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电力系统暂态稳定评估中神经网络的鲁棒性认证
Robustness Certification of Neural Networks for Power System Transient Stability Assessment
Liangyuchen Lu · Yanzhen Zhou · Hongtai Zeng · Zhengcheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
神经网络（NNs）可快速准确地评估电力系统安全性，但对输入微小扰动的鲁棒性有限，可能导致误判。现有鲁棒性认证方法在暂态稳定评估中面临物理约束与敏感动态的挑战。为此，本文提出考虑物理可行性的鲁棒性比率指标及两阶段认证框架，通过嵌入系统物理约束推导非平凡鲁棒下界，并利用优化样本的稳定性验证获取上界。基于该框架开展模型选择与对抗训练，提升模型鲁棒性。在新英格兰10机系统及实际区域电网中的验证表明所提方法有效。
解读: 该神经网络鲁棒性认证技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及构网型控制产品具有重要应用价值。在储能系统参与电网暂态稳定支撑时，需快速准确评估系统安全裕度，但传统神经网络模型易受扰动影响导致误判。该研究提出的物理约束嵌入式认证框架可应用于：1）ST系列储能变流器的GFM控制策略优化，通过鲁棒性...
共源共栅GaN HEMT在非钳位感性开关下的鲁棒性
Robustness of Cascode GaN HEMTs in Unclamped Inductive Switching
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Joseph Kozak · Jingcun Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
浪涌能量鲁棒性对汽车动力总成和电网等应用至关重要。与Si和SiC MOSFET不同，GaN HEMT缺乏雪崩能力，主要依靠过压能力承受浪涌能量。本文对共源共栅GaN HEMT在非钳位感性开关（UIS）条件下的浪涌能量鲁棒性进行了全面研究。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及电动汽车充电桩领域对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用潜力巨大。本文针对GaN HEMT在UIS条件下的鲁棒性研究，为阳光电源在设计高频、紧凑型功率变换模块时提供了关键的可靠性评估依据。建议研发团队在引入GaN器件时，重点关注其过压耐受特性，并优化驱动电...
基于最优计划电网输出的建筑一体化光伏系统能量优化用于高层建筑的负荷转移与电网鲁棒性
Energy optimization of building-integrated photovoltaic for load shifting and grid robustness in high-rise buildings based on optimum planned grid output
Jia Liu · Zhongjie Pan · Huakun Huang · Huijun Wu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324
摘要 本研究提出了一种集成静态电池储能与电动汽车的建筑一体化光伏（BIPV）系统能量管理与优化模型，考虑了随机停车调度的影响。开发了一种以电网鲁棒性为导向、基于最优计划电网输出的新型能量管理策略，旨在有效管理典型高层建筑中BIPV发电在低能耗情景和零能耗情景下的负荷转移。提出了创新的负荷转移因子和电网鲁棒性因子作为评估指标，用以量化该电网鲁棒性导向策略相较于传统最大化光伏利用率策略的适用性。通过多目标优化方法，探索了在制冷季与非制冷季下兼顾负荷转移因子、电网鲁棒性因子及生命周期净现值的最优系统容...
解读: 该研究对阳光电源BIPV储能系统具有重要应用价值。文中提出的电网鲁棒性导向策略可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统,通过优化计划并网输出实现负荷转移(76%以上)并降低电网冲击达49-71%。创新的负荷转移因子和电网鲁棒性因子评估指标可集成至iSolarCloud平台,增强高层建...
一种高效计算的模型预测控制方法用于混合储能系统独立微电网的一次级管理增强
Computationally Efficient Model Predictive Control for Enhanced Primary-Level Management of Standalone Microgrids With Hybrid Storage Systems
Imran Pervez · Charalampos Antoniadis · Hakim Ghazzai · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
本文提出了一种高效的闭式主动集模型预测控制（MPC）方法，用于含可再生能源的混合储能系统微电网一次级控制。传统主动集MPC计算复杂度高，难以在采样周期内完成决策，影响系统鲁棒性，且需高性能控制器，增加成本与能耗；而简化控制策略如监督控制则降低系统稳定性与储能寿命。所提方法兼具主动集MPC与监督控制的优势，显著降低计算复杂度，同时提升系统稳定性、可靠性及电池寿命，并具有更强鲁棒性。与改进主动集MPC、Hildreth二次规划及序列二次规划MPC相比，该方法在计算效率、鲁棒性、稳定性和储能寿命方面表...
