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电力电子系统实时仿真的并行处理方法
A Parallel Approach to Real-Time Simulation of Power Electronics Systems
Andrea Benigni · Antonello Monti · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种专为实时执行设计的并行仿真方法。该方法具有高度的可并行性和可扩展性,且仿真执行时间完全可预测,这对实时系统至关重要。文中定义了该方法的稳定性条件,并展示了如何通过定义适当的流变量注入来扩展该方法。
解读: 该并行仿真方法对阳光电源的研发具有重要价值。在PowerTitan储能系统及组串式逆变器的开发中,实时仿真(如HIL测试)是验证复杂控制策略(如构网型GFM、虚拟同步机VSG)的关键环节。该方法通过提升仿真计算的可预测性和可扩展性,能显著缩短高功率密度电力电子产品的开发周期,提高iSolarClou...
肖特基p-GaN栅极功率HEMT的正向阈值电压漂移:对温度、偏置和栅极漏电流的依赖性
Positive VTH Shift in Schottky p-GaN Gate Power HEMTs: Dependence on Temperature, Bias and Gate Leakage
Nicola Modolo · Carlo De Santi · Sebastien Sicre · Andrea Minetto 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文深入分析了增强型肖特基p-GaN栅极HEMT器件中正向阈值电压的不稳定性。通过定制的测试平台,研究了从微秒到数百秒时间跨度内,阈值电压漂移与电压、温度及栅极漏电流之间的依赖关系,为理解宽禁带器件的长期可靠性提供了关键数据支持。
解读: GaN器件作为下一代功率半导体,在阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中具有极高的应用潜力,能显著提升功率密度和转换效率。本文研究的p-GaN栅极不稳定性是制约其大规模商业化应用的关键可靠性问题。建议阳光电源研发团队关注该漂移特性对逆变器长期运行中驱动电路设计及开关频率优化的影响,特别是在高温...
电磁脉冲诱导的GaN HEMT功率放大器失效分析
Electromagnetic Pulse Induced Failure Analysis of GaN HEMT Based Power Amplifier
Lei Wang · Changchun Chai · Tian-Long Zhao · Feng Wei 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文揭示了基于商用GaN HEMT的功率放大器(PA)模块在注入高功率电磁脉冲(EMP)后的性能退化及物理失效机制。通过系统性的阶梯脉冲注入实验,监测S参数等关键指标,确定了PA模块的退化与失效阈值。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用潜力巨大。本文探讨的电磁脉冲(EMP)诱导失效机制,对提升公司功率模块在复杂电磁环境下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注宽禁带半导体在极端环境下的可靠性边界,优化驱动电路的抗干扰设计,以确保在iSolarCloud...
通过给体取代策略调控锌卟啉基空穴传输材料的光伏参数
Tuning the photovoltaic parameters of ZnII porphyrin-based hole-transport materials by donor substitution strategy
Xueling Zhang · Kaiyan Zhang · Minmin Chen · Peng Song 等5人 · Solar Energy · 2025年5月 · Vol.292
我们采用量子化学方法对具有前景的实验分子MDA4(以Zn II卟啉环为核心,二芳胺为给体)以及基于该分子通过给体基团取代设计的分子(命名为MDA4-Z1、MDA4-Z2和MDA4-Z3)进行了理论研究,研究内容包括几何结构、电子性质、激发态性质及空穴迁移率等。研究结果表明,所设计的分子均具有优异的光吸收性能,有利于提高分子的短路电流密度。这些分子还表现出良好的电荷转移性能。与实验分子MDA4相比,所设计分子的最大吸收峰波长均发生蓝移。分子MDA4-Z1和MDA4-Z3的溶解性与实验分子MDA4相...
解读: 该卟啉基空穴传输材料研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。MDA4-Z3分子展现的高空穴迁移率和优异光吸收特性,可启发组件端材料优化,提升光电转换效率和短路电流密度。其蓝移吸收特性有助于拓宽光谱响应范围,配合MPPT算法可实现更精准的最大功率点跟踪。该分子设计的供体取代策略为提升光伏系统...
