Tian Luo · Sitong Chen · Ji Li · Fang Ye 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种采用Al2O3与原位生长GaON复合栅介质的GaN基金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）。该结构通过原子层沉积Al2O3与氮等离子体原位处理形成的高质量GaON界面层，有效抑制了界面态密度。实验结果表明，器件具备稳定的阈值电压（VTH）和显著降低的界面态密度，提升了动态可靠性与开关性能。该方法为高性能GaN功率器件的栅介质优化提供了可行方案。

解读: 该GaN MIS-HEMT栅介质优化技术对阳光电源的高频化产品升级具有重要价值。稳定的阈值电压和低界面态密度特性可显著提升GaN器件在SG系列1500V组串式逆变器和ST系列储能变流器中的开关性能和可靠性。特别是在高频PWM控制场景下,可减少开关损耗,提高系统效率。这一技术可用于优化新一代车载OBC...

Zhi Yue Xu · Xian Sheng Wang · Zhi Xiang Wei · Gui Shan Liu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜的制备及其在p-n异质结二极管中的应用。通过调控氧含量，实现了稳定的p型导电性，薄膜表现出高透光率和宽光学带隙。基于该薄膜构建的p-n异质结二极管展现出良好的整流特性与室温下的近紫外发光，表明其在透明电子器件和深紫外光电器件中具有潜在应用价值。

解读: 该p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜研究对阳光电源的功率器件技术发展具有重要参考价值。其优异的光电特性和宽带隙特征可应用于SiC/GaN功率模块的优化设计，特别是在高温、高频应用场景中。这项技术可用于提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度与效率。对于电动汽车充电桩产品线，该材...

Jiaxu Li · Yin Xu · Ying Wang · Wei Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月

城市电力系统具有高密度关键负荷的特点，亟需提升其韧性。本文提出一种面向极端事件下城市输电系统的孤岛控制方法，以确保系统平滑过渡至孤岛运行。通过构建计及限幅、开关动作和时滞的改进系统频率响应模型，模拟大扰动下的动态频率响应，并将含非线性微分代数方程的频率约束经离散化与线性化转化为线性形式，使优化问题转化为混合整数线性规划。特别研究了离散化方法的选择，并设计两阶段求解策略，通过预设部分整数变量加速大规模问题求解。仿真结果表明，该方法可有效保障孤岛过程中的暂态频率安全与孤岛运行期间节点电压的合理性，且...

解读: 该极端事件孤岛控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究提出的改进系统频率响应模型（含限幅、时滞特性）可直接应用于储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升极端工况下的频率支撑能力。两阶段混合整数线性规划求解方法可集成至iSolarCloud平台，实现城市...

Yang Cao · Wei Gu · Mingwang Xu · Fei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

随着可再生能源和电力电子设备在电力系统中日益普及，电力系统的特性如今由电力电子技术所塑造，这给电磁暂态（EMT）仿真中使用的加速算法带来了新的挑战。在此背景下，本文提炼了插值算法的五个关键技术要点，并提出了一种改进的插值算法。具体而言，采用帕德近似并将其与数值积分方法相结合，建立离散模型以提高精度和稳定性。利用开关定理进行重新初始化，这进一步降低了开关误差，并能更真实地反映开关暂态过程。此外，通过李雅普诺夫稳定性分析从理论上证明了该算法的稳定性。使用改进的插值算法，能够在保持高仿真效率和稳定性的...

解读: 该EMT仿真插值算法对阳光电源电力电子产品开发具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器设计阶段，高精度EMT仿真可准确预测高频开关暂态、谐波特性及并网交互行为，优化SiC/GaN器件开关策略与死区时间设计。对于构网型GFM控制器开发，精确的暂态仿真能验证虚拟惯量响应与故障穿越性能。在电动汽车O...

Mingwang Xu · Wei Gu · Yang Cao · Shuaixian Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

随着大量电力电子设备接入电网，电磁暂态（EMT）仿真技术对电网安全稳定运行至关重要。本文提出一种基于状态变量消去的EMTP型恒定导纳等效建模方法，采用“网络-节点电压-历史电流源”三层架构，通过矩阵分裂和引入输出方程构建低阶等效节点电压方程。该方法具有恒定导纳矩阵、保留内部动态特性、建模流程简洁、计算复杂度低等优点，相较于经典节点消去法更具通用性，适用于模块化电气设备。通过与离线EMT仿真及实验结果对比，验证了该方法在多种工况下均具备高精度与高效率。

解读: 该EMTP型恒定导纳等效建模方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统开发中，该方法可显著提升EMT仿真效率，通过状态变量消去技术降低计算复杂度，加速多机并联系统的暂态特性分析。对于SG系列光伏逆变器，该建模方法可优化1500V系统的电磁兼...

Yihao Yang · Yijun Xu · Wei Gu · Lamine Mili 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

采用详细风电机组模型仿真大规模风电场计算成本高昂，亟需兼顾精度的简化建模方法。针对复杂风速条件与网络结构带来的风电场暂态等值精度难题，本文首次提出一种基于张量分解的聚类方法，通过合理分组捕捉风电场高维动态特征，实现精确降阶建模。首先构建保持时空特性的张量结构数据集，进而设计兼顾稀疏性与平滑性的张量分解策略以提取低维特征并指导聚类；最后定制网络聚合策略降低功率损耗误差。多种布局、故障与风况下的仿真结果验证了该方法的优越性能。

解读: 该张量聚类建模方法对阳光电源的大型储能及风电产品具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan储能系统的多机组协调控制和ST系列储能变流器的群控优化,通过降维聚类提升计算效率。对于风电场接入的储能系统,该方法能更精确地预测风电波动特性,优化储能容量配置和调度策略。技术创新点在于通过张量分解捕捉高...

Mingwang Xu · Wei Gu · Xiaodong Yuan · Huachun Han