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一种可扩展的联络线直流潮流控制器
An Expandable Interline DC Power Flow Controller
Hao Guo · Wu Chen · Yiqing Zhu · Miao Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种可扩展的联络线直流潮流控制器（IDCPFC），旨在提升高压直流电网的潮流控制能力。相比现有技术，该方案具备高扩展性、开关器件数量少、控制逻辑简单及调节范围广等显著优势，为直流电网的灵活调度提供了新方案。
解读: 该技术主要针对高压直流输电及直流电网架构，与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的直流汇集方案具有潜在的技术关联。虽然目前阳光电源的核心业务集中在逆变与储能变流，但随着直流微网和直流输电技术的演进，IDCPFC的拓扑思想可为未来大容量储能电站的直流侧潮流优化及多机并联控制提供...
复合直流潮流控制器
Composite DC Power Flow Controller
Xu Zhong · Miao Zhu · Yongning Chi · Siqi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种新型“复合直流潮流控制器（CDCPFC）”概念，旨在多端高压直流输电（MTDC）系统中提升有功功率分配能力与协调控制性能。文章阐述了其通用构建原则，为复杂直流电网的功率流控制提供了新的技术路径。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域，虽然与阳光电源目前的组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统在电压等级上存在差异，但其核心的“直流潮流控制”理念对未来大型光储电站的直流汇集系统具有借鉴意义。在大型地面光伏电站或多端直流微电网场景下，该控制策略可优化多台PCS或逆变器之间的功率分...
直流电网直流变电站——第二部分：分层控制策略与验证
DC Substation for DC Grid—Part II: Hierarchical Control Strategy and Verifications
Jianjun Ma · Miao Zhu · Xu Cai · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文针对直流电网中的直流变电站，提出了一种多输入多输出系统的分层控制策略。该策略包含两层：底层针对单输入单输出变换器实现电压与电流的协同调节，上层负责整体功率调度与电压稳定，并通过实验验证了该控制架构在直流电网中的有效性。
解读: 该研究提出的直流变电站分层控制策略，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。随着直流微电网和直流配电网的发展，储能变流器需具备更强的直流侧电压支撑与多机协同调度能力。该分层控制架构可优化阳光电源在大型储能电站及工商业直流耦合系统中的功率分配...
模块化线路间直流潮流控制器
Modular Interline DC Power Flow Controller
Xu Zhong · Miao Zhu · Yunwei Li · Shuai Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
直流潮流控制器（DCPFC）是提升复杂直流电网有功功率分配能力的关键技术。其中，线路间直流潮流控制器（IDCPFC）可实现多线路功率流控制。本文提出了一种基于无变压器结构的模块化多线路IDCPFC，旨在优化直流电网的功率调度与运行效率。
解读: 该技术主要针对直流电网的潮流控制，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有潜在协同效应。在大型直流微电网或多端口储能系统集成场景中，模块化直流潮流控制技术可优化多支路功率分配，提升系统灵活性。建议研发团队关注其无变压器拓扑的功率密度与效率优势，探索将其...
直流配电系统中用于可靠负载供电的双极半桥变换器单极故障重构
Monopolar Fault Reconfiguration of Bipolar Half Bridge Converter for Reliable Load Supply in DC Distribution System
Jianjun Ma · Miao Zhu · Yunwei Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种针对双极性直流配电系统中双极半桥（BiHB）变换器的单极故障重构方案。该方案借鉴了高压直流输电（HVdc）的重构理念，旨在确保直流配电系统在发生单极故障时，仍能为关键负载提供不间断供电，提升系统的供电可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流配电和直流微电网应用的增加，提升PCS在故障工况下的容错能力是保障系统高可靠性的关键。该重构方案可优化阳光电源PCS的拓扑控制逻辑，特别是在多机并联或直流母线供电场景下，通过软件重构...
