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直接膨胀式光伏光热热泵系统实验研究与优化太阳能采集分析
Experimental investigation and analysis of a direct expansion photovoltaic-thermal heat pump system with optimized solar energy harvesting
Shan Jiang · Lei Liu · Hao Chen · Wentao Xie 等5人 · Energy Conversion and Management · 2026年4月 · Vol.354
本文实验研究了一种直接膨胀式光伏光热（PVT）热泵集成系统，通过制冷剂直膨吸热提升光伏组件散热效率并协同产热，结合MPPT优化与热电协同建模，显著提升太阳能综合利用率。
解读: 该PVT热泵系统涉及光伏组件温度管理、MPPT动态响应及电-热多能协同控制，与阳光电源组串式逆变器（如SG系列）的智能散热设计、iSolarCloud平台的多源数据融合及ST系列PCS在光储热耦合场景的扩展应用高度相关。建议在工商业光伏+热泵微网项目中，将ST PCS升级为支持热泵负荷调度与PV温度...
基于稳定角的多个电流控制变换器稳定性分析
Settling-Angle-Based Stability Analysis for Multiple Current-Controlled Converters
Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种基于稳定角的稳定性判据，作为行列式通用奈奎斯特判据的扩展，旨在简化多电流控制变换器非最小相位电力系统的稳定性分析。该方法仅利用dq坐标系下变换器阻抗的相位信息，即可准确评估系统稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在复杂弱电网环境下的并网稳定性至关重要。随着分布式能源渗透率提高，多机并联引起的谐振和稳定性问题日益突出。该方法通过相位信息简化了稳定性判据，有助于研发团队在iSolarCloud智能运维平台后台进行...
基于电流饱和比的构网型变流器混合同步控制
Current Saturation Ratio-Based Hybrid Synchronization Control of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对构网型（GFM）变流器提出了一种基于电流饱和比的混合同步控制（HSC）策略。现有的HSC方案在处理物理电流限制及应对复杂电网扰动方面存在局限性。该研究通过引入电流饱和比，优化了功率同步环（PSL）与锁相环（PLL）的协同机制，提升了变流器在弱电网及故障条件下的同步稳定性与电流控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及组串式构网型逆变器具有重要价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型控制已成为核心竞争力。本文提出的电流饱和比优化策略，能有效解决GFM在极端故障下的过流保护与同步稳定性矛盾，提升系统在弱电网下的黑启动及支撑能力。建议研发团队将其集成...
用于改善构网型变流器频率响应的频带化功率同步环
Bandwise Power-Synchronization Loop for Frequency Response Improvement in Grid-Forming Converters
Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
构网型（GFM）变流器在电网发生大频率扰动后易出现同步失稳。当基于下垂控制的功率参考值超出变流器可输出功率范围时，传统的功率同步环（PSL）将失效。本文提出了一种频带化功率同步环（BPSL），旨在增强GFM变流器在极端频率扰动下的频率响应能力与同步稳定性。
解读: 该技术直接针对构网型（GFM）变流器的核心痛点——大扰动下的同步稳定性，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的构网型逆变器具有极高的应用价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，该BPSL算法能显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的频率支撑能力和黑启动性能。建议研发团队将...
构网型变流器的频域惯量设计
Frequency Domain Inertia Design of Grid-Forming Converters
Shan Jiang · Ye Zhu · Tianyi Xu · Xiongfei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
合成惯量在构网型（GFM）变流器的频率响应中起关键作用。惯量系数过小无法有效抑制频率波动，而过大则可能在极端频率事件中影响电网同步稳定性。本文探讨了GFM变流器在频域内的惯量设计方法，旨在平衡频率支撑能力与同步稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的构网型技术布局具有核心指导意义。随着高比例可再生能源接入，电力系统对构网型（GFM）功能的需求日益迫切。该频域惯量设计方法可直接应用于阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及大型地面光伏逆变器中，优化其在弱电网下的频率支撑性能。通过精确的惯量参数整定，能显著提升设备在极端工况...