仅使用位置反馈的永磁步进电机非线性增益位置控制
Nonlinear Gain Position Control Using Only Position Feedback for Permanent Magnet Stepper Motors
Wonhee Kim · Youngwoo Lee · Donghoon Shin · Chung Choo Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种针对永磁步进电机的鲁棒非线性位置控制方案。通过换相方案将系统函数与外部扰动合并,构建了包含位置、速度和加速度的单输入单输出模型。设计了一个增强型观测器,用于实时估计位置、速度、加速度及扰动,实现了高精度的位置控制。
解读: 该文献探讨的永磁步进电机非线性控制及扰动观测器技术,主要应用于精密驱动领域。虽然阳光电源的核心业务(光伏逆变器、储能系统、充电桩)主要涉及电力电子变换器(如DC-DC、DC-AC),而非步进电机驱动,但其提出的“扰动观测器”和“非线性鲁棒控制”算法思想,可借鉴于阳光电源iSolarCloud智能运维...
直流微电网的动态事件触发分布式二次控制
Dynamic Event-Triggered Distributed Secondary Control of DC Microgrids
Yang-Yang Qian · Abhiram V. P. Premakumar · Yan Wan · Zongli Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文研究了直流微电网的分布式二次控制问题,提出了一种动态事件触发机制。通过在物理层和信息层采用不同的图拓扑结构,该机制有效降低了微电网中各变换器间的通信负担,并避免了芝诺行为(Zeno behavior),为实现分布式控制提供了高效的通信策略。
解读: 该研究提出的动态事件触发控制策略对于阳光电源的微电网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统以及工商业微电网应用中,分布式控制能显著提升系统的灵活性与鲁棒性。通过引入事件触发机制,可以有效降低iSolarCloud平台与现场PCS设备间的通信带宽占用,提升大规...
基于复变量设计的构网型逆变器功率控制
Complex Variable Design for Power Control of Grid-Forming Inverter
Xiangjun Quan · Dale Li · Zhixiang Zou · Qinran Hu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
由于耦合的高阶系统特性,构网型(GFM)逆变器的功率环路与解耦控制分析与设计较为复杂,传统方法通常采用双输入双输出模型分别设计有功与无功功率控制。本文提出一种复功率-相角(CPPA)模型,将其构建为单输入单输出系统,并在此基础上设计复功率控制器。所提控制框架通过降阶的复数传递函数统一实现有功与无功功率的解耦控制,显著提升GFM逆变器功率控制的动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的鲁棒性与优越性。
解读: 该复变量功率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。所提CPPA模型将双输入双输出系统降阶为单输入单输出复数传递函数,可显著简化阳光电源储能系统的功率环路设计流程,提升有功无功解耦控制性能。该方法特别适用于弱电网场景下ST系列产品的快...
一种用于电池对电池无线充电的可重构双向无线功率收发器
A Reconfigurable Bidirectional Wireless Power Transceiver for Battery-to-Battery Wireless Charging
Mo Huang · Yan Lu · Rui P. Martins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种单片可重构双向无线功率传输(WPT)收发器,首次采用CMOS工艺设计。该技术旨在以最低的额外成本实现设备间的无线充电功能,适用于手机、可穿戴设备及低功耗传感器节点等多种电池对电池(B2B)充电场景。
解读: 该技术主要针对消费电子领域的微功率无线充电,与阳光电源目前聚焦的兆瓦级光伏逆变器、工业储能系统(PowerTitan/PowerStack)及大功率电动汽车充电桩业务存在显著差异。虽然其双向功率传输和可重构电路拓扑在学术上具有前瞻性,但目前在阳光电源的高压、大功率电力电子产品线中应用有限。建议关注该...
