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磁螺杆电机的自抗扰控制以实现高跟踪性能
Active Disturbance Rejection Control of a Magnetic Screw Motor for High Tracking Performance
Guohai Liu · Lixian Fang · Zhengmeng Liu · Qian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
磁螺杆电机结合了磁螺杆与永磁同步电机，具有高推力密度且无摩擦损耗。但其复杂的内部结构导致线性位移跟踪控制困难，易受干扰失控。本文提出一种自抗扰控制（ADRC）策略，旨在提升系统的跟踪性能与抗干扰能力。
解读: 该文献研究的磁螺杆电机及自抗扰控制（ADRC）技术主要应用于高精度直线驱动领域。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏、储能及风电变流，与该电机驱动技术直接重合度较低，但ADRC作为一种先进的鲁棒控制算法，在阳光电源的储能变流器（PCS）功率控制、风电变流器转矩控制以及iSolarCloud智能运维中的设...
基于栅极雪崩阈值电压的高精度IGCT结温监测新方法
Novel IGCT Junction Temperature Monitoring Method With High Precision Based on Gate Avalanche Threshold Voltage
Han Wang · Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对集成门极换流晶闸管（IGCT）的可靠性，本文提出了一种基于栅极雪崩阈值电压的结温监测新方法。传统温度敏感电参数（TSEP）方法因灵敏度低（<2 mV/K），精度仅达±5 K。该方法通过利用栅极雪崩特性，显著提升了结温监测的精度，为高功率电力电子器件的实时热状态监控提供了有效方案。
解读: IGCT主要应用于超大功率电力电子领域，如中高压大功率变流器。虽然阳光电源目前的主流产品（组串式/集中式逆变器、储能PCS）多采用IGBT或SiC模块，但该研究提出的高精度结温监测方法对于提升大功率电力电子设备的可靠性具有借鉴意义。建议研发团队关注该TSEP方法在IGBT模块上的迁移应用，通过提升功...
一种用于永磁同步电机数字速度控制系统的线性控制方法
A Linear Control Approach to Design Digital Speed Control System for PMSMs
Xin Yuan · Jiahao Chen · Wei Liu · Christopher H. T. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
为提升永磁同步电机（PMSM）的速度控制性能，本文提出了一种新型数字速度控制系统。该方案优化了速度控制器与速度观测器设计，通过通用的瞬时速度观测器替代传统测量方式，有效提高了系统的动态响应与稳态精度。
解读: 该文献提出的高性能电机控制与速度观测算法，对阳光电源的业务具有一定的参考价值。首先，在风电变流器业务中，风力发电机组的转速控制是核心，该算法可优化风机侧变流器的动态响应；其次，在电动汽车充电桩的功率模块设计中，若涉及电机驱动或高性能伺服控制，该控制策略可提升响应速度。建议研发团队关注其瞬时速度观测器...
考虑纹波功率传输的基于MMC的电力电子变压器设计与优化
Design and Optimization of the MMC-Based Power Electronic Transformer Considering Ripple Power Transfer
Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
基于模块化多电平变换器（MMC）的电力电子变压器（PET）可通过双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT），从而降低子模块电容需求并提升功率密度。然而，RPT的引入增加了DAB的损耗与体积，为运行模式的选择及系统优化带来了挑战。
解读: 该研究针对MMC-PET架构中纹波功率传输的优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率PCS技术具有重要参考价值。通过优化DAB运行模式与电容配置，可进一步提升大容量储能变流器的功率密度，降低系统体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在直流输电及大型储能电站中的应用潜力，特别是在提...
一种不平衡电网条件下降低功率纹波的改进低复杂度模型预测直接功率控制
An Improved Low-Complexity Model Predictive Direct Power Control With Reduced Power Ripples Under Unbalanced Grid Conditions
Xiaohong Ran · Bo Xu · Kaipei Liu · Jiahao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种改进的低复杂度模型预测直接功率控制（LC-MPDPC）方法，旨在解决不平衡电网条件下的功率纹波问题。该方法在保证控制性能的同时，通过优化设计显著降低了控制器的计算负担，提升了在复杂电网环境下的系统稳定性和响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要应用价值。在弱电网或电网电压不平衡的复杂工况下，传统的控制算法往往面临计算量大与功率纹波抑制之间的矛盾。该改进型LC-MPDPC算法能够有效降低计算开销，提升逆变器在恶劣电网环境下的并网电流质量和系统鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolarC...
