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基于平均栅极驱动电流提取的SiC MOSFET在线栅极漏电流监测
Online Gate Leakage Current Monitoring for SiC MOSFET Based on Average Gate Drive Current Extraction
Wenyuan Ouyang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
监测碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的栅极泄漏电流至关重要，因为其栅极结构比硅基器件的更为脆弱。然而，现有的栅极泄漏电流监测方法仍无法同时实现高监测分辨率以及与灵活的栅极驱动结构兼容。本文提出了一种基于提取平均栅极驱动电流的碳化硅 MOSFET 在线栅极泄漏电流监测方法。与现有方法相比，该方法实现了亚微安级的监测分辨率。为进行验证，在高频升压转换器中实现了该监测电路。实验结果表明，在整个估计的栅极泄漏电流范围内，该方法的相对误差可接受，并且该方法不会干扰功率转换器的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于平均栅极驱动电流提取的SiC MOSFET栅极漏电流在线监测技术具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模应用SiC功率器件以提升系统效率和功率密度，器件的可靠性监测已成为产品差异化的关键要素。 该技术的核心价值在于解决了SiC MOSFET栅极结...
考虑非恒定应力下键合线退化的大电流IGBT模块寿命预测
Lifetime Prediction of High-Current IGBT Modules Considering Bond Wire Degradation under Non-Constant Stress
Xiaofeng Jiang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
随着电力电子系统向更高功率和密度演进，大电流IGBT模块可靠性日益受到关注。现有研究多关注恒定应力下键合线脱落前的退化，忽略了实际应用中常见的非恒定应力条件和多次退化跳变。本文提出一种针对大电流IGBT模块键合线退化的寿命预测方法，利用非恒定应力下的退化跳变趋势而无需大量先验失效数据。方法开发了新型退化估计模型DEM，使退化指标（参考温度下导通电阻RCE0）在非恒定应力下独立于结温和负载电流。改进直流功率循环测试以诱导和验证非恒定应力下的键合线退化，引入非恒定应力退化模型NCSDM捕获不同应力水...
解读: 该IGBT寿命预测研究对阳光电源功率模块可靠性管理有重要参考价值。非恒定应力下键合线退化建模与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂工况高度吻合。RCE0退化指标与结温和电流解耦的DEM模型可直接应用于阳光PowerTitan储能系统的IGBT模块健康监测。NCSDM捕获的...
计及频率安全约束的输配一体化系统两阶段鲁棒机组组合
Incorporating Frequency Security Constraints in Two-Stage Robust Unit Commitment of Integrated Transmission and Distribution System
Rufeng Zhang · Yanjing Chen · Kefei Yan · Zhengmao Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
随着高比例可再生能源的接入，输电与配电系统独立运行难以实现优化调度并保障频率安全。为此，本文提出一种计及频率约束的两阶段鲁棒机组组合（TRO-FCUC）模型。考虑分布式能源（DERs）在惯性响应和一次频率响应中的调节能力，构建了基于热电机组、风电场与DERs协同作用的动态频率约束。基于不确定性集合，建立TRO-FCUC模型，并采用列与约束生成（C&CG）算法结合强对偶理论，将其转化为混合整数二阶锥规划（MISOCP）模型进行迭代求解。算例分析表明，输配系统协同运行可充分挖掘DERs的调频潜力，在...
解读: 该输配一体化频率安全约束技术对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究提出的DERs惯性响应与一次调频协同控制策略，可直接应用于PowerTitan储能系统的频率支撑功能优化，通过虚拟同步机VSG技术实现快速惯性响应。两阶段鲁棒优化方法为iSolarCloud平台的输配协...
基于同步相量测量的大规模电力系统发电控制装置强迫振荡检测与定位
Forced Oscillation Detection and Location in Generator Control Devices of Bulk Power Systems Using Synchrophasor Measurements
Tao Jiang · Bohan Liu · Bin Wang · Xue Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
电力系统中的强迫振荡由持续周期性扰动引起，威胁系统稳定性。本文提出一种基于同步相量测量的大规模电力系统强迫振荡检测与定位新方法。首先，利用短时傅里叶变换结合时频域能量比函数实现振荡检测；进而证明耗散能量流与耗散能量谱的等价性，定义调速器与励磁系统的互功率谱密度，推导其在振荡频率处的幅值与相位谱，提出控制装置协同定位判据，并基于频带能量构建扰动装置振荡贡献度指标以识别主导扰动源。最后通过WECC 179节点系统、2021 IEEE-NASPI振荡定位竞赛及ISO-New England现场数据验证...
