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基于前馈纹波等效建模的级联变换器稳定性分析
Stability Analysis of Cascaded Converter via Equivalent Modeling of Feedforward Ripple
Xi Zhang · Dahui Lu · Han Bao · Xiaohui Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
在级联变换器系统中，负载侧变换器的输入电流纹波会前馈至源侧变换器，对系统稳定性产生显著影响。由于负载侧变换器引入了额外的阶数和复杂的开关序列，导致稳定性分析难度增加。本文提出了一种基于前馈纹波等效建模的方法，旨在简化分析过程并揭示级联系统的稳定性机理。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在多级功率变换架构中，级联带来的阻抗交互和纹波前馈是导致系统振荡或不稳定的关键因素。通过该等效建模方法，研发团队可更精准地优化PCS及逆变器的控制环路参数，提升系统在弱电网环境下的鲁棒性。建...
具有高过载能力的模块化换相变换器
Modular Commutated Converter With High-Overload Capability
Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于高压直流输电的新型模块化换相变换器。通过结合单开关器件模块（SDM）与高频开关SDM，利用拓扑的软开关特性及集成门极换流晶闸管（IGCT）的高浪涌电流能力，使变换器具备短期高过载运行能力。
解读: 该拓扑通过IGCT与模块化设计的结合，显著提升了变换器的过载能力，这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）具有参考价值。在电网侧储能或大型光伏电站应用中，提升系统在极端工况下的抗冲击能力是提升电网稳定性的关键。虽然目前阳光电源主流产品多采用IGBT技术，但该研究中关...
基于阶梯波跟踪输出电压法的高功率高动态性能空间太阳能阵列模拟器
High-Power High-Dynamic-Performance Space Solar Array Simulator Using Step-Wave Tracking Output Voltage Approach
Shanshan Jin · Donglai Zhang · Lu Qu · Mingyu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
随着高轨卫星功率需求提升，现有地面光伏模拟器难以满足非地面应用的高动态性能要求。本文提出了一种基于阶梯波跟踪输出电压法的高功率太阳能阵列模拟器（SAS）设计，旨在优化非地面应用场景下的动态响应特性。
解读: 该文献探讨的高动态性能模拟技术对阳光电源的测试与研发体系具有参考价值。虽然阳光电源核心业务聚焦于地面光伏与储能，但其iSolarCloud平台及组串式逆变器在极端环境下的快速响应能力要求日益提高。该文提出的阶梯波跟踪技术可优化逆变器在弱电网或复杂负载波动下的控制算法，提升系统稳定性。建议研发团队关注...
基于单脉冲注入的直流微电网线路电阻主动辨识方法
Active Identification Method for Line Resistance in DC Microgrid Based on Single Pulse Injection
Chen Liu · Jinbin Zhao · Shanshan Wang · Wu Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
在直流微电网中，并联变换器的线路电阻会导致传统下垂控制精度下降。本文提出了一种基于直流微电网特定系统结构的线路电阻主动辨识方法。通过主动注入脉冲扰动并检测输出电压和电流的变化，实现对线路电阻的精确辨识。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要意义。在多机并联运行场景下，线路阻抗差异常导致功率分配不均，影响系统稳定性。该主动辨识方法无需额外硬件，仅通过控制算法即可实现参数自适应，有助于提升阳光电源PCS产品在复杂微电网环境下的均流精度与控制鲁...
用于高频电流谐波抑制的双三相电机驱动可变开关序列PWM策略
Variable Switching Sequence PWM Strategy of Dual Three-Phase Machine Drive for High-Frequency Current Harmonic Suppression
Donglin Ye · Jian Li · Ronghai Qu · Dong Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
双三相电机存在固有的环流谐波问题，导致铜损增加、电流畸变及高频开关纹波。传统策略多关注低次谐波，本文提出一种可变开关序列PWM策略，旨在抑制高频谐波并优化单个PWM周期内的驱动性能。
解读: 该研究提出的可变开关序列PWM策略主要针对多相电机驱动，虽然阳光电源核心业务聚焦于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该控制思想在提升功率密度和降低开关损耗方面具有通用参考价值。在阳光电源的风电变流器产品线中，大功率发电机侧变流器常涉及多相电机控制，该技术可用于优化变流器输出电流质量，减少谐波损耗。...
