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中压直流配电系统中微损耗多端口混合式直流断路器分析与实验
Analysis and Experiment of a Micro-Loss Multi-Port Hybrid DCCB for MVDC Distribution System
Weijie Wen · Bin Li · Botong Li · Haijin Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
中压直流（MVdc）配电系统相比交流系统优势显著，但现有混合式直流断路器（DCCB）存在造价高、损耗大的问题，限制了其应用。本文提出一种微损耗多端口混合式DCCB拓扑，旨在降低运行损耗并优化成本，通过理论分析与实验验证了其在MVdc系统中的可行性与高效性。
解读: 该技术主要针对中压直流配电系统的保护环节，虽然阳光电源目前核心产品集中在光伏逆变器与储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着光储充一体化及微电网项目向中压直流架构演进，直流侧的故障隔离与保护技术至关重要。该微损耗拓扑的研究有助于提升阳光电源在大型储能电站直流侧保护方案的效率与...
一种不依赖边界元件的直流多端系统方向导引保护
A Setting-Less and Boundary-Element-Independent Directional Pilot Protection for Multiterminal HVDC Systems
Jiawei He · Mingyu Shao · Bohao Zhou · Zhongrun Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
随着高压直流（HVDC）系统拓扑日益复杂，传统单端保护在缺乏线路边界时难以保证选择性。本文提出了一种不依赖边界元件的方向导引保护方案，旨在解决多端直流系统在复杂工况下的故障识别难题，提升直流输电系统的保护可靠性与灵活性。
解读: 该研究关注多端直流系统的故障保护技术，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS），但随着公司在大型地面电站及直流微网领域的深入，直流侧故障保护技术对于提升系统安全性至关重要。该技术方案可为阳光电源未来布局高压直流输电接口或大型储能电站直流侧保护提供...
一种具有自适应故障限流能力的低压直流配电网新型固态断路器
A Novel Solid-State Circuit Breaker With Self-Adapt Fault Current Limiting Capability for LVDC Distribution Network
Bin Li · Jiawei He · Ye Li · Ruisheng Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
针对低压直流配电网中现有保护动作速度不足的问题，本文提出了一种新型固态断路器。该装置具备自适应故障限流能力，解决了传统直流电抗器在正常运行中产生负面影响及阻碍断路器快速隔离的矛盾，提升了直流系统的保护性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压大容量储能系统安全运行的核心挑战，该固态断路器方案能有效解决故障电流冲击问题，提升PCS在直流侧短路情况下的生存能力。建议研发团队关注该拓扑在储能变流器直流侧保护中的应用...
一种用于柔性直流电网的基于电流换向的新型故障限流器
A Novel Current-Commutation-Based FCL for the Flexible DC Grid
Bin Li · Jiawei He · Ye Li · Weijie Wen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
在柔性直流电网中，直流故障传播速度极快，要求直流保护和直流断路器（DCCB）能快速识别并隔离故障线路，以确保多端直流电网的健康运行。然而，现有的保护和DCCB技术尚难以匹配直流故障的传播速度。本文提出了一种基于电流换向的新型故障限流器，旨在提升直流电网的故障穿越能力。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。随着光储系统向高压直流侧并网发展，直流故障的快速切断与限流是提升系统可靠性的关键。该研究提出的新型故障限流器可优化阳光电源直流侧保护方案，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升多端直流系...
一种具有自适应故障限流能力的改进型混合直流断路器
An Improved Hybrid DC Circuit Breaker With Self-Adaptive Fault Current Limiting Capability
Huijie Lyu · Jiawei He · Bin Li · Ye Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
针对直流配电系统中故障电流限制的挑战，传统直流电抗器方案会影响系统正常运行及断路器快速隔离。本文提出一种具备自适应故障限流能力的改进型混合直流断路器，旨在平衡故障限流效果与系统动态响应性能，实现直流侧故障的高效隔离。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微网解决方案具有重要意义。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该自适应限流技术可优化PCS直流侧的保护策略，在保障PowerTitan等大型储能系统在极端故障下快速切断的同时，减少对直...
基于混合空间矢量调制的五电平模块化组合变换器电容电压平衡控制
Capacitor Voltage Balance Control of Five-Level Modular Composited Converter With Hybrid Space Vector Modulation
Wuhua Li · Jiawei Hu · Senjun Hu · Heya Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
多电平变换器因其高电能质量和低开关损耗，广泛应用于30-50 kW中压并网光伏发电系统。本文提出了一种由双T型三电平变换器与三电平二极管钳位电路集成的简化五电平模块化组合变换器，并重点研究了其电容电压平衡控制策略及混合空间矢量调制技术。
解读: 该研究针对中功率段光伏逆变器，通过多电平拓扑优化提升了电能质量并降低了开关损耗，这与阳光电源组串式逆变器（如SG系列）追求高效率、高功率密度的技术路线高度契合。五电平拓扑的应用有助于在更高电压等级下减小滤波器体积，提升系统集成度。建议研发团队关注该混合调制策略在复杂工况下的动态响应性能，评估其在工商...