解读: 该强迫振荡检测与定位技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统，可将同步相量测量与短时傅里叶变换集成至iSolarCloud平台，实时监测储能变流器控制环节（功率控制器、虚拟同步机VSG模块）引发的强迫振荡，通过互功率谱密度分析定位ST系列变流器中调速器与励磁...
释放区域间惯性灵活性：一种考虑不确定性的HVDC互联系统增强型紧急频率响应方案
Unlock the Inter-Area Inertia Flexibility: An Enhanced Emergency Frequency Response Scheme for HVDC-Interconnected Systems with Uncertainty
Sufan Jiang · Qinran Hu · Tao Qian · Yan Wen · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
随着波动性可再生能源渗透率的提升，电力系统惯性不足对高压直流输电（HVDC）互联系统的频率稳定性构成严峻挑战。为此，本文提出一种增强型紧急频率响应（EEFR）方案，通过利用HVDC的灵活性激励跨区域频率响应资源，并设计了区域间惯性市场机制。该方案面向低概率极端事件提升系统韧性，利用直流换流器瞬时调节电磁功率以补偿突发功率失衡，实现区域间惯性的系统化分配。首次将EEFR嵌入机会约束机组组合（CCUC）模型，通过证明凸性并推导对偶形式获得Benders可行性割平面。为兼顾隐私保护与分布式求解，设计改...
解读: 该HVDC互联系统紧急频率响应技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统，可借鉴其机会约束机组组合模型优化储能参与频率响应的调度策略，通过ADMM分布式算法实现多站点协同控制；对于构网型GFM储能变流器，可参考其区域间惯性灵活性调配机制，增强虚拟同步机VSG的...
基于多元变分模态分解的高比例风电电力系统次同步振荡源定位
Subsynchronous Oscillation Source Location in Power System with High Penetration of Wind Power Using Multivariate Variational Mode Decomposition
Tao Jiang · Bohan Liu · Xue Li · Andrea Mazza 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
准确、及时地从测量数据中提取次同步振荡（SSO）分量并定位 SSO 源对于 SSO 抑制至关重要。现有的基于暂态能量流（TEF）的 SSO 定位方法存在定位精度低和鲁棒性差的问题。为克服传统 TEF 在 SSO 源定位方面的不足，本文提出一种基于多元变分模态分解（MVMD）的 SSO 源定位方法，用于从测量数据中定位 SSO 源。首先，构建包含电压和电流测量值的各发电机多通道测量矩阵。然后，利用 MVMD 方法从所构建的多通道测量矩阵中同时分解出多通道本征模态函数（IMF），实现从测量数据中同时...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的稳定性控制具有重要参考价值。MVMD方法可集成到iSolarCloud平台的振荡监测模块中，提升储能系统的次同步振荡诊断能力。特别是在大规模风光储联合并网场景下，该技术有助于优化ST储能变流器的GFM控制策略，提前识别和抑制系统振荡风险。建议将此方法...
基于增量容量曲线与S变换的电动汽车电池组健康状态估计
State-of-health estimation for EV battery packs via incremental capacity curves and S-transform
Siyi Tao · Jiangong Zhu · Yuan Lic · Siyang Chen 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397
准确估计电动汽车（EV）中电池的健康状态（SOH）对于缓解用户的续航焦虑具有重要作用。然而，云端电池管理系统（BMS）数据质量欠佳，加之电池正极材料的多样性，为开发适用于实际EV应用的通用SOH估计方法带来了显著挑战。本研究提出了一种基于充电过程的可推广特征提取框架。该方法从增量容量（IC）曲线中提取时域特征，并利用S变换提取频域特征，同时引入了电池间不一致性指标。为评估所提取特征的鲁棒性，本文采用实验室数据进行了验证。此外，通过针对不同容量和正极材料电池的实验，分析了温度对电池容量及所提取特征...
解读: 该研究提出的电池SOH估计方法对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)及充电桩产品具有重要价值。通过增量容量曲线和S变换的多域特征提取,结合GRU-LightGBM融合模型,可显著提升BMS电池健康状态评估精度(MAPE<1.99%)。该技术框架可集成至iSolarCloud平台,...
