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基于CGAN视觉Transformer的F型逆变器少样本开路故障诊断
A Few-Shot Open-Circuit Fault Diagnosis of F-Type Inverters Using CGAN-Based Vision Transformer
Mahmoud S. Mahmoud · Ahmed Salem · Van Khang Huynh · Kjell G. Robbersmyr · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
多电平逆变器因结构特点广泛应用于各工业领域，但其元件增多导致故障率升高。深度学习模型虽可自动提取特征并实现精确故障诊断，但依赖大量训练样本，而实际工程中故障数据获取困难。为此，本文提出一种融合条件生成对抗网络（CGAN）与视觉Transformer（ViT）的少样本开路故障诊断方法。首先将测量信号转化为时频图像，利用CGAN生成具有相似分布的二维样本图像，再通过改进ViT结合原始与生成样本，采用多头自注意力机制提取局部与全局特征并完成故障分类。在F型逆变器实验平台上验证表明，每类仅用6个样本时，...
解读: 该少样本故障诊断技术对阳光电源多电平逆变器产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器普遍采用的三电平及多电平拓扑，功率器件数量增多导致开路故障概率上升，而实际运行中故障样本稀缺。该方法通过CGAN数据增强结合ViT特征提取，仅需6个样本即可达98.46%诊断准确率，可直接集成...
基于有效预测控制算法的并网风电PMSG性能增强
Performance Enhancement of a Grid Connected Wind Turbine-Based PMSG Using Effective Predictive Control Algorithm
Mahmoud A. Mossa · Rasha A. Mohamed · Ameena Saad Al-Sumaiti · IEEE Access · 2025年1月
本文设计一种有效控制方法以增强并网永磁同步发电机的动态性能。所提控制方法基于预测控制和反步理论的优势制定。与矢量控制、预测电流控制、基于PI的预测电压控制和基于无差拍理论的预测电压控制进行综合对比分析。结果表明,所提控制器通过保持低纹波和电流谐波、更快动态响应和降低计算负担,显著改善了发电机动态性能。
解读: 该预测控制技术可应用于阳光电源风电变流器的控制系统优化。通过先进的预测控制算法,提升永磁同步风电机组的并网性能和动态响应,降低电流谐波和纹波,提高发电效率和电网友好性,为大型风电场提供高性能变流器解决方案。...
基于数据挖掘与机器学习的钙钛矿及有机太阳能电池最优材料搜索
Data-mining and machine learning based search for optimal materials for perovskite and organic solar cells
Nafees Ahm · Mahmoud A. A. Ibrahim · Shaban Rushdy Moustafa Say · Syed Shoaib Ahmad Shah 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 提出了一种基于数据挖掘的方法，用于搜索适用于光伏应用的有机化合物。从含有较低空穴转移重组能的有机化合物数据库中筛选有机半导体材料。选取三种聚合物给体作为标准结构，用于在数据库中搜索相似材料。采用机器学习预测能级，作为筛选最佳光伏材料的判据。使用分子指纹对机器学习模型进行训练。共尝试了40多种机器学习模型，其中随机森林模型表现最优（训练集和测试集的决定系数r-squared分别为0.800和0.609）。该机器学习模型被用于预测新材料的能级。同时预测了所选有机半导体材料的合成可及性，所有这些...
解读: 该机器学习材料筛选技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及组件选型具有重要参考价值。通过数据挖掘优化钙钛矿和有机太阳能电池材料,可提升光伏组件转换效率,直接增强逆变器MPPT优化效果。随机森林模型预测能级的方法可应用于iSolarCloud平台,建立材料性能数据库,为1500V高压系统的组件匹配提供智能决...
