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基于模糊自适应的并联逆变器虚拟振荡控制方法
Fuzzy-Based Adaptive VOC Methods for Parallel Inverters
Vikash Gurugubelli · Arnab Ghosh · Anup Kumar Panda · Bhanu Pratap Behera · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文研究了用于调节功率逆变器的多种虚拟振荡控制(VOC)方案,包括死区振荡器(DZO)、范德波尔振荡器(VdPO)及新型VdPO。针对上述控制方法在负载增加时输出电压下降的问题,提出了模糊自适应优化策略,以提升并联逆变器系统在敏感负载下的电压稳定性与控制性能。
解读: 该研究聚焦于虚拟振荡控制(VOC),属于构网型(GFM)控制技术的前沿领域,与阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及组串式逆变器在弱电网或微电网应用场景高度契合。VOC技术能够提供优于传统下垂控制的动态响应,有助于提升阳光电源产品在复杂电网环境下的电压支撑能力和多机并联稳定性。建议研发团队关...
基于微瓦级功耗直接VOC/2跟踪法的自适应最大功率点搜索
Adaptive Maximum Power Point Finding Using Direct VOC/2 Tracking Method With Microwatt Power Consumption for Energy Harvesting
Zheng Jun Chew · Meiling Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种基于VOC/2方法的最大功率点跟踪(MPPT)新实现方案。该技术通过利用与能量采集器并联的平滑电容上的充电电压,结合专门设计的高通滤波器,实现了极低功耗下的最大功率点搜索,适用于对功耗极其敏感的能量采集系统。
解读: 该技术核心在于极低功耗的MPPT算法实现,虽然主要针对微能量采集场景,但其“VOC/2跟踪”与“低功耗设计”思路对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有参考价值。在户用光伏场景中,进一步降低控制电路的静态功耗可提升系统在弱光环境下的转换效率。建议研发团队关注该高通滤波器设计方案,评估其在微型...
基于虚拟振荡控制
VOC)的逆变器在噪声注入下的脆弱性及其缓解措施
Sourojit K. Mazumder · Mateo D. Roig Greidanus · Ji Liu · H. Alan Mantooth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文探讨了虚拟振荡控制(VOC)逆变器在测量信号受到恶意噪声注入时的脆弱性。研究分析了此类干扰对逆变器性能及多机并联同步的影响,并提出了相应的缓解策略,旨在提升基于VOC的分布式发电系统在复杂电网环境下的鲁棒性与安全性。
解读: 随着阳光电源构网型(Grid-Forming)技术在PowerTitan储能系统及大型光伏电站中的深入应用,VOC作为一种无需通信的分布式控制策略,具有极高的研究价值。该文章揭示了VOC在外部干扰下的脆弱性,这对阳光电源提升iSolarCloud智能运维平台的安全监测能力,以及增强组串式逆变器和储能...
一种具有鲁棒内环电流控制的可调度虚拟振荡器电网形成控制方法以提升暂态稳定性
A Sophisticated Grid-Forming Dispatchable-Virtual Oscillator Control With Robust Inner Current Control for Improving Transient Stability
Muntathir Al Talaq · Muhammad Bakr Abdelghany · Ahmed Al-Durra · Hatem Zeineldin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
可调度虚拟振荡器控制(D - VOC)是一种颇具前景的时域电网形成(GFM)技术,旨在模拟物理振荡器的动态行为。大信号稳定性(LSS)是电力系统规划的关键方面,主要涉及电源在受到干扰后彼此同步的能力。然而,GFM暂态稳定性分析通常忽略了内部电流控制(ICC)和电压控制(VC)的影响,这可能导致评估不准确。实际上,本文分析了ICC、VC和电流参考角对D - VOC大信号稳定性的影响,确定了纳入ICC虽然提高了稳定性评估的精度,但同时也限制了吸引域(RoA)。此外,本文使用一般二次型和多项式李雅普诺...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项自适应可调度虚拟振荡器控制(AD-VOC)技术对我们的构网型(Grid-Forming)逆变器产品线具有重要战略价值。该技术直接解决了当前光伏储能系统在电网扰动下的暂态稳定性难题,这正是我们高比例新能源接入场景中面临的核心挑战。 技术价值方面,AD-VOC通过引入内环...
