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双三相永磁同步电机单通道运行中负序电流的分析与抑制
Analysis and Suppression of Negative-Sequence Current in Single-Channel Operation of Dual Three-Phase PMSM With Zero Angle Displacement
Zekai Lyu · Shuangxia Niu · Haolan Zhan · Tao Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在风力发电等大功率应用中，具备两个功率转换通道的双三相永磁同步电机（PMSM）因其出色的容错能力而日益受到青睐。本文聚焦于零角位移双三相永磁同步电机的电流控制，尤其是在其中一个通道发生故障的场景下。研究了不对称互感对负序电流的影响。随后，提出了一种基于非整数滑动离散傅里叶变换的谐波控制方法，以抑制不需要的电流谐波。该方法无需额外的参数调整或数字滤波器，便于工程实施和集成。在缩比驱动系统上的实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双三相永磁同步电机单通道运行时负序电流抑制的研究具有重要的技术参考价值。该技术虽然源于风电领域，但其核心控制思想与我司在大功率光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中面临的挑战高度契合。 在技术价值层面，该研究解决的不对称互感导致的负序电流问题，与我司储能系统...
基于矩阵自适应校正的动态降维方法用于高风电渗透率下大规模电力系统电压相关暂态安全约束最优潮流
Matrix Adaptive Correction-Based Dynamic Dimensionality Reduction Method for Voltage-Related TSCOPF in Bulk Power Systems With High Wind Power Penetration
Lin Xue · Tao Niu · Nan Feng · Sidun Fang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
暂态安全约束最优潮流（TSCOPF）是电力系统运行中的关键问题，但在大规模电网中面临模型阶数高、电压动态复杂等挑战。本文提出动态降维矩阵自适应校正（DDR-MAC）算法，通过在节点与设备层面进行降维处理，提取主导模式并建立降维误差评估模型，确保精度。将原问题分解为混合整数线性优化模型与系数校正模型，并引入割线/切线灵敏度自适应校正方法以加速计算。在多规模IEEE及Nordic测试系统上的验证表明，该方法较传统方法计算效率提升49.07%，且精度更高。
解读: 该动态降维算法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和大型储能系统的电压稳定控制,可提升系统在高风电渗透率场景下的运行效率。通过矩阵自适应校正方法,能够优化PowerTitan储能系统的电压暂态响应特性,提高GFM/GFL控制的动态性能。该技术可集成到iSolar...
基于载流子寿命的碳化硅光电导开关微波频率与输出功率之间的权衡
The Trade-Off Between Microwave Frequency and Output Power in SiC Photoconductive Switches Based on Carrier Lifetime
Ting He · Muyu Yi · Xinyue Niu · Jinmei Yao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
本文基于载流子寿命，研究了垂直沟道硅离子注入（VCSI）4H-碳化硅（SiC）光电导半导体开关（PCSS）在微波频率和输出功率之间的权衡关系。制备了两种不同钒掺杂浓度的光电导半导体开关，并在0.5 - 2 GHz的频率范围内进行了测试。输出功率和调制深度比随微波频率的变化趋势表明，微波频率和输出功率之间存在权衡关系。这两种器件的输出功率分别约为40 W（@0.5 GHz）和160 W（@0.5 GHz）。利用瞬态吸收（TA）技术，测得这两种器件的载流子寿命分别为30 ps和460 ps，这揭示了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于碳化硅（SiC）光导开关的研究具有重要的战略参考价值。该研究揭示了载流子寿命对微波频率和输出功率的权衡关系，这一机理对我们在高频功率电子器件领域的技术布局具有启发意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，SiC器件已成为提升系统效率和功率密度的关键技术。本研究中光导...
基于双极限齐次性的分布式二次控制用于受非均匀时延和执行器饱和影响的交流微电网
Distributed Secondary Control Based on Bi-Limit Homogeneity for AC Microgrids Subjected to Non-Uniform Delays and Actuator Saturations
Qingde Wang · Sunhua Huang · Linyun Xiong · Yang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
频率与电压是交流微电网中最关键的运行指标。针对存在非均匀通信时延和执行器饱和的交流微电网，本文提出一种基于双极限齐次性的分布式二次控制策略，实现频率恢复、平均电压调节及分布式电源间的有功与无功功率精确分配。通过引入基于历史控制输入的状态变换方法处理非均匀时延，并利用双曲正切函数逼近非光滑饱和特性，设计抗饱和固定时间控制器。结合构造的辅助双极限齐次系统，证明了闭环系统在执行器饱和约束下的固定时间稳定性。仿真结果表明，所提方法在频率/电压恢复及功率均分方面具有优越的鲁棒性与灵活性。
解读: 该双极限齐次性分布式控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网ESS集成方案具有重要应用价值。针对多台ST系列储能变流器并联运行场景，该方法可有效解决通信网络非均匀时延和功率调节饱和问题，提升频率/电压恢复速度和功率均分精度。固定时间收敛特性可优化构网型GFM控制策略的暂态响应，抗饱和设...
