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一种结合SCR和IGBT的有源Z源直流断路器
An Active Z-Source DC Circuit Breaker Combined With SCR and IGBT
Ji Shu · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Tianqi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对传统基于IGBT的直流断路器（DCCB）成本高昂的问题，本文提出了一种结合IGBT与SCR的有源Z源直流断路器（AZ-DCCB）。该拓扑利用SCR的低导通损耗特性与IGBT的主动关断能力，解决了SCR作为半控型器件无法主动关断的局限，为直流系统保护提供了更具成本效益的方案。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护方案具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及光伏直流汇流箱中，直流侧故障保护是核心安全环节。目前主流方案多依赖高成本IGBT，该AZ-DCCB拓扑通过SCR与IGBT的混合使用，有望在保证主动关断能力的同时显著降低系统BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在兆...
变流器自适应跟网-构网融合控制及其改善振荡稳定性的机理分析
Adaptive Grid-Following/Grid-Forming Integrated Control of Converters and Mechanism Analysis on Improved Oscillation Stability
刘朋印 · 谢小荣 · 缪庆庆 · 苏开元 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年8月 · Vol.45
跟网变流器在弱电网中存在振荡风险，而构网变流器在强电网中易失稳。为兼顾二者优势，提出基于短路比（SCR）自适应调节控制输出占比的融合控制策略。通过频率耦合阻抗模型揭示其改善强、弱电网振荡稳定性的机理，并结合阻抗分析与电磁暂态仿真验证性能。结果表明，该方法在1≤SCR≤50范围内均无振荡失稳风险，振荡特性优于单一控制模式。
解读: 该自适应跟网-构网融合控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。当前阳光电源产品在弱电网场景下的GFL控制存在振荡风险，在强电网下的GFM控制易失稳，该研究提出的基于SCR自适应调节的融合策略可直接应用于PowerTitan大型储能系统的控制算法优化。通过频率耦合阻抗...
一种具有再生能力的负载换相多电平电流源逆变器驱动开口绕组感应电机
A Load Commutated Multilevel Current Source Inverter Fed Open-End Winding Induction Motor Drive With Regeneration Capability
Sebastian C. Richu · P.P. Rajeevan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种基于负载换相晶闸管（SCR）的多电平电流源逆变器（CSI），用于驱动开口绕组感应电机，并具备再生制动能力。通过两个并联的隔离式SCR基CSI，配合30°相移控制，实现了多电平电流波形输出，显著降低了谐波含量。
解读: 该文献探讨的负载换相SCR多电平电流源逆变器技术，主要应用于大功率电机驱动领域。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器和储能变流器（PCS），且目前主流技术路线多采用电压源型逆变器（VSI）及IGBT/SiC功率器件，但该文中关于多电平拓扑的并联技术及谐波抑制策略，对于阳光电源在超大功率集中式逆变器...
考虑短路比要求的多直流输电系统同步调相机配置
Synchronous Condenser Placement for Multiple HVDC Power Systems Considering Short-Circuit Ratio Requirements
Jiaxin Wang · Jiawei Zhang · Qingchun Hou · Ning Zhang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
高压直流输电（HVDC）接入会降低系统的短路比（SCR）和电网强度，可能导致电压稳定性问题，尤其在高比例可再生能源系统中更为显著。同步调相机（SynCon）是提升SCR的有效手段。然而，由于SCR约束为非线性特征值不等式组，难以直接求解。本文基于广义谱分解提出瑞利割方法，将特征值不等式约束等价转化为线性约束，构建了求解SCR约束下SynCon选址定容问题的混合整数线性规划模型。理论分析了方法的收敛性、复杂度与误差，并通过与其他七种模型的数值对比验证了所提模型在解的质量和计算效率方面的优越性。
解读: 该同步调相机优化配置技术对阳光电源构网型储能系统具有重要参考价值。在高比例新能源接入场景下，阳光电源PowerTitan储能系统可通过GFM构网型控制模拟同步调相机功能，提供短路容量支撑。文中基于广义谱分解的瑞利割线性化方法，可直接应用于ST系列储能变流器的选址定容优化，解决多直流馈入系统的SCR约...