三相双有源桥变换器的无模型移动离散控制集预测控制
Model-Free Moving-Discretized-Control-Set Predictive Control for Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters
Jiahao Sun · Lin Qiu · Xing Liu · Jien Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对双有源桥（DAB）变换器，移动离散控制集模型预测控制（MPC）虽具备动态响应快和多目标优化的优势，但易受系统模型精度影响且控制器设计复杂。本文提出一种无模型控制方案，旨在降低建模依赖性，提升DAB变换器在复杂工况下的控制性能与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的应用价值。DAB拓扑是高压储能变流器的核心，传统的模型预测控制依赖精确参数，而无模型控制方案能有效解决储能系统在宽电压范围运行及参数漂移下的控制精度问题。建议研发团队关注该算法在PCS功率模块中的嵌入，以提...
星型级联H桥STATCOM补偿电网电压不平衡能力的研究
Research on the Capability of Star-Connected CHB-STATCOM to Compensate the Unbalanced Voltage of Power Grid
Jiahao Li · Yingjie He · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文研究了星型级联H桥STATCOM（CHB-STATCOM）在抑制公共连接点（PCC）电压不平衡方面的应用。分析指出，在特定直流母线电压下，该拓扑补偿不平衡电压的能力存在物理限制，并探讨了超过该限值时的运行特性。
解读: 该研究涉及的多电平级联拓扑与阳光电源大功率集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的并网控制技术高度相关。在弱电网或电网电压不平衡工况下，提升逆变器/PCS的电压支撑能力是保障系统稳定性的关键。该文章对直流母线电压与补偿能力边界的量化分析，可为阳光电源优化PCS在复杂电网环境下的控制...
基于独立通道设计的非平衡电网阻抗下LCL滤波三相并网逆变器精确分析与设计
Individual Channel Design-Based Precise Analysis and Design for Three-Phase Grid-Tied Inverter With LCL-Filter Under Unbalanced Grid Impedance
Weimin Wu · Jiahao Liu · Yun Li · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文针对非平衡电网阻抗下LCL滤波三相并网逆变器系统，提出了一种基于独立通道设计的精确分析与设计方法。非平衡阻抗使系统呈现强耦合的多输入多输出特性，影响系统稳定性。该研究通过解耦分析，为复杂电网环境下的逆变器控制策略优化提供了理论支撑。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器的并网稳定性问题。在复杂电网环境下，电网阻抗不平衡是导致逆变器谐振及控制失稳的主要诱因。该方法论有助于阳光电源研发团队在iSolarCloud智能运维平台数据支持下，优化逆变器在弱电网或非理想电网环境下的控制算法，提升产品对电网环境的适应性。...
一种用于三相双有源桥变换器的混合调制改进模型预测控制
Improved Model Predictive Control for Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters With a Hybrid Modulation
Jiahao Sun · Lin Qiu · Xing Liu · Jian Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对三相双有源桥（3p-DAB）变换器的改进型移动离散控制集模型预测控制（MDCS-MPC）策略，结合了混合调制技术。该方法旨在提升变换器在部分负载下的效率，并增强输出电压跟踪的动态性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心储能业务。三相DAB变换器是PowerTitan和PowerStack等大功率储能变流器（PCS）实现DC-DC级双向功率变换的关键拓扑。通过引入混合调制与改进的MDCS-MPC，能够显著降低PCS在部分负载工况下的开关损耗，提升系统全功率段的转换效率，这对储能电站的经...
三电平有源中点钳位
ANPC）变换器中多回路相关器件过电压的建模与抑制
Handong Gui · Ruirui Chen · Zheyu Zhang · Jiahao Niu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文建立了三电平有源中点钳位（3L-ANPC）变换器中与两个回路相关的器件漏源极过电压分析模型。考虑了非线性器件输出电容，详细研究了两种常见的调制方法。结果表明，工频开关器件通常具有较高的过电压。
解读: 3L-ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器提升效率和功率密度的核心技术路径。该文献提出的过电压建模方法，对于优化逆变器功率模块的开关过程、降低电压尖峰具有重要指导意义。在阳光电源的产品开发中，应用此模型可有效提升IGBT/SiC模块的可靠性，优化驱动电路设计，从而在保证高效率的同时...
