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一种用于模块化多电平变换器环流谐波抑制的重复控制方案
A Repetitive Control Scheme for Harmonic Suppression of Circulating Current in Modular Multilevel Converters
Liqun He · Kai Zhang · Jian Xiong · Shengfang Fan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
模块化多电平变换器（MMC）中，开关动作与子模块电容电压波动间的相互作用会导致环流中出现二倍频及其他偶次谐波。这些谐波会增加功率损耗、加重功率器件电流应力，甚至引发暂态不稳定。本文提出了一种重复控制方案以有效抑制此类环流谐波。
解读: 该研究针对MMC拓扑的环流抑制问题，对阳光电源的大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和更大容量发展，MMC拓扑的应用潜力增加。该重复控制方案能有效降低系统损耗并提升功率器件的可靠性，建议研发团队将其引入大功率PCS的控...
基于IGBT串联技术的电压源变换器
VSC）样机实用研究
Kai Hou · Yuping Zheng · Xiaohong Wang · Weibang LI 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
随着IGBT及PWM控制策略的发展，电压源变换器（VSC）在HVDC、FACTS及高压变频器等领域应用广泛。针对高压大功率应用场景，本文探讨了IGBT串联技术，旨在突破单管电压等级限制，实现更高电压等级的功率变换。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在超高压光伏并网及大型储能PCS应用中，通过IGBT串联技术可有效提升系统电压等级，降低输出电流，从而减少损耗并优化系统成本。建议研发团队关注该技术在提升大功率变流器耐压能力及均压控制方面的应用，以增强阳...
双时间尺度级联系统的统一建模与全模式能量控制
Unified Modeling and Full-Mode Energy Control of Two-Time-Scale Cascaded Systems
Kai He · Fei Gao · Ying Jiang · Xijun Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文针对非完全解耦级联结构的双时间尺度问题，提出了一种适用于LCC-LCC补偿感应电能传输（IPT）系统的统一全模式能量模型。该模型通过引入双时间尺度变量，有效解决了传统周期性能量控制在多时间尺度系统中的性能瓶颈，提升了系统的动态响应与控制精度。
解读: 该研究提出的双时间尺度建模与控制方法，对于阳光电源的储能变流器（PCS）及双向DC-DC变换器设计具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，多级联变换器架构普遍存在不同时间尺度的动态耦合问题。通过引入该统一建模方法，可优化PCS内部功率级与外环控制的解耦，提升系统在复杂电网环境下的暂态响...
面向大功率电励磁同步电机具有动态参数的非线性磁场矢量控制
Nonlinear Magnetic Field Vector Control With Dynamic-Variant Parameters for High-Power Electrically Excited Synchronous Motor
Yaofei Han · Xuanqin Wu · Guofeng He · Yihua Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对电励磁同步电机（EESM）的非线性问题，引入频率响应函数法分析气隙磁链电压与电流模型对电机参数的敏感性，提出了一种具有动态参数的非线性磁场矢量控制策略，旨在实现气隙磁链与转矩的解耦控制，提升大功率电机的控制性能。
解读: 该研究聚焦于大功率电励磁同步电机（EESM）的非线性控制与参数辨识，其核心控制算法逻辑在电机驱动领域具有通用性。对于阳光电源而言，该技术可为风电变流器产品线提供算法优化思路，特别是在提升大功率风力发电机组的动态响应速度和转矩控制精度方面具有参考价值。此外，文中涉及的非线性参数补偿方法也可借鉴用于优化...
高阶无线电能传输系统的精确离散时间建模与边界分析
Accurate Discrete-Time Modeling and Boundary Analysis for High-Order Wireless Power Transfer Systems
Kai He · Xin Liu · Fei Gao · Xijun Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
传统频闪映射（SM）方法仅关注周期性时间点的行为，无法捕捉运行周期内多次状态变化的细节。本文提出了一种改进的全功率频闪映射（IFSM）模型，用于高阶无线电能传输（WPT）系统及DC-DC变换器的精确建模与边界特性分析。
解读: 该文章提出的IFSM建模方法主要针对高阶无线电能传输系统，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及风电变流器核心业务关联度较低。但其核心思想——通过改进离散时间建模来提升DC-DC变换器在复杂动态下的分析精度，对阳光电源研发团队优化高频DC-DC变换器（如储能PCS中的双向DC-DC模块）的控制算法和...