VVI-GFM：一种用于扰动后快速同步恢复的电压矢量感知构网型控制
VVI-GFM: A Voltage Vector-Informed Grid-Forming Control for Postdisturbance Fast Synchronization Recovery
Rui Kong · Shan Jiang · Subham Sahoo · Georgios Konstantinou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对构网型（GFM）变换器在电网大扰动后的同步稳定性问题，本文提出了一种电压矢量感知构网型控制策略（VVI-GFM）。该方法解决了现有控制策略在特定扰动下恢复时间长及频率波动大的缺陷，有效提升了变换器在复杂电网环境下的同步恢复能力与稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan液冷储能系统及大型地面光伏电站的组串式逆变器至关重要。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。VVI-GFM策略能显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的故障穿越与快速同步能力，增强系统黑启动及频率支撑性能。建议研发团队将该控...
模块化多电平变换器中的虚拟桥臂阻抗仿真与稳定性提升
Virtual Arm Impedance Emulation and Stability Improvement in Modular Multilevel Converters
Ye Zhu · Shan Jiang · Josep Pou · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
模块化多电平变换器（MMC）的桥臂阻抗对系统内部动态及变换器阻抗特性有显著影响，进而影响系统稳定性。本文提出一种基于虚拟桥臂阻抗的阻尼控制方法，通过引入虚拟电阻等阻抗特性，有效抑制由阻抗交互引起的小信号振荡，从而提升MMC系统的并网稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统接入弱电网场景增多，系统易发生阻抗交互引起的振荡。通过在控制算法中引入虚拟桥臂阻抗，无需增加额外硬件成本，即可显著增强变换器在弱电网下的阻抗匹配能力与稳定性。建议研发团队将其应用...
面向稳定性的电力变换器多目标控制设计：深度强化学习辅助方法
Stability-Oriented Multiobjective Control Design for Power Converters Assisted by Deep Reinforcement Learning
Shan Jiang · Yu Zeng · Ye Zhu · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
电力变换器的阻抗特性随运行工况变化，导致固定控制参数在复杂工况下可能引发系统失稳。本文提出一种深度强化学习辅助的控制框架，旨在实现多目标优化，以提升变换器在全工况下的稳定性与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要意义。随着电网环境日益复杂（弱电网、高比例可再生能源接入），传统基于固定参数的PI控制难以兼顾全工况稳定性。引入深度强化学习（DRL）可实现控制参数的自适应寻优，显著提升逆变器在电网阻抗波动下的鲁棒性。建...
基于整定角的电力电子主导电力系统稳定性判据
Settling Angle-Based Stability Criterion for Power-Electronics-Dominated Power Systems
Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对电力电子并网变换器的小信号稳定性分析，探讨了诺顿与戴维南等效电路的选择问题。针对现有定义缺失及选型不当导致的分析偏差，提出了基于整定角的稳定性判据，旨在提升高比例电力电子电力系统在复杂电网环境下的并网稳定性分析精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着光伏与储能渗透率提升，电网呈现弱电网特性，该判据有助于优化组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的控制策略。特别是在构网型（GFM）技术研发中，准确的阻抗建模与稳定性判据是确保系统在弱电网下稳定运行的关键。建议研发团队将此...
基于简易迁移强化学习的跟网型变流器多目标控制器设计
Multi-Objective Controller Design for Grid-Following Converters With Easy Transfer Reinforcement Learning
Yu Zeng · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · Josep Pou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种结合简易迁移学习（ETL）与深度强化学习（DRL）的ETRL方法，旨在将针对特定跟网型变流器设计的控制器快速迁移至参数不同的其他变流器中。该方法包含系统描述、DRL学习、ETL迁移、实验数据微调等阶段，有效解决了多目标控制器在不同系统参数下的适应性问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要应用价值。在复杂的弱电网环境下，传统PI控制器的参数整定往往难以兼顾多目标性能。通过引入ETRL方法，阳光电源可在iSolarCloud平台积累的运行数据基础上，实现控制器参数的快速自适应迁移，显著缩短不同功率等级、不同电网环境下的产品...