参数失配下具有保证动态响应的表贴式永磁同步电机自适应控制
SPMSM Adaptive Control With Guaranteed Dynamic Response Under Parameter Mismatch
Jiong Li · Yao Sun · Hanbing Dan · Xing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对转动惯量失配影响表贴式永磁同步电机(SPMSM)动态性能的问题,本文提出了一种具有不变闭环极点的自适应速度控制器。通过设计满足持续激励条件的自适应律,该方法在参数失配情况下仍能保证电机获得预期的动态响应。
解读: 该研究聚焦于电机驱动的鲁棒控制算法,虽然阳光电源的核心产品线以光伏逆变器和储能PCS为主,但该控制理论在风电变流器及电动汽车充电桩的功率模块驱动控制中具有参考价值。特别是在风电变流器中,电机侧的参数辨识与鲁棒控制对于提升变流器在复杂工况下的响应速度至关重要。建议研发团队关注该自适应控制策略在提升系统...
基于自适应体偏置技术的数字LDO稳压器以改善瞬态响应
Adaptive body biasing technique based digital LDO regulator for transient response improvement
Kartikay Mani Tripathi · Madhav Pathak · Sanjeev Manhas · Anand Bulusu · Solid-State Electronics · 2025年10月 · Vol.228
摘要 本文提出一种自适应体偏置(ABB)技术,用于在负载电流需求发生阶跃增加时改善数字低压差稳压器(DLDO)的瞬态响应性能。所提出的ABB技术能够检测输出电压的下冲,并动态调节DLDO开关阵列中pMOSFET的体偏置电压,从而降低其阈值电压,提升电流供给能力,以更好地满足瞬态负载需求。在28 nm FDSOI(RVT)工艺下设计并仿真的集成ABB技术的DLDO结果显示,与未采用ABB技术的DLDO相比,峰值输出电压下冲和恢复时间分别减少了21.23%和41.13%。为验证该方法在体硅CMOS工...
解读: 该自适应体偏置DLDO技术对阳光电源电动汽车驱动系统和储能变流器具有重要应用价值。在ST系列PCS和车载OBC充电机中,负载瞬态响应直接影响系统稳定性。该技术通过动态调节体偏置降低阈值电压,可使电压下冲减少21%、恢复时间缩短41%,有效提升SiC/GaN功率器件驱动电路的瞬态性能。可应用于Powe...
基于两级滞环的单相三电平逆变器滑模控制
A Two-Level Hysteresis-Based Sliding Mode Control for Three-Level Single-Phase Inverters
Víctor Repecho · Abel Borràs · Domingo Biel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种用于单相三电平逆变器的滑模控制策略。通过设计简单的一阶滑模控制器来调节输出电压,并利用对称的两级滞环比较器实现控制。该方法通过动态调整滞环带宽,有效限制了逆变器的开关频率,从而实现了优异的电压调节性能。
解读: 该研究提出的滑模控制策略与阳光电源的户用及工商业组串式逆变器产品线高度相关。三电平拓扑是提升逆变器效率和减小滤波电感体积的关键技术,而滑模控制相比传统PID控制具有更强的鲁棒性和动态响应能力。通过动态调整滞环带宽来限制开关频率,有助于在保证电能质量的同时,进一步优化EMI性能并降低开关损耗。建议研发...
一种用于低压小电流能量收集系统的接口电路
An Interface Circuit for Low-Voltage Low-Current Energy Harvesting Systems
Enrico Dallago · Alessandro Lazzarini Barnabei · Alessandro Liberale · Piero Malcovati 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种用于匹配低功耗、低电压能量收集器与通用电子负载的接口电路。该电路包含电源管理单元、稳压单元及储能模块。通过低漏电流电容存储能量,并进行电压转换以匹配负载特性,实现循环供电。
解读: 该文献关注微功率能量收集与低压接口电路,与阳光电源目前主营的大功率光伏逆变器及工商业/电网侧储能系统(如PowerTitan、PowerStack)在功率等级上差异较大。然而,该技术中涉及的低漏电储能管理与微功耗电源管理技术,可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点、无线通信模块...