合成虚拟振荡器以控制孤岛逆变器
Synthesizing Virtual Oscillators to Control Islanded Inverters
Brian B. Johnson · Mohit Sinha · Nathan G. Ainsworth · Florian Dorfler 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
虚拟振荡器控制(VOC)是一种用于孤岛微电网的去中心化控制策略,通过调节逆变器模拟弱非线性振荡器的动态特性。与仅在正弦稳态下定义的下垂控制相比,VOC是一种时域控制器,能够使互联逆变器在任意初始条件下稳定至同步正弦波。
解读: VOC作为一种先进的构网型(Grid-Forming)控制技术,在微电网及弱电网应用中具有重要价值。阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及组串式逆变器正向构网型技术演进,VOC相比传统下垂控制具有更优的动态响应和同步稳定性,可显著提升系统在孤岛模式下的抗扰动能力。建议研发团队关注VOC在iS...
一种无三次谐波注入的直流/交流逆变器虚拟振荡控制方法
A New Virtual Oscillator Control Without Third-Harmonics Injection For DC/AC Inverter
Siyi Luo · Weimin Wu · Eftichios Koutroulis · Henry Shu-Hung Chung 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
虚拟振荡控制(VOC)是一种用于直流/交流逆变器的非线性构网型控制策略。相比传统下垂控制,VOC在孤岛模式下具有更快的瞬态响应。然而,原始VOC输出电压中存在三次谐波,在并网模式下会导致显著的谐波电流。本文提出了一种新型VOC方法,旨在消除该谐波影响,提升逆变器并网性能。
解读: 该技术对阳光电源的构网型(Grid-forming)逆变器产品线具有重要价值。随着全球电网比例中新能源占比提升,构网型技术已成为阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能变流器(PCS)的核心竞争力。传统的VOC虽具备优异的瞬态响应,但谐波问题限制了其在弱电网下的应用。该研究提出的无三次谐波注入...
基于虚拟振荡器的微电网并网与孤岛运行分层控制
Hierarchical Control for Virtual Oscillator Based Grid-Connected and Islanded Microgrids
M A Awal · Hui Yu · Hao Tu · Srdjan M. Lukic 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
虚拟振荡器控制(VOC)作为一种非线性时域控制策略,在孤岛微电网中展现出比下垂控制或虚拟同步机(VSM)更快的响应速度。然而,由于缺乏配套的二次调节或并网同步技术,其应用受到限制。本文提出了一种分层控制架构,旨在解决VOC在微电网并网与孤岛模式切换及同步过程中的技术瓶颈。
解读: 该技术对阳光电源的构网型(Grid-Forming, GFM)储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。VOC控制能显著提升储能变流器在弱电网或孤岛环境下的动态响应能力和抗扰动性能。建议研发团队关注该分层控制架构,将其与阳光电源现有的iSolarCloud智能运维平台结合,优化储能系统...
构网型逆变器控制中非线性振荡器的基准测试
Benchmarking Nonlinear Oscillators for Grid-Forming Inverter Control
Minghui Lu · Sairaj Dhople · Brian Johnson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
虚拟振荡器控制(VOC)是一种利用非线性振荡电路动态特性来实现构网型逆变器同步与调节的时域控制策略。本文重点研究了一类由谐波振荡器和非线性状态相关阻尼组成的二阶电路,并以范德波尔(Van der Pol)振荡器为核心,对其在VOC中的应用进行了深入的基准分析与评估。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统及构网型光伏逆变器的核心控制算法升级。在弱电网或微电网应用场景下,传统的下垂控制或虚拟同步机(VSG)技术在动态响应和同步稳定性上存在局限,而VOC技术通过非线性动力学机制,能显著提升逆变器在电网故障下的鲁棒性与黑启动能力。...
