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p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜在p-n异质结二极管中的光电特性及应用
Optoelectronic properties and application of _p_-type ultrawide bandgap Zn0.7Ni0.3O1+δ thin films in p–n heterojunction diodes
Zhi Yue Xu · Xian Sheng Wang · Zhi Xiang Wei · Gui Shan Liu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜的制备及其在p-n异质结二极管中的应用。通过调控氧含量,实现了稳定的p型导电性,薄膜表现出高透光率和宽光学带隙。基于该薄膜构建的p-n异质结二极管展现出良好的整流特性与室温下的近紫外发光,表明其在透明电子器件和深紫外光电器件中具有潜在应用价值。
解读: 该p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜研究对阳光电源的功率器件技术发展具有重要参考价值。其优异的光电特性和宽带隙特征可应用于SiC/GaN功率模块的优化设计,特别是在高温、高频应用场景中。这项技术可用于提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度与效率。对于电动汽车充电桩产品线,该材...
内置金属隔板的太阳能烟囱:结构设计与热液性能分析
Built-in metallic partitions in solar chimney: Structural design and thermo-hydraulic performance analysis
Jing Nie · Jinchen Xu · Tongzheng Guo · Jiawei Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332
摘要 本研究提出一种在太阳能烟囱中引入内置金属隔板的设计,以增强流体与固体之间的对流换热性能。基于曼萨纳雷斯(Manzanares)原型,通过数值模拟分析了太阳辐射强度、涡轮压降以及环境温度对流动场和热液性能的影响。采用响应面法建立输出功率预测模型。结果表明,在特定运行条件下,与原型相比,金属隔板显著提高了热效率,输出功率相对提升了9.28%,集热效率提升了21.61%,并在特定工况(SR = 1000 W/m²,ΔP = 140 Pa,环境温度 = 308 K)下实现了最大输出功率89.607...
解读: 该太阳能烟囱金属隔板强化传热技术对阳光电源光热-光伏混合系统具有启发价值。其响应面优化方法可应用于ST系列储能系统的热管理设计,通过金属隔板结构提升PCS功率模块散热效率。研究中的铝钢复合结构与蜂窝穿孔设计理念,可借鉴至PowerTitan集装箱式储能系统的被动散热优化,降低主动冷却能耗。建议结合i...
基于滑模控制与扩展状态观测器的SMES-DVR电压响应增强
Enhanced Voltage Response of SMES-DVR via Sliding Mode Control With Extended State Observer
Pengfei Wang · Yanan Wu · Jing Lu · Liuwei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
基于超导磁储能的动态电压恢复器(SMES - DVR)能够在数毫秒内提供更高的功率,以补偿电压扰动。然而,SMES - DVR的非线性特性和负载扰动通常会导致直流母线电压波动,从而降低了控制精度和响应性能。为解决SMES - DVR中直流母线电压波动这一关键难题,本文提出了一种基于扩展状态观测器的高阶滑模控制(ESO - HOSMC)的新型复合控制策略。ESO - HOSMC控制方法将基于扩展状态观测器的扰动估计与超螺旋高阶滑模控制相结合,有效平衡了超导磁体充放电过程中快速响应与运行稳定性之间的...
解读: 该滑模控制与ESO复合策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电压暂态响应优化具有直接应用价值。SMES-DVR的毫秒级高功率补偿特性与储能PCS的电压支撑需求高度契合,ESO实时扰动估计技术可增强ST储能系统在电网电压跌落时的快速响应能力,提升构网型GFM控制模式下的电压稳定性...
谐波间功率——一种用于电力系统振荡源定位的新概念
Interharmonic Power–A New Concept for Power System Oscillation Source Location
Wilsun Xu · Jing Yong · Horacio J. Marquez · Chun Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
电力系统振荡是系统运营商极为关注的问题,随着基于逆变器的电源互联,这一问题愈发严重。为解决该问题,人们提出了多种定位振荡源的方法,这对于采取有效的缓解措施至关重要。这些方法的一个共同特点是依赖振荡现象的相量表示。本文采用了不同的方法,研究相量背后的实际电压和电流波形。研究发现,间谐波分量的存在是相量振荡的充要条件。从相量域来看,振荡表现为拍频波形,而拍频波形是由间谐波与基频波相互作用产生的。因此,间谐波的产生和传播是振荡现象的普遍原因。基于这些见解,本文开发了两种定位振荡源的新方法:一种用于基于...