解读: 该高效MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前微电网场景中，传统MPC因计算复杂度高需配置高性能控制器，增加系统成本与功耗。该闭式主动集算法可直接应用于ST储能PCS的一次级控制层，在保证电池-超级电容混合储能系统协调控制精度的同时，显著降低DS...
无模型自适应协同控制以提升并网逆变器的鲁棒性与暂态性能
Model-Free Adaptive Synergetic Control to Improve Robustness and Transient Performance of Grid-Tied Inverters
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月
对于分布式发电中的高质量并网而言，并网逆变器（GTI）在各种运行条件下的鲁棒性和暂态性能至关重要。本文提出了一种新颖的无模型自适应协同控制（MFASC）方法，该方法可显著提高并网逆变器的鲁棒性和暂态性能。为增强并网逆变器的鲁棒性和适应性，并避免未建模动态的影响，基于系统输入/输出信息建立了一种紧凑形式的动态线性化模型。随后，为提高响应速度，利用微分方程的快速收敛性设计了协同控制律。为进一步提升动态性能，设计了一种超调抑制策略，通过确保利普希茨条件来抑制动态超调；还设计了一个 $T$ 因子自适应律...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无模型自适应协同控制技术对并网逆变器的鲁棒性和暂态性能提升具有重要战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在复杂电网环境下的设备性能优化一直是核心竞争力所在。 该技术的核心优势在于其"无模型"特性，仅依赖系统输入输出信息建立动态线性化模型，这对阳光...
线性和六边形拓扑SiC平面MOSFET短路特性与失效模式研究
Investigation on Short-Circuit Characteristics and Failure Modes of SiC Planar MOSFETs With Linear and Hexagonal Topologies
Huan Wu · Houcai Luo · Jingping Zhang · Bofeng Zheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文对比评估了线性和六边形元胞拓扑结构的碳化硅（SiC）MOSFET在不同栅极电压、母线电压和壳温条件下的单脉冲短路鲁棒性，研究了两种拓扑结构的短路失效机理。提出并分析了一种新的门极失效与热失控导致短路失效的切换模型。首次在相同短路能量条件下对比评价了两种元胞拓扑的鲁棒性表现，全面揭示了元胞拓扑结构对SiC MOSFET短路鲁棒性的综合影响机制。
解读: 该研究对阳光电源SiC器件应用具有重要指导价值。短路鲁棒性是ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器功率模块设计的核心安全指标。研究揭示的元胞拓扑对短路耐受的影响机制，可直接应用于阳光电源自主SiC MOSFET选型与定制开发，通过优化六边形拓扑设计提升器件短路承受能力。门极失效与热失控的切换模型为P...
无线行波超声波电机的设计、分析与实现
Design, Analysis, and Implementation of Wireless Traveling-Wave Ultrasonic Motors
Zhiwei Xue · Kwok Tong Chau · Wei Liu · Tze Wood Ching · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种高鲁棒性的无线行波超声波电机（USM），通过将电容式功率传输技术与超声波电机巧妙结合，解决了传统无线电机易受磁场干扰、鲁棒性不足及功率开关数量过多的问题，实现了高效的能量传输与驱动控制。
解读: 该文章探讨的电容式功率传输（CPT）技术是一种前沿的非接触式能量传输方案。虽然目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要依赖高功率密度的磁耦合或直接电气连接，但CPT技术在未来特定场景下具有潜在应用价值。例如，在iSolarCloud智能运维平台配套的微型传感器供电、或电动汽车充电桩...