用于保护直流微电网的低损耗双向固态断路器
Low-Loss Bidirectional Solid-State Circuit Breakers With Reliable Breaking Capability for Protecting DC Microgrids
Yufeng Wang · Sheng Wang · Carlos E. Ugalde-Loo · Wenlong Ming 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
基于可控硅（SCR）的直流固态断路器（SSCB）因控制简单和高效率备受关注，但其高导通损耗是主要瓶颈。本文提出了一种新型双向SCR-SSCB拓扑，通过消除电感元件，将导通损耗降低了约50%，同时保持了可靠的故障切断能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压储能系统的核心安全挑战，传统的机械断路器响应速度慢，而该低损耗双向SSCB拓扑能显著提升系统效率并降低热管理压力。建议研发团队评估该拓扑在PCS直流侧保护中的应用潜力，...
一种用于多驱动应用中谐波抵消的直流母线调制与移相电流控制方案
A DC-Link Modulation Scheme With Phase-Shifted Current Control for Harmonic Cancellations in Multidrive Applications
Yongheng Yang · Pooya Davari · Firuz Zare · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种谐波抑制策略，旨在消除多驱动系统中由前端整流器产生的电流谐波。该系统由二极管整流器、可控硅（SCR）和直流母线升压变换器组成。通过结合新型直流母线调制方案与SCR移相电流控制，有效降低了系统谐波含量。
解读: 该研究关注多驱动系统中的谐波抑制，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的前端整流与并网侧谐波治理具有参考价值。虽然阳光电源产品多采用全控型功率器件（如IGBT/SiC），该文提出的直流母线调制与移相控制思路，可为优化大功率变流器在复杂电网环境下的电能质量提供算法...
一种用于提高电解水制氢效率的低成本高电网电流质量新型大功率混合整流器
A Novel High Power Hybrid Rectifier With Low Cost and High Grid Current Quality for Improved Efficiency of Electrolytic Hydrogen Production
Xin Meng · Maolin Chen · Mingzhi He · Xueqing Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种用于大功率电解水制氢的新型三相混合整流拓扑及控制方法。该拓扑由主整流器（六脉冲晶闸管SCR）和辅助变换器（PWM电压源变换器及移相全桥变换器）组成。SCR承担大部分功率传输，辅助变换器用于补偿电流谐波并优化整流质量，从而在降低成本的同时提升系统整体效率。
解读: 该技术对阳光电源的绿电制氢业务具有重要参考价值。目前阳光电源的电解槽电源系统（如SEP系列）多采用大功率整流技术，该混合拓扑通过SCR与PWM变换器的结合，在保证大功率输出的同时优化了电网侧谐波，有助于降低制氢系统的整体BOM成本并提升电能质量。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级制氢电源中的应用潜力，特...
弱电网下短路比大幅波动时并网逆变器的阻抗自适应双模控制及基于D分割法的稳定性分析
Impedance Adaptive Dual-Mode Control of Grid-Connected Inverters With Large Fluctuation of SCR and Its Stability Analysis Based on D-Partition Method
Ming Li · Xing Zhang · Zixuan Guo · Hailong Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统电流源模式（CSM）在弱电网下易失稳，而电压源模式（VSM）在极弱电网下表现更佳。本文提出一种阻抗自适应双模控制策略，通过D分割法分析稳定性，有效解决了短路比（SCR）大幅波动导致的并网逆变器失稳问题，提升了系统在不同电网强度下的运行鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的并网需求。随着全球光伏渗透率提升，电网强度（SCR）波动成为行业痛点。本文提出的阻抗自适应双模控制可优化逆变器在跟网型（GFL）与构网型（GFM）模式间的平滑切换，显著增强产品在偏远地区或弱电网场景下的适应性。建议研发团...
