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考虑有功与无功控制环路高阶非线性相互作用的并网虚拟同步机暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for Grid-Tied VSG Considering High-Order Nonlinear Interactions Between Active and Reactive Power Control Loops
Xilin Li · Pan Feng · Zhen Tian · Meng Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
电力变换器系统的暂态稳定性备受关注。由于多级级联控制环路的存在，变换器系统表现出高阶非线性动力学特性，这成为暂态稳定性分析的难点。本文考虑了虚拟同步机（VSG）有功与无功控制环路之间的动态耦合，对并网VSG系统的暂态稳定性进行了深入分析。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（Grid-forming）技术的发展。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提升，VSG控制策略已成为核心竞争力。文章揭示的有功-无功耦合非线性机制，有助于优化阳光电源逆变器及PCS在弱电网下的控制参数设计，提升系统在电网故障下的暂态稳...
考虑非理想交流控制的跟网型变流器暂态稳定性评估与解耦控制
Transient Stability Evaluation and Decoupled Control for Grid-Following Converters Considering Nonideal Alternating Current Control
Xilin Li · Pan Feng · Ruiqi Zhang · Zhen Tian 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文研究了跟网型变流器（GFLC）的暂态同步稳定性，指出以往研究常忽略交流控制（ACC）动态。在低开关频率应用（如大型风电变流器）中，ACC带宽受限，其动态特性对系统稳定性影响显著。本文旨在通过考虑ACC影响，避免对暂态稳定性评估过于乐观，并提出相应的解耦控制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。在大型风电变流器及高功率组串式光伏逆变器中，随着电网强度降低，ACC动态与锁相环（PLL）的耦合成为影响系统暂态稳定性的关键因素。阳光电源在开发PowerTitan储能系统及大型风电变流器时，应参考该文提出的解耦控制策略，优化弱电网下的控制参数设计，以提升产品在复杂...
基于开关电容的谐振变换器快速瞬态状态轨迹控制
Fast Transient State Trajectory Control for Switched-Capacitor-Based Resonant Converter
Pan Wang · Rui Ling · Chaoqiang Sheng · Fei Feng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种针对四开关半桥开关电容谐振变换器的状态轨迹控制方案。该技术不仅提升了输出电压调节的动态响应速度，还确保了变换器实现软开关运行。通过双状态平面的分析，深入揭示了其瞬态响应特性。
解读: 该研究提出的状态轨迹控制技术在提升DC-DC变换效率和动态响应方面具有显著优势。对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用储能PCS产品线，该技术可优化双向DC-DC变换环节的瞬态性能，缩短负载突变时的电压调节时间，并降低开关损耗。建议研发团队评估该控制策略在提升高...
一种用于中压SiC半桥驱动的高隔离门极驱动电源
A T-Shaped High Isolation Gate Driver Power Supply for Medium-Voltage SiC Half-Bridges
Fengjuan Zhang · Hao Feng · Li Ran · Jianyu Pan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对中压宽禁带器件，隔离能力与耦合电容之间的制约是实现紧凑、高可靠门极驱动电源（GDPS）的主要障碍。本文提出了一种采用定制T型磁芯和PCB线圈的松耦合变压器，在有限空间内实现了高隔离度与低耦合电容，有效提升了驱动电路的性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着阳光电源向更高电压等级（如1500V及以上）的SiC应用迈进，高dv/dt带来的共模干扰问题日益突出。该T型磁芯变压器方案能显著降低驱动电路的耦合电容，抑制共模电流，提升SiC功率模块的开关可靠性...
一种面向GFL-GFM变换器并联系统的在线功角远程估计方法
An Online Power Angle Remote Estimation Method for GFL-GFM-Converters Paralleled System
Zhen Tian · Pan Feng · Xilin Li · Meng Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
多并网变换器（GCC）系统存在复杂的动态交互，影响系统整体响应。虽然在线状态共享可提升协调性，但通信延迟限制了功角和频率状态的实时传输。本文提出了一种创新的在线功角远程估计方法，旨在解决GFL（跟网型）与GFM（构网型）变换器并联运行时的状态感知难题，提升系统稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着PowerTitan等构网型储能系统与组串式光伏逆变器在电网中的大规模混合并联，GFL与GFM变换器间的动态交互成为影响电网稳定性的关键。该远程估计方法能有效缓解通信延迟带来的控制失稳风险，对提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的多机协同控制能力具...