用于永磁同步电机位置跟踪的超临界滑模控制及扰动抑制
Supercritical Sliding Mode Control for Position Tracking of PMSM With Disturbance Rejection
Jisu Kim · Sunghyun Choi · Dongwon Yun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对工业自动化及电动汽车等高动态环境下永磁同步电机（PMSM）位置控制难题，本文提出一种超临界滑模控制策略。该方法旨在解决传统滑模控制中存在的抖振问题及收敛速度慢的缺陷，在保证系统鲁棒性的同时，显著提升了位置跟踪的精度与动态响应能力，有效抑制了负载扰动的影响。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。充电桩内部的功率模块及相关辅助驱动系统常涉及电机控制，该超临界滑模控制算法能有效提升系统在复杂工况下的动态响应速度与位置控制精度，减少抖振带来的机械损耗与电磁干扰。建议研发团队将其应用于充电桩的功率调节单元或相关驱动控制算法优化中，以提升产品在严...
基于观测器-预测器的感应电机预测转矩控制鲁棒性改进
Observer-Predictor-Based Predictive Torque Control of Induction Machine for Robustness Improvement
Liming Yan · Fengxiang Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
在感应电机的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）中，电机参数失配会导致预测误差，从而降低控制性能。本文研究了由参数失配引起的预测误差评估方法，并提出了改进鲁棒性的控制策略，以提升感应电机在参数波动下的运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于电机驱动控制算法的鲁棒性优化，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器，但其风电变流器产品线涉及双馈或直驱风力发电机控制，电机控制算法与风电变流技术具有底层逻辑的共通性。该文提出的观测器-预测器架构可为阳光电源风电变流器在复杂电网环境下的参数自适应控制提供参考，有助于提升风电机...
针对全频域扰动具有增强鲁棒性的永磁同步电机无传感器驱动静态无差位置估计
Static-Errorless Position Estimation for Sensorless PMSM Drives With Enhanced Robustness Against the Full-Frequency Domain Disturbance
Yanjun Yu · Yanzhen Shao · Feng Chai · Mingkai Cui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对基于反电动势（BEMF）模型的永磁同步电机（PMSM）无传感器位置估计方法，提出了静态无差位置估计策略。该方法旨在解决传统方法在全频域扰动下鲁棒性不足、导致位置估计误差的问题，显著提升了电机驱动系统在复杂工况下的控制精度与稳定性。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。在充电桩内部的功率模块或相关辅助电机驱动中，采用无传感器控制可降低硬件成本并提升系统可靠性。此外，该算法对全频域扰动的鲁棒性优化，有助于提升电机在复杂电网环境下的运行稳定性。建议研发团队关注该策略在提...
一种针对永磁同步电机驱动转动惯量和负载变化的灵敏度分析新方法
A Novel Sensitivity Analysis to Moment of Inertia and Load Variations for PMSM Drives
Tomasz Tarczewski · Rafal Szczepanski · Krystian Erwinski · Xiaosong Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
高性能永磁同步电机（PMSM）驱动系统需具备优异的动态性能、负载转矩补偿及参数鲁棒性。本文提出了一种针对转动惯量和负载变化的灵敏度分析新方法，旨在解决传统鲁棒性评估的复杂性，通过改进性能指标评估驱动系统在参数波动下的动态响应能力。
解读: 该研究聚焦于PMSM驱动系统的鲁棒控制与参数敏感性分析，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该控制理论在风电变流器以及储能系统中的电机驱动控制（如冷却系统泵机、风扇控制）具有参考价值。此外，随着阳光电源在电动汽车充电桩及相关电机驱动领域的拓展，此类针对参数扰动的鲁棒控制算...
具有更高稳定性和鲁棒性的LLCL滤波并网变流器
LLCL-Filtered Grid Converter With Improved Stability and Robustness
Min Huang · Xiongfei Wang · Poh Chiang Loh · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
LLCL滤波器在保持较小无源元件体积的同时，能有效抑制开关频率处的谐波。然而，高阶滤波器易引发并网谐振，且其稳定性和鲁棒性受电网阻抗波动影响较大。本文提出了一种新的参数设计方法，旨在解决上述挑战，提升变流器在复杂电网环境下的运行性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器。LLCL滤波器相比传统的LCL方案，能显著减小磁性元件体积，降低逆变器重量与成本，符合阳光电源产品轻量化、高功率密度的设计趋势。针对弱电网环境下谐振抑制与鲁棒性设计的优化，对于提升阳光电源逆变器在复杂电网（如高比例可再生能源接入区域）...