大功率集成门极换流晶闸管
IGCT）的电-热-力耦合分析与建模
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
集成门极换流晶闸管（IGCT）作为一种大功率电力电子器件，具备强关断能力、高浪涌承受能力和高耐压特性，在断路器和逆变器中应用广泛。由于IGCT属于全晶圆器件，其电流分布与结温分布对器件的可靠性至关重要。本文通过电-热-力多物理场耦合建模，深入分析了IGCT在运行过程中的物理特性及失效机理。
解读: IGCT作为大功率电力电子器件，在超大功率应用场景（如大型集中式光伏逆变器、高压大功率储能PCS及风电变流器）中具有替代传统IGBT的潜力。阳光电源在PowerTitan等大型储能系统及集中式逆变器领域处于行业领先地位，对功率器件的电-热-力耦合特性研究有助于提升系统在高功率密度下的可靠性设计。建议...
一种兆瓦级中频变压器的新型实验验证拓扑与调制方法
A Novel Experimental Verification Topology and Modulation Method for Megawatt-Level Medium-Frequency Transformers
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Jialiang Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对兆瓦级中频变压器（MFT）在实验室环境下进行全功率及热稳定性验证的挑战，本文提出了一种新型实验验证拓扑及调制方法。该方法特别适用于电压转换比超过1:20的直流变压器系统，有效解决了高功率等级下测试设备受限及测试难度大的技术瓶颈。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及未来高压直流耦合架构具有重要意义。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）和更高功率密度演进，中频变压器（MFT）在隔离型DC-DC变换器中的应用日益广泛。本文提出的实验验证方法能有效缩短研发周期，提升大功率变压器在极端工况下的热稳定...
基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器
Multi-Port Hybrid DC Circuit Breaker Based on Bridge Commutation Branch
Zhizheng Gan · Lu Qu · Zhanqing Yu · Xin Yan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
柔性直流电网是支撑大规模新能源接入的关键。针对直流电网多线路交汇点故障隔离需求，本文提出一种基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器。该拓扑通过优化换流支路结构，有效提升了直流故障电流的切断速度与可靠性，为直流配电及输电系统的保护提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护具有重要参考价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及直流微网业务的扩展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该多端口混合直流断路器拓扑可优化直流汇流排的故障隔离方案，降低系统级联故障风险，特别适用于高压直流储能系统及直流配电网应用。建议研发团队关注其在减少功率...
一种基于RB-IGCT瞬态脉冲特性的无饱和电抗器混合换相变换器
A Novel Saturable-Reactor-Free Hybrid Commutated Converter Based on Transient Impulse Characteristics of RB-IGCT
Zongze Wang · Lu Qu · Zhanqing Yu · Chaoqun Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的混合换相变换器（HCC）。该拓扑通过利用RB-IGCT的瞬态脉冲特性，消除了传统混合换相变换器中体积庞大的饱和电抗器，在保持抗换相失败能力的同时，显著提升了高压直流输电系统的功率密度与效率。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（UHVdc）领域，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏、储能及中低压电网接入，但该研究中关于RB-IGCT的应用及无电抗器拓扑设计，对公司未来探索更高电压等级的储能变流器（PCS）及大功率并网系统具有参考价值。特别是对于PowerTitan等大型储能系统，若未来向更高电压等...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
直流汇集系统全范围电流谐波抑制的选择性虚拟合成矢量嵌入
Selective Virtual Synthetic Vector Embedding for Full-Range Current Harmonic Suppression of the DC Collector
Feng An · Biao Zhao · Bin Cui · Yushuo Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
随着可再生能源与储能的发展，直流汇集系统成为分布式能源接入中压电网的关键环节。针对直流电压不一致及子模块占空比差异导致传统载波移相调制难以有效抑制谐波的问题，本文提出了一种选择性虚拟合成矢量嵌入方法，实现了直流汇集系统全范围内的电流谐波抑制，提升了系统电能质量与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏电站的直流汇集方案具有重要参考价值。在多模块并联的直流汇集架构中，谐波抑制直接影响系统效率与电容寿命。通过引入虚拟合成矢量嵌入技术，可优化PCS内部的调制策略，在不增加硬件成本的前提下，显著提升系统在复杂工况下的...