一种用于提升驱动性能的具有多电平电流波形的新型晶闸管电流源逆变器拓扑
A Novel Thyristor-Based CSI Topology With Multilevel Current Waveform for Improved Drive Performance
Sobhan Mohamadian · Simone Castellan · Alberto Tessarolo · Mohammad Hosein Khanzade 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
负载换流逆变器（LCI）结合绕线转子同步电机是高功率驱动的有效方案，但存在功率因数低、转矩脉动大及启动性能差等问题。本文提出了一种新型LCI设计，通过基于SCR的强制换流技术，实现了多电平电流波形输出，有效克服了传统LCI的局限性，提升了驱动系统的整体性能。
解读: 该文献研究的LCI拓扑主要针对高功率电机驱动领域，与阳光电源目前主流的组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器（PCS）技术路线（多基于IGBT/SiC的电压源型逆变器VSI）存在较大差异。虽然该技术在超大功率工业传动领域具有潜力，但对于阳光电源现有的PowerTitan、PowerStack等储能产品...
一种基于脑情绪学习的构网型逆变器智能同步功率控制
An Intelligent Synchronous Power Control for Grid-Forming Inverters Based on Brain Emotional Learning
Arman Oshnoei · Hoda Sorouri · Remus Teodorescu · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对构网型逆变器（GFMI）在强电网连接下易出现小信号稳定性问题，本文提出了一种基于脑情绪学习（BEL）的智能同步功率控制（SPC）方案。该方案通过提升控制系统对短路比（SCR）变化的自适应能力，有效解决了GFMI在宽范围SCR下的稳定性挑战，增强了系统并网的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的构网型产品线（如PowerTitan系列储能PCS及大型组串式光伏逆变器）具有重要参考价值。随着全球电网弱电网特征日益明显，传统的虚拟同步机（VSG）控制在极端SCR条件下易失稳。引入脑情绪学习（BEL）等智能算法，可显著提升逆变器在弱电网下的动态响应与稳定性，减少对电网强度的依赖...
用于工业级ESD保护的高浪涌电流双向可控硅的设计与优化
Design and Optimization of High-Failure-Current Dual-Direction SCR for Industrial-Level ESD Protection
Yang Wang · Xiangliang Jin · Yan Peng · Jun Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
在工业级总线中，瞬态电压抑制器（TVS）需承受浪涌电流以确保核心芯片的静电放电（ESD）可靠性。本文基于0.5μm CMOS工艺设计了四种双向可控硅（DDSCR）器件结构，并通过基础物理模型对TVS器件的ESD性能进行了预测与验证。
解读: 该研究聚焦于工业级高可靠性ESD保护器件设计，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩等产品中，通信接口及控制板卡常面临严苛的工业电磁环境。通过优化DDSCR器件结构，可显著提升核心控制芯片在复杂电网环境下的抗浪涌能力与ESD可靠性，降低现场运维故...
采用PWM方案降低基于SCR的电流源型逆变器供电中压感应电机驱动的转矩脉动
Reduced Torque Ripple Operation with a PWM Scheme in SCR-based CSI fed Medium Voltage Induction Motor Drive
Pratyush Pandey · Harikrishnan P. · Kamalesh Hatua · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
本文提出一种脉冲宽度调制（PWM）技术，用于降低电流源逆变器（CSI）供电的中压大功率（MV - HP）感应电动机驱动系统中的转矩脉动。该驱动系统采用基于可控硅整流器（SCR）的电流源逆变器拓扑结构，因其可靠性高、成本效益好且具备高功率处理能力。然而，基于可控硅整流器的电流源逆变器所提供的准方波电流会引入显著的低次电流谐波。这些电流谐波会产生低次转矩脉动，从而降低电机性能，特别是在驱动系统启动和低速运行期间。因此，降低驱动系统中的低次谐波转矩脉动，尤其是在启动和低速运行期间，至关重要。本文针对1...
解读: 该SCR-CSI的PWM转矩脉动抑制技术对阳光电源中压驱动产品具有重要参考价值。文中的电流源型拓扑与调制优化方案可应用于：1）ST系列储能变流器的中压直挂场景，通过优化PWM策略降低输出电流谐波，提升并网电能质量；2）新能源汽车电机驱动系统，借鉴其转矩脉动抑制算法改善驱动平顺性；3）大功率充电桩的功...