氮化镓功率器件的稳定性、可靠性与鲁棒性综述
Stability, Reliability, and Robustness of GaN Power Devices: A Review
Joseph Peter Kozak · Ruizhe Zhang · Matthew Porter · Qihao Song 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
氮化镓（GaN）器件在提升电力电子设备的效率、频率及功率密度方面具有革命性意义。然而，其材料特性、器件架构及物理机制与硅（Si）和碳化硅（SiC）存在显著差异，导致了独特的稳定性、可靠性及鲁棒性挑战。本文系统梳理了GaN器件面临的关键技术瓶颈与失效机理。
解读: GaN器件是实现阳光电源下一代高频、高功率密度逆变器及充电桩产品的关键技术路径。随着户用光伏逆变器和电动汽车充电桩向轻量化、小型化发展，GaN的应用能显著降低开关损耗并提升系统效率。建议研发团队重点关注GaN在高温、高压环境下的长期可靠性评估，特别是针对iSolarCloud平台下的运行数据进行失效...
不同状态下肖特基栅p-GaN HEMT的ESD鲁棒性
The ESD Robustness of Schottky-Gate p-GaN HEMT Under Different States
Yijun Shi · Dongsheng Zhao · Zhipeng Shen · Lijuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本工作系统研究了肖特基栅 p - GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同栅极和漏极偏置条件下的静电放电（ESD）鲁棒性。在高 $V_{\text {DS}}$（$\ge 40$ V）条件下，栅极端的 ESD 鲁棒性严重受损，此时协同的高电压/电流会引发热失控，造成不可逆损坏。在 $V_{\text {DS}} = 5$ - 30 V 时，以陷阱为主导的 $V_{\text {TH}}$ 漂移（最高达 0.68 V）与 $1200\times N_{\text {it0}}$ 的增加相关，且...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于肖特基栅p-GaN HEMT静电放电（ESD）鲁棒性的研究具有重要的工程应用价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正逐步成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向，而ESD可靠性是制约其大规模应用的关键瓶颈。 该研究系统揭示了p-GaN H...
利用IIR滤波器提高并网逆变器重复控制的参数鲁棒性
Parameter Robustness Improvement for Repetitive Control in Grid-Tied Inverters Using an IIR Filter
Mingzhe Zhu · Yongqiang Ye · Yongkang Xiong · Qiangsong Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文探讨了并网逆变器中重复控制（RC）的稳定性鲁棒性。由于控制带宽限制，受控对象的高频特性易受建模误差和参数不确定性影响，导致RC控制器不稳定。为此，本文在内部模型中引入了IIR低通滤波器，以增强系统的鲁棒性。
解读: 该研究直接针对并网逆变器（如阳光电源组串式和集中式逆变器）的核心控制算法优化。在弱电网环境下，电网阻抗波动会导致逆变器参数失配，引发重复控制失稳。引入IIR滤波器能有效提升系统在复杂电网环境下的谐波抑制能力和鲁棒性，有助于提升阳光电源逆变器在弱电网接入场景下的电能质量表现。建议研发团队在iSolar...
一种用于LCL滤波高速永磁同步电机
PMSM）的鲁棒双自由度电流控制策略
Longhao Shi · Chenwen Cheng · Mingjin Hu · Wei Hua 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对LCL滤波高速永磁同步电机（PMSM）系统，同步旋转坐标系下的负谐振频率对调速系统的鲁棒性构成了重大挑战。本文提出了一种双自由度（2DOF）电流控制策略，通过解耦控制与参数补偿，显著增强了系统在高速运行工况下的鲁棒性与稳定性。
解读: 该研究聚焦于高速电机驱动中的LCL滤波控制难题，其核心控制算法逻辑与阳光电源风电变流器及部分高性能工业驱动产品中的电机控制技术高度相关。LCL滤波器的谐振抑制是提升变流器输出电能质量的关键，该2DOF控制策略可为阳光电源优化风电变流器及未来高性能电机驱动产品的动态响应提供参考。建议研发团队关注该策略...
