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将半透明有机光伏器件转化为引发积极情绪反应的催化剂
Transforming semitransparent organic photovoltaics into catalysts for positive emotional responses
Zonghao Wu · Jiangsheng Yu · Wenxiao Wu · Zhenzhen Zhao 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究提出一种创新思路，通过调控半透明有机光伏（ST-OPV）器件的光学与电学性能，使其不仅具备能量转换功能，还可作为激发人类积极情绪反应的光环境调节器。实验结合心理物理学评估与器件优化，验证了特定光谱输出的ST-OPV在自然光模拟中的情感促进作用，揭示了光伏技术在人因工程与健康照明领域的跨学科应用潜力。
解读: 该半透明有机光伏（ST-OPV）情感调控技术为阳光电源光伏建筑一体化（BIPV）产品提供跨学科创新思路。虽然当前SG系列逆变器主要服务晶硅组件，但ST-OPV的光谱调控理念可启发智能建筑场景应用：结合iSolarCloud平台，通过MPPT算法优化实现发电效率与室内光环境的动态平衡；在工商业储能系统...
基于二维相图的混合并联变流器暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for Hybrid Parallel-Connected Converters by Two-Dimensional Phase Portrait
Shunliang Wang · Aobo Jiang · Junpeng Ma · Peng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在进行暂态同步稳定性分析时，由跟网型（GFL）和构网型（GFM）变流器组成的混合并联系统可被表征为高阶非线性动态系统，现有方法无法对其进行清晰分析。现有方法分别对每个变流器的功角进行分析，未能阐明不同变流器之间功角的暂态耦合动态过程。为填补这一空白，本文通过保结构降维映射提出了一种二维相图方法，该方法能有效揭示 GFM 变流器和 GFL 变流器之间的交互动态。所提方法详细阐述了影响暂态稳定的四类因素。此外，通过应用二维相图揭示了限流策略对暂态稳定性的影响。最后，提供了实验结果以验证理论分析。
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于混合并联变流器暂态稳定性分析的研究具有重要的实用价值。当前，我们的光伏逆变器产品线同时涵盖跟网型（GFL）和构网型（GFM）技术路线，而在大型光伏电站和储能电站中，这两类变流器往往需要混合并联运行。该论文提出的二维相位图分析方法，为我们理解和优化这种复杂系统的暂态同...
基于电流限制的构网型变流器暂态稳定性增强策略
Enhanced Transient Stability Strategy for Grid-forming Converter Based on Current Limiting
Zhenglong SunZhifeng HeNaiyuan LiuRui ZhangBo WangGuowei Cai · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
随着构网型（GFM）变流器在电力系统中渗透率的持续提高，系统故障期间的过流与暂态失稳问题日益突出。本文提出一种改进的动态dq轴电流限幅策略（ED-CLiS），全面提升限流前后各阶段的暂态稳定性。首先设计动态dq轴电流限幅策略（D-CLiS），通过调节d、q轴电流参考值重塑P-δ'曲线，控制功率角避免失控。针对反向减速区过大导致功角剧烈振荡、引发反复限流甚至退出控制后失稳的问题，提出参考功率控制结构（RPCS），通过调节功率参考值抑制反向加速度区域。最后通过仿真验证了所提策略的有效性。
解读: 该动态dq轴电流限幅策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制具有重要应用价值。文章提出的ED-CLiS策略通过重塑P-δ'曲线和参考功率控制，可直接应用于阳光电源GFM控制算法优化，解决电网故障时储能变流器过流保护与暂态稳定的矛盾。特别是RPCS结构抑制功角振荡...