解读: 该谐波间功率振荡源定位技术对阳光电源储能和光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,可集成该算法实现振荡源自诊断功能,快速识别系统内部或外部振荡源位置,提升构网型GFM控制的稳定性。对于SG系列光伏逆变器大规模并网场景,该方法可用于iSolarCloud平台...
基于多重特征因素的电压暂降频率估计方法
Estimation of Voltage Sag Frequency Based on the Multiple Characteristic Factors
Fangwei Xu · Kai Guo · Chuan Wang · Jing Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
现有电压暂降频率(VSF)估计方法未充分考虑污秽等级、雷电等级、风区等级和鸟害等级等多种线路特征因素对短路故障的影响,导致估算结果与实际存在较大偏差。实际上,电压暂降主要源于输电线路的瞬时短路故障,而此类故障同时受环境特征因素(如雷电、风区等级)和线路固有特征因素(如线路长度、运行年限)共同影响。为此,本文提出一种融合多特征因素的线路故障模型以提高VSF估计精度。该方法包括三步:首先采用随机森林算法计算线路故障概率,其次基于自适应核密度估计(AKDE)确定故障位置分布,最后利用故障点法估算VSF...
解读: 该电压暂降频率估计方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。通过融合多重环境特征因素的故障预测模型,可提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网适应性。具体应用包括:(1)优化储能PCS的电网故障穿越(LVRT)控制策略;(2)提高光伏逆变器的电网故障预判能力,实现主动防护;(3)为i...
通过将相变材料封装为红细胞形状提升储热罐性能的研究
Study on the performance improvement of thermal storage tank by encapsulating PCM in the shape of red blood cells
Wei Li · Zihan Gao · Shida Liu · Jing Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388
摘要 能源存储因其在平衡能源供需、减少可再生能源不稳定性以及提高能源效率方面的潜力而受到越来越多的关注。相变材料(PCM)被用于增强储热罐的热性能。然而,传统的PCM应用面临传热效率低的问题。红细胞(RBC)形状的封装PCM可能克服这一缺陷。本文采用实验与数值模拟相结合的方法,对RBC形状封装PCM储热罐和球形封装PCM储热罐在蓄热与放热时间、有效放热量、温度分层、理查德森数(Richardson number)以及能量效率等方面进行了研究。结果表明,RBC形状封装PCM储热罐的平均完全熔化时间...
解读: 该红血球型相变材料封装技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示RBC型PCM相比球形封装熔化时间缩短44.73%,热传递效率显著提升,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。通过改进相变材料封装形态,能提升ST系列PCS温控性能,增强温度分层效果,提高能量利用率7.5%。该技术...
基于数据驱动与知识驱动方法的可再生能源并网系统在线振荡稳定性评估
Online Oscillatory Stability Assessment of Renewable Energy Integrated Systems Based on Data-Driven and Knowledge-Driven Method
Lei Gao · Jing Lyu · Xin Zong · Xu Cai 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
随着可再生能源的大规模接入,现代电力系统宽频振荡风险显著增加。然而,可再生能源单元的黑/灰箱特性限制了其稳定性的有效分析。尽管阻抗测量或矢量拟合方法理论上可揭示模型特性,但在实时在线评估中面临挑战。为此,本文提出一种数据驱动与知识驱动相结合的方法,实现可再生能源并网系统的实时振荡稳定性评估。首先,采用数据驱动方法构建基于人工神经网络的宽频阻抗辨识模型;其次,结合场站拓扑与运行工况,在线获取可再生能源电站的宽频阻抗;进而,基于阻抗数据提出适用于复杂系统的在线稳定性评估方法。最后,通过中国某实际系统...