虚拟振荡器控制构网型电压源变换器的选择性谐波电流抑制
Selective Harmonic Current Rejection for Virtual Oscillator Controlled Grid-Forming Voltage Source Converters
M A Awal · Hui Yu · Iqbal Husain · Wensong Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
虚拟振荡器控制(VOC)是一种非线性构网型控制策略,能在电力电子接口分布式电源中同时实现输出电压控制与一次控制功能。本文针对VOC在弱电网或非线性负载下的谐波问题,提出了一种选择性谐波电流抑制方法,旨在提升构网型变换器在复杂电网环境下的电能质量与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及构网型光伏逆变器具有重要参考价值。随着全球电网向高比例可再生能源转型,构网型(GFM)技术已成为阳光电源的核心竞争力。VOC作为一种先进的非线性控制策略,相比传统的虚拟同步机(VSG)具有更快的动态响应能力。本文提出的谐波抑制方法能有效解决储能系...
一种用于提升暂态稳定性的具有鲁棒内环电流控制的先进构网型可调度虚拟振荡器控制
A Sophisticated Grid-Forming Dispatchable-Virtual Oscillator Control With Robust Inner Current Control for Improving Transient Stability
Muntathir Al Talaq · Muhammad Bakr Abdelghany · Ahmed Al-Durra · Hatem Zeineldin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种改进的可调度虚拟振荡器控制(D-VOC)技术,旨在提升构网型(GFM)逆变器在电力系统扰动下的暂态稳定性。通过引入鲁棒内环电流控制策略,该方法有效解决了传统GFM技术在弱电网或大扰动下的同步稳定性问题,为电力电子化电力系统的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该技术对阳光电源的构网型(GFM)产品线具有重要战略意义。随着PowerTitan和PowerStack等储能系统在全球电力市场中承担更多电网支撑职能,提升逆变器在弱电网下的暂态稳定性是核心竞争力。D-VOC作为一种比传统虚拟同步机(VSG)更具动态响应优势的控制策略,可显著增强阳光电源储能PCS在...
用于钙钛矿太阳能电池的SmMoSe2电子传输层的光伏性能增强
Enhanced photovoltaic performance of SmMoSe2 electron transport layer for perovskite solar cells
Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
电子传输层(ETLs)是钙钛矿太阳能电池(PSCs)中的关键组成部分,能够促进高效的电子收集并减少复合损失。尽管过渡金属二硫属化合物作为电子传输层已展现出良好的应用前景,但掺杂钐(Sm)的二硒化钼(MoSe2)(5%和10%)作为电子传输层的潜力尚未被探索。本研究探讨了通过水热合成法引入SmMoSe2对PSCs理化性质及光伏性能的影响。电流-电压(J-V)特性表明,钐掺杂显著提升了太阳能电池的性能。纯MoSe2器件表现出11.27 mA/cm²的短路电流密度(Jsc)、1.02 V的开路电压(V...
解读: 该SmMoSe2电子传输层技术通过提升钙钛矿电池效率至10.24%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的组件匹配提供新思路。其降低带隙、加速电荷转移的机制可启发我们SiC功率器件的载流子优化设计。特别是掺杂浓度与效率的正相关性,对ST系列储能变流器中的功率半导体材料改进具有借鉴意义,有助于降低开关损耗、提...