弱电网条件下近区构网型变流器的稳定性判据
Stability Criterion for Near-Area Grid-Forming Converters Under the Weak Grid Condition
Peng Wang · Junpeng Ma · Rui Zhang · Shunliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文引入了一种简化的稳定性判据，以系统地研究构网型风力发电机（GFM - WTG）之间，尤其是同一风电场内的相互作用机制。为了阐明在相同条件和控制器参数下运行的多个GFM - WTG之间的相互作用机制，本文提出了共模和差模电流、电压及阻抗的概念，这极大地简化了稳定性判据。由于忽略了基于GFM的永磁同步发电机机侧变流器的内部动态特性，因此可将GFM - WTG简化为基于GFM的电压源逆变器（GFM - VSI），且不失一般性。该稳定性判据揭示了共模和差模电流的特性，从而能够识别导致系统不稳定的主要...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型变流器稳定性判据具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏、储能及风电领域的深度布局，构网型（Grid-Forming）技术已成为弱电网环境下保障系统稳定运行的核心解决方案。 该研究的核心贡献在于通过共模-差模分解方法，将多台构网型设备间复杂的交互机理简化...
光伏-电池混合系统中双直流端口直-交流变换器的泄漏电流抑制
Leakage Current Suppression for Dual-DC-Port DC–AC Converter in PV-Battery Hybrid System
Zhaonan Li · Xiangyang Xing · Chunshui Du · Xiangjun Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
由于单级功率变换具有高效率和低成本优势，双直流端口直-交变换器被广泛应用于光伏-电池混合系统。然而，受共模电压（CMV）抑制与功率分配耦合特性的影响，该结构中的泄漏电流抑制面临挑战。本文提出一种基于大、中、小矢量非对称调制并降低CMV跳变的方法。首先在不同电压条件下计算并排序电压矢量的CMV；随后依据排序关系，在开关序列中相邻矢量间最多切换一次以减少CMV跳变。此外，高CMV的小矢量和中矢量序列可作为独立功率控制序列，实现电池充放电调节。最后，提出新型功率控制策略，通过电池功率补偿光伏功率波动，...
解读: 该双直流端口变换器的泄漏电流抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光储一体机具有重要应用价值。通过非对称调制降低共模电压跳变，可直接应用于阳光电源光储融合系统，有效解决非隔离型拓扑中光伏侧对地寄生电容引起的泄漏电流问题，满足VDE-AR-N 4105等并网标准。该技术实现的功率解耦控制策略，...
KGPT：基于功率调谐的静态物联网无线密钥生成
KGPT: Wireless Key Generation Based on Power Tuning for Static Internet-of-Things
Xintao Huan · Kaitao Miao · Jiamin Liu · Changfan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
无线密钥生成是一种新兴的物联网（IoT）设备密钥共享解决方案，它严重依赖于无线信号的波动。然而，大多数物联网设备自部署以来一直处于静止状态，其稳定的无线信号严重降低了密钥生成的有效性。在本文中，我们为静态物联网提出了一种基于功率调谐的新型无线密钥生成方法（KGPT）。与现有方法不同，KGPT不需要任何额外的辅助设备或对硬件进行任何修改，因此适用于实际的静态物联网部署。我们分析了对现有无线密钥生成进行窃听的可能性。我们提出了三种功率调谐策略，以在静态物联网中产生用于密钥生成的无线信号波动，同时抵御...
解读: 从阳光电源分布式新能源设备网络安全的角度来看，这项基于功率调谐的无线密钥生成技术（KGPT）具有重要的应用价值。当前，我司大量部署的光伏逆变器、储能系统及能源管理设备普遍处于静态物联网场景中，设备间通信安全依赖传统密钥分发机制，存在密钥管理复杂、更新成本高等问题。 该技术的核心价值在于利用无线信号...
基于复数节点导纳模型的多变流器系统简化稳定性分析方法
A Simplified Stability Analysis Method for Multi-Converter System Based on Complex-Valued Node Admittance Model
Peng Wang · Junpeng Ma · Shunliang Wang · Weitao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月
节点导纳模型（NAM）行列式零点已被用于分析高渗透率变流器电力系统的稳定性，但传统NAM依赖各变流器动态相位且忽略频率耦合效应。本文提出统一的αβ坐标系下复数NAM，可集成不同变流器与无源元件，构建复杂系统的s域模型，并从物理角度揭示αβ复数NAM、dq域NAM与序域NAM的内在联系。该模型仅依赖节点电压初相位，准确反映频率耦合特性。考虑频率耦合后，验证了αβ复数NAM行列式零点与状态空间模型特征值的一致性。最后通过含多种变流器的三机系统验证了所提建模方法与稳定性判据的有效性，并揭示了构网型变流...