基于子模块开关状态的MMC电磁干扰建模及混合模式电磁干扰现象研究
Submodule Switching-State Based EMI Modeling and Mixed-Mode EMI Phenomenon in MMC
Tao Sun · Xuejun Pei · Yue Shan · Jian'guo Pei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
模块化多电平变换器（MMC）因其优异的电能质量和灵活控制，广泛应用于高压场合。然而，大量半导体开关的使用导致了复杂的电磁环境。本文通过考虑不同子模块开关状态，建立了MMC的传导电磁干扰（EMI）模型，并深入分析了其混合模式EMI产生机制。
解读: 虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于两电平或三电平拓扑，但随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在大型储能电站及高压直流输电领域的应用潜力日益凸显。该研究提出的EMI建模方法对于优化高压功率模块的电磁兼容性设计、降低系统...
构网型变流器用于故障限流与增强同步稳定性的电流同步控制
Current-Synchronization Control of Grid-Forming Converters for Fault Current Limiting and Enhanced Synchronization Stability
Shan Jiang · Ye Zhu · Tianyi Xu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
采用功率同步控制（PSC）的构网型（GFM）变流器在严重对称故障下存在失步风险。故障期间，PSC输出的内部角频率偏离参考值，导致功角失控。本文提出一种电流同步控制策略，旨在限制故障电流并增强GFM变流器在弱电网或故障条件下的同步稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）及大型光伏逆变器在构网型（GFM）应用中的核心痛点。随着全球电网对高比例可再生能源接入的要求提高，GFM技术已成为阳光电源产品迭代的关键。该电流同步控制策略能有效提升PCS在电网故障下的鲁棒性，解决传统PSC控制在...
考虑构网型变流器电流与功率限制的增强型频率响应复合功率-频率同步环
Composite Power-Frequency Synchronization Loop for Enhanced Frequency Response Considering Current and Power Limits of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对低惯量电力系统中构网型（GFM）变流器的频率支撑能力进行研究。在考虑变流器物理限值及能源侧约束的前提下，提出了一种复合功率-频率同步环控制策略，旨在提升频率扰动下的响应性能，优化变流器在极限工况下的运行稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及构网型逆变器的核心技术需求。随着高比例新能源接入，电网惯量降低，构网型技术已成为阳光电源储能PCS及大型光伏逆变器的关键竞争力。本文提出的复合同步环策略，能够有效解决在极端电网扰动下，变流器因电流/功率限制导致的失稳问题，对于提升Power...
模块化多电平变换器中多个子模块的三相任务剖面仿真器
Three-Phase Mission Profile Emulator for Multiple Submodules in Modular Multilevel Converter
Ke Ma · Shan Jiang · Enyi Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）子模块的高效任务剖面仿真器（MPE）。通过利用通用的三相交直流变换器及MMC解析方程，该仿真器能够模拟MMC系统中多个子模块的实际运行工况，为评估变换器在复杂任务剖面下的性能提供了一种高效的测试手段。
解读: 该技术对于阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑在超高压大功率并网场景中应用广泛，该仿真器能够有效模拟子模块在长期运行中的热应力与负载波动，助力提升阳光电源产品的可靠性验证效率。建议研发团队将其引入到高压储能PCS的寿命评估与加速老化测...
一种用于模块化多电平变换器整流和逆变子模块的低直流电压自循环测试方法
Self-Circulating Testing Method for Both Rectifying and Inverting Submodules of Modular Multilevel Converter With Low DC Supply Voltage
Shan Jiang · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）中多个子模块（SM）的测试方法，涵盖了其拓扑结构、控制策略及基本设计。该方法能够模拟背靠背MMC系统在整流和逆变模式下的运行工况，且通过特殊的配置显著降低了测试所需的直流电源电压及功率需求。
解读: MMC技术是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心技术演进方向。该测试方法通过低电压自循环技术，能够有效降低研发阶段的测试成本与能耗，对于验证高压大功率变换器子模块的可靠性具有重要价值。建议研发团队将其引入到大功率PCS及高压直流输电相关产品的测试平台中，以...
