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逆变器接口可再生能源发电机对方向继电器的影响及改进方案
Influence of Inverter-Interfaced Renewable Energy Generators on Directional Relay and an Improved Scheme
Ke Jia · Zhe Yang · Yu Fang · Tianshu Bi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
电力电子接口的可再生能源发电系统在故障时表现出显著的低频谐波和不平衡序阻抗特性，导致基于故障分量的方向继电器误动作。本文分析了其影响机理，并提出了一种改进的继电保护方案，以提升电网故障下的保护可靠性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在电网故障下的保护策略。随着高比例电力电子设备接入，逆变器输出的非工频特性对电网继电保护的影响日益显著。阳光电源应在逆变器控制算法中集成更优的故障电流支撑策略，以兼容现有的电网保护逻辑，避免误跳闸。此外，该研究对iSolarCloud智能运维平台在故障...
一种具有耦合电感的高增益宽电压范围双向DC-DC变换器
A Low-Current Ripple and Wide Voltage-Gain Range Bidirectional DC–DC Converter With Coupled Inductor
Yun Zhang · Heyu Liu · Jing Li · Mark Sumner · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种基于耦合电感的双向DC-DC变换器。通过调节耦合电感绕组匝数比，该变换器实现了宽电压增益范围，同时降低了功率开关管的电压应力。此外，该拓扑采用低电流纹波结构，有效减小了输入/输出电流纹波，从而避免了使用大型滤波器。
解读: 该拓扑在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩领域具有极高应用价值。其宽电压增益特性可完美适配电池组电压波动范围，提升系统效率；低电流纹波设计能显著降低对直流侧滤波电容的容量需求，有助于缩小储能PCS模块体积并延长电容寿命。建议研发团队评估该拓扑在模块化储能系统中的...
一种用于混合能源电动汽车的宽电压增益范围开关电容双向DC-DC变换器
A Switched-Capacitor Bidirectional DC–DC Converter With Wide Voltage Gain Range for Electric Vehicles With Hybrid Energy Sources
Yun Zhang · Yongping Gao · Lei Zhou · Mark Sumner · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种适用于混合能源电动汽车的高升/降压比开关电容双向DC-DC变换器。该拓扑具有电路简单、元件数量少、电压增益范围宽、电压应力低及共地等优点。此外，同步整流技术实现了零电压开关（ZVS），有效提升了转换效率。
解读: 该拓扑的高增益和宽电压范围特性对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值，特别是在高压快充及V2G（车网互动）场景下，能有效降低功率器件电压应力并提升系统效率。此外，该技术方案中关于开关电容与双向变换的结合，亦可为阳光电源储能系统（如PowerStack）中DC-DC模块的轻量化与高功率密度设计...
一种基于保守功率理论的四线制系统不平衡协同共享控制算法
A Control Algorithm Based on the Conservative Power Theory for Cooperative Sharing of Imbalances in Four-Wire Systems
Claudio Burgos-Mellado · Roberto Cardenas · Doris Saez · Alessandro Costabeber 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种基于保守功率理论（CPT）的协同控制方案，用于解决三相四线制下垂控制系统中的不平衡问题。通过CPT，微电网中电流和功率的平衡、不平衡及畸变分量可被有效识别。利用基于虚拟阻抗的控制回路，并在静止a-b-c坐标系下实现，该方案能优化微电网的电能质量。
解读: 该算法对阳光电源的微电网解决方案及构网型（GFM）逆变器技术具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及工商业光伏微电网应用中，三相四线制负载不平衡是常见挑战。引入保守功率理论（CPT）可提升逆变器在复杂电网环境下的电能质量治理能力，增强系统在弱电网或离网模式下的稳定性。建议研发团队评估该算...
一种具有宽电压增益范围的交错式开关电容双向DC-DC变换器
Interleaved Switched-Capacitor Bidirectional DC-DC Converter With Wide Voltage-Gain Range for Energy Storage Systems
Yun Zhang · Yongping Gao · Jing Li · Mark Sumner · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种具有高升/降压增益的交错式开关电容双向DC-DC变换器。该变换器在低压侧采用交错结构以减小电流纹波，在高压侧采用串联结构以实现高升/降压比，适用于储能系统应用。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。储能系统在电池侧（低压）与直流母线侧（高压）之间通常需要宽电压增益范围以适应电池组的SOC变化。该变换器采用的交错式开关电容技术，不仅能有效降低电池侧电流纹波，延长电池寿命，还能通过高增益特性简化系统...