一种多电压等级直流配电系统的阻抗稳定性评估方法
An Impedance-Based Stability Assessment Methodology for DC Distribution Power System With Multivoltage Levels
Pengpeng Pan · Wu Chen · Liangcai Shu · Han Mu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
针对多电压等级、多直流母线及多变换器构成的复杂直流配电系统，传统基于Middlebrook准则的稳定性分析方法难以高效评估。本文提出了一种改进的阻抗稳定性评估方法，旨在解决复杂级联系统中的稳定性判别难题，为直流微电网及复杂电力系统的稳定运行提供理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的PowerTitan、PowerStack等储能系统及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着公司在工商业及电网侧储能项目中直流侧级联架构的增多，系统阻抗匹配与稳定性成为关键。该方法可优化PCS控制策略，提升多机并联运行的稳定性，有效规避复杂直流网络中的振荡风险，对提升iSola...
多模式Buck-Boost变换器的动态分析：一种LPV系统模型视角
Dynamic Analysis of Multimode Buck–Boost Converter: An LPV System Model Point of View
Jianjun Ma · Miao Zhu · Yunwei Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对储能组件和燃料电池宽电压范围的应用需求，多模式Buck-Boost变换器（MBBC）作为一种多模式运行的通用接口电路被广泛应用。本文分析了MBBC在多种运行模式下的动态性能，并提出了一种用于实现快速瞬态响应的数字控制设计方法。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有重要参考价值。储能系统在充放电过程中面临电池电压大幅波动，MBBC拓扑及其动态建模方法能有效提升PCS在宽电压范围下的转换效率与响应速度。建议研发团队借鉴文中LPV（线性参数变化）系统建模思路，优化PCS...
具有增强宽范围运行能力的多种分布式能源级联中压直流接入接口：概念与小信号分析
Cascaded MVDC Integration Interface for Multiple DERs With Enhanced Wide-Range Operation Capability: Concepts and Small-Signal Analysis
Xiuyi Li · Miao Zhu · Yunwei Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种用于中压直流（MVdc）配电网的多分布式能源（DER）级联直流接入接口新概念。通过引入功率均衡器，实现了DER的宽范围运行能力。此外，利用图形法对级联接入接口进行了闭环小信号建模，并进行了相应的控制分析。
解读: 该研究提出的级联直流接入接口及功率均衡技术，对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大型储能系统及中压并网方案具有重要参考价值。随着直流微电网和高压直流接入需求的增加，该拓扑有助于提升系统在复杂电网环境下的宽范围运行稳定性。建议研发团队关注该级联架构在多机并联储能系统中的应用，特别是...
直流电网直流变电站——第一部分：直流变电站配置的比较评估
DC Substation for DC Grid—Part I: Comparative Evaluation of DC Substation Configurations
Jianjun Ma · Miao Zhu · Xu Cai · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
直流电网是未来电力系统的关键技术，多端直流节点（MTDN）作为电压/功率转换与故障保护的核心组件至关重要。本文探讨了MTDN的配置方案，类比传统交流变电站，提出了三类直流变电站架构，并对其性能进行了系统性评估与对比。
解读: 该研究探讨的直流变电站架构与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案高度相关。随着直流配电网和高压直流储能系统的发展，MTDN的拓扑优化直接影响PCS的效率与故障穿越能力。建议研发团队关注文中提出的直流变电站配置，将其应用于大型储能电站的直流耦合架构中，...
电压源变换器间谐波THD放大效应的概念与案例研究
Inter Harmonic THD Amplification of Voltage Source Converter: Concept and Case Study
Chuanchuan Hou · Miao Zhu · Zhengzhao Li · Yunwei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了“间谐波总谐波失真（THD）放大”的概念，揭示了电压源变换器（VSC）的一种隐藏输出特性。研究从理论上解释了在锁相环（PLL）和间谐波电压扰动共同作用下，输出电流的THD大于电压THD的现象，为电力电子变换器的并网稳定性分析提供了新视角。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并网稳定性。在弱电网环境下，PLL的动态响应与间谐波耦合可能导致电流质量恶化，影响PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器的并网合规性。建议研发团队在控制算法中引入针对间谐波的抑制策略，优化PLL的抗扰动能力，以提升产品在...