低电网短路比下跟网型逆变器资源的自适应控制
Adaptive Control of Grid-Following Inverter-Based Resources Under Low Network Short Circuit Ratio
Shyamal S. Chand · Branislav Hredzak · Majid Farhangi · Ravneel Prasad 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
基于逆变器的电源的稳定性和动态响应在很大程度上受电网参数不确定性的影响。电网短路比（SCR）是评估电力网络内任意位置电网强度的标准指标。高短路比表明电网强劲，而低短路比则意味着电网脆弱，更易受干扰，且可能影响并网逆变器的稳定性。弱电网可能导致公共连接点注入电流的振荡周期延长，并损害直流母线电压的完整性。本研究提出了一种前馈自适应控制方案，该方案与电流环比例 - 积分控制器协同工作，产生补偿电压，以确保电压定向控制的逆变器在极弱电网场景下可靠运行。自适应补偿器基于无差拍控制原理设计，并利用电网阻抗...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应前馈控制技术对我们在弱电网环境下的逆变器产品具有重要应用价值。随着全球光伏和储能系统的大规模部署，特别是在电网末端、偏远地区及新兴市场，低短路比（SCR）弱电网场景日益普遍，这正是制约我们并网逆变器稳定运行的关键技术瓶颈。 该研究基于无差拍控制原理，通过...
构网型与跟网型混合直驱风电场并网稳定域分析
Analysis of Grid-Connected Stability Region for Hybrid Direct-Drive Wind Farms with Grid-Forming and Grid-Following Converters
苟少云郭春义 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
针对传统跟网型风机在弱交流电网下存在小信号失稳的问题，构网型机组可提升系统稳定裕度，促使混合型风电场发展。本文建立了混合直驱风电场并网系统的数学模型，提出兼顾稳态与小信号稳定性约束的稳定域计算方法，定量评估多维约束下的并网稳定运行域。研究了不同构网型机组占比下短路比的可行范围，并分析风电出力及集电线路长度对稳定域的影响趋势。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的准确性。
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和大型光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控制设计，特别是在弱电网条件下的稳定运行。对SG系列大型光伏逆变器的GFM/GFL混合控制策略优化也有重要指导意义。稳定域分析方法可用于优化PowerTitan储能系统的并网控制参数，提...
考虑无功功率的同步调相机对锁相环稳定性改善及短路比评估的影响
Synchronous Compensators Considering Reactive Power for PLL Stability Improvement and Short-Circuit Ratio Evaluation
Jorge Suárez-Porras · Fidel Fernández-Bernal · Luis Rouco · Andrés Tomás-Martín · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月
本文研究了同步补偿器（SC）对基于电网跟随型逆变器的电源（IBR）稳定性的影响，特别关注无功功率的作用。采用商用同步补偿器的全阶仿真模型，以及作为研究模型的双馈感应发电机（以代表最复杂的基于逆变器的电源）。以短路比（SCR）作为关键指标，研究证实了基于逆变器的电源中的锁相环（PLL）对系统稳定性至关重要，并表明同步补偿器注入的无功功率起着不可忽视的作用。研究表明，同步补偿器在小信号稳定性方面的主要影响体现在锁相环在连接点处看到的戴维南阻抗，在同步补偿器的情况下，该阻抗为次暂态阻抗和同步补偿器的无...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于同步补偿器（SC）提升锁相环稳定性的研究具有重要的战略价值。随着我司光伏逆变器和储能系统在全球高比例新能源电网中的大规模部署，跟网型逆变器（IBR）的并网稳定性已成为制约新能源消纳的核心技术瓶颈。 该研究揭示了两个关键技术洞察：首一，锁相环（PLL）是影响IBR系...
