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客座编辑评述：构网型可再生能源发电的分析与控制
Guest Editorial: Analysis and Control for Grid-Forming Renewable Power Generation
Jiabing Hu · Yuanzhu Chang · Dong Chen · Yongning Chi 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月
本文综述了构网型可再生能源发电系统的分析与控制领域的最新研究进展。通过初步评估与全文同行评审相结合的方式，总结了各篇投稿在技术方法与创新见解方面的贡献，涵盖系统建模、稳定性分析、控制策略设计及实际应用验证等方面，旨在推动高比例可再生能源电网的可靠运行与动态性能提升。
解读: 该构网型可再生能源发电分析与控制研究对阳光电源核心产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可借鉴其系统建模与稳定性分析方法，优化GFM控制策略，提升弱电网支撑能力和多机并联稳定性。对SG系列光伏逆变器，可融合其动态性能提升技术，增强电网适应性和故障穿越能力。...
风氢直连系统的鲁棒功率自平衡控制
Robust Power Self-Balancing Control for Wind-Hydrogen Direct-Connected System
Yanghong Xia · Hanghang He · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
利用风能制氢是可再生能源的重要应用方向，但风电的波动性给风机与电解槽的协调控制带来挑战。本文提出了一种基于直流母线电压信号的风氢协调控制策略，旨在解决风氢功率失配导致的直流母线电压超限问题，实现系统的鲁棒功率平衡。
解读: 该研究关注风氢直连系统的功率平衡，与阳光电源的“风光储氢”一体化战略高度契合。在公司现有的PowerTitan储能系统及电解槽电源产品线中，直流母线电压的稳定控制是实现高效制氢的核心。该鲁棒控制算法可优化阳光电源制氢电源（如PEM/碱性电解槽电源）的动态响应能力，减少对电网的冲击。建议研发团队将此控...
风力发电机直接驱动电解制氢的自适应功率协调控制
Adaptive Power Coordination Control for Electrolysis Hydrogen Directly Driven by Wind Turbines
Hanghang He · Yanghong Xia · Limin Li · Qifan Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对风电与电解槽耦合系统中的功率协调难题，本文提出了一种自适应功率协调控制方法。通过设计风力发电机的动态电压-转速下垂控制，实现了风电波动下的平滑功率调节，有效提升了风氢耦合系统的运行效率与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的风光储氢一体化战略具有重要参考价值。阳光电源在风电变流器及电解槽电源领域已有布局，本文提出的动态下垂控制策略可优化风电制氢系统的功率平滑与响应速度。建议将此控制算法集成至iSolarCloud平台，以提升风氢耦合系统的协同调度能力。此外，该研究可指导公司下一代大功率制氢电源的拓扑优...
一种用于多并网变流器系统的恒定导纳矩阵实时仿真模型
A Real-Time Simulation Model With Constant Admittance Matrix for Multiple Grid-Connected Converters System
Mingwang Xu · Jiyuan Liu · Wei Gu · Yang Cao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
实时仿真（RTS）对于验证构成可再生能源电站骨干的多并网变流器系统至关重要。本文提出了一种利用半步预测-校正方法的多并网变流器系统RTS模型。该模型确保了导纳矩阵的恒定性，并实现了变流器间的无延迟解耦，有效提升了复杂电力电子系统并网仿真的精度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着光储电站规模扩大，多机并联带来的谐振与交互问题日益复杂，传统的仿真方法往往面临计算延迟或矩阵求逆困难。该恒定导纳矩阵模型能显著提升iSolarCloud智能运维平台在电站数字孪生、故障预判及弱电网适应...
基于LMI极点约束的IPT系统参数不确定性鲁棒控制
Robust Control for the IPT System With Parametric Uncertainty Using LMI Pole Constraints
Yanling Li · Hao Du · Zhengyou He · Wei Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
在感应电能传输（IPT）系统中，线圈偏移、负载波动及外部干扰会导致功率波动及性能下降。本文提出一种基于线性矩阵不等式（LMI）极点约束的鲁棒控制方法，旨在解决IPT系统在参数不确定性下的稳定性与性能优化问题，有效抑制系统波动。
解读: 该研究探讨的IPT系统鲁棒控制技术与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术相关性。虽然目前主流充电桩多采用接触式，但无线充电（IPT）是未来高阶充电技术的重要方向。此外，文中涉及的参数不确定性鲁棒控制算法，可迁移至阳光电源的储能变流器（PCS）及双向DC-DC变换器控制策略中，特别是在面对弱电网环境或...