用于双极性直流系统弹性互联的容错型多端口四有源桥变换器
Fault-Tolerant Multiport Quadruple Active Bridge Converter for Resilient Interconnection of Bipolar DC Systems
Xianger Shen · Jianjun Ma · Miao Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种用于双极性直流系统互联的容错型四变压器四有源桥（QT-QAB）变换器。该拓扑在正常运行时可实现高压和低压双极性系统的功率平衡；在发生单极短路故障时，能够隔离低压侧故障极，确保系统在故障状态下仍能维持弹性运行。
解读: 该拓扑研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流配电网和复杂储能电站的发展，对变换器的故障隔离与弹性运行能力要求日益提高。QT-QAB拓扑的多端口特性可优化多电池组或多直流母线的功率分配，其容错机制能显著提升储能PCS在...
具有自电压平衡功能的输出串联型模块化DC-DC变换器用于集成可变能源
Output-Series Modular DC–DC Converter With Self-Voltage Balancing for Integrating Variable Energy Sources
Changjiang Sun · Miao Zhu · Xin Zhang · Jingjing Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
输出串联型模块化DC-DC变换器（OSMDC）凭借高升压能力，成为集成分布式可再生能源的有效方案。针对各能源输入功率不均导致的输出端电压失衡问题，本文提出了一种自电压平衡控制策略，旨在提升多输入系统在可变能源接入场景下的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerStack）具有重要的参考价值。在光伏组串或储能电池簇接入时，输入功率的差异性常导致直流侧电压不平衡，影响系统效率与寿命。该自平衡拓扑可优化多路输入架构，减少对复杂外部均衡电路的依赖，提升系统功率密度。建议研发团队评估该拓扑在大型地面电站及工商...
多电压等级直流电网互联变换器的准变压器模式控制
Quasi-Transformer Mode Control of Interlinking Converter for Multivoltage Levels DC Grids
Jianjun Ma · Yangxin Zou · Miao Zhu · Shuli Wen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文针对直流-直流互联变换器提出了一种准变压器（Quasi-T）模式控制概念。在多电压等级直流系统中，互联变换器主要承担电压变换与功率互济功能。传统变换器运行模式多为恒压、恒流或恒功率控制，本文通过对直流变换器对偶性的研究，提出了新的控制策略以优化直流电网的功率分配与系统稳定性。
解读: 该研究提出的准变压器模式控制对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要意义。在多电压等级直流母线架构下，该控制策略能有效提升PCS（储能变流器）在不同电压等级间的功率调度灵活性与响应速度。建议研发团队关注该拓扑控制在双向DC-DC变换器中的...
用于分布式光伏中压直流(MVdc)接入的具有模块间功率平衡单元的输入独立输出串联模块化DC-DC变换器
Input-Independent and Output-Series Connected Modular DC–DC Converter With Intermodule Power Balancing Units for MVdc Integration of Distributed PV
Xiuyi Li · Miao Zhu · Mingzhang Su · Jianjun Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种新型模块化DC-DC变换器拓扑，旨在解决分布式光伏接入中压直流（MVdc）系统的集成问题。该拓扑采用输入独立、输出串联的配置，并引入了模块间功率平衡单元（PBU）。通过子模块串联实现了高电压增益，同时有效解决了各模块输入侧的功率平衡问题，适用于高渗透率光伏发电场景。
解读: 该拓扑结构对于阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站的光伏直流汇流技术具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）演进，该方案提出的模块化串联与功率平衡机制，可优化高压直流接入效率，减少系统损耗。建议研发团队关注其在大型集中式光伏电站直流侧升压变换器中的应用潜力，特别是在提升系...