一种基于电容电压环的三电平NPC逆变器中点电位波动抑制方法
A Method for the Suppression of Fluctuations in the Neutral-Point Potential of a Three-Level NPC Inverter With a Capacitor-Voltage Loop
Yun Zhang · Jing Li · Xinmin Li · Yanfei Cao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文研究了带电容电压环的三电平NPC逆变器中点电位（NPP）波动问题。提出了一种相位脉宽占空比扰动PWM方法，以有效抑制NPP波动。该方法基于载波相位层叠PWM，通过建立平均脉冲中点电流模型，实现了对中点电位的精确控制。
解读: 三电平NPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器中的核心技术。中点电位平衡直接影响输出电流质量及功率器件的电压应力，对提升系统可靠性至关重要。该文提出的相位脉宽占空比扰动PWM方法，能够有效优化中点电压控制，减少电容电压纹波，从而降低对直流侧电容的容量需求，有助于提升逆变器的...
一种用于燃料电池汽车的宽输入范围高电压增益DC-DC升压变换器
DC–DC Boost Converter With a Wide Input Range and High Voltage Gain for Fuel Cell Vehicles
Yun Zhang · Heyu Liu · Jing Li · Mark Sumner 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
针对燃料电池汽车中燃料电池输出电压低且随电流增加显著下降的问题，本文提出了一种新型宽输入范围、高电压增益DC-DC升压变换器，旨在有效匹配燃料电池输出与直流母线电压，提升系统整体转换效率与稳定性。
解读: 该研究聚焦于燃料电池直流变换技术，与阳光电源氢能事业部（阳光氢能）的电解槽电源及燃料电池系统配套DCDC变换器业务高度契合。高增益、宽范围的拓扑设计有助于优化氢能系统在不同负载下的转换效率。建议研发团队关注该拓扑在阳光氢能电解槽电源及车载燃料电池DC-DC模块中的应用潜力，特别是在提升系统功率密度和...
用于燃料电池汽车的准Z源升压三电平DC-DC变换器
Wide Input-Voltage Range Boost Three-Level DC–DC Converter With Quasi-Z Source for Fuel Cell Vehicles
Yun Zhang · Jilong Shi · Lei Zhou · Jing Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
针对燃料电池汽车中燃料电池堆动态低电压与逆变器直流母线恒定高电压（400V）之间的电压失配问题，本文提出了一种基于二极管整流准Z源的升压三电平DC-DC变换器（BTL-DRqZ）。该拓扑基于传统的飞跨电容三电平升压结构，有效提升了电压增益并优化了输入电压范围。
解读: 该研究提出的高增益三电平DC-DC拓扑在燃料电池发电及电动汽车充电领域具有应用潜力。对于阳光电源而言，该技术可为氢能业务（如电解槽电源或燃料电池系统）提供高效的功率变换参考，有助于提升系统功率密度并降低开关应力。建议研发团队关注其在宽输入电压范围下的效率表现，评估其是否可优化现有充电桩或储能PCS中...
基于窗口分形维数的直流MEA电力系统鲁棒串联电弧检测
Robust Series Arc Detection for DC MEA Power Systems Using Windowed Fractal Dimension
Danny Seeley · Mark Sumner · David William Phillip Thomas · Steve Greedy · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
针对多电飞机(MEA)高压直流电路和电池储能技术发展导致元件或绝缘退化引起直流电弧故障风险增加的问题,开发快速直流电弧故障检测方法确保乘客安全。进一步发展窗口分形维数(WFD)电弧检测方法适用包含开关功率变换器网络的线性和非线性负载。结果一致显示所有负载条件下电弧起始和持续期间WFD显著变化。提出快速直流电弧检测新方法,相比其他方法需更少计算步骤、更少参数设置和更少调试,可与现有保护方案协同提供清晰鲁棒的直流电弧故障指示并防止电路损坏。
解读: 该直流电弧检测技术对阳光电源直流系统和储能产品的安全保护有重要应用价值。WFD电弧检测方法可应用于PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统的直流侧保护,快速识别电弧故障并防止火灾风险。该技术对新能源汽车高压直流充电系统的安全监测有借鉴意义,可提高系统安全性。少参数设置和快速检测特性对阳光...