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通过过渡金属硫族化合物极化激元实现面向热光伏的近至远红外全向光谱调控
Near- to far-infrared omnidirectional spectral control of thermal emission via transition metal chalcogenide polaritonics for thermophotovoltaics
Qixiang Wang · Zhequn Huang · Heng Zhang · Yilin Feng 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文提出利用过渡金属硫族化合物中的极化激元效应，实现从近红外到远红外波段的全向热辐射光谱调控。该方法通过精确设计材料的介电响应与表面模式耦合，显著增强特定波长范围内的热发射效率，同时抑制非辐射损耗。实验结果表明，该结构在宽角度范围内具有优异的光谱选择性和发射稳定性，适用于高效热光伏系统中的能量转换与管理，为中长波红外热辐射调控提供了新途径。
解读: 该热光伏光谱调控技术对阳光电源光热发电及综合能源系统具有前瞻价值。过渡金属硫族化合物极化激元实现的近-远红外全向发射调控，可应用于工业余热回收与热光伏转换场景，与SG系列逆变器配合构建新型热电联供系统。其宽角度光谱选择性技术可启发光伏组件热管理优化：通过选择性热辐射涂层降低组件工作温度，提升SG逆变...
基于自适应双控制律滑模观测器的网络攻击重构与功率补偿
Adaptive Dual Control Law Sliding Mode Observer to Reconstruct Cyber Attack and Compensate Power in Cyber Physical Power System
Jian Li · Yunfeng Wang · Hongliang Li · Heng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文设计了一种基于新型自适应双控制律滑模观测器（ADCL - SMO）的方案，用于网络攻击检测和功率补偿。根据自适应系数将两种不同权重的控制律相结合，构建了一种新的控制律，既保留了滑模结构的鲁棒性，又提高了观测器的跟踪精度。将检测器设计为区间检测器，它由阈值检测逻辑检测器和积分检测器组成，可对观测器输出的实时数据和历史数据进行检测。此外，针对受攻击的电力系统设计了一种功率补偿方案，通过迭代的 $\lambda$ 一致性算法实现最小经济消耗。采用数值仿真对所提出的攻击检测方案和功率补偿方案进行评估...
解读: 该自适应双控制律滑模观测器技术对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。可集成于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升产品在电网扰动和网络攻击场景下的运行稳定性。特别是在大型储能电站PowerTitan系统中,该观测器可实现对功率扰动的实时补偿,增强系统的网络安全防护能力。技术...
同步发电机与跟网型系统中功率振荡特性比较及基于阻抗的检测方法有效性分析
Comparison of Power Swing Characteristics and Efficacy Analysis of Impedance-Based Detections in Synchronous Generators and Grid-Following Systems
Yongxin Xiong · Heng Wu · Yifei Li · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
本文理论对比了传统同步发电机（SG）系统与跟网型电压源换流器（GFL-VSC）系统的功率振荡特性。不同于SG系统中由电源间物理功角变化主导的振荡动态，GFL-VSC系统的振荡特性受换流器控制动态影响，失步表现为锁相环输出角度的发散，具有控制依赖性。基于此，本文进一步探讨了阻抗型振荡检测方法在GFL-VSC系统中的适用性与有效性，并通过PSCAD/EMTDC平台在单机与多机系统中开展仿真验证。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的跟网型GFL控制策略具有重要指导意义。文章揭示的GFL-VSC功率振荡特性受锁相环控制动态影响的机理，可直接应用于优化PowerTitan储能系统的振荡检测算法，提升电网扰动下的稳定性。基于阻抗的振荡检测方法有效性分析，为阳光电源开发适配新能源...
考虑可交易绿色证书的光伏发电经济性评估与电网平价分析
Economic assessment and grid parity analysis of photovoltaic power generation considering tradable green certificate
Chizhong Wang · Heng Chen · Zhengwei Wang · Yue Gao 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382
可交易绿色证书（TGC）制度为中国推进光伏发电实现电网平价提供了新的机遇。本文建立了一个包含TGC对光伏（PV）项目经济可行性影响的光伏发电平准化度电成本（LCOE）评估模型。该模型针对中国独特的税收制度进行了优化，并应用于分析2022年中国各省份光伏发电的经济表现。随后，通过敏感性分析评估了光伏发电LCOE对不同影响因素的响应程度，识别出影响光伏项目经济效率的关键要素。最后，采用情景分析方法，计算在多种未来情景下各省份LCOE可能的下降路径，探讨在TGC制度框架下的成本降低潜力。研究结果表明，...
解读: 该研究对阳光电源光伏逆变器产品线(SG系列)及储能系统(ST系列PCS)具有重要战略意义。绿证机制下LCOE降低5.19%,验证了系统经济性优化方向。初始投资成本是主导因素,印证了我司1500V高压系统、SiC功率器件应用及MPPT优化技术的降本价值。建议结合iSolarCloud平台数据,针对各省...