解读: 该宽频振荡稳定性在线评估技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的神经网络阻抗辨识方法可集成至iSolarCloud平台,实现ST储能变流器和光伏逆变器在不同工况下的实时阻抗特性监测,有效预警次同步/超同步振荡风险。该数据驱动与知识驱动融合的评估框架可...
模块化多电平谐振直流-直流变换器的损耗建模与热不平衡抑制
Power Losses Modeling and Thermal Imbalance Suppression of Modular Multilevel Resonant DC–DC Converters
Jing Sheng · Xin Xiang · Long Xu · Heya Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
模块化多电平谐振直流 - 直流变换器(MMRDC)在中压直流到低压直流应用领域引起了大量的研究关注。然而,与应用于高压直流输电的传统模块化多电平变换器相比,由于工作原理和调制技术不同,MMRDC中的电气和热应力分布仍有待充分阐明。本文对MMRDC中子模块(SM)器件的功率损耗进行了全面研究。建立了不同运行条件下子模块导通损耗和开关损耗的精确计算模型。计算结果揭示了子模块内部器件存在严重的热不平衡特征,这可能会缩短器件寿命,进而威胁变换器的可靠性。然后,为了缓解热不平衡问题,提出了一种通过重新分配...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文研究的模块化多电平谐振DC-DC变换器(MMRDC)技术具有重要的战略价值。该技术针对中压直流到低压直流的应用场景,这与我司在大型光伏电站、储能系统以及新能源制氢等领域的核心需求高度契合。 论文的核心贡献在于建立了精确的功率损耗计算模型,并揭示了子模块内部器件间严...
自适应输出反馈最优控制在集成波浪能转换装置平台中的设计、控制与实验
Adaptive Output-Feedback Optimal Control for Integrated Wave Energy Converter Platform: Design, Control and Experiment
Yingbo Huang · Jingjie Zhang · Jiaxin Xu · Jun Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
为实现波浪能的高效功率转换,本文提出了一种新颖的能量提取装置(PTO)机械设计和波浪能转换器(WEC)控制策略。首先,设计了一种考虑永磁同步发电机(PMSG)的集成式WEC - PTO模型。该模型的一个显著特点是引入了基于机械运动整流(MMR)的PTO,它能够将浮子的往复运动转换为PMSG的非往复旋转。其次,开发了一种自适应输出反馈最优WEC控制方法。具体而言,采用扩张状态观测器(ESO)来处理未知的系统非线性动力学。然后,推导了一个输出代数黎卡提方程(OARE),其最优解可以通过系统输出信息计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项波浪能发电控制技术虽然聚焦于海洋能源领域,但其核心技术架构与我司在光伏、储能系统中的控制策略存在显著的技术共性和迁移价值。 首先,该研究提出的永磁同步发电机(PMSG)集成方案与我司在光伏逆变器、储能变流器中广泛应用的永磁同步电机控制技术高度契合。论文中的机械运动整流...
基于多智能体一致性理论的ISOP LLC-DAB混合双向变换器功率分配控制策略
Power Sharing Control Strategy of ISOP LLC-DAB Hybrid Bidirectional Converters Based on Multiagent Consensus Theory
Yuefeng Liao · Zhenkun Yang · Duo Yang · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
在以高功率和高输入电压为特点的直流微电网和储能系统等应用中,输入串联输出并联(ISOP)型直流 - 直流双向变换器被广泛用于中间功率转换。 LLC - DAB 混合双向变换器是一种单级变换器,它由 LLC 谐振电路和双有源桥(DAB)电路组成。 它结合了 LLC 和 DAB 的优点,非常适合用作子模块(SM)。 然而,这些子模块之间输入阻抗的差异会导致运行期间出现功率不平衡,从而影响系统性能。 为解决这一问题,本文提出了一种基于多智能体一致性理论的新型功率共享控制策略。 该方法将每个子模块视为一...