基于相邻充电周期部分电压段相似性评估的电芯级内短路识别
Identification of Internal Short Circuit on Cell-Level via Similarity Assessment of Partial Voltage Segments in Adjacent Charging Cycles
Xuan Zhao · Qiquan Liu · Jian Ma · Kai Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对电池包内电芯不一致性导致的内短路（ISC）误报问题，本文提出了一种基于电芯历史数据自比对的ISC识别新方法。该方法通过分析充电电压序列，有效区分了正常电芯与故障电芯，提高了ISC诊断的准确性与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统核心安全需求。ISC是导致储能系统热失控的主要诱因，该方法通过自比对算法优化BMS策略，能显著提升iSolarCloud平台对电芯早期故障的预警能力，降低运维成本。建议将此算法集成至BMS固件中，作为电芯健康状态（SOH）监...
车载SiC功率模块针翅散热器增强热均匀性的区域多目标优化
Regionalized Multiobjective Optimization of Pin-Fin Heatsink for Enhanced Thermal Uniformity in Automotive SiC Power Modules
Chunyang Man · Yimin Zhou · Lingqi Tan · Kai Ma 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
碳化硅（SiC）功率模块凭借高压耐受、高温运行及高开关频率等优势，正逐步取代传统硅基器件。本文针对车载SiC功率模块，研究了针翅散热器的区域多目标优化方法，旨在提升模块的热均匀性，从而优化散热性能并提高系统可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的SiC功率模块应用及热设计能力。在电动汽车驱动及高性能光伏/储能逆变器中，SiC器件的高功率密度对散热提出了严苛要求。本文提出的针翅散热器区域优化方法，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器功率模块及PowerTitan等储能变流器（PCS）的散热系统设计。通过优化热均匀性，不仅...
一种用于雷击期间电场模拟的模块化推挽-反激式高压脉冲发生器
A Modular Push–Pull–Flyback High-Voltage Pulse Generator for Electric Field Emulation During a Lightning Strike
Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Hui Yu · Kejie Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为模拟雷击时的电场环境，本文提出了一种基于推挽式DC-DC变换器与反激式变换器结合的新型脉冲发生器结构。该装置能够产生符合雷击电场特性的高压脉冲，为电力电子设备的抗雷击浪涌测试提供了有效的仿真手段。
解读: 该文献提出的高压脉冲发生器主要应用于电力电子设备的电磁兼容性（EMC）及抗雷击浪涌测试。对于阳光电源而言，该技术属于研发测试环节的辅助手段，而非核心产品拓扑。在光伏逆变器、储能PCS及充电桩等产品的研发过程中，利用此类高压脉冲发生器进行严苛的浪涌抗扰度测试，有助于提升产品在复杂电网环境下的可靠性与安...
宽输入电压范围下LCC-LCC补偿IPT系统的统一双时间尺度建模与混合ZVS调制
Unified Two-Time-Scale Modeling and Hybrid ZVS Modulation of LCC–LCC Compensated IPT System With Wide Input Voltage Range
Kai He · Fei Gao · Xin Liu · Ying Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对分布式能源与感应电能传输（IPT）系统级联时因频率差异导致的建模困难，本文提出了一种包含快、慢时间尺度状态变量的统一双时间尺度模型（TTSM）。该模型在宽输入电压范围内具有高精度和高效率，并结合混合零电压开关（ZVS）调制策略，优化了系统动态性能。
解读: 该研究提出的双时间尺度建模方法对于阳光电源的电动汽车充电桩及无线充电业务具有重要参考价值。在宽电压输入场景下，该建模方法能显著提升变换器的控制精度与动态响应速度。对于PowerStack等储能系统中的DC-DC变换环节，采用此类混合ZVS调制策略可有效降低开关损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关注...