重新审视跟网型变流器对频率动态的影响——第二部分：空间差异
Revisiting the Effect of Grid-Following Converter on Frequency Dynamics - Part II: Spatial Difference
Jiahao Liu · Cheng Wang · Tianshu Bi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
除了第一部分讨论的惯性中心（COI）频率动态外，采用电网跟随型（GFL）变流器的电力系统中的空间频率差异也至关重要。第二部分重新探讨了GFL变流器对空间频率差异的影响。基于第一部分定义的接口状态变量和等效频率，本文提出了一个扩展的频率分割器（FD）公式。建立了网络节点频率与同步发电机（SG）转子频率和GFL等效频率之间的映射关系。结果表明，GFL变流器的叠加贡献取决于GFL变流器与频率观测节点之间的电气距离以及系统潮流条件，而不依赖于系统运行状态假设。此外，本文首次探讨了支路电流的频率映射问题。...
解读: 该研究揭示的GFL变流器导致系统频率空间差异问题，对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品具有重要指导意义。研究表明高比例GFL接入会削弱频率耦合、加剧区域频率差异，这启发阳光电源：1）在PowerTitan大型储能系统中优化GFL控制参数设计，增强频率支撑能力；2）在分布式光伏场景推广构网型GF...
多并网变流器系统中脆弱节点的识别及控制参数灵敏度分析
Identification of Vulnerable Nodes and Sensitivity Analysis of Control Parameters for Multiple Grid-Connected Converter Systems
Zhenxiang Liu · Yanbo Chen · Zhi Zhang · Jiahao Ma 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
高比例可再生能源接入电网引发的稳定性问题已成为制约其消纳并威胁电力系统安全运行的关键因素。针对系统静态工作点变化导致稳定裕度剧烈波动的场景，现有理论在判别与补偿方面仍显不足。本文基于小信号稳定性分析方法，提出一种考虑变流器动态响应特性与静态工作点偏移的多并网变流器系统脆弱节点定位方法。首先建立含无源母线的频域负反馈模型，进而推导主动节点控制参数的灵敏度函数及脆弱节点量化指标，最后提出面向主动节点与无源母线的综合补偿方案。算例分析表明，该方法对提升系统稳定性设计与运行规划具有显著价值。
解读: 该脆弱节点识别与参数灵敏度分析技术对阳光电源多机并联场景具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列变流器并网时，可通过该方法识别系统薄弱环节，优化控制参数配置，提升静态工作点变化时的稳定裕度。对于集中式光伏电站的SG系列逆变器集群并网，该技术可指导构网型GFM与跟网型GFL...
考虑纹波功率传输的基于模块化多电平变换器的电力电子变压器设计与优化
Design and Optimization of the MMC-Based Power Electronic Transformer Considering Ripple Power Transfer
Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
基于模块化多电平换流器（MMC）的电力电子变压器（PET）具有通过固有双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT）的优势，从而可降低所需子模块电容并提高功率密度。然而，RPT的实现会导致DAB的损耗和体积增加，给运行模式选择和参数设计带来挑战。本文首次通过多目标优化（MOO）对基于MMC的PET在RPT模式下运行时的设计与优化进行了全面研究。首先，建立合适的模型来估算基于MMC的PET的元件损耗和体积。利用这些模型，开发了一个同时考虑效率和功率密度的MOO程序，以探索PET的设计原则。值得注意的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于MMC型电力电子变压器（PET）的研究具有重要的战略价值。该技术通过纹波功率传输（RPT）机制显著降低子模块电容需求并提升功率密度，这与我们在光储一体化系统和中高压储能解决方案中面临的核心挑战高度契合。 在储能系统应用层面，MMC-PET技术可直接赋能我们的Pow...
考虑尾流延迟特性的海上风电场LPV模型预测控制
LPV Model Predictive Control for Offshore Wind Farms Considering Wake Delay Characteristics
Yang Liu · Jiahao Lin · Ling-ling Huang · Cheng Hua 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文针对海上风电场显著尾流效应及其动态延迟特性，提出一种融合准稳态尾流模型的线性变参数（LPV）模型预测控制方法，通过两阶段降维提升计算效率，协同优化发电量与机组疲劳损伤。仿真验证其在风速/风向动态变化下可有效抑制控制超调、提升功率输出并降低机械应力。
解读: 该LPV-MPC算法对阳光电源风电变流器及iSolarCloud智能运维平台具有重要延伸价值：其尾流延迟建模与自适应参数整定机制可迁移至风电场级协同控制策略开发，支撑ST系列风电专用PCS实现更精准的有功功率动态分配；同时为PowerTitan等构网型储能系统参与风电场惯量响应与调频提供高精度预测接...