一种用于超快速真空开关的新型高效小型化操作方法
A Novel High-Efficient and Miniaturized Operating Method for Ultra-Fast Vacuum Switch
Weijie Wen · Hezhi Jin · Jiawei He · Bin Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
超快速真空开关（VS）是机械式和混合式直流断路器（MCB/HCB）的核心组件，其动作时间决定了断路器的分断速度。针对汤姆逊线圈驱动器（TCA）电容储能需求高、效率低及体积大的限制，本文提出了一种新型高效小型化操作方法，旨在提升真空开关的响应速度并优化系统集成度。
解读: 该技术主要针对直流断路器领域，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有潜在价值。随着光伏与储能系统电压等级不断提升（如1500V甚至更高），直流侧故障电流的快速切断成为提升系统安全性的关键。该小型化驱动技术有助于优化直流断路器体积，提升阳光电...
一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器
A Passive Thyristor-Based Hybrid DC Circuit Breaker
Jiawei He · Huijie Lyu · Bin Li · Ye Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
直流断路器（DCCB）是直流电网安全运行的关键技术。混合式直流断路器（HCB）结合了机械式与固态断路器的优势，在高压领域极具应用前景。目前，HCB的主断路支路通常采用IGBT配置，本文提出了一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器拓扑，旨在优化性能并降低成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS和大型光伏逆变器多采用IGBT作为核心功率器件，直流侧故障保护是系统安全的核心。引入基于晶闸管的混合式直流断路器技术，有望在保证快速切断故障电流的同时，降低高...
一种针对E-mode GaN HEMT的可靠超快速短路保护方法
A Reliable Ultrafast Short-Circuit Protection Method for E-Mode GaN HEMT
Xintong Lyu · He Li · Yousef Abdullah · Ke Wang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种针对650V增强型氮化镓（E-mode GaN HEMT）的独特三步短路保护方法。该方法能快速检测短路事件，通过降低栅极电压提升器件短路耐受能力，并在确认故障后安全关断器件。实验结果表明，该方法有效提升了GaN器件在电力电子系统中的可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用潜力巨大。该文提出的超快速短路保护技术解决了GaN器件短路耐受时间短的痛点，对于提升阳光电源高频化、小型化产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高效率、高功率密度逆变器及微型逆变器开发中，引入此类快速...
一种用于多端VSC-HVDC电网的D-T混合直流故障限流器及其参数优化设计方法
A D-T Hybrid DC FCL and Its Parameter Optimization Design Method for Application in Multiterminal VSC-HVDC Grids
Jiawei He · Lei Xue · Bin Li · Lingling Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对VSC-HVDC电网直流故障电流限制问题，提出了一种D-T混合直流故障限流器（FCL）。相比传统的直流电抗器方案，该方法在有效限制故障电流的同时，减小了系统对直流电抗器容量的需求，提升了多端直流电网的故障穿越能力与运行安全性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统虽非直接产品对应，但对于公司布局的大型地面光伏电站及电网侧储能系统在复杂电网环境下的并网安全性具有参考价值。随着新能源大规模接入，电网对直流侧故障穿越能力要求提升，该限流器拓扑及优化设计方法可为公司...
FeNi粉末对FeSiBNbCu纳米晶软磁粉芯磁性能的影响
Effect of FeNi powder on the magnetic properties of FeSiBNbCu nanocrystalline soft magnetic powder cores
Junru Liu · Yaqiang Dong · Xingjie Jia · Aina He 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年9月 · Vol.36.0
高性能软磁材料的开发对于提升磁粉芯的电磁性能具有重要意义，有助于其在高频电力电子领域中的更广泛应用。本研究通过将超细FeNi粉末与FeSiBNbCu纳米晶粉末复合，制备了一种新型Fe基软磁复合材料。系统研究了FeNi添加量对复合磁粉芯微观结构、相对密度及磁性能的影响。结果表明，超细FeNi粉末能够有效填充FeSiBNbCu纳米晶粉末之间的颗粒间隙，从而促进致密化并改善磁性能。当FeNi含量达到50 wt.%时，复合材料表现出最优的综合性能，包括密度6.55 g/cm³、相对密度86.95%、在1...
解读: 该FeSiBNbCu纳米晶复合软磁材料研究对阳光电源高频功率器件具有重要价值。在1MHz下实现36.16有效磁导率和2731mW/cm³低损耗,可优化SG系列逆变器和ST储能变流器中的高频变压器与电感设计,提升功率密度。82.49%的直流偏置保持率适用于OBC车载充电机和电机驱动器的磁性元件,降低高...
储能电站并网线路距离保护的性能分析与协调控制改进方法
Performance analysis and control-coordinated improvement method for distance protection of energy storage station grid-connected lines
Jiawei He · Ningjing Bu · Weijie Wen · Bin Li 等7人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 集中式储能电站对于抑制可再生能源功率波动、调节系统电压等方面具有重要作用。众所周知，能够快速且有选择性地识别故障的保护装置对电力系统至关重要。然而，储能电站的四象限运行特性对距离保护的性能具有独特影响。本文分析了在储能电站四象限运行特性下相位比较式距离保护的动作性能，推导出相位比较结果与储能变流系统（PCS）正序和负序d-q轴电流之间的严格数学关系。此外，还分析了正序和负序q轴电流对相位比较结果及系统电压的影响。在此基础上，提出了一种故障后适用于储能PCS的q轴电流优化注入策略（QCOIS...
解读: 该研究针对储能电站四象限运行特性对距离保护的影响,提出q轴电流优化注入策略,可将过渡电阻耐受能力从1Ω提升至6Ω。对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要价值:可优化PCS故障后电流控制策略,通过正负序d-q轴电流协调控制,提升并网线路保护可靠性,同时不影响故障穿越能力。该方法...