基于混合桥臂的海上风电汇集与高压直流输电枢纽站：支持启动的实现与运行
Hybrid-Arm-Based Offshore Station for Wind Power Collection and HVDC Transmission: Implementation and Operation Supporting Startup
Zhankui ZHANG · Baichuan TENG · Jianjun MA · Miao ZHU · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
启动问题是海上风电汇集与传输系统的关键挑战。本文提出一种具备非对称双向功率传输能力的新型海上换流站设计。通过在桥臂不同相中集成模块化多电平单元与二极管组件，采用特殊混合桥臂结构，减小了设备占地并降低了成本。正常运行时，该站实现电压提升及风电场至陆上站的功率输送；启动阶段则反向传输启动功率。文中提出了相应的控制策略，并通过仿真与硬件在环实验验证了其在典型工况下的运行性能。
解读: 该混合桥臂换流站技术对阳光电源的大功率变流产品线具有重要参考价值。其创新的非对称桥臂结构可启发ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器的拓扑优化,特别是在降低器件数量和系统成本方面。文中提出的启动控制策略对构建大型储能电站的黑启动能力具有借鉴意义。此外,该技术的双向功率传输特性也可应用于PowerT...
并网逆变器直流链零功率波动：基于两相虚拟相电流调节的实现
DC-Link Zero Power Fluctuation of Grid-Tied Inverters: Implementation With Two-Phase Virtual Phase-Current Regulation
Yuxi Cai · Chuanchuan Hou · Miao Zhu · Ao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
摘要：由不对称故障或电压畸变引起的电网不平衡工况会极大地降低电网可靠性，导致三相并网逆变器直流侧出现功率波动。先前的研究中提出了一种虚拟相电流调节（VPCR）方法，该方法依靠控制器反馈电流调节来解决电能质量问题。采用VPCR方法可以抑制直流侧功率波动，但无法完全消除。为填补这一空白，本文提出了一种新颖的两相VPCR方法，该方法在电流环中引入了非故障相的额外虚拟相电流增益。由于能够实现更多的VPCR参数调整，所提方法可完全平滑直流侧功率波动。相应地，基于粒子群优化（PSO）算法，设计了一种两相VP...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双相虚拟相电流调节（Two-Phase VPCR）技术对我们的并网逆变器产品线具有重要应用价值。在实际电网环境中，不对称故障和电压畸变引发的不平衡工况是影响光伏和储能系统稳定运行的关键问题，该技术通过在非故障相引入额外虚拟相电流增益，实现了直流母线功率波动的完全...
扩展相量分析方法与控制策略实现多端口无线功率路由器的灵活多向功率流及宽范围零电压开关运行
Extended Phasor Analysis Approach and Control Strategy for Flexible Multiway Power Flow and Wide ZVS Operation in the Multiport Wireless Power Router
Yifan Wang · Miao Zhu · Ming Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种多端口无线功率路由器（MWPR）及其控制策略，可实现多向双向功率流动，适用于电池管理与多端口能量接口等应用。该MWPR通过垂直堆叠线圈连接多个源与负载，提供多种潜在功率传输路径，显著提升系统灵活性。主要贡献包括：1）等效端口模型以简化多路功率流与零电压开关（ZVS）条件分析；2）扩展相量分析法，直观揭示功率流、ZVS与控制变量间的耦合关系；3）多目标控制策略，实现灵活功率调节与宽范围ZVS运行。实验基于250 kHz四端口原型验证，结果表明在不同端口电压和宽功率范围内均能实现稳定功率...
解读: 该多端口无线功率路由器技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。其多向双向功率流控制可应用于PowerTitan储能系统的电池簇间无线均衡管理，突破传统有线BMS的布线复杂性，提升模块化集成度。扩展相量分析法与宽范围ZVS控制策略可借鉴至ST系列储能变流器的SiC器件软开关优化，降低开关损耗并提...