一种用于交直流混合系统最优潮流研究的高效通用交直流支路模型
An Efficient Universal AC/DC Branch Model for Optimal Power Flow Studies in Hybrid AC/DC Systems
Mahmoud Shahbazi · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文提出了一种新的高效通用交直流支路模型SADRA，适用于含电压与功率控制的交直流混合系统最优潮流研究。SADRA可统一建模交流、直流及交直流元件，包括电压源换流器及其接口设备（如点对点与多端高压直流）、移相变压器和调压变压器等。该模型直接耦合交流与直流电网，采用常规交流方程进行建模，并能有效实现VSC控制功能。由于结构简洁紧凑，SADRA具有快速且鲁棒的计算性能。通过对1359节点和3125节点大型交直流系统进行仿真，结果表明SADRA在通用性、控制实现能力及计算速度方面均优于现有方法，最快可...
解读: 该通用交直流支路模型SADRA对阳光电源储能系统和光伏并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，SADRA可优化VSC换流器的功率调度和电压控制策略，实现交直流混合微网的快速潮流计算，提升系统经济性。对于ST系列储能变流器，该模型可用于多端直流互联场景的控制参数优化，特别是在含...
用于光伏和燃料电池系统的隔离型三相并网反激逆变器的不连续调制技术及选择性谐波补偿
Discontinuous Modulation Technique for Isolated Three-Phase Grid Connected Flyback Inverter With Selective Harmonic Compensation for PV and Fuel Cell Systems
Ahmed Ismail M. Ali · Abdelfatah Ali · Mostafa F. Shaaban · Ahmed Abdelhakim 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
差分结构单级反激逆变器（DSFI）具有元件少、升降压能力、低成本、小体积和高功率密度等优势。传统连续调制策略（CMS）虽可抑制低次谐波，但导致模块间环流增大，降低效率。本文提出采用不连续调制策略（DMS）用于三相DSFI，并对比分析其在CMS与DMS下的性能。引入单极选择性谐波补偿（SHC）环路抑制二次谐波。DMS有效降低器件电压应力与模块间环流，提升系统效率。实验基于1.6 kW并网原型机验证了CMS与DMS下DSFI的有效性。
解读: 该不连续调制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。DSFI拓扑的单级升降压能力可简化SG系列组串逆变器的宽电压输入设计，特别适用于低压启动场景。DMS策略通过降低模块间环流和器件电压应力，可提升多模块并联系统效率1-2%，直接优化PowerTitan储能系统的功率模块设计...
混合光伏-热系统的实验研究：聚光、跟踪与冷却机制的集成
Experimental investigation of hybrid photovoltaic-thermal system: Integration of concentration, tracking, and cooling mechanisms
Mahmoud M.Abd-Elhady · Osama M.Agwa · Mohamed K.Bayoumy · Rahaf B.Rizk 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 本研究通过集成冷却、聚光和跟踪技术，对混合光伏-热系统的性能进行了实验性研究。该研究针对光伏面板存在的若干关键问题进行了探讨，包括因表面温度过高导致的效率下降、所需安装面积较大以及太阳能捕获效率不理想等。设计了一套综合性的实验装置，包含采用辊压式换热器的主动水冷系统、平面镜聚光器以及双轴太阳跟踪器。该系统在埃及达米埃塔大学的实际户外气候条件下，以三种不同配置进行了测试，并与传统光伏面板的性能进行了对比。结果表明，冷却、跟踪与聚光机制相结合的配置实现了最高的性能提升，相较于传统面板，其相对电...
解读: 该混合光伏-热系统研究对阳光电源SG系列逆变器和储能系统具有重要参考价值。研究中40%的电效率提升和75%的热回收效率,验证了多技术集成的协同效应。双轴跟踪与聚光技术可优化我司MPPT算法在高辐照场景的控制策略,主动水冷方案为大功率1500V系统的热管理提供新思路。该系统的电热联供模式与PowerT...