解读: 从阳光电源储能系统和高压直流应用的技术路线来看,这篇论文提出的ISOP LLC-DAB混合双向变换器功率均衡控制策略具有重要的工程应用价值。 在我们的大容量储能系统和直流微网解决方案中,高功率、高电压的DC-DC双向变换是核心技术环节。传统方案往往采用多级串联结构,而ISOP拓扑通过输入串联输出并...
二元、三元和四元硝酸盐的热物理性质及相图分析及其在储热应用中的研究
Thermophysical properties and phase diagram analysis of binary, ternary and quaternary nitrates for the thermal energy storage applications
Haozhao Wang · Jun Wei · Linyun Luo · Jianfei Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 本研究探讨了包含NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂和LiNO₃的二元、三元及四元硝酸盐体系的相图及其热物理性质。我们开发了一种等组成法,基于CALPHAD方法并结合FactSage软件,用于预测共晶点及其对应的组成。该方法能够在保持与三元相图一致的前提下,将现有的二元和三元相图扩展至四元体系。预测得到的共晶点熔融温度为382.19 K,其摩尔组成为9.16% NaNO₃ / 49.91% KNO₃ / 13.93% Ca(NO₃)₂ / 27% LiNO₃。在预测的共晶点处测得的熔点、...
解读: 该四元硝酸盐熔融盐研究对阳光电源储能系统具有重要价值。其352-384K低熔点特性和833K高分解温度,可优化PowerTitan储能系统的热管理方案,降低ST系列PCS功率器件工作温度,提升SiC模块可靠性。1.30 kJ/kg·K比热容适合构建储能电站被动冷却系统,减少主动散热能耗。该相图预测方...
固体氧化物电解池动态运行下热中性目标的多目标优化:一种混合建模方法
Multi-objective optimization of SOEC performance in dynamic operation: a hybrid modelling approach towards thermal neutrality
Haitao Zhu · Jing Zhu · Peiwang Zhu · Jin Xuan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337
摘要 间歇性可再生能源可能导致固体氧化物电解池(SOECs)内部产生热振荡,从而影响其结构完整性和运行安全。本文构建了一个管状SOEC的数值模型。在准阶跃电压响应条件下,观察到单电池模型可在0.5秒内快速从一个稳态过渡至另一个准稳态,同时保持产热稳定,表明稳态数据可用于预测动态状态下的性能表现。本文提出一种融合了经实验数据验证的多物理场仿真模型、深度神经网络与遗传算法的混合建模方法,用于评估SOEC在稳定热工况下的性能表现,尤其适用于接入波动性可再生能源输入的情形。在维持热中性的前提下,比较了四...
解读: 该SOEC动态运行多目标优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中针对间歇性可再生能源引起的热振荡问题,提出的混合建模方法(多物理场仿真+深度神经网络+遗传算法)可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理优化。特别是其四种控制策略对比和准稳态快速响应(0.5s)的研究思路,可...
AM-MFF:一种基于注意力机制的多特征融合框架用于鲁棒且可解释的锂离子电池健康状态估计
AM-MFF: A multi-feature fusion framework based on attention mechanism for robust and interpretable lithium-ion battery state of health estimation
Si-Zhe Chen · Jing Liu · Haoliang Yuan · Yibin Tao 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381
健康状态(SOH)是电池管理系统(BMS)中的一个关键参数。利用多种数据源可有效提升端到端SOH估计的性能。然而,现有的基于多维特征的方法未能充分挖掘不同数据源之间的内在关联。同时,大多数方法缺乏可解释性,并忽视了噪声带来的不利影响。本研究提出了一种基于注意力机制的多特征融合框架(AM-MFF),以实现鲁棒且可解释的SOH估计。AM-MFF结合了卷积神经网络(CNN)和注意力机制(AM)的优势,能够高效提取并融合健康特征,从而全面感知电池老化信息。该框架将两个运行阶段的数据作为输入,并通过两个独...
解读: 该AM-MFF锂电池SOH估算框架对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其多特征融合与注意力机制可直接集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS中,提升电池健康状态预测精度和抗噪性能。多输入容错设计确保单传感器故障时系统仍可靠运行,符合大规模储能安全需求。注意力分数的可解释性有助于iS...