互联多虚拟同步发电机系统电能质量与功率分配的分层优化
Hierarchical Improvement of Power Quality and Power Sharing for Interconnected Multi-Virtual Synchronous Generators
Changbin Hu · Gaowei Wang · Shanna Luo · Xuecheng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
针对互联多虚拟同步发电机系统中存在的电能质量下降和无功功率分配不均问题，提出一种基于分层架构的电能质量提升与功率分配协调控制策略。通过建立系统的状态空间模型，设计基于残差的分层补偿控制结构，包含电力电子层的电能质量控制器与通信网络层的分布式功率分配控制器。该结构无需扰动或线路参数信息，不改变原有控制器，具有低阶、易实现、响应快等优点。小信号分析验证了系统的整体稳定性，仿真与实验结果证明了该策略的有效性。
解读: 该分层电能质量与功率分配协调控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对多台储能变流器并联运行场景，该技术可直接应用于阳光电源构网型GFM控制架构的优化升级：通过残差补偿控制器实现电能质量提升与无功功率精确分配，无需修改现有VSG控制器，兼容性强。分层...
具有AlGaN应变补偿层的InGaN激光光伏电池在450 nm激光照射下的性能提升
Performance Enhancement of InGaN Laser Photovoltaic Cell With AlGaN Strain Compensation Layer Irradiated by 450 nm Laser
Heng-Sheng Shan · Yi-Xin Wang · Cheng-Ke Li · Ning Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
通过在（0001）取向的图案化蓝宝石衬底（PSS）上生长铝镓氮（AlGaN）应变补偿层（SCL），研制出一种高效的氮化铟镓（InGaN）激光光伏电池（LPVC），其光电转换效率（η）达到了23.09%。光致发光光谱证实，插入AlGaN SCL后，峰值分裂现象减少，表明铟（In）分布更加均匀。此外，样品的半高宽变窄，这表明插入AlGaN SCL后晶体质量得到了改善。X射线衍射分析显示，AlGaN SCL能有效调节InGaN材料中的应变弛豫，与未采用AlGaN SCL的材料相比，有源区中阱与垒之间的...
解读: 该InGaN激光光伏技术对阳光电源的功率器件研发具有重要参考价值。研究中AlGaN应变补偿层降低缺陷密度的设计思路，可借鉴至SiC/GaN功率器件的异质外延优化，改善SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN器件的晶格失配问题，提升器件可靠性。23.09%的光电转换效率验证了应变工程在III-V族半导体...
具有增强纹波衰减能力的三相全磁集成LCL滤波器
Three-Phase Fully Magnetically Integrated LCL Filters with Enhanced Ripple Attenuation Capability
Jianbo Jiang · Heng Wang · Shangzhi Pan · Fei Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
高效率与高功率密度是电力电子变换器的发展趋势。传统LCL滤波器存在铁心利用率低和体积冗余大的问题，制约了并网逆变器功率密度的提升。三相系统中滤波电感数量增多，体积冗余问题更为突出。现有磁集成技术在纹波衰减能力上存在不同程度的退化。为此，本文提出一种具有增强纹波衰减能力的三相全磁集成LCL（TPFMI-LCL）滤波器，将所有滤波电感集成于同一磁芯，消除体积冗余，并通过合理设计磁芯参数实现体积与损耗的协同优化。相比传统三相LCL滤波器，所提结构在减小体积的同时提升了纹波抑制能力。实验样机验证了该方案...
解读: 该三相全磁集成LCL滤波器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过将六个滤波电感集成于单一磁芯，可显著提升PowerTitan大型储能系统的功率密度，降低系统成本。增强的纹波衰减能力可改善并网电能质量，满足严格的并网标准要求。该技术与阳光电源现有的三电平拓扑和SiC...
一种增强多电飞机高压直流电源系统稳定性的主动阻尼控制策略
An Active Damping Control Strategy to Enhance the Stability of High Voltage DC Power Supply System for More Electric Aircraft
Yiming Yao · Zhuoran Zhang · Yankun Wang · Yiwei Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
随着电动机和电力电子变流器在多电飞机（MEA）的电力系统（EPS）中集成度的不断提高，恒功率负载（CPL）的占比持续上升。这给机载电力系统的稳定性带来了重大挑战。本文针对采用绕线转子同步发电机的高压直流供电系统提出了一种有源阻尼控制策略。首先，利用小信号建模推导了系统的输出阻抗。基于阻抗准则，分析了恒功率负载功率和控制参数对系统稳定性的影响。随后，对各种有源阻尼位置和配置的效果进行了分析和比较，最终选择虚拟电阻 - 电容串联作为最优有源阻尼方案。最后，推导并完善了有源阻尼控制策略的实现方法。实验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的主动阻尼控制策略具有重要的技术参考价值。虽然研究聚焦于航空领域的高压直流供电系统，但其核心问题——恒功率负载（CPL）导致的系统稳定性挑战，与我们在光伏储能系统中面临的技术难题高度相似。 在我们的储能变流器和微电网解决方案中，大量功率电子设备呈现恒功率特性，...