一种低压驱动的级联半桥模块化脉冲发生器用于肿瘤治疗电场癌症疗法
A Low-Voltage-Driven Cascaded Half-Bridge Modular Pulse Generator for Tumour Treating Fields Cancer Therapy
Mahmoud A. Alshahat · Mohamed A. Elgenedy · Ahmed A. Aboushady · Mark Williams · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
肿瘤治疗电场（TTFields）作为一种独立或联合系统性治疗的手段，正推动癌症治疗进入新阶段。治疗效果高度依赖脉冲发生器（PG）的性能，其灵活性直接影响脉冲序列的多样性。研究表明，混合协同脉冲在体外和体内实验中能更有效地扩大消融区域并杀伤癌细胞。本文提出一种基于级联半桥（CHB）结构、由低压直流源驱动的全模块化PG，可通过子模块数量倍增输出电压。采用碳化硅宽禁带器件结合软开关策略，降低损耗、提升脉冲上升速度与重复频率。利用C2000控制器片上可配置逻辑块（CLB）实现多路门极信号控制，简化了FP...
解读: 该级联半桥模块化脉冲发生器技术对阳光电源功率电子产品具有重要借鉴价值。其核心技术与阳光电源产品高度契合：1）CHB模块化架构可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的多电平拓扑优化，通过低压模块级联实现高压输出，降低器件应力；2）SiC宽禁带器件结合软开关策略可提升PowerTitan储能系统...
利用氧化镧纳米填料调控RPET的带隙和介电性能以用于紫外屏蔽和光电应用
Tailoring bandgap and dielectric properties of RPET using lanthanum oxide nanofillers for UV-shielding and optoelectronic applications
Amr Antar · Mahmoud M. Maghawry · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
本研究报道了通过添加1、2、4和8 wt.%的氧化镧（La₂O₃）纳米粒子对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯（RPET）进行功能化改性，以提升其在先进材料应用中的物理化学、光学、介电和热学性能。分子静电势（MESP）分析表明，随着La₂O₃的引入，电荷重新分布增强且电负性增加，显示出化学反应活性的提高以及在能量存储系统中的潜在应用价值。X射线衍射（XRD）结果证实材料结构由非晶态向半结晶态转变，其中在4 wt.% La₂O₃含量时达到最大值；而傅里叶变换红外光谱（FT-IR）显示特征峰位移及新键形成，证...
解读: 该La₂O₃-RPET纳米复合材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其优化的介电性能(4wt%时AC电导率达1.12×10⁻⁵ S·cm⁻¹)和可调带隙特性,可启发ST系列PCS中电容器介质材料的改进,提升功率密度和温度稳定性。增强的UV屏蔽和热稳定性(分解温度提升12°C)对户外储能柜Pow...
通过集成太阳能热水器提高光伏板热效率的数值研究
A numerical investigation on improving the thermal efficiency of PV panels through integration with solar water collectors
Moataz M.Abdel-Aziz · Abd Elnaby Kabeel · Abdelkrim Kheli · Mohammed El Hadi Atti 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 本研究提出一种通过将光伏（PV）板与太阳能热水器集成以提升其热效率的独特方法。研究采用商业计算流体动力学（CFD）分析手段评估系统性能，并对比了两种不同的光伏/热（PV/T）配置方案。配置1为参考组，采用标准PV单元，宽度0.54 m，长度1.20 m。配置2则在保持相同PV面板尺寸的基础上进行了改进，集成了同尺寸的太阳能热水器。该太阳能热水器设计用于实现高效传热，水在泵驱动下以0.01 kg/s的受控质量流量在系统中循环流动。分析结果表明，与参考配置1相比，配置2的热效率显著提高了56....
解读: 该PV/T热管理技术对阳光电源SG系列逆变器及工商业光伏系统具有重要价值。研究显示通过水冷集热器可降低组件温度1.08%,提升电效率2.13%,这与我们MPPT优化策略高度契合。可将热仿真方法应用于1500V高压系统散热设计,结合iSolarCloud平台实现温度预测性维护。同时,回收的热能可为Po...