星型连接级联H桥静止同步补偿器抑制电网电压不平衡能力的研究
Research on the Capability of Star-Connected CHB-STATCOM to Compensate the Unbalanced Voltage of Power Grid
Jiahao Li · Yingjie He · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对电网电压不平衡问题，本文介绍了采用星形连接级联 H 桥静止同步补偿器（CHB - STATCOM）抑制公共连接点（PCC）不平衡电压的方案。然而，对于一定的直流侧电压，星形连接 CHB - STATCOM 补偿 PCC 不平衡电压的能力是有限的。当超出有效补偿范围时，星形连接 CHB - STATCOM 不仅无法实现对 PCC 不平衡电压的补偿，还会进一步恶化电网的电能质量。本文综合考虑了由负载不平衡和电源不平衡引起的 PCC 不平衡电压，详细分析了注入零序电压时星形连接 CHB - STA...
解读: 从阳光电源新能源并网设备业务视角看，这项星型级联H桥静止同步补偿器（CHB-STATCOM）的不平衡电压补偿研究具有重要的工程应用价值。该技术直接关联我司在电能质量治理和电网支撑领域的产品线拓展。 论文揭示的核心问题——CHB-STATCOM补偿能力受直流侧电压限制而存在有效补偿范围——对我司SV...
考虑尾流延迟特性的海上风电场LPV模型预测控制
LPV Model Predictive Control for Offshore Wind Farms Considering Wake Delay Characteristics
Yang Liu · Jiahao Lin · Ling-ling Huang · Cheng Hua 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
大规模海上风电场中显著的尾流效应要求充分考虑其延迟特性，而该特性在控制中常被忽视。针对尾流动态演化与风机控制模型参数变化之间的耦合问题，本文提出一种考虑尾流延迟特性的线性参数可变（LPV）模型预测控制方法。通过构建准稳态尾流模型，将尾流延迟特性融入风电场LPV模型，并结合两阶段降维策略简化计算，协同优化疲劳损伤均衡与发电量提升。16台风机的仿真结果表明，所建模型能准确描述尾流延迟的空间分布，所提控制方法在风速风向动态变化下有效捕捉机组间风速延迟与波动特性，显著提高发电量并降低疲劳应力，且相比静态...
解读: 该研究的尾流延迟LPV模型预测控制技术对阳光电源的储能和风电产品具有重要参考价值。首先，其动态建模方法可优化ST系列储能变流器的功率预测算法，提升大型储能电站的调度效率。其次，文中的疲劳损伤均衡策略可应用于PowerTitan系统的电池管理，延长储能设备寿命。此外，该控制方法在处理多设备耦合方面的创...
Ag/Sn/Cu 瞬时液相连接过程中界面反应的研究
Study on the interfacial reactions for Ag/Sn/Cu TLP during transient liquid phase soldering process
He Diao · Jiahao Liu · Xiangxiang Zhong · Fengyi Wang 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0
瞬时液相（TLP）连接是一种有前景的电子封装技术，可满足由于电力电子器件功率密度不断增加而带来的高温工作需求。越来越多的功率芯片采用Ni/Ag金属化，而直接键合铜的表面金属为Cu。然而，Cu/Sn/Ag体系中的界面反应研究较少。为了探究Cu/Sn/Ag体系中焊料与基板之间的金属间化合物反应动力学，本研究考察了不同回流温度（250–350 °C）和时间（30–960 s）对三种不同TLP体系（Cu/Sn、Ag/Sn和Cu/Sn/Ag）界面微观结构演变的影响，以及两种金属间化合物（IMCs）Cu6S...
解读: 该TLP焊接技术对阳光电源储能系统ST系列PCS及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究揭示Cu/Sn/Ag体系中IMC生长动力学,可优化功率模块封装可靠性。异质IMC界面抑制扩散、提升激活能的机制,为SiC/GaN器件高温封装提供理论指导。在大功率储能变流器中,该技术可提升IGBT/SiC...