三相四线共模电感分析与高频建模
Analysis and High-Frequency Model of Three-Phase Four-Wire Common Mode Chokes
Yujie Lan · Wei Chen · Qing He · Qingbin Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文针对电磁干扰（EMI）滤波器中的关键组件——三相四线共模电感（4W-CMCs），提出了一种行为模型及参数提取技术。该模型充分考虑了由磁芯材料引起的电感非线性，旨在提升EMI滤波器设计精度及噪声仿真效率，为电力电子系统的电磁兼容性优化提供理论支撑。
解读: 共模电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及大功率充电桩EMI滤波器设计的核心器件。随着功率密度提升和开关频率提高，传统的线性模型已难以满足高频EMI抑制需求。本文提出的非线性高频建模方法，能够显著提升阳光电源在产品研发阶段的EMI仿真精度，减少样机调试次数，缩短研发周期。建议研发...
一种增强型孤岛微电网无功、不平衡及谐波功率分配方案
An Enhanced Islanding Microgrid Reactive Power, Imbalance Power, and Harmonic Power Sharing Scheme
Jinwei He · Yun Wei Li · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
针对孤岛微电网中功率分配不准确的问题，本文提出了一种通过在线虚拟阻抗调节的增强型下垂控制方法。该方法在传统有功-频率下垂控制中引入了与分布式电源（DG）无功、不平衡及谐波功率相关的项，通过捕捉瞬态有功功率变化，实现了微电网在复杂负载条件下的精确功率分配与电能质量优化。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（Grid-forming）逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。在微电网或弱电网应用场景下，该控制策略能显著提升PCS在非线性负载及不平衡负载下的输出电能质量。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台下的高级...
串联电池组并联谐振开关电容均衡器设计
Design of Parallel Resonant Switched-Capacitor Equalizer for Series-Connected Battery Strings
Lizhou Liu · Ruikun Mai · Bin Xu · Wenbing Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
传统纯开关电容均衡器存在浪涌电流大、均衡速度慢的问题。本文提出一种用于串联电池组的自动并联谐振开关电容均衡器（PReSCE），利用谐振开关电容消除浪涌电流。并联ReSC变换器不仅能在低开关频率下最小化输出阻抗，还显著提升了均衡效率。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的储能系统业务（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）。电池组的一致性是影响储能系统寿命与可用容量的关键，传统的均衡方案往往面临发热大、效率低的问题。该研究提出的并联谐振开关电容方案，通过消除浪涌电流和降低输出阻抗，能够显著提升BMS（电池管理系统）的均...
一种用于生物医学植入物的单开关且参数不敏感的电容式电力传输系统
A Single-Switch and Parameter-Insensitive Capacitive Power Transfer System for Biomedical Implants
Dingyuan Tang · Wei Zhou · Feng Xiao · Yifei Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种用于有源生物医学植入物的非谐振电容式电力传输系统。该系统利用生物组织作为四板耦合器的介电介质，借鉴Zeta变换器拓扑，在保持物理隔离的同时消除了对谐振的依赖，实现了参数不敏感性和单开关控制。
解读: 该研究聚焦于微功率、生物植入式场景的非谐振电容耦合技术，与阳光电源目前主营的GW级光伏逆变器、兆瓦级储能系统（PowerTitan/PowerStack）及大功率充电桩业务在功率等级、应用场景及技术路径上存在显著差异。虽然其提出的参数不敏感控制策略在电力电子拓扑研究中具有学术价值，但目前难以直接应用...
利用双接口变换器协调控制实现微电网电压与电流谐波的同时补偿
Simultaneous Microgrid Voltage and Current Harmonics Compensation Using Coordinated Control of Dual-Interfacing Converters
Jinwei He · Beihua Liang · Yun Wei Li · Chengshan Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
随着分布式发电单元在低压配电网的普及，利用多功能接口变换器补偿非线性负载谐波电流成为研究热点。本文分析指出，仅依靠单一分布式电源接口变换器补偿本地负载谐波可能导致供电电压谐波放大。为此，文章提出了一种双接口变换器协调控制策略，通过协同工作有效实现微电网电压与电流谐波的同时补偿，提升电能质量。
解读: 该研究对于阳光电源的微电网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器应用于复杂弱电网或微电网场景时，负载谐波往往导致电能质量恶化。本文提出的双接口协调控制策略，可优化阳光电源PCS的控制算法，通过多台设备协同抑制谐波，避免单机补偿带来的电压畸变。建议研发团队将其应用于i...