解读: 该复数节点导纳建模方法对阳光电源多变流器并联系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列储能变流器并联运行时，传统分析方法难以准确评估系统稳定性。该方法通过统一αβ坐标系建模，可精确分析构网型GFM与跟网型GFL变流器混合组网的频率耦合特性，为阳光电源优化构网型变流器布点...
多并联锁相环同步逆变器在电网故障期间的暂态稳定性分析与协调相位控制方法
Transient Stability Analysis and Coordinated Phase Control Method for Multiparallel PLL-Synchronized Inverters During Grid Fault
Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
为了利用太阳能等可再生能源，分布式发电系统得到了广泛应用。在这类系统中，多个组串式逆变器并联接入电网，并且通常采用锁相环（PLL）实现电网同步。然而，在电网故障导致的严重电压骤降情况下，采用锁相环同步的逆变器系统易出现暂态失稳，表现为失去同步。尽管现有研究已对逆变器与电网相互作用引起的暂态失稳问题进行了深入探讨，但不同逆变器之间相互作用导致的失稳问题尚未得到充分考虑。因此，为研究这一问题，本文建立了考虑参数差异的 n 个并联锁相环同步逆变器系统模型，用于暂态稳定性分析。研究发现，即使每个并网逆变...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于多逆变器并联系统暂态稳定性的研究具有重要的工程应用价值。在大型光伏电站和储能系统中，多台组串式逆变器并联运行是标准配置，而该论文揭示的逆变器间交互导致的暂态失稳风险，正是当前行业面临的实际痛点。 该研究的核心价值在于突破了传统分析框架的局限性。以往研究主要关注单台...
适用于中压SiC MOSFET的低电容耦合恒定输出电压栅极驱动电源
Gate Driver Power Supply With Low-Capacitance-Coupling and Constant Output Voltage for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
摘要：随着宽禁带器件的发展，10 - 15 kV 电压等级的碳化硅（SiC）半导体器件在中压（MV）系统中展现出应用潜力。为确保这些中压 SiC 器件可靠运行，栅极驱动电源必须满足特定要求：具备中压隔离能力、低耦合电容、在电压电位波动时性能稳定以及便于组装。本文提出了一种定制的栅极驱动电源解决方案。所提出的磁芯串联耦合平面变压器满足上述特定要求，通过磁芯串联显著降低了共模电容，同时保持了制造的简便性。此外，开环电压调节器电路模型通过考虑绕组电阻和励磁电感，确保了精确的输出电压。本文展示了一款中压...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对中压SiC MOSFET栅极驱动电源的技术创新具有重要的战略价值。随着公司在1500V光伏系统和中压储能变流器领域的持续拓展，10-15kV级SiC器件的应用将成为突破传统硅基器件限制的关键路径。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.42pF的超低耦合电容设...
分布式网络中多台构网型变换器的自适应动态电压支撑方案
Adaptive Dynamic Voltage Support Scheme for Multiple Grid-Forming Converters in Distributed Networks
Rui Qiu · Chengxi Liu · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
摘要：电网故障是电力系统中最严重的扰动之一，会损害电网可靠性并增加停电风险。为解决这一问题，分布式发电单元需在低电压穿越（LVRT）期间提供动态电压支撑（DVS）。本文提出一种自适应动态电压支撑（ADVS）方案，以实现多个构网型（GFM）分布式发电单元之间的分布式无通信协作，从而提升配电网的系统电压幅值。该ADVS方案包含两部分：最优动态电压支撑（ODVS）方法和分布式发电单元的在线外部系统参数估计方法。ODVS推导分布式发电单元的输出电流特性，以在公共连接点（PCC）实现最有效的动态电压支撑，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应动态电压支持（ADVS）方案对我司构网型逆变器和储能系统产品具有重要的技术参考价值。该方案解决了分布式发电单元在电网故障期间的协同电压支撑难题，这与我司在高比例新能源接入场景下的技术需求高度契合。 **核心技术价值：**该方案的最大亮点在于实现了无通信的...