用于双三相永磁同步电机开路故障可信诊断的谐波感知双分支可解释神经网络
Interpretable Harmonic-Aware Dual-Branch Neural Network for Trustworthy Diagnosis of OCFs in DTP-PMSMs With Enhanced Disturbance Robustness
Boyuan Zheng · Bingtao Liu · Junyu Yan · Mi Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）系统，本文提出了一种谐波感知双分支神经网络，旨在解决数据驱动故障诊断模型在鲁棒性、可靠性和可解释性方面的挑战。该方法通过分析谐波特性，实现了对开关器件开路故障（OCFs）的精准诊断，提升了复杂电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于电力电子系统中的故障诊断与可解释性AI，这对阳光电源的智能化运维平台（iSolarCloud）及核心功率变换设备具有参考价值。虽然该文针对的是电机驱动领域，但其提出的‘谐波感知’与‘可解释性神经网络’架构，可迁移至阳光电源的组串式逆变器或储能变流器（PCS）中，用于提升功率模块的在线故障...
基于简化重复控制的电机驱动鲁棒模型预测控制
Robust Model Predictive Control With Simplified Repetitive Control for Electrical Machine Drives
Ying Liu · Shanmei Cheng · Bowen Ning · Yesong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
针对传统模型预测控制（MPC）依赖系统模型精度、易受参数失配及电流畸变影响的问题，本文提出了一种结合简化重复控制（SRC）的补偿方案。通过SRC对MPC的预测结果进行校正，有效提升了电机驱动系统的鲁棒性与控制性能。
解读: 该研究提出的MPC与重复控制结合方案，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在光伏逆变器并网过程中，电网谐波及参数波动常导致电流质量下降，引入简化重复控制（SRC）可显著提升系统在弱电网环境下的电流跟踪精度与谐波抑制能力。建议研发团队在PowerTitan等储能变流器产品中...
基于滑模的模型预测控制增强动态感应电力传输系统鲁棒性和输出性能
Sliding-Mode-Based Model Predictive Control for Enhancing Robustness and Output Performance in Dynamic Inductive Power Transfer Systems
Pak-Ian Chan · Chi-Fong Ieong · Io-Wa Iam · Chi-Seng Lam · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
在自动导引车AGV的动态感应电力传输DIPT系统中，AGV运动会显著影响耦合系数降低输出性能。传统控制方法虽能应对该挑战，但常因对电路参数变化敏感而表现出弱鲁棒性，且需要试错过程调整系数增加设计复杂性和难度。提出一种专为DIPT系统定制的基于滑模的模型预测控制SM-MPC方法以增强鲁棒性和输出性能。SM-MPC采用预测模型迫使控制对象收敛到滑模面，利用快速动态响应特性缓解AGV运动引起的扰动。引入极点配置方法直接获取最优滑模系数，消除迭代调整需求并简化设计过程。给出DIPT系统模型、SM-MPC...
解读: 该DIPT系统滑模MPC研究对阳光电源无线充电技术应用拓展有重要参考价值。SM-MPC应对耦合系数变化和提升鲁棒性的能力可应用于阳光新能源汽车OBC无线充电和AGV移动充电场景。极点配置直接获取最优系数消除试错调整的方法可简化阳光iSolarCloud平台的无线充电控制算法开发。快速动态响应缓解运动...
垂直结构氮化镓鳍式结型场效应管
Fin JFET）短路鲁棒性的突破
Ruizhe Zhang · Jingcun Liu · Qiang Li · Subhash Pidaparthi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
当前商用氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）短路鲁棒性不足，在400V总线电压下短路耐受时间通常小于1μs，远低于汽车动力总成要求的10μs以上。本文展示了一种垂直结构GaN Fin JFET，通过器件结构创新显著提升了短路耐受能力，为GaN器件在高性能电力电子系统中的应用提供了新路径。
解读: 该研究针对GaN器件短路耐受力弱这一行业痛点，提出了垂直结构GaN Fin JFET方案。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，将极大提升公司在电动汽车充电桩及高功率密度光伏逆变器中的竞争力。特别是在户用光伏逆变器和充电桩产品线中，利用高鲁棒性的GaN器件可进一步减小磁性元件体积，提升整机效率与可靠...
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