高单色辐射对CIGS太阳能电池电学性能的影响
Effect of High Monochromatic Radiation on the Electrical Performance of CIGS Solar Cell
C. Casu · M. Buffolo · A. Caria · C. De Santi 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
本文研究了单色激光辐照下Cu(In,Ga)Se₂(CIGS)太阳能电池的光致退化行为。实验采用在氟掺杂SnO₂玻璃衬底上制备的双面CIGS电池,测试其在光照和暗态下的电学特性。电流-电压特性分析表明,空间电荷区内的载流子输运以缺陷辅助机制为主。持续激光照射导致开路电压(Voc)下降。暗电流-电压曲线显示,饱和电流(IS)和理想因子(n)随时间呈平方根关系增加,归因于Na离子向结区的扩散。而Voc的衰减与暗I-V曲线中开启电压的降低相关,主要由CdS/CIGS界面处光生缺陷引起漏电流增加所致。
解读: 该研究揭示的CIGS电池光致退化机理对阳光电源SG系列光伏逆变器的智能运维具有重要参考价值。研究发现的Na离子扩散导致饱和电流增加、CdS/CIGS界面缺陷引起漏电流上升等退化机制,可指导iSolarCloud平台优化CIGS组件的故障诊断算法,通过监测Voc衰减特征实现早期预警。对于MPPT控制策...
宽禁带溴化物钙钛矿太阳能电池中的高开路电压:空穴传输材料的作用
High open-circuit voltage in wide-bandgap bromide perovskite solar cells: the role of hole transport materials
Mohammad Istiaque Hossain · Puvaneswaran Chelvanathan · Qingyang Liua · Brahim Aiss · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299
摘要 我们报道了基于介孔TiO₂的宽禁带溴化物钙钛矿(FAPbBr₃)太阳能电池的制备与表征,该器件分别采用芴-二噻吩(fluorene-dithiophene,FDT)和spiro-OMeTAD作为空穴传输材料(HTMs)。器件的制备采用与光谱学研究样品相同的工艺流程,以确保材料沉积和界面质量的一致性。在标准一太阳光照条件下进行的电流-电压(I-V)测试显示出良好的光伏性能:使用spiro-OMeTAD的器件实现了6.7%的功率转换效率(PCE),其开路电压Voc为1.40 V,短路电流密度J...
解读: 该宽带隙溴化物钙钛矿电池技术实现1.40V超高开路电压,对阳光电源SG系列光伏逆变器的高压输入设计具有重要参考价值。其优异的界面质量控制和低非辐射复合损耗机制,可启发我们在1500V系统MPPT优化算法中针对高电压组件特性进行自适应调整。空穴传输材料选择对器件性能的关键影响,与我们功率器件中SiC/...
具有双吸收层的高效钙钛矿异质结太阳能电池用于先进光伏技术
Highly Efficient Perovskite Heterojunction Solar Cell With Dual Absorber Layers for State of Art Photovoltaic Technologies
G. Venkateswarlu · Umakanta Nanda · IEEE Access · 2025年4月
钙钛矿太阳能电池(PSCs)面临不稳定性、高复合损失、电荷传输差和能带排列不佳等问题,限制了其效率与商业化应用。本研究采用MoSe₂作为电子传输层,替代传统的MoS₂,显著改善了与CsPbI₃的导带对齐,增强了红外吸收、载流子迁移率,并优化了能带结构与界面缺陷控制。结合CFTS作为空穴传输层提升器件稳定性,仿真结果显示开路电压达1.40 V,短路电流密度为35.81 mA/cm²,填充因子82.9%,能量转换效率高达41.86%,接近Shockley-Queisser理论极限,为下一代高效稳定钙...
解读: 该双吸收层钙钛矿异质结技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有前瞻价值。41.86%的超高转换效率突破传统晶硅极限,可为1500V高压系统提供更高功率密度输入,优化MPPT算法设计空间。MoSe₂电子传输层改善的能带对齐与界面缺陷控制,启发阳光电源在SiC/GaN功率器件界...
