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基于风速-功率相关趋势清洗方法保留稀疏密度下的正常功率曲线数据
Preserving Normal Power Curve Data With Sparse Density via Wind Speed-Power Correlation Trend Cleaning Method
Hongrui Li · Shuangxin Wang · Jiading Jiang · Jun Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
风况的随机性与发电受限导致风电功率曲线上正常数据分布稀疏，易在数据清洗中被误删，影响短期风电预测。为此，本文提出一种基于风速-功率相关趋势构建决策边界的方法以保留正常数据。首先利用风速与功率的正相关性，采用增量趋势搜索策略提取趋势曲线；进而引入散点运动趋势算法消除密集的受限功率数据；最后基于核函数构建3-sigma边界，抑制残余聚类异常值对边界的影响。在三个风电场共17台风机上的实验表明，该方法优于八种先进算法，尤其适用于正常数据稀疏场景。
解读: 该风速-功率相关趋势清洗方法对阳光电源的风电储能混合系统具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的风储联合调度优化,提升ST系列储能变流器在风电场景下的功率预测精度。该方法通过保留稀疏正常数据,有助于iSolarCloud平台实现更准确的风电功率预测和储能调度决策,对提升风储混...
电热应力下宽禁带功率半导体模块封装绝缘特性
WBG Power Semiconductor Module Packaging Insulation Characteristics Under Electrothermal Stress
Wei Liu · Jun Jiang · Yue Wang · Junzhe Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
随着功率密度提升，新一代宽禁带功率半导体模块向更高电压发展，但其封装绝缘可靠性面临高温密闭环境下的绝缘老化挑战。本文构建了包含直接键合铜基板与硅凝胶的简化模块测试模型，通过25°C–175°C温度范围及不同蚀刻间距下的局部放电试验，系统研究温度对绝缘劣化机制的影响。结果表明，局部放电起始电压随温度升高显著下降，且在75°C以上呈上升趋势；放电幅值先增后减。硅凝胶内微小气隙缺陷的热膨胀是影响绝缘性能的关键因素。通过建立比例气隙缺陷模型，仿真分析了电热耦合作用下的电场与空间电荷分布，验证了绝缘缺陷机...
解读: 该研究对阳光电源SiC/GaN宽禁带器件应用具有重要指导意义。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在高功率密度设计中广泛采用SiC模块，工作温度可达150°C以上，封装绝缘可靠性直接影响系统寿命。研究揭示的硅凝胶微气隙热膨胀机制为功率模块封装设计提供理论依据，可优化DBC基板蚀刻间距设计和灌封工艺...
用于电力变压器局部放电检测的高灵敏度微光纤探头
Highly Sensitive Micro-Optical Fiber Probe for Power Transformer Partial Discharge Detection
Ruizhi Wang · Jun Jiang · Chaoyue Zhang · Xiaohan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
局部放电（PD）检测对保障电力变压器安全运行至关重要。光纤传感器（OFS）因其抗电磁干扰、本质安全及适合嵌入式安装等优势，在PD检测中展现出良好应用前景。本文提出一种微型光纤探头（MOFP），尺寸紧凑（直径10 mm，高度4.9 mm），在保证高灵敏度的同时便于嵌入安装。采用外差干涉解调结构提升系统稳定性，优化系统参数组合使信噪比（SNR）提高24.7 dB。实验表明，该OFS在固体和油中传播的超声信号检测信噪比较传统PZT（R15α）分别提升62%和223.3%。现场应用中，OFS成功嵌入变压...
解读: 该微光纤局部放电检测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。PowerTitan大型储能系统中的隔离变压器和升压变压器是关键设备，局部放电会导致绝缘劣化甚至故障。该技术的抗电磁干扰特性可克服储能变流器高频开关（尤其是SiC器件应用）产生的强电磁环境干扰，微型探头（直径10mm）便于嵌入ST系列储能变...
通过弹性能量存储与回收提高介电弹性体发电机的能量转换效率
Enhancing the energy conversion efficiency of dielectric elastomer generators via elastic energy storage and recovery
Zhong Wang · Chao Tang · Yixin Wang · Liang Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379
摘要 小型风能收集装置在驱动低功耗传感器、照明设备、机器人及其他电器方面具有广阔的应用前景。然而，传统的电磁发电机在小型化收集装置及低频条件下面临诸多挑战。介电弹性体发电机（DEGs）能够在小变形条件下实现能量收集，并具备微型化的潜力。受生物肌腱和肌肉中观察到的弹性能量存储与回收机制的启发，我们提出了一种提高DEG能量转换效率的方法。通过建立用于计算能量收集过程中能量流动的机电模型，我们系统地研究了DEG在不同工况下的能量收集原理以及弹性能量存储与回收在提升效率中的作用。在此理论基础上，我们设计...
解读: 该介电弹性体发电机的弹性储能与能量回收机制,为阳光电源储能系统提供创新启发。其小变形高效能量转换原理可应用于ST系列PCS的机械-电能耦合优化,特别是在低频振动能量捕获场景。弹性储能机制与PowerTitan储能系统的能量管理策略具有协同潜力,可探索用于分布式微能量采集单元,为iSolarCloud...