基于交变电压控制的跟网型VSC在极弱电网中的增强运行
Enhanced Operation of Grid-Following VSCs With Alternating-Voltage Control in Ultraweak Grids
Wei Wu · Zhiqing Yang · Shan He · Helong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
在弱电网中，交变电压控制（AVC）可提升带锁相环（PLL）的跟网型电压源换流器（VSC）的电压刚度和有功功率传输能力。然而，AVC会因无功电流加剧控制回路的d-q轴不对称耦合，引发不利交互，威胁系统稳定性。为此，本文首先提出一种基于系统额定参数的AVC参数整定方法，并系统分析AVC对d-q耦合、稳定域及电压动态的影响。进一步提出稳定性增强控制（SEC），用以补偿PLL与AVC引入的负耦合效应。所提方案实现了VSC在极弱电网下的额定功率稳定运行，实验验证了其有效性。
解读: 该AVC增强控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对西北、澳洲等高阻抗电网（SCR<1.5），所提SEC稳定性增强控制可有效补偿PLL与AVC的负耦合效应，突破现有GFL控制在极弱电网下的功率传输瓶颈。建议将该参数整定方法集成至PowerTita...
基于动态控制模式切换的混合交直流配电网中MPET协调电压波动抑制策略
Coordinated Voltage Fluctuation Suppression Strategy for MPET in Hybrid AC/DC Distribution Network Based on Dynamic Control Mode Switch
Yulan Zhu · Kai Liao · Jianwei Yang · Zhengyou He · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
针对风电与光伏出力间歇性与不确定性导致的混合交直流配电网电压波动问题，本文提出一种利用电力电子变压器（PET）灵活端口控制能力的电压波动抑制策略。首先量化PET在跟网型与构网型控制模式下对节点电压的调控能力，分析多种PET控制模式组合对电压波动的影响；进而建立多PET控制模式动态组合切换优化模型，求解不同风光出力下的最优控制模式组合。在此基础上构建双层控制策略以抑制电压波动。最后在改进的IEEE33混合配电网系统中验证所提策略的有效性，并对比传统方法展示了其优越性能。
解读: 该研究的PET动态控制模式切换策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的电网支撑功能优化，提升PowerTitan系统在混合配电网中的电压调节能力；2) 对SG系列光伏逆变器的GFL/GFM控制模式切换逻辑提供新思路，有助于提高产品在弱电网条件下的...
基于矩形波导-人工表面等离激元结构的锐截止毫米波滤波功分器
Millimeter-Wave Filtering Power Divider With Sharp Roll-Off Skirt Using Rectangular Waveguide-Spoof Surface Plasmon Polariton Structure
Jianxing Li · Siyuan Lv · Weiyu He · Qinlong Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年4月
本文提出了一种采用矩形波导（RW）类表面等离激元（SSPP）结构、具有陡峭滚降特性的全金属毫米波（mmWave）滤波功分器（FPD）。其上、下截止频率均取决于矩形波导 - 类表面等离激元单元的尺寸，可实现优异的滤波特性。在矩形波导中输入的 TE₁₀ 模电磁波，通过加载双面矩形波导 - 类表面等离激元结构，首先转换为 SSPP₁₂ 模，最后通过单面矩形波导 - 类表面等离激元结构转换为两个 SSPP₁₁ 模。为验证所提出的概念，制作并测试了一个原型。所提出的滤波功分器实现了从 22.1 GHz 到...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项毫米波滤波功分器技术虽然专注于射频器件领域，但其底层设计理念对我司在高频电力电子系统中具有一定的参考价值。 该技术采用矩形波导-人工表面等离激元（RW-SSPP）结构实现了22.1-27.5 GHz的宽带滤波与功率分配，其核心优势在于全金属结构带来的高可靠性、陡峭的滚...
基于深度强化学习的考虑网络重构的多时间尺度电压/无功控制
Deep Reinforcement Learning Based Multi-Timescale Volt/Var Control in Distribution Networks Considering Network Reconfiguration
Hexiang Peng · Kai Liao · Jianwei Yang · Bo Pang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月
针对配电网中不同响应特性的设备带来的多时间尺度电压/无功控制（VVC）难题，本文提出一种新型双层数据驱动的多时间尺度VVC方法。该方法将光伏等连续型设备的短时间尺度控制与电容器组及网络重构等离散型设备的长时间尺度控制相协调，构建双层部分可观测马尔可夫决策过程（POMDP）模型。内层采用TD3算法控制连续变量，外层利用DDQN算法处理离散动作与网络重构。通过统一奖励信号并传递内层动作为外层状态实现协同训练，并引入图神经网络（GNN）识别代表性拓扑以缩减重构空间，抑制过度探索。在IEEE 33节点和...