一种基于钳位电路的高频飞跨电容多电平逆变器电压测量系统
A Clamping-Circuit-Based Voltage Measurement System for High-Frequency Flying Capacitor Multilevel Inverters
Georgios Kampitsis · Efstratios I. Batzelis · Paul D. Mitcheson · Bikash C. Pal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
随着高频飞跨电容(FC)多电平逆变器在提升功率密度方面的应用日益广泛,对其电压监测系统的紧凑性、响应速度及精度提出了更高要求。本文设计并开发了一种新型FC电压测量系统,通过对逆变器开关节点的精确采样,实现了高效的电压监测。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升,多电平拓扑(如NPC或飞跨电容结构)在提高效率和减小磁性元件体积方面优势显著。该测量系统提出的高精度、紧凑型电压监测方案,有助于解决多电平拓扑中电容电压平衡控制的难点,提升逆变器在极端工况下的可...
正则化Benders分解在高性能容量扩展模型中的应用
Regularized Benders Decomposition for High Performance Capacity Expansion Models
Filippo Pecci · Jesse D. Jenkins · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文研究电力容量扩展模型,该模型通过最小化投资与运行成本来优化投资与退役决策。为支持规划与政策制定,模型需包含详细的运行约束、时序耦合条件、多种气象与需求情景,并考虑离散的投资决策,导致大规模混合整数优化问题,难以被通用求解器处理。为此,本文采用定制化的Benders分解方法,适用于多阶段、随机运行场景、时序政策约束及多日储能与水库水电资源的复杂模型。通过多个案例研究评估了多种水平集正则化策略以加速收敛,结果表明,选择可行域内部规划决策的正则化方案性能优越,显著提升高分辨率混合整数规划问题的计算...
解读: 该正则化Benders分解算法对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。在新能源电站容量规划中,该方法可高效求解包含ST储能变流器、SG光伏逆变器的混合整数优化问题,处理多日储能时序耦合约束和多气象场景。具体可应用于:1)PowerTitan储能系统的容量...
基于无源性的构网型多逆变器电站稳定性控制
Passivity-Based Control for the Stability of Grid-Forming Multi-inverter Power Stations
Ming Li · Enjun Liu · Hua Geng · Yongtao Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
现有并网逆变器在面对电网非线性变化时会遇到稳定性问题,当前的解决方案难以有效应对复杂的电网环境。我们提出一种基于无源性的控制策略,以提高构网型多逆变器电站的稳定性和动态性能,从而应对这些挑战。从能量重塑的角度设计的内环,确保了逆变器输出的稳定性。采用微分无源性设计的外环,显著增强了对扰动的响应能力,并在多台逆变器并联运行时无需通信即可确保功率分配和相位同步。非线性扰动观测器估计并网点的非线性扰动,并将此信息反馈到内环进行参数补偿。我们基于李雅普诺夫稳定性准则证明了整个控制器的无源性。这确保了电站...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于无源性控制的构网型多逆变器协同控制技术具有重要的战略价值。随着我司在全球光伏逆变器和储能系统市场份额的持续扩大,大规模新能源电站面临的电网稳定性问题日益凸显,该技术为解决这一核心痛点提供了系统性方案。 该技术的核心创新在于三层协同控制架构:能量重塑的内环控制确保单...
用于植入式心脏泵的具有分段线圈发射器的中距离无线电能传输
Intermediate Range Wireless Power Transfer With Segmented Coil Transmitters for Implantable Heart Pumps
Sai Chun Tang · Tian Le Tim Lun · Ziyan Guo · Ka-Wai Kwok 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
在无线电能传输系统中,发射线圈尺寸的变化会导致传输距离和对准灵敏度的显著差异。研究发现,增大线圈的内外径可获得更广的传输范围和更低的对准灵敏度。据此,开发了一种嵌入背心的大型线圈(24×30 cm²)用于植入式心脏泵供电。
解读: 该文献研究的是微功率、近场无线电能传输技术,主要应用于生物医学植入设备,与阳光电源的核心业务(光伏逆变器、储能系统、风电变流器、充电桩)在功率等级、应用场景及技术路径上存在显著差异。阳光电源目前的充电桩业务主要聚焦于高压大功率的有线传导充电,该文献的无线传输技术在短期内无法直接应用于现有产品线。建议...