通过神经网络方法加速钙钛矿太阳能电池的器件表征
Accelerating device characterization in perovskite solar cells via neural network approach
Xinhai Zhaoab1 · Chaopeng Huangae1 · Erik Birgersson · Nikita Suprun 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392
摘要 钙钛矿太阳能电池是下一代高效光伏器件的有力候选者，尤其适合作为叠层结构中的顶部电池。基于物理机制的光电模型，我们采集了十万量级的大数据样本，用于训练神经网络模型，以高效预测器件性能和复合损耗。在数据准备、模型训练和神经网络优化过程中，分别采用了拉丁超立方采样、贝叶斯正则化和贝叶斯优化方法。最优的神经网络模型在预留的测试数据集上实现的均方误差低于4 × 10⁻⁴。神经网络的计算速度比传统光电模型快一千倍以上。因此，器件快速校准可在24秒内完成。显著降低的计算成本使得高效的器件表征、参数研究、...
解读: 该神经网络加速钙钛矿电池表征技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。研究采用的深度学习方法将器件仿真速度提升千倍以上,可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化和iSolarCloud平台的预测性维护功能。通过贝叶斯优化和敏感性分析快速标定器件参数的思路,可迁移至SiC/GaN功率器件的损耗分...
一种物理信息辅助的深度强化学习方法用于大规模TSV阵列的信号与电源完整性优化
A Physics-Assisted Deep Reinforcement Learning Methodology for Signal and Power Integrity Optimization of Large-Scale TSV Arrays
Bingheng Li · Ling Zhang · Hanzhi Ma · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月
高带宽内存（HBM）中硅通孔（TSV）阵列的信号完整性（SI）和电源完整性（PI）优化对于提高系统可靠性至关重要。然而，以往的研究大多侧重于单独的 SI 或 PI 优化，尚未实现具有良好收敛性的 SI/PI 优化。基于 TSV 阵列 SI/PI 优化的物理机制，本文提出了一种新颖的物理辅助深度强化学习（DRL）方法。开发了一种分治策略来处理大规模 TSV 阵列。利用物理机制设计 DRL 方法的细节，从而将不同的优化场景（SI 优化、PI 优化和 SI/PI 协同优化）统一到一个单一的过程中，设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理辅助深度强化学习的硅通孔（TSV）阵列信号与电源完整性优化技术，对我们的高功率密度产品开发具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域，功率半导体模块的集成度不断提升，多芯片封装和3D集成技术正成为提高功率密度的关键路径。该论文针对高带宽存储器中TSV阵列...
基于混合型MMC的交直流配电网主动接地故障电弧抑制原理与实现
Principle and Implementation of Active Ground Fault Arc Suppression Based on Hybrid MMC in AC/DC Distribution Network
Jinmu Lai · Junhong Chen · Xin Yin · Jun Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
针对中性点非有效接地交流配电网单相接地故障易引发故障点电弧、供电中断，并将零序电压耦合至直流网络及交直流混合配电网非故障侧的问题，本文提出一种改进型混合模块化多电平换流器（HMMC）的灵活控制方法。该HMMC在直流侧增设全桥子模块（FBSM）簇，交流侧具备零序电流通路以实现主动接地故障电弧抑制（AGAS），直流侧FBSM簇用于阻断零序分量向直流电网及非故障回路传播，实现零序电压传输抑制（ZVTS）。所提控制策略可在故障下维持HMMC正常运行，同时实现故障电流抑制过程中的功率传输与电弧抑制期间的Z...
解读: 该混合MMC主动接地电弧抑制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的HMMC拓扑通过直流侧FBSM簇实现零序电压阻断，可直接应用于阳光电源交直流混合微网储能方案，解决单相接地故障时电弧持续燃烧和零序分量跨网传播问题。该技术的AGAS控制策略与阳光电源...
不同布局与设计下柔性非平面光伏组件光电功率的比较
Comparison of the photoelectric power by the flexible nonplanar PV modules in different layout and design
Jun Wangabc1 · Xinyi Tiande1 · Mingjun Jiang · Guodong Lu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388
摘要 柔性光伏（PV）组件的快速发展拓宽了其应用范围，然而针对模块布局与设计所引起的性能差异的研究仍然有限，尤其是在动态条件下的表现。本研究采用自主开发的光-电-热耦合模型，结合户外实验数据验证，评估了多种布局（纵向与横向）和设计（凸面与凹面）下柔性非平面光伏模块的光电性能。该模型引入直射与散射遮挡比，以量化凹面模块中的自遮挡效应。实验结果表明，尽管在垂直安装时峰值功率较低（31.09 W vs. 40.18 W），凸面纵向模块仍表现出最优性能，在0°和90°倾角下分别产生329.76 Wh和2...
解读: 该柔性光伏组件研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化技术具有重要参考价值。研究揭示的非平面组件自遮挡损失、失配问题与我司多路MPPT技术直接相关。纵向凸面布局在不同方位角下的稳定性表现,可指导逆变器动态跟踪算法优化;串并联重构方案在非均匀辐照下的发电中断问题,验证了我司组串式逆变器多路独立跟踪的...