超弱电网下跟网型逆变器有功功率传输增强与稳定性研究
Enhanced Active Power Transfer and Stability for Grid-Following Inverters Within an Ultraweak Grid
Guangda Ma · Chuan Xie · Cheng Li · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文针对超弱电网环境下跟网型（GFL）逆变器面临的大信号失稳（LSD）和小信号失稳风险，深入分析了无功电流注入（RCI）对功率角特性、端电压及最大有功传输功率（MTAP）的影响，并提出了相应的优化控制策略，以提升系统在低短路比（SCR）条件下的并网稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网场景下的并网痛点。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该技术对于优化阳光电源逆变器的控制算法、提升在低SCR电网下的最大输出功率及故障穿越能力具有重要指导意义。建议研发团队将文中关于RCI对MTAP影响的分析集成至iSolarC...
基于有源电纳的鲁棒构网型控制
Robust Grid-Forming Control With Active Susceptance
Fangzhou Zhao · Xiongfei Wang · Zichao Zhou · Yin Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出了一种针对宽范围短路比（SCR）具有鲁棒性的构网型控制方案。通过在传统功率同步控制中引入有源电纳环，增强了系统阻尼，实现了高稳定性，并支持使用标准的电压定向矢量电流控制，避免了复杂控制带来的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高应用价值。随着全球电网SCR水平不断降低，弱电网下的稳定性成为核心痛点。该方案通过有源电纳环增强阻尼，能够显著提升阳光电源构网型（GFM）产品的并网适应性，特别是在高比例可再生能源接入的弱电网场景下。建议研发团...
基于双馈风力发电机
DFIG）的去磁控制优化设计以增强弱电网故障下的暂态稳定性
Yumei Ma · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Ruikuo Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文分析了弱电网故障下基于双馈风力发电机（DFIG）的暂态稳定性问题。研究指出，故障深度、短路比（SCR）和去磁系数是影响稳定性的关键因素，并据此提出了去磁控制的优化设计方案，以提升风电机组在弱电网环境下的故障穿越能力。
解读: 该研究针对弱电网下的暂态稳定性优化，与阳光电源风电变流器业务高度契合。随着全球风电向深远海及弱电网区域发展，电网强度波动对变流器控制策略提出了更高要求。该去磁控制优化设计可直接应用于阳光电源风电变流器的控制算法升级，提升机组在复杂电网故障下的鲁棒性，减少因暂态失稳导致的脱网风险。建议研发团队将其纳入...
一种确保晶闸管关断的Z源电容新设计：用于现实直流网络保护中Z源断路器的实际应用
A New Design of Z-Source Capacitors to Ensure SCR's Turn-Off for the Practical Applications of ZCBs in Realistic DC Network Protection
Sagar Bhatta · Ruiyun Fu · Yucheng Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
随着直流形式可再生能源装机容量的增加，高压直流输电和中压直流配电网的故障保护至关重要。基于晶闸管的Z源断路器（ZCB）因具备双向功率流和自动故障清除能力，成为高功率保护领域极具潜力的设备。本文提出了一种新型Z源电容设计，旨在确保晶闸管在实际直流网络保护应用中的可靠关断。
解读: 该研究针对直流电网保护中的核心器件Z源断路器（ZCB）进行了优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧的快速故障切除与保护是提升系统安全性的关键。该技术有助于优化PCS内部的直流侧保护逻辑...
考虑电压稳定性约束的弱电网条件下风电场运行
Operating Wind Power Plants Under Weak Grid Conditions Considering Voltage Stability Constraints
Torsten Lund · Heng Wu · Hamid Soltani · John Godsk Nielsen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文分析了弱电网条件下风电场（WPPs）的功率传输极限（Pmax）。研究指出，短路比（SCR）无法全面反映电网参数及配置对Pmax的影响，而电压灵敏度（∂Q/∂V）能更准确地评估系统稳定性，并据此提出了相应的评估指标。
解读: 该研究对阳光电源的风电变流器及大型光伏/储能电站的并网策略具有重要指导意义。在弱电网环境下，传统的SCR指标存在局限性，采用∂Q/∂V作为评估指标能更精准地指导变流器控制参数设计，提升系统在极端电网条件下的稳定性。建议将此评估方法集成至iSolarCloud智能运维平台，用于评估电站并网点的电压支撑...
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