一种用于直流微电网的低损耗动态可重构电池拓扑
A Low-Loss Dynamically Reconfigurable Battery Topology for DC Microgrid Applications
Jin Zhu · Zhicheng Liu · Xu Yang · Lixin Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
动态可重构电池（DRB）技术能有效解决储能系统中的不平衡问题，但其所需的额外开关会引入显著损耗。本文提出了一种适用于直流微电网的DRB拓扑，旨在通过优化电路结构进一步降低开关损耗，提升系统整体效率。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。目前大型储能系统面临电池簇间不一致性导致的容量衰减和效率损失问题，DRB技术通过动态重构可实现电池组的高效均衡，延长系统寿命。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能单元中的应用，通过降低开关损耗提升PCS的整体转...
一种具有未知负载电导的电力变换器无传感器控制状态观测器
A State Observer for Sensorless Control of Power Converters With Unknown Load Conductance
Wei He · Mohammad Masoud Namazi · Tao Li · Romeo Ortega · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文研究了具有未知负载电导的电力变换器无传感器控制问题。提出了一种基于降阶广义参数估计的观测器（GPEBO），用于重构不可测状态并估计系统的未知负载电导。该观测器具备有限时间收敛（FTC）等优良特性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在无传感器控制架构下，通过GPEBO观测器实时估计负载电导，可有效降低电流传感器成本并提升系统鲁棒性。特别是在离网运行或微网应用场景中，该算法能显著增强系统在负载突变时的动态响...
实际运行条件下质子交换膜燃料电池
PEMFC）的水故障诊断：基于高频阻抗特征
Zhongbao Wei · Hao Shi · Zhekang Dong · Caizhi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
质子交换膜燃料电池（PEMFC）在实际应用中，水故障会显著降低系统性能。由于水故障的复杂性及其状态区分难度大，高功率电堆的故障诊断极具挑战。本文提出了一种基于高频阻抗特征的诊断方法，旨在实现对PEMFC水故障的精准识别与诊断。
解读: 阳光电源已布局氢能业务（如电解槽电源及系统集成）。虽然本文聚焦于燃料电池（PEMFC），但其提出的基于高频阻抗的故障诊断技术，对于电解槽（PEM/ALK）的健康状态监测、膜堆性能衰减分析及系统可靠性提升具有重要的参考价值。建议研发团队关注该阻抗分析方法，将其迁移至电解槽电源的在线监测系统中，通过实时...
一种风电集成多端高压直流系统的改进自适应协调控制
An Improved Adaptive Coordination Control of Wind Integrated Multi-Terminal HVdc System
Qingqing Yang · Jun Shen · Jianwei Li · Hongwen He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
随着可再生能源渗透率提升及电力电子设备广泛接入，系统惯量降低，对多端高压直流（MTdc）系统的稳定性构成挑战。本文提出一种改进的自适应预测控制策略，通过多目标优化协调直流电压、交流频率及各终端间的功率分配，有效提升系统稳定性。
解读: 该研究关注高比例可再生能源接入下的系统稳定性与多目标协调控制，与阳光电源的风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan）业务高度契合。随着电网惯量降低，阳光电源的变流器需具备更强的弱电网支撑能力。建议将该自适应预测控制算法应用于风电变流器及大型储能PCS的控制策略优化中，提升在多端直流输电场景下...
双发射单接收电容式电能传输系统在耦合偏移下的效率提升方法
Efficiency Improvement Under Coupler Misalignment for Dual-Transmitter and Single-Receiver Capacitive Power Transfer System
Cheng Jiang · Bin Wei · Chong Xu · Xiaokang Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种在耦合偏移条件下提升双发射单接收电容式电能传输（CPT）系统效率的方法。文章建立了包含发射、接收及屏蔽极板的十板式双发射电容耦合器模型，并对双发射CPT系统的等效电路进行了深入分析，研究了系统参数与偏移状态下的传输特性关系。
解读: 该技术属于无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的主流业务聚焦于有线光伏逆变器和储能系统，但电容式电能传输（CPT）作为一种高功率密度、低成本的无线充电技术，在未来电动汽车充电桩（EV Charger）业务中具有潜在的差异化竞争优势。该研究针对耦合偏移的效率优化方案，可为阳光电源研发下一代非接...
