侧滤波电路体积，提升整体功率密度，并降低对易损电解电容的依赖，从而提升系统长期...
电容式直流母线拓扑推导与可扩展性分析综述
An Overview of Capacitive DC-Links-Topology Derivation and Scalability Analysis
Haoran Wang · Huai Wang · Guorong Zhu · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
电容式直流母线在电压源变换器中用于功率平衡、电压纹波限制及短时储能。铝电解电容作为典型方案，常被视为电力电子系统中最薄弱的环节及寿命瓶颈。本文综述了各种无源及有源直流母线拓扑，分析了其推导过程及可扩展性，旨在提升电力电子系统的可靠性与性能。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的核心组件，直接决定了产品的寿命与可靠性。随着行业对高功率密度和长寿命要求的提升，铝电解电容的替代方案（如薄膜电容或混合储能拓扑）至关重要。本文提供的拓扑推导与可扩展性分析，可指导研发团队在设计大功率...
基于多参数分布的单相逆变器鲁棒稳定性评估
Robust Stability Assessment of Single-Phase Inverter With Multiparameter Distributions
Yongyang Chen · Shangzhi Pan · Meng Huang · Haoran Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
并网逆变器在运行中常面临电感、电容等参数因老化或电网环境变化带来的不确定性，这会削弱系统稳定性并增加运行风险。本文针对多参数分布下的逆变器鲁棒稳定性进行评估，旨在解决传统分析方法在处理多参数不确定性时的局限性，为逆变器设计提供更可靠的稳定性保障。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品——组串式及户用光伏逆变器。在实际应用中，逆变器长期运行于复杂电网环境，电感和电容参数的漂移是影响系统并网稳定性的关键因素。该文献提出的多参数分布鲁棒稳定性评估方法，可优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台的故障预警模型，提升逆变器在弱电网或极端环境下的适应性...
一种用于单相逆变器的成本受限型有源电容
A Cost-Constrained Active Capacitor for a Single-Phase Inverter
Haoran Wang · Huai Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文探讨了基于电力电子电路的有源电容概念，旨在突破传统无源电容的物理限制。有源电容在保持无源电容使用便利性的同时，有望提升功率密度或延长系统寿命。针对现有设计中陶瓷或薄膜电容成本较高的问题，本文提出了一种成本受限的有源电容拓扑，以优化单相逆变器的性能与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器（如SG系列）具有重要参考价值。单相逆变器通常受限于直流侧电解电容的寿命和体积，引入有源电容技术可以有效减小电容体积，从而提升整机功率密度，或通过降低电容纹波电流应力延长产品寿命。建议研发团队评估该拓扑在户用机型中的成本效益比，若能通过控制算法优化降低额外硬件成本，将...
基于电压调制直接功率控制的双馈感应发电机阻抗与稳定性表征
Characterization of Impedance and Stability for Doubly-Fed Induction Generator Based on Voltage-Modulated Direct Power Control
Jinlong Wang · Haoran Zhao · Peng Wang · Yonghao Gui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）的电压调制直接功率控制（VM-DPC）展开研究。尽管VM-DPC在稳态和暂态性能上表现优异，但其在抑制宽频带振荡方面的机制尚不明确。文章建立了VM-DPC控制下DFIG的综合阻抗模型，并对比分析了其与矢量控制下的阻抗特性及稳定性差异，为提升风电系统在弱电网下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入电网环境日益复杂，弱电网下的宽频带振荡问题成为行业痛点。VM-DPC作为一种高性能控制策略，其阻抗特性分析有助于优化阳光电源风电变流器的控制算法，提升设备在复杂电网环境下的并网稳定性。建议研发团队借鉴文中的阻抗建模方法，对现有变流器控制...
基于机理-数据驱动等效阻抗的风电场稳定性区域评估
Stability Region Assessment With Mechanism-Data Driven Equivalent Impedance for Wind Power Plant
Shiyao Qin · Peng Wang · Shaolin Li · Haoran Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对永磁同步发电机风电场在线稳定性区域识别难题，本文提出了一种机理与数据驱动相结合的等效阻抗建模方法。该方法有效解决了高阶阻抗计算复杂及多参数稳定性边界估计困难的问题，实现了对风电场并网稳定性的高效评估。
解读: 该研究提出的机理-数据驱动阻抗建模方法，对阳光电源风电变流器及大型风光储电站的并网稳定性分析具有重要参考价值。随着电网弱化，风电场与光伏电站的交互稳定性日益复杂，该技术可优化阳光电源变流器在弱电网下的控制参数整定，提升系统对复杂电网环境的适应性。建议将此方法集成至iSolarCloud智能运维平台，...
基于简化解析建模的多驱动系统直流母线电容器寿命预测
Lifetime Prediction of DC-Link Capacitors in Multiple Drives System Based on Simplified Analytical Modeling
Haoran Wang · Shili Huang · Dinesh Kumar · Qian Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文探讨了多驱动并联系统下直流母线电容器的寿命预测问题。不同于单驱动系统，多驱动并联产生的谐波畸变会通过电网耦合，对电容器的可靠性产生复杂影响。文章提出了一种简化解析模型，旨在评估此类应用场景下的电容器寿命，为电力电子设备的可靠性设计提供理论支撑。
解读: 直流母线电容器是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心易损件。该研究提出的多驱动系统谐波耦合分析方法，对于提升阳光电源在多机并联场景下的系统可靠性至关重要。建议研发团队将此解析模型集成至iSolarCloud智能运维平台或设计仿真工具中...