输入串联-输出并联模块化DC-DC变换器的输出电流差分控制方案
Output Current-Differential Control Scheme for Input-Series–Output-Parallel-Connected Modular DC–DC Converters
Lu Qu · Donglai Zhang · Zhiyun Bao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文提出了一种用于输入串联-输出并联（ISOP）DC-DC变换器的输出电流差分（OCD）主从控制方案。该方案的所有控制与采样电路均位于输出侧，无需额外的控制环路隔离，简化了系统设计并提高了模块化变换器的均流性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在多模块并联的储能PCS设计中，ISOP拓扑常用于处理高压输入与大电流输出的匹配问题。该OCD控制方案通过简化控制环路隔离，有助于降低系统硬件复杂度与成本，同时提升多模...
一种用于VSC直流电网的新型磁耦合故障限流器拓扑建模与设计
Topology Modeling and Design of a Novel Magnetic Coupling Fault Current Limiter for VSC DC Grids
Zipan Nie · Zhanqing Yu · Zhizheng Gan · Lu Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
在电压源换流器（VSC）直流电网中，直流故障限流器（FCL）是关键设备。它能在故障发生时有效抑制瞬态短路电流，保护换流器等核心设备，同时要求在正常运行下对系统影响最小。本文提出了一种新型磁耦合故障限流器拓扑，并对其建模与设计方法进行了深入研究。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微网解决方案具有重要参考价值。随着直流电网规模扩大，直流侧故障保护是提升系统可靠性的核心挑战。该磁耦合限流器拓扑可优化PCS的短路保护策略，降低对功率器件的冲击，提升系统在极端工况下的生存能力。建议研发团队关注其在...
RB-IGCT的恢复特性及其在混合换相换流器HVDC中的低无功应用
Recovery Characteristics of RB-IGCT and Its Low Reactive Power Application in Hybrid Commutated Converter Based HVDC
Zongze Wang · Zhanqing Yu · Lu Qu · Biao Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
传统LCC-HVDC受晶闸管关断特性限制，最小熄弧角通常为12°，需配置昂贵的无功补偿设备。本文研究了基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的混合换相换流器（HCC），通过优化器件恢复特性，有效降低了系统对无功功率的需求，提升了换流站的运行效率与经济性。
解读: 该研究关注高压大功率电力电子器件（RB-IGCT）在HVDC领域的应用，虽与阳光电源当前主流的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异，但其核心价值在于降低无功补偿需求和提升系统并网性能。对于阳光电源正在布局的电网侧大型储能系统及未来可能涉及的柔性直流输电技术，该技术路线提供的器件优化思路...
基于隧道磁阻效应的IGCT变流器器件电流高一致性检测方法
High Consistency Detection Method for the Device Current of IGCT Converter Based on Tunneling Magnetoresistance Effect
Pengbo Zhao · Zhanqing Yu · Xiaoguang Wei · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
由全控型集成门极换流晶闸管（IGCT）构成的换流器具备主动关断能力，可解决换流失败问题。然而，IGCT关断能力有限，超过最大关断电流可能导致器件损坏，因此在线检测IGCT电流至关重要。本文提出了一种基于隧道磁阻（TMR）效应的电流检测方法，旨在实现高一致性的在线电流监测。
解读: 该研究关注大功率电力电子器件（IGCT）的电流检测与保护，虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）主要采用IGBT或SiC模块，但随着大功率中压变流技术的发展，IGCT在超大功率风电变流器或电网侧高压储能应用中具有潜在参考价值。TMR传感器的高精度和高一致性特性，可...