考虑频率相关变惯量与内电势的直流母线电压同步构网型变流器暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for DC-Link Voltage Synchronization Grid-Forming Converter Considering Frequency-Related Varying Inertia and Internal Voltage
Zhen Tian · Pan Feng · Meng Huang · Junyang Liang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着逆变器渗透率提升，电力系统暂态稳定性面临严峻挑战。本文针对直流母线电压同步控制（DVSC）的构网型变流器（GFMC），研究了考虑频率相关变惯量及内电势变化下的暂态稳定性。该研究为解决传统功率同步控制对恒定直流电压依赖的问题提供了理论支撑，对提升高比例新能源电力系统的支撑能力具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）产品的核心控制算法优化。随着电网对构网型（Grid-Forming）技术要求的提高，传统的虚拟同步机（VSG）控制在弱电网或直流电压波动环境下易出现稳定性问题。本文提出的DVSC控制策略及变惯量分析方法，能够显著...
基于关断米勒平台电压的SiC MOSFET在线结温监测方法
Online Junction Temperature Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-Off Miller Plateau Voltage
Yuhua Quan · Ruiyan Pan · Tiantian Liu · Xuetong Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了基于关断米勒平台电压（VMP,off）的SiC MOSFET在线结温监测技术。研究发现，随着结温升高，VMP,off呈现下降趋势且持续时间延长，这有助于在较小的关断电阻（Rg,off）下提高采样精度。文章提出了一种新型的VMP,off提取方法，实现了对SiC器件运行状态的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。结温是影响SiC器件寿命和可靠性的关键因素，该在线监测方法无需额外传感器，通过提取米勒平台电压即可实现实时热管理，能够显著提升逆变器及PCS在...
一种具有低开关电压应力和自动均流特性的新型无变压器四相交错降压DC-DC变换器
A Novel Transformer-less Interleaved Four-Phase Step-Down DC Converter With Low Switch Voltage Stress and Automatic Uniform Current-Sharing Characteristics
Chen-Feng Chuang · Ching-Tsai Pan · Hao-Chien Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种新型无变压器直流变换器，具备低开关电压应力和自动均流特性。该变换器采用四相交错电压分配结构，在400V直流母线下实现了高降压比与适中占空比的平衡。基于电容分压原理，该拓扑有效降低了功率器件的电压应力，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑在直流降压转换方面具有显著优势，特别适用于阳光电源的电动汽车充电桩产品线。其低开关电压应力特性允许使用额定电压较低的功率器件，从而降低系统成本并提升效率。此外，四相交错结构带来的自动均流特性，能有效简化大功率充电模块的并联控制逻辑，提升系统的可靠性与功率密度。建议研发团队评估该拓扑在超快充模块...
p-GaN HEMT与反并联横向整流器的单片集成以降低负阻效应
Monolithic Integration of p-GaN HEMT With Antiparallel Lateral Rectifier to Reduce the Negative Resistance Effect
Yufei Tian · Ruiyan Pan · Lingyan Shen · Xuetong Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
p-GaN HEMT在桥式拓扑中常作为续流管使用，但在死区时间内易出现漏源电压与栅极电压振荡，引发电磁干扰。本文提出了一种单片集成反并联横向整流器的方法，有效抑制了p-GaN HEMT在死区期间的负阻效应及相关振荡问题。
解读: 该研究针对宽禁带半导体GaN器件在桥式拓扑中的高频振荡问题，提出了单片集成解决方案，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器的高频化设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，GaN器件的应用日益广泛。该技术能有效降低电磁干扰（EMI），提升系统可靠性，建议研发团队关注该...
具有暂态稳定性约束的光伏并网逆变器功率备用控制
Power Reserve Control of PV Grid-Tied Inverter With Transient Stability Constraint
Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Minxuan Peng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对无储能光伏系统，提出了一种考虑直流母线电压动态的功率备用控制策略。通过协同设计光伏源与并网逆变器的控制逻辑，有效解决了传统控制中忽略直流侧动态导致暂态稳定性不足的问题，为光伏系统参与电网频率调节提供了更稳定的技术方案。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在电网辅助服务中的应用。随着全球电网对光伏电站调频能力要求的提升，该技术方案能够增强逆变器在频率扰动下的暂态稳定性，无需额外配置储能即可实现功率备用，有效提升阳光电源产品的电网适应性。建议研发团队将该控制算法集成至iSolarCloud智能运维平台及逆...