金属有机化学气相沉积反应器内的后退火:一种可扩展的提高InGaAsP太阳能电池效率的方法
Postannealing in Metal–Organic Chemical Vapor Deposition Reactor: A Scalable Method for Improving InGaAsP Solar-Cell Efficiency
Depu Ma · Hassanet Sodabanlu · Meita Asami · Kentaroh Watanabe 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年11月
带隙约为1.05 eV且与InP衬底晶格匹配的InGaAsP太阳能电池,其晶体质量与能量转换效率通常低于其他III-V族化合物半导体太阳能电池。本研究在金属有机化学气相沉积系统内直接实施后续退火处理,显著提升了器件性能。退火后,开路电压和短路电流密度分别提高了38 mV和3.84 mA/cm²。电压损耗分析与时间分辨光致发光结果表明,非辐射复合缺陷减少和载流子寿命延长是性能提升的主因。X射线衍射显示退火样品峰半高宽减小,表明材料组分均匀性改善,归因于退火过程中III族原子的重新分布。低温光致发光...
解读: 该InGaAsP太阳能电池MOCVD后退火技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究中通过退火工艺优化III-V族化合物半导体材料质量、降低非辐射复合损耗的思路,可借鉴至SG系列逆变器中SiC/GaN功率器件的制造工艺优化。特别是退火改善材料组分均匀性、延长载流子寿命的机制,对提升GaN器...
一种可实现功率角四象限运行的构网型变换器暂态稳定性提升方法
A transient stability enhancement method for Grid-Forming converters enabling operation across the four-quadrant range of Power Angle
Armando J. G. Abrantes-Ferreira · Alexandre C. Oliveira · Antonio M. N. Lima · Xiongfei Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
构网型(GFM)变换器在新能源并网中具有广泛应用前景,但其功率角暂态稳定性限制了在严重故障下的性能。现有方法将功率角δ限制在[-90°, 90°]范围内,降低了变换器的利用率。本文针对dispatchable VOC(dVOC)和虚拟同步发电机(VSG)两类GFM方法,提出一种模式自适应的功率角控制策略,可在超弱电网(SCR≈1)下提升大信号同步稳定性。该策略仅依赖本地测量估算δ,在保持输出电压幅值恒定的同时,通过调节有功功率实现四象限范围内的稳定运行。实验与控制器硬件在环结果表明,所提方法在暂...
解读: 该功率角四象限运行技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在超弱电网(SCR≈1)场景下,功率角受限于±90°范围,限制了暂态稳定裕度。该研究提出的模式自适应功率角控制策略可直接应用于ST系列的dVOC和VSG控制模式,通过本地测量实...
Sb合金化Cu2AgBiI6基太阳能电池在高效室内能量收集中的潜力研究
Insights into the potential of Sb alloyed Cu2AgBiI6-based solar cells: For efficient indoor energy-harvesting
Abhishek Kumar · Gaurav Siddharth · Praveen Dwivedi · Sushil Kumar Pandey 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 近年来,室内光伏技术因其能够从室内光源中有效产生电能而受到广泛关注。本研究探讨了一种基于类钙钛矿材料Sb合金化Cu2AgBiI6(CABI-Sb)的室内光伏器件的性能,该器件在B. Al-Anesi等人最近的实验研究中实现了9.53%的功率转换效率。基于先前报道的实验数据,在SCAPS-1D软件中建立了CABI-Sb器件结构(FTO/TiO2/CABI-Sb/Spiro-OMeTAD/Au)的基准模型。在白光LED(WLED)照明条件下,基准模型的参数为:短路电流密度(Jsc)128.2 ...
解读: 该Sb掺杂Cu2AgBiI6钙钛矿材料在室内光伏领域的突破(PCE从9.53%提升至49.31%)为阳光电源室内能量采集场景提供新思路。可应用于iSolarCloud平台的无线传感器节点自供电、储能系统ST系列的室内监测模块、充电桩待机电源等低功耗场景。其宽光谱响应特性与MPPT优化技术结合,可提升...