基于主从结构的输入串联输出串联DC-DC变换器主动输出均压控制方案
Active Output-Voltage-Sharing Control Scheme for Input Series Output Series Connected DC–DC Converters Based on a Master Slave Structure
Lu Qu · Donglai Zhang · Zhiyun Bao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
针对高压输入输出场景，本文提出了一种用于输入串联输出串联（ISOS）DC-DC变换器的主动输出均压（AOVS）控制方案。该方案采用主从控制结构，有效解决了模块间电压不平衡问题，适用于高功率转换系统，提升了系统在高压环境下的可靠性与稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的高压组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在处理高压直流母线时，模块化ISOS拓扑能有效降低单个功率器件的电压应力。建议研发团队评估该主从均压控制方案在多模块并联/串联储能PCS中的应用，以提升系统在极端工况下的电压均衡能力，减少对高耐压等级器...
一种用于VSC-HVDC应用的单器件模块串联多电平直流链路变换器
A Multilevel-DC-Link Converter With Single-Device Modules in Series for VSC-HVDC Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Xueyin Zhang · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
基于电压源变换器的高压直流输电（VSC-HVDC）广泛应用于海上风电等领域，模块化多电平变换器（MMC）是其常用拓扑。然而，MMC中庞大的电容和大量器件限制了其经济性。相比之下，本文提出的单器件模块串联多电平直流链路变换器（MDC）通过优化拓扑结构，旨在提升高压直流输电系统的技术经济性。
解读: 该研究提出的MDC拓扑旨在解决传统MMC在高压直流输电中电容体积大、器件数量多的痛点。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏逆变器和储能系统，但随着公司在大型风电变流器及电网侧储能（如PowerTitan系列）领域的持续深耕，高压大功率变换技术是未来的重要技术储备。该拓扑若能进一步优化成本与控...
一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器
A Novel Oscillating-Commutation Solid-State DC Breaker Based on Compound IGCTs
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对中压直流系统短路故障电流上升率快的问题，提出了一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器。该断路器具有动作速度快、可靠性高的特点，能够有效限制故障峰值电流，适用于中压直流配电及储能系统保护。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大容量储能系统具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流侧故障保护是系统安全的核心。IGCT作为高压大功率器件，其在固态断路器中的应用能显著提升直流侧故障切断速度，减少对PCS功率模块的冲击。建议研发团队...
基于磁耦合限流与耗散的直流断路协调方法
Coordinated DC Interruption Method Based on Magnetic Coupling Current-Limiting and Dissipation
Zhizheng Gan · Zhanqing Yu · Zipan Nie · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
柔性直流电网对大规模新能源接入至关重要。为保障直流电网稳定运行，需利用直流断路器（DCCB）进行故障隔离。针对当前DCCB成本高、断流能力受限的问题，本文提出了一种故障限流器（FCL）与DCCB的协调控制方法，通过磁耦合限流与耗散技术，有效提升了直流电网的故障处理能力与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（ESS）具有重要参考价值。随着储能电站直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为系统安全的核心。该研究提出的限流与断路协调方案，可优化阳光电源大功率PCS的直流侧保护逻辑，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升系统整体经济性。建议研发团队关注该磁耦合限流...
一种基于集成换流能力复合电力电子开关的新型大功率混合式直流断路器
A Novel High-Power Hybrid DC Breaker Based on Compound Power Electronic Switch With Integrated Commutation Ability
Xiangyu Zhang · Xin Yan · Lu Qu · Zhanqing Yu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对中压直流系统故障电流上升快、峰值高的特点，本文提出了一种新型大功率混合式直流断路器。该断路器利用复合电力电子开关集成换流能力，能有效提升直流系统的故障切断能力，满足高压直流电网对快速保护的需求。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及中压直流并网方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧短路故障保护成为提升系统安全性的关键。该新型混合式直流断路器方案能够优化直流保护策略，提升系统在极端故障下的可靠性。建议研发团队关注该拓扑在储能PCS直流侧保护中的应用...
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