面向超高功率密度的3.3 kV/500 kVA碳化硅四电平混合钳位变换器低换流回路电感设计
Low-Commutation-Loop Inductance Design for 3.3 kV/500 kVA SiC-Based Four-Level Hybrid Clamp Converter With Extra-High Power Density
Xiaojie Fu · Jianyu Pan · Sheng Yan · Junwei Xiao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种适用于大功率电机驱动和电网接入的中压、半兆瓦级四电平混合钳位变换器（4L-HCC）。针对其复杂的电流换流回路导致的开关电压过冲问题，文章重点研究了低电感设计方法，以提升变换器的功率密度和运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和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，SiC器件的应用已成为趋势。本文提出的四电平拓扑及低电感换流回路设计，能有效抑制高压SiC器件的开关过冲，降低EMI风险，提升系...
具有构网与振荡抑制能力的并联电压源型变换器集中控制
Centralized Control for Paralleled VSCs With Grid-Forming and Oscillation Suppression Capability
Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Zhen Tian 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
光伏或储能系统中采用的多台并联电压源型变换器（VSC）在不同电网条件下可能面临振荡及故障扰动问题。本文提出一种集中式控制架构，通过构网型（GFM）控制抑制有功功率振荡并支撑电网电压与频率。以虚拟同步发电机（VSG）作为集中控制器，与本地控制器通信，并在本地控制器中引入互阻尼和功角反馈，实现精确的有功功率均分。分析了通信延迟、互阻尼等关键参数的影响。最后通过仿真及分层控制器硬件在环（CHIL）实验验证了所提控制策略的有效性。
解读: 该并联VSC集中式构网控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的VSG集中控制架构结合互阻尼和功角反馈，可直接应用于多台ST2236UX/ST2500UX-MV并联场景，解决弱电网下有功振荡和功率均分难题。通信延迟补偿策略可优化阳光电源现有分层...
构网型变换器在电网电压跌落下提升暂态稳定性和限流能力的功率支撑控制
Power Supporting Control of Grid-Forming Converters Under Grid Voltage Sags for Transient Stability Enhancement and Overcurrent Limitation
Pengfei Sun · Zhen Tian · Meng Huang · Xiaoming Zha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
构网型电压源变换器（GFM-VSC）的应用日益广泛，但在电网电压跌落时，其暂态稳定性提升与过电流限制之间存在矛盾。本文提出一种功率支撑控制方法，通过调节有功功率和电压幅值参考值来解决该问题。引入有功功率参考作为额外调控变量，可同时调节故障期间的功角与电压幅值，提高控制自由度。首先，在暂态稳定与电流失衡约束下确定功角与电压幅值的可行域；在此基础上设计三种最优控制模式：最大有功、最大无功及最优暂态控制模式。实验结果验证了所提方法的有效性，相比现有低电压穿越策略，可在保持电压源特性的前提下显著提升功率...
解读: 该功率支撑控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型GFM控制具有重要应用价值。文章提出的功角-电压幅值协同调控方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统，在电网故障时通过引入有功功率参考作为额外自由度，实现暂态稳定性提升与过电流保护的解耦控制。三种最优控制模式（最大有功...
电磁感应加热陶瓷颗粒装置的实验研究
Experimental study of electromagnetic induction heating ceramic particles device (EIHCPD)
Tengyue Wang · Fengwu Bai · Pan Yao · Xin Yi Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345
高效快速电热转换技术的发展是消纳光伏与风能等不稳定电源发电的重要途径。结合电磁感应加热原理与陶瓷颗粒耐高温的特性，提出一种高温电磁感应加热陶瓷颗粒装置（EIHCPD）。在石英管内部自由堆叠铁磁性小球，形成多孔通道结构，电磁感应加热线圈缠绕于石英管外壁。铁磁性小球在电磁感应作用下可实现快速升温，陶瓷颗粒流经多孔通道时与铁磁性小球进行热交换，从而实现高温加热。研究表明，相较于泡沫铁结构，堆叠式铁磁性颗粒的电磁感应加热具有更优的温度均匀性。在输入电功率为2049 W、陶瓷颗粒质量流量为5.0 g/s的...
解读: 该电磁感应加热陶瓷颗粒技术为阳光电源储能系统提供了新型热储能方案思路。其97.6%的高效电热转换效率和快速响应特性,可与ST系列PCS结合,将光伏/风电不稳定电力转化为高温热能存储。技术中的电磁感应加热原理与功率电子变换技术高度契合,可借鉴其多孔介质传热结构优化PowerTitan储能系统的热管理设...