精确确定现代太阳能电池J0e的挑战:输入参数不确定性的敏感性研究
The Challenges of Accurate J0e Determination on Modern Solar Cells: A Sensitivity Study of Input Parameter Uncertainty
Adrienne L. Blum · Harrison W. Wilterdink · Ronald A. Sinton · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月
载流子复合寿命参数,包括有效寿命(τeff)、发射极饱和电流密度(J0e)和体寿命(τbulk),是硅基光伏器件表征的关键质量指标,并可用于功率损耗分析以指导工艺优化。这些参数通常基于样品的基底厚度和电阻率等输入信息,结合Suns-Voc测量数据提取。本文针对输入参数中厚度与电阻率的不确定性,开展了载流子复合寿命测量的敏感性分析,并提出降低不确定性的最佳实践方法。研究表明,通过超越规格书所提供的精度获取输入参数,可将J0e的不确定度控制在1 fA/cm²以下,从而提高测量结果的可靠性。
解读: 该J0e精确测量技术对阳光电源光伏产业链具有重要应用价值。在SG系列光伏逆变器的组件选型与质量控制环节,精确的载流子复合寿命参数(τeff、J0e、τbulk)可用于评估上游电池片质量,指导MPPT算法优化以匹配不同复合特性的组件。对于PowerTitan储能系统配套的光伏电站,该测量方法可建立电池...
利用多级正向电流偏置在野外电致发光检测中诊断光伏组件的PID
Diagnosing PID in Field Electroluminescence Inspections of PV Modules Using Multilevel Forward Current Biasing
Rodrigo del Prado Santamaría · Gisele A. dos Reis Benatto · Thøger Kari · Aysha Mahmood 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月
通过将退化电池与健康电池的发光情况进行对比,利用电致发光(EL)成像技术可以识别光伏(PV)组件中的电位诱导衰减(PID)现象。在未退化的组件中,电池呈现出一致的辐射复合和发光特性,而PID会改变这些特性,从而产生可测量的差异。本文提出了一种方法,通过在两个不同的电流注入水平下采集EL图像,量化同一组件内退化电池与参考电池之间发光的相对变化。由此得到的指标能够实现PID的自动表征,并减少对主观视觉判读的依赖。该方法还通过多偏置调制技术进行了改进,以适用于日光现场EL检测,该技术在高电流注入和开路...
解读: 该多级正向电流偏置EL诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的智能诊断模块,通过SG系列逆变器的多级电流输出能力,实现现场PID快速识别,提升大型光伏电站的预测性维护精度。该方法与阳光电源MPPT算法优化技术结合,可在不同光照条件下动态调整偏置电流,...
采用spiro-OMeTAD + CNTs作为空穴传输层的卤化铅钙钛矿太阳能电池的光伏性能提升
Improved photovoltaic performance of lead halide perovskite solar cells using spiro-OMeTAD + CNTs as hole transport layer
Not Applicable. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年3月 · Vol.36.0
基于甲基铵铅卤化物(MAPbX3)的钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其在高效光伏应用中的潜力而受到广泛关注。特别是,MAPbI3已被广泛用作PSC制备中的光吸收材料。然而,基于MAPbI3的PSCs的长期稳定性仍然是一个重大挑战。在本研究中,我们报道了使用三种不同的空穴传输材料(HTMs)——P3HT、PTAA和spiro-OMeTAD,并将碳纳米管(CNTs)作为添加剂引入HTM中,制备基于MAPbI3的PSCs。结果表明,采用spiro-OMeTAD + CNTs HTM的PSC表现出优异的光...
解读: 该钙钛矿电池效率提升技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。Spiro-OMeTAD+CNTs空穴传输层使电池PCE达12.49%且稳定性超720小时,为新型光伏组件接入提供参考。其高开路电压(0.97V)和电流密度优化思路可启发我司MPPT算法改进,适配更宽电压窗口。建议iSolarClou...
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