一种防御风力发电系统零动态攻击的方法
A Defense Method Against Zero-Dynamics Attack on Wind Power System
Heng Zhang · Qiang Cheng · Xin Wang · Chensheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月
随着风力发电系统规模不断扩大、复杂度日益增加，网络安全措施的必要性愈发凸显，尤其是考虑到零动态攻击所带来的威胁不断升级。遗憾的是，当连续时间系统的相对阶大于 2 且采样周期较小时，采样数据系统不可避免地会引入不稳定零点，使其易受攻击者的攻击。同时，传统的基于输出的系统监测方法难以检测到此类攻击。目前主流的方法是采用广义保持器或广义采样器来实现零点迁移，但实施起来颇具挑战性。在本文中，我们提出了一种基于电可调无源元件的防御方法来应对这一挑战。该方法通过引入增益调度，并结合电可调无源元件的实时参数调...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对风电系统零动态攻击的防御技术具有重要的跨领域应用价值。虽然研究聚焦风电领域，但其核心思想——通过电子可调无源元件防御采样数据系统不稳定零点漏洞——与我司光伏逆变器、储能变流器等产品面临的网络安全挑战高度相关。 当前我司大型地面电站、工商业储能系统普遍采用数字控制架...
基于基频动态的电压源换流器阻抗建模中的参考系选择
Reference-Frame Selection on Impedance Modeling of VSCs With Fundamental Frequency Dynamics
Yang Wu · Heng Wu · Fangzhou Zhao · Zichao Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
基于交流电力电子技术的电力系统的基波频率可能会偏离其标称值，并且该频率会受到变流器控制动态特性的显著影响。针对系统参考坐标系的选择，本文提出了两种电压源型变流器（VSC）的阻抗建模方法，用以捕捉基波频率的动态特性。第一种方法是在标称频率的参考坐标系下对VSC进行建模，而第二种方法是在基波频率可变的参考坐标系下对VSC进行建模，因此，基波频率在阻抗模型中被表示为一个额外的端口变量。本文从数学上证明，若在第二种方法中对VSC的控制延时和功率级建模时考虑频率动态特性，则这两种阻抗模型在本质上是等效的。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于电压源变流器（VSC）阻抗建模的研究具有重要的工程应用价值。随着公司光伏逆变器和储能系统在新型电力系统中的渗透率不断提升，基频动态特性对系统稳定性的影响日益凸显，特别是在弱电网接入和多机并联场景中。 该论文提出的两种阻抗建模方法——固定标称频率参考系和变频率参考系...
基于改进长短期记忆网络与数据驱动预测控制的电动汽车能量管理
Energy management of electric vehicles based on improved long short term memory network and data-enabled predictive control
Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384
摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...
解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...
理解翻转场效应晶体管
Flip FET, FFET）中的静电耦合及其应对策略
Jiacheng Sun · Haoran Lu · Yu Liu · Wanyue Peng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
翻转场效应晶体管（FFET）是一种新型自对准双面堆叠晶体管结构，但其垂直堆叠特性导致前后器件间存在静电耦合。本文通过TCAD仿真从器件和电路层面系统研究了该耦合效应。结果显示，阈值电压偏移可达135 mV，亚阈值摆幅退化达235 mV/dec，反相器延迟变化高达4.41%，严重影响电路性能。为此，提出一种中间介质隔离（MDI）技术，可有效屏蔽跨侧电场，显著抑制耦合效应。结合Pi栅、Ω栅和全环绕栅等栅结构优化，阈值电压偏移可低至0.12 mV，为FFET的实用化奠定基础。
解读: 该FFET静电耦合抑制技术对阳光电源功率器件设计具有重要借鉴价值。文中提出的中间介质隔离（MDI）技术与多物理场耦合抑制策略，可直接应用于SiC/GaN功率模块的三维集成封装设计，有效解决ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中功率器件垂直堆叠时的寄生耦合问题。通过优化栅极结构和介质隔离层设计，可将...
一种考虑台风灾害的韧性导向型海上风电场与输电网络协同规划多场景分布鲁棒模型
A multi-scenario distributionally robust model for resilience-oriented offshore wind farms and transmission network integrated planning considering typhoon disasters
Yang Yuan · Heng Zhang · Shenxi Zhang · Haozhong Cheng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392
现有韧性导向型海上风电场与输电网络协同规划（ROWF&TNIP）模型在刻画台风灾害期间风力发电和电网故障相关不确定性方面缺乏细致描述，且在提升系统韧性时往往表现出较强的保守性。为克服上述局限，本文提出一种考虑台风灾害的多场景分布鲁棒ROWF&TNIP模型。该模型综合考虑正常运行场景（NOS）和台风灾害场景（TDS）下风力发电与电网故障的多重不确定性，以较低的保守程度实现韧性的提升。首先，构建了针对海上风电场（OWF）出力与电网故障的多场景分布鲁棒不确定性集合：基于条件风险价值（CVaR）的多场景...
解读: 该海上风电韧性规划模型对阳光电源ST系列储能系统和智能运维平台具有重要应用价值。论文提出的多场景分布鲁棒优化方法可应用于PowerTitan储能系统的台风灾害应对策略,通过CVaR不确定性集建模提升极端天气下源网荷协调能力。差异化加固模型与预防性机组组合策略可集成至iSolarCloud平台,实现海...