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...
PV Segmenter:一种频率引导的边缘感知网络用于遥感影像中的分布式光伏分割
PV Segmenter: A frequency-guided edge-aware network for distributed photovoltaic segmentation in remote sensing imagery
Siyuan Wanga · Zhenfeng Shaoa · Dongyang Houb · Bowen Caic · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393
准确地利用遥感影像定位和测量分布式光伏(PV)系统的规模,对于评估装机容量和预测太阳能发电潜力至关重要。然而,现有的光伏提取方法主要依赖于空间域学习策略,难以捕捉小规模光伏系统复杂的边界和细微结构特征。本文提出PV Segmenter,一种频率引导的边缘感知网络,通过引入频域学习机制来提升分布式光伏系统中的边缘检测与模式识别能力。具体而言,设计了一种频率增强型边缘检测模块,利用频域解耦技术提取与光伏边界相关的边缘语义信息;随后,边缘引导的特征判别模块将边缘线索注入多层级语义特征中,以优化结构语义...
解读: 该频域引导的分布式光伏识别技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过遥感影像精准定位小型光伏系统边界,可增强SG系列逆变器的分布式电站资产管理能力,优化MPPT算法对复杂屋顶场景的适配性。边缘检测模块可辅助PowerTitan储能系统进行区域发电潜力评估,支撑虚拟电厂的容...
面向孤岛多母线微电网的分布式多母线电压调节与自适应无功功率分配控制
Distributed Control for Multibus Voltage Regulation and Adaptive Reactive Power Sharing in Islanded Microgrids
Lei Huang · Wei Sun · Weitao Li · Qiyue Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对孤岛多母线微电网中母线电压越限与分布式电源无功功率分配失配问题,提出一种基于动态极值一致性算法与分布式观测器的协同控制策略,实现全母线电压约束内调节与自适应无功功率共享,并通过HIL与Simulink验证其有效性。
解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型微电网场景下的核心需求,尤其适用于PowerTitan大型储能系统及ST系列PCS在孤岛光储微电网中的电压/无功协同调控。其分布式一致性算法可嵌入iSolarCloud智能平台实现多站点协同,提升光储一体化系统在离网、黑启动及弱电网场景下的电压支撑能力;建议在Power...
揭示针对$N-1$安全电力系统的负载篡改攻击:一种稀有事件采样方法
Uncovering Load-Altering Attacks Against $N-1$ Secure Power Grids: A Rare-Event Sampling Approach
Maldon Patrice Goodridge · Subhash Lakshminarayana · Alessandro Zocca · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
针对大量基于物联网的高功率设备(如智能电动汽车充电站)的变载攻击(LAA)可能会严重扰乱电网运行。在本研究中,我们旨在揭示可能造成严重影响的变载攻击的时空特征。这一问题颇具挑战性,因为现有的保护措施,如旨在使电力系统能够抵御单个组件故障的 $N - 1$ 安全性,在很大程度上也能使系统对负载变化具有恢复能力。因此,那些能导致网络故障的、经过精心策划注入的负载扰动可被视为“罕见事件”。为此,我们采用一种罕见事件采样方法来揭示在电力网络中时空分布的变载攻击。这种采样方法的关键优势在于能够从具有不连续...
解读: 该负载篡改攻击防护研究对阳光电源充电桩产品线具有重要安全价值。研究揭示的协调性负载攻击风险直接关联智能充电桩的并网安全性。建议在充电桩控制系统中集成异常负载检测算法,通过监测充电功率突变模式识别潜在攻击行为。可将稀有事件采样方法应用于iSolarCloud云平台,建立充电站集群的安全态势感知系统,实...
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