基于二极管整流器的海上风电汇集与高压直流输电平台：实现与分层控制
Diode-Rectifier-Based Offshore Platform for Wind Power Collection and HVDC Transmission System: Implementation and Hierarchical Control
Baichuan Teng · Jianjun Ma · Miao Zhu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
基于二极管整流器（DR）的海上平台已被视为大规模海上风电场（WF）电能汇集并接入高压直流（HVDC）输电系统的优选方案。本文面向未来全直流海上风电输电系统（OWPTS）的应用，提出一种基于多端直流变电站（MTDCS）新概念框架的DR型海上平台新型设计，可实现分布式直流风电场与HVDC系统间的互联，并具备高电压升压能力。针对平台外部端口，提出详细的分层控制策略，实现强健的直流母线电压调节。通过MTDCS中各换流器的协调运行，优化无功功率分配并恢复运行频率。采用阻抗模型对MTDCS在宽工况范围内的稳...
解读: 该研究提出的DR型海上平台技术对阳光电源的大功率储能和风电变流产品具有重要参考价值。其分层控制策略可应用于PowerTitan储能系统的直流母线电压控制,优化ST系列储能变流器的无功功率分配。文中的多端直流变电站(MTDCS)架构对开发新一代海上风电变流器提供创新思路,特别是在高压升压和系统稳定性方...
基于SPP拓扑的海上风电场直流集电系统布局优化
DC Collector System Layout Optimization for Offshore Wind Farm With SPP Topology
Chunyang Pan · Shuli Wen · Miao Zhu · Jianjun Ma 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
随着全球海上风电的快速发展，风电场规模不断扩大，提升整体经济性至关重要。现有研究多集中于直流串并联（SP）拓扑，成本较高。本文提出一种基于分层强化学习（HRL）的优化框架，采用先进的直流串-并-并（SPP）拓扑以提升经济性。该框架通过分层开环多旅行商问题（HOMTSP）建模SPP结构，并将集电系统布局优化（CSLO）分解为子问题，采用分层双Q学习（DQL）求解，结合拓扑引导机制修正交叉线路。基于真实风电场GIS数据与机组连接方案的案例研究表明，所提方法较直流SP和交流双端环状拓扑显著提升经济性。
解读: 该研究的SPP拓扑优化方法对阳光电源的海上风电和储能产品线具有重要参考价值。首先，优化后的直流集电系统布局可直接应用于我司ST系列储能变流器的集成设计，提升大型储能电站的经济性。其次，文中的分层强化学习框架可用于优化PowerTitan储能系统的拓扑结构和功率分配策略。此外，该方法也可迁移应用到SG...
多通道LE-HEMT实现创纪录最高亮度，面向微显示与片上高探测率光电探测器
Multi-Channel LE-HEMT With Highest Luminance in Record Toward Micro-Display and On-Chip High-Detectivity Photodetectors
Jijun Zhu · Fei Wang · Tianci Miao · Kai Cheng 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
本研究制备了以不同数量的 InGaN 层作为多沟道（MCs）和多量子阱（MQWs）的 AlGaN/GaN 发光高电子迁移率晶体管（LE - HEMT），在 GaN HEMT 外延片上实现了有记录以来的最高亮度。所提出的结构通过将多量子阱与二维电子气沟道直接结合，实现了真正的外延单片集成。研究表明，尽管引入了多沟道，但该结构仍实现了出色的开关比（$I_{\text {on}}$/$I_{\text {off}} = 10^{{8}}$）。获得了高达$2.1 \times 10^{{5}}$ cd/...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlGaN/GaN异质结构的多通道发光-高电子迁移率晶体管（LE-HEMT）技术，虽然聚焦于微显示和光通信领域，但其底层的GaN功率器件技术与我司在光伏逆变器和储能变流器中的核心技术路线存在显著的协同价值。 该技术实现的108开关比和单片集成能力，展示了GaN器件...