一种基于低温电力电子技术的超低损耗限流型Z源低压直流断路器
An Ultralow-Loss Fault-Current-Limiting Z-Source LVDC Circuit Breaker Using Cryogenic Power Electronics
Zixuan Zheng · Xiaoyuan Chen · Xianyong Xiao · Huayu Gou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对常温电力电子直流断路器存在的导通损耗高及响应延迟问题，本文首次提出将低温电力电子技术（CPE）与超导Z源直流断路器技术相结合，设计并实现了一种新型电路，旨在提升直流系统的故障限流能力与效率。
解读: 该技术通过低温电子学降低损耗，对阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流微网解决方案具有前瞻性参考价值。虽然目前低温技术在商业化光伏和储能产品中应用尚早，但其在超高功率密度直流断路器和故障保护方面的思路，可为未来下一代高压直流（HVDC）储能系统及大型数据中心供电系统的保护设计提供技术储备...
基于瞬态漏极电流的沟槽栅SiC MOSFET陷阱表征
Trap Characterization of Trench-Gate SiC MOSFETs Based on Transient Drain Current
Shan Jiang · Meng Zhang · Xianwei Meng · Xiang Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
SiC/SiO2界面态是限制SiC MOSFET性能与可靠性的关键因素。本文提出一种基于瞬态电流法的贝叶斯反卷积算法，优化了陷阱特征提取过程，显著提升了提取精度，并深入研究了陷阱捕获机制。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩实现高功率密度与高效率的核心器件。沟槽栅（Trench-gate）结构虽能降低导通电阻，但其界面陷阱对长期可靠性影响显著。该研究提出的贝叶斯反卷积陷阱表征方法，有助于研发团队在器件选型与模块设计阶段更精准地评...
基于最近电平控制的模块化多电平变换器子模块任务剖面仿真器
Mission Profile Emulator for Individual Submodule in Modular Multilevel Converter With Nearest Level Control
Shan Jiang · Ke Ma · Yunxiao Yang · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
任务剖面仿真器（MPE）是验证模块化多电平变换器（MMC）子模块设计与可靠性的有效工具。然而，在采用最近电平调制（NLM）的MMC中，子模块的低频和随机开关行为影响了MPE的测试精度，特别是在负载电流纹波等方面。
解读: 该技术对阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网变换器具有重要参考价值。MMC拓扑在大型储能及高压直流输电领域应用广泛，其子模块的可靠性直接影响系统寿命。通过引入高精度的MPE技术，阳光电源可在研发阶段更准确地模拟实际工况下的热应力和电应力，优化PowerTitan等产品的功率...
一种基于超导磁储能
SMES）的电流型无变压器串联电压恢复器用于直流负载保护
Xiao Yuan Chen · Ming Shun Zhang · Shan Jiang · Hua Yu Gou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
针对直流电网保护装置匮乏的问题，本文提出了一种基于超导磁储能（SMES）的无变压器串联电压恢复器（TLSVR），用于直流负载保护。该装置主要由双向开关变换器和超导线圈组成，串联接入直流输电线路，能够有效提升直流系统的故障穿越能力与供电可靠性。
解读: 该技术涉及直流侧故障保护与电压支撑，与阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能系统产品线高度相关。随着直流微电网及高压直流输电应用增加，直流侧故障保护是提升系统安全性的关键。该拓扑利用SMES的高功率密度特性，可为阳光电源的直流耦合储能方案提供故障穿越与电压暂降补偿的新思路。建议研发...
一种具有宽增益范围和高效率的5kW隔离式高变压比双向CLTC谐振DC-DC变换器
A 5-kW Isolated High Voltage Conversion Ratio Bidirectional CLTC Resonant DC–DC Converter With Wide Gain Range and High Efficiency
Cheng-Shan Wang · Shu-huai Zhang · Yi-feng Wang · Bo Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种新型高变压比（HVCR）双向CLTC谐振DC-DC变换器。该结构基于LLC、串联谐振和CLLC拓扑演变而来。通过引入辅助变压器和额外谐振电容，CLTC谐振变换器能够实现零电压开关（ZVS），在宽增益范围内保持高效率，适用于高压转换应用。
解读: 该研究提出的CLTC拓扑在宽增益范围和高效率方面的优势，对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。在储能系统中，电池电压随SOC变化较大，该拓扑能有效提升全功率段的转换效率，降低热损耗。在充电桩领域，该高变压比设计有助于简化系...
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