多驱动系统中直流母线电容纹波电流的优化调制策略
Optimal Modulation Strategy for Ripple Current Reduction of DC-Link Capacitor in Multidrive Systems
Bo Yao · Zhongting Tang · Dinesh Kumar · Haoran Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种显著降低多驱动系统直流母线电容纹波电流的调制方法。该方法基于推导出的直流侧并联多驱动器电容纹波电流解析模型，深入分析了负载、功率因数、调制比及开关频率等参数对纹波电流的影响，旨在通过优化调制策略提升系统性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如PowerTitan/PowerStack储能系统及大型组串式逆变器。在多机并联或多模块储能系统中，直流母线电容是影响系统寿命和可靠性的关键瓶颈。通过该优化调制策略，可有效降低电容纹波电流，从而减小电容体积、降低温升并延长使用寿命，这对提升阳光电源产品的功率密...
混合直流链路电容器组的基于模型的设计与优化
Model-Based Design and Optimization of Hybrid DC-Link Capacitor Banks
Haoran Wang · Cunzhong Li · Guorong Zhu · Yang Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
针对单电容器无法满足需求的应用场景，通常采用多电容器串并联组成电容器组。目前工业界多依赖经验进行选型与组合，导致体积、成本及可靠性难以达到最优。本文提出了一种基于模型的设计与优化方法，旨在通过科学的组合策略提升直流链路电容器组的性能。
解读: 直流链路电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中的关键薄弱环节，直接影响产品的寿命与功率密度。该研究提出的混合电容组优化设计方法，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）具有极高价值。通过精细化建模，可在保证可靠性的前提下，进一步优化电容选型，降低系统体积与成本...
电网电压不平衡下调速驱动器直流母线电容的寿命评估
Lifetime Estimation of DC-Link Capacitors in Adjustable Speed Drives Under Grid Voltage Unbalances
Haoran Wang · Pooya Davari · Huai Wang · Dinesh Kumar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文研究了电网电压不平衡条件下，采用直流侧电感的二极管整流调速驱动器（ASD）中直流母线电解电容的寿命评估问题。文章指出，直流链路滤波器的设计不仅需考虑稳定性和电能质量，其可靠性更是关键性能指标，受电容工作环境及电气应力影响显著。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心易损件。电网电压不平衡会导致直流侧二次谐波电流增大，加速电容老化。该研究提供的寿命评估模型对阳光电源提升产品在复杂电网环境下的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此评估方法集...
平面栅SiC MOSFET MOS沟道与体二极管耦合导通机制对第三象限浪涌电流能力的影响
Influence of Coupling Conduction Mechanism Between MOS-Channel and Body Diode on 3rd Quadrant Surge Current Capability of Planar-Gate SiC MOSFETs
Man Zhang · Helong Li · Qiang Chen · Haoran Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文研究了平面栅SiC MOSFET中MOS沟道与体二极管之间的耦合导通机制，及其对第三象限浪涌电流能力的影响。研究发现，当MOS沟道开启时，MOS沟道与体二极管并非独立的电流路径，MOS沟道会抑制体二极管的导通能力，从而影响器件在浪涌工况下的可靠性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中SiC功率模块的选型与可靠性设计。在光储系统中，逆变器常处于双向功率流动状态，SiC MOSFET的第三象限导通特性对提升系统效率和应对电网浪涌冲击至关重要。建议研发团队在设计高功率密度模块...
交流滤波用金属化薄膜电容器的加速老化测试与失效机理分析
Accelerated Degradation Testing and Failure Mechanism Analysis of Metallized Film Capacitors for AC Filtering
Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang · Pedro Correia 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对风电及牵引系统等工业应用中关键的交流滤波薄膜电容器，填补了其在真实应力条件下老化与失效分析的研究空白。文章通过加速退化测试，深入探讨了金属化薄膜电容器在实际工况下的失效机理，为提升电力电子设备的长期运行可靠性提供了理论依据与数据支撑。
解读: 薄膜电容器是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、风电变流器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心无源器件，其寿命直接决定了整机的可靠性。本文提出的加速老化测试方法和失效机理分析，可直接应用于阳光电源的可靠性实验室，优化电容选型标准与降额设计。建议研发团队结合该研究，...
对称控制并网逆变器的比较研究
Comparative Study of Symmetrical Controlled Grid-Connected Inverters
Shuning Gao · Haoran Zhao · Peng Wang · Yonghao Gui 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对传统同步参考系锁相环（PLL）在非对称动态下导致的系统复杂性及并网电压源变换器稳定性问题，对三种对称控制策略（含对称PLL的电压定向控制、电压调制直接功率控制等）进行了导纳建模与比较分析，旨在提升并网系统的稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并网控制技术。随着全球电网环境日益复杂（弱电网场景增多），传统的PLL控制方案在稳定性上存在局限。本文提出的对称控制策略及导纳建模方法，可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的并网算法，提升设备在复杂电网下的...
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