基于双向器件的多端口固态断路器拓扑
Multiport Solid-State Circuit Breaker Topology Based on Bidirectional Devices
Jin Zhu · Hao Yang · Xu Yang · Songming He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
固态断路器（SSCB）具备响应快、无电弧、寿命长等优势，适用于直流配电系统保护。然而，在多端口场景下，传统SSCB拓扑存在器件数量多、体积大、导通损耗高及成本增加等问题。本文提出了一种基于双向器件的多端口SSCB拓扑，旨在优化系统集成度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压直流化发展，多端口直流保护的需求日益增长。该拓扑通过减少器件数量降低损耗，有助于提升阳光电源储能PCS的功率密度和系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在直流汇流排保护中的应...
一种高效率快速瞬态双滞环控制负载点变换器
A High-Efficiency Fast-Transient Double Hysteretic Control Point-of-Load Converter
Yuchen He · Yue Li · Wei Shu · Joseph S. Chang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
随着便携式设备日益复杂，对其电源管理在高效率和快速瞬态响应方面提出了更高要求。本文提出了一种具有双滞环控制的负载点（PoL）变换器，在保持优异瞬态性能的同时，实现了全负载范围内更高的功率转换效率。
解读: 该文献探讨的负载点（PoL）变换器主要应用于消费电子或小型嵌入式电源管理，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、风电变流器）在功率等级和应用场景上存在差异。然而，其提出的‘双滞环控制’策略在提升变换器瞬态响应和轻载效率方面的思路，可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台配套的嵌入式控制板...
一种降低感应电能传输系统多层线圈位移电流损耗的改进补偿方法
An Improved Compensation Method Reducing Displacement Current Loss for Multilayer Coils in IPT System
Yiming Zhang · Hao Cheng · Yang Chen · Bo Luo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
多层线圈常用于提升感应电能传输（IPT）系统的功率密度，但会产生层间位移电流（IDC）损耗，降低传输效率。本文建立了多层线圈IDC损耗的通用数学模型，并提出了一种改进的补偿方法以有效降低该损耗，提升系统整体效率。
解读: 该研究关注高功率密度下的线圈损耗优化，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率无线充电技术的发展，提升线圈效率是实现高效率充电的关键。建议研发团队关注该数学模型在紧凑型磁耦合机构设计中的应用，以优化充电桩内部功率传输模块的散热与效率表现。此外，该技术对于提升储能系统或光伏逆变器内部高频...
无电流传感器锂离子电池负载电流与荷电状态联合估计
Load Current and State-of-Charge Coestimation for Current Sensor-Free Lithium-Ion Battery
Zhongbao Wei · Jian Hu · Hongwen He · Yang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对便携式电子设备及智能电池中电流传感器安装受限的问题，本文提出了一种无需电流传感器的锂离子电池负载电流与荷电状态（SOC）联合在线估计方法，有效降低了电池管理系统的硬件复杂性与成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有重要意义。通过去除电流传感器，不仅能降低BMS硬件成本，还能提升系统在极端环境下的可靠性。在大型储能电站中，该算法可作为冗余备份，在传感器故障时保障系统安全运行。建议研发团队评估该算法在BMS中的集成可行性，特...
具有可扩展电场耦合器对的CPT系统设计与分析
Design and Analysis of a CPT System With Extendable Pairs of Electric Field Couplers
Wei Zhou · Qiao Gao · Ruikun Mai · Zhengyou He 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对不同功率等级无线电能传输的需求，本文提出了一种通过模块化方法利用多个电场耦合器进行扩展的电容式电能传输（CPT）系统。文章详细分析了一种具有四对耦合板的双输入双输出（DIDO）系统，旨在实现功率容量的灵活扩展。
解读: 该研究探讨的电容式无线电能传输（CPT）技术主要应用于电动汽车无线充电领域。虽然阳光电源目前在电动汽车充电桩领域以有线快充为主，但随着无线充电技术的商业化潜力提升，该模块化扩展架构可作为未来研发高功率、柔性无线充电解决方案的技术储备。对于阳光电源而言，该技术可关注其在电动汽车充电桩产品线中的潜在应用...
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