抽水蓄能水电的解析调度策略：一种针对不连续多周期优化问题的条件动态规划方法
Analytical dispatch strategies for pumped storage hydro: A conditional dynamic programming approach to discontinuous multi-period optimization problems
Jian Liu · Jianwen Zhang · Zaiwu Gong · Donald C. Wunsch 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 随着风能和太阳能等可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高，电网的安全稳定运行面临重大挑战。储能系统，特别是抽水蓄能水电（PSH），在平衡电力供需方面发挥着关键作用。传统的PSH经济调度问题解析研究通常假设发电和抽水速率的下限为零，以简化分析并求解多周期优化问题的解析解。然而，PSH固有的机械设计约束要求存在非零的最小流量以保证高效运行。本文分析了两种场景：仅拥有PSH的商户，以及同时拥有PSH和风电场的商户。在仅含PSH的场景中，四个解析确定的荷电状态（SOC）参考点将SOC范围划分为五个...
解读: 该条件动态规划调度策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究揭示的非零最小流量约束对调度策略的影响,可直接应用于优化我司储能系统的充放电控制算法。通过SOC分区参考点的解析解方法,能够提升iSolarCloud平台的多时段经济调度能力,特别是在光储联合优化场景中...
计及电池参数不一致性的35 kV大容量无变压器储能系统主电路参数优化设计
Main Circuit's Parametric Optimal Design Counting Inconsistent Battery Parameters and Control of 35 kV Large-Capacity Transformer-Less BESS
Chang Liu · Xianqiang Shi · Rui Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月
基于级联 H 桥变流器（CHBC）的 35 kV 大容量无变压器电池储能系统（LCTL - BESS）各相需要大量电池单体，且电池单体参数存在不一致性。在主电路参数设计中应充分考虑电池参数的不一致性，以提高系统对其的适应性，从而延缓电池的老化速度，确保电池全生命周期内的安全高效利用。系统每相功率模块的级联数量是系统最重要的主电路参数，对系统性能有显著影响，应综合考虑系统效率和安全性对其进行优化。由于系统效率和安全性评估模型与电池参数的不一致性密切相关，无法基于每个电池单体的详细参数在不同功率模块...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对35kV大容量无变压器级联H桥储能系统的研究具有重要的战略参考价值。该技术方案与我司PowerTitan等高压储能产品的技术路线高度契合，为进一步提升系统性能提供了理论支撑。 论文的核心创新在于将电池单体参数不一致性纳入主电路参数设计的全生命周期考量。这对阳...
基于多功能MoOx/TiON层的高存储、低变异性、低功耗读写后读取超晶格HfO2/ZrO2铁电场效应晶体管存储器件
High-Storage, Low-Variability, and Low-Power Read-After-Write Superlattice HfO2/ZrO2 FeFET Memory Device by Using a Multifunctional MoOx/TiON Layer
Zheng-Kai Chen · Miau-Hua Hsiung · Zi-Rong Huang · Sheng-Min Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
在本研究中，我们提出了一种与现有商用半导体器件完全兼容的多功能栅极氧化物铁电晶体管技术。与单电极不同，该电极采用了 TiN/Mo（30 纳米）/TiN 阻挡层（BL - TiN）（2.5 纳米）结构，其绝缘体由埃级层叠的 HfO₂/ZrO₂ 结构组成，每层厚度为 6.5 埃。基于界面态密度（$D_{\text {it}}$）和 X 射线光电子能谱（XPS）结果，MoOx/TiOxNy 层的引入极大地抑制了金属 - 铁电体 - 绝缘体 - 半导体（MFIS）铁电场效应晶体管（FeFET）的电荷俘获...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于HfO2/ZrO2超晶格结构的铁电场效应晶体管（FeFET）存储技术虽然属于半导体存储领域，但其核心性能突破对我司光伏逆变器和储能系统的智能控制芯片具有重要的潜在应用价值。 该技术通过引入MoOx/TiOxNy多功能层实现的三大技术突破与我司产品需求高度契合：首先...