基于分布鲁棒机会约束的钢铁工业微电网在配电市场中含储能的能量管理
Distributionally robust chance-constrained energy management of steel industrial microgrid with energy storage in distribution market
Linbo Fu · Houhe Chen · Rufeng Zhang · Tao Jiang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400
摘要 高耗能钢铁工业微电网（SIMG）中分布式光伏出力的不确定性可能影响SIMG的能量管理策略，甚至增加其在配电市场中的运行风险。针对SIMG中分布式光伏出力的不确定性，本文提出了一种基于分布鲁棒机会约束（DRCC）的配电市场环境下SIMG能量管理方法，以优化钢铁工业生产过程。首先，根据SIMG中能量流与信息流的形式，提出了参与配电市场出清的交易模式；在SIMG能量管理中引入了钢铁生产过程的时间序列模型，并进一步构建了配电市场环境下的双层能量优化管理模型。随后，采用DRCC方法处理分布式光伏出力...
解读: 该分布鲁棒机会约束优化方法对阳光电源钢铁工业微网解决方案具有重要价值。针对高载能工业场景,可结合ST系列储能变流器与PowerTitan系统,通过CVaR风险控制策略优化光储协同调度。建议在iSolarCloud平台集成该分布鲁棒算法,处理工商业光伏出力不确定性,提升SG系列逆变器在电力市场环境下的...
基于外生变量与调优形式时间序列提示增强的大型时间序列模型的风电功率预测
Wind power prediction using foundation large time series models enhanced by time series prompt in exogenous and tuning forms
Yuwei Fan · Tao Song · Chenlong Feng · Chao Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400
摘要 大型时间序列模型（Large Time Series Models, LTSMs）在能源领域具有广泛的应用前景，其中时间序列分析在电力预测等多种实际下游任务中发挥着重要作用。然而，对外生变量的忽视以及全量微调方法的局限性，制约了这些模型在下游任务中的适应能力。本文提出时间序列提示（Time Series Prompt, TSP）的概念，构建了一种基于TSP的方案，将外生变量融入基础LTSM，并结合参数高效微调（Parameter-Efficient Fine-Tuning, PEFT）方法...
解读: 该大型时序模型与时序提示技术对阳光电源风储系统具有重要价值。通过外生变量(风速预测)嵌入提示机制,可显著提升风电功率预测精度(MSE降低50%),结合参数高效微调进一步优化50%。该方法可直接应用于ST系列储能PCS的充放电策略优化,提升风储协同效率;集成至iSolarCloud平台实现智能预测性运...
基于深度强化学习的氢燃料电池列车能量与热管理协同优化策略
Collaborative optimization strategy of hydrogen fuel cell train energy and thermal management system based on deep reinforcement learning
Kangrui Jiang · Zhongbei Tian · Tao Wen · Kejian Song 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
摘要 轨道交通脱碳已成为轨道交通行业未来发展的主要方向。氢燃料电池（HFC）列车因其零碳排放和较低的改造成本，成为具有竞争力的潜在解决方案。然而，由于氢气在储存、运输和利用方面面临的挑战，其成本较高，仍是制约HFC列车商业化的主要因素。温度对HFC的能量转换效率和寿命具有显著影响，其热管理要求比内燃机更为严格。现有的HFC列车能量管理系统（EMS）通常忽略了HFC温度变化对能量转换效率的影响，难以根据环境动态条件实现能量与热管理的实时平衡控制。为解决这一问题，本文提出一种基于深度强化学习（DRL...
解读: 该深度强化学习能量-热管理协同优化技术对阳光电源氢能及储能系统具有重要借鉴价值。其MDP建模与双深度Q学习算法可应用于ST系列PCS的多能源协调控制,实现电池SOC动态平衡与温控优化。该方法在充电站EV Solutions中可优化充电功率分配,降低设备热应力;在PowerTitan储能系统中可提升变...
通过镁掺杂工程平衡p-GaN栅极HEMT的阈值电压与导通电阻
Balancing Threshold Voltage and On-Resistance of p-GaN Gate HEMTs via Mg Doping Engineering
Zhanfei Han · Xiangdong Li · Jian Ji · Tao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
金属有机化学气相沉积（MOCVD）腔室中外延生长期间镁（Mg）的外扩散，给同时实现合适的阈值电压 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">${V}_{\text {TH}}$ </tex-math></inline-formula> 和导通电阻 <inline-formu...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN栅极HEMT器件的Mg掺杂工程技术具有重要的战略价值。该研究通过在p-GaN帽层与AlGaN势垒层之间插入5nm GaN中间层，成功实现了阈值电压（2.25V）与导通电阻（9.04Ω·mm）的优化平衡，这直接契合了我们在光伏逆变器和储能变流器中对高性能功率器件...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...