解读: 该多时间尺度Volt/Var控制技术对阳光电源配电侧产品具有重要应用价值。在SG系列光伏逆变器中，可利用TD3算法实现连续无功功率的快速调节，优化现有MPPT算法与无功控制的协同；在ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统中，可通过DDQN算法协调储能充放电与电容器组的离散控制决策。该方...
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4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...
面向一次调频的多台变速抽水蓄能机组两级协调功率控制策略
Two-Level Coordinated Power Control Strategy for Multiple Variable Speed Pumped Storage Units Participating in Primary Frequency Regulation
Qianlin Zhao · Kai Liao · Zhihong Ren · Jianwei Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出一种两级协调控制策略，用于多台双馈变速抽水蓄能（VSPS）机组参与电网一次调频。通过建立含VSPS的精确系统频率响应（SFR）模型，结合Routh降阶法推导解析表达式，构建上层模型预测控制（MPC）预测模型；下层设计转子转速一致性控制以抑制水力湍流与能量损耗。硬件在环实验证明该策略可提升SFR性能并保障机组运行状态一致。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan大型构网型储能系统具重要参考价值：其MPC+一致性协调控制框架可迁移至多机并联PCS集群的快速调频场景，增强构网型（GFM）模式下的惯量支撑与有功协同响应能力；建议在PowerTitan电站级EMS中集成类似两级架构，提升抽蓄/电化学...
基于深度强化学习的风光水储混合能源系统长短周期协调调度
Long-Term and Short-Term Coordinated Scheduling for Wind-PV-Hydro-Storage Hybrid Energy System Based on Deep Reinforcement Learning
Huaiyuan Zhang · Kai Liao · Jianwei Yang · Zhe Yin 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
针对多时间尺度调度复杂的风光水储混合能源系统，传统长期调度策略常削弱短期调节能力，导致资源浪费与电力短缺。本文提出一种将短期运行特性嵌入长期调度规则的协同框架，将长期调度建模为马尔可夫决策过程，并在每一步耦合基于优化模型生成的短期发电计划。通过融合数据驱动与模型驱动方法，利用深度强化学习简化长期决策，结合混合整数线性规划确保短期约束满足。实证表明，该方法使弃电率由11.67%降至0.63%，切负荷率从3.3%降至0.69%，显著优于传统方法。
解读: 该深度强化学习协调调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。研究提出的长短周期协同框架可直接集成到ST系列储能变流器的能量管理系统中，通过MDP建模和DRL算法优化多时间尺度调度决策，显著降低弃电率（11.67%→0.63%）和切负荷率（3.3%→...
基于数据驱动与机理模型的锂离子电池健康状态估计与拐点识别
State-of-health estimation and knee point identification of lithium-ion battery based on data-driven and mechanism model
Yulong Ni · Kai Song · Lei Pei · Xiaoyu Li 等8人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.385
准确的健康状态（SOH）估计与拐点识别对于优化电池性能及生命周期管理至关重要。本文提出了一种结合改进的基于牛顿-拉夫逊优化算法优化支持向量回归与自适应提升算法（INRBO-SVR-AdaBoost）的SOH估计方法，以及一种基于最大垂直距离法并考虑失效阈值的拐点识别方法。首先，引入三项改进以增强标准NRBO算法的全局搜索能力与收敛速度，从而使SVR方法能够获得最优参数；随后，采用AdaBoost算法对INRBO-SVR方法进行集成，进一步提高SOH估计精度。实验结果表明，INRBO-SVR-Ad...
解读: 该锂电池SOH估计与拐点识别技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要价值。INRBO-SVR-AdaBoost算法可集成至iSolarCloud平台,实现储能系统电池健康状态精准预测(误差<0.89%),优化BMS管理策略。拐点识别方法可指导ESS全生命周期管理,精确判定电...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...