储能集成配电网在双向功率流动模式下的协调电压调节策略
Coordinated Voltage Regulation Strategy for an Energy Storage Integrated Distribution Network in Bidirectional Power Flow Mode
Xinjie Huang · Sidun Fang · Tao Niu · Guanhong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月
可再生能源（RESs）在配电网（DNs）中的高渗透率导致输电网（TNs）与配电网之间频繁进行功率交换，使电压控制变得更加困难。为解决这一问题，本文提出了一种针对不同可再生能源渗透率水平的协调电压调节策略。首先，建立了双向变压器模型，用于量化在面对双向潮流时的电压控制特性。其次，开发了一种考虑环境温度对电池影响的储能系统（ESS）管理模型，该模型作为电压特性的关键调节手段。最后，根据可再生能源渗透率水平提出了多级协调调节策略，以缓解双向潮流模式下的电压波动。基于IEEE - 33系统的仿真分析表明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双向潮流下配电网协调电压调控策略具有重要的技术参考价值和应用前景。 **业务契合度分析**：论文聚焦的核心问题——高比例新能源接入导致的双向潮流和电压波动，正是阳光电源储能系统和光伏逆变器产品面临的实际应用场景。研究提出的储能系统（ESS）作为关键调控手段，与...
基于隐马尔可夫跳变系统的异步滑模观测器逆变器供电系统鲁棒控制
Hidden Markov Jump System Based Robust Control of Inverter-Fed Power Systems With Asynchronous Sliding Mode Observer
Linyun Xiong · Sunhua Huang · Penghan Li · Ziqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月
电力系统需要具备一定的抵御自然灾害引发的故障的恢复能力。电力系统中重大故障的出现将显著改变网络拓扑结构，从而导致不可预测的系统动态特性，而现有模型难以对其进行描述，传统控制方案也难以应对。因此，本文提出了一种基于隐马尔可夫跳变系统（HMJS）的新型鲁棒控制方案，用于在重大故障情况下稳定电力系统以提供临时服务，其中利用 HMJS 模型来描述系统拓扑结构及其动态特性的随机切换。在此过程中，采用异步滑模观测器（ASMO）来处理系统状态与控制器状态不同步的问题。随后，提出了一种基于观测器的滑模控制器（O...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于隐马尔可夫跳变系统的鲁棒控制技术具有重要的战略价值。该技术针对电网重大故障场景下的拓扑突变问题，提出了异步滑模观测器与控制器协同方案，这与我司在高比例新能源并网场景下面临的核心挑战高度契合。 在光伏逆变器领域，该技术可显著提升我司产品在电网故障穿越（LVRT/HV...
考虑状态耦合特性的动态定位自适应储能系统管理
Adaptive Energy Storage System Management Considering State Coupling Characteristics for Dynamic Positioning
Yingbing Luo · Sidun Fang · Laiqiang Kong · Tao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
船舶电气化是不可逆转的发展趋势。大规模储能系统（ESS）集成可有效提高应对不确定航行条件的运行灵活性，尤其是在环境干扰高度不确定的动力定位（DP）场景中。然而，频繁的摇摆工况和不确定的功率需求凸显了储能系统的状态耦合特性，使其动态可行运行范围难以量化，甚至影响其供电能力。为解决这一问题，本文提出了一种考虑状态耦合特性的自适应储能系统管理方法。首先，提出了一种考虑船舶航行惯性的柔性推进功率模型，以减少脉冲负载。然后，基于为期六个月的电池循环实验，提出了一个三阶段状态耦合模型，以捕捉摇摆工况下观察到...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对船舶动态定位场景的自适应储能管理技术具有重要的跨领域借鉴价值。论文聚焦于高度不确定环境下的储能系统状态耦合特性，这与我们在陆上储能系统面临的电网波动、可再生能源间歇性等挑战存在本质相似性。 该研究的核心创新在于三阶段状态耦合模型和自适应功率控制方案。通过六个...
集成储能系统的全电船大信号稳定性分析
Large-Signal Stability Analysis of All-Electric Ships With Integrated Energy Storage Systems
Litao Zheng · Yingbing Luo · Sidun Fang · Tao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
配备高效直流（DC）船载微电网的全电动船舶（AESs）成为减少碳排放的重要手段。大规模储能系统（ESSs）可为船载微电网系统提供足够的运行灵活性，以缓解功率波动。然而，船载电池的供电能力在实际运行过程中会发生显著变化，可能导致船载微电网系统出现电压不稳定问题。本文针对船载微电网系统提出了一种考虑电池动态特性的大信号稳定性分析方法。首先，提出了一种新颖的全阶船载微电网系统模型，以全面捕捉系统的电动力学特性。然后，推导出考虑电池峰值电流约束的保守稳定性条件。基于这些条件，首次揭示了电池动态特性对系统...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对全电船舶直流微电网的大信号稳定性研究具有重要的技术迁移价值。论文提出的考虑电池动态特性的稳定性分析方法，与我司在大规模储能系统集成中面临的核心挑战高度契合。 该研究的关键创新在于建立了全阶微电网系统模型，并首次揭示了电池动态特性对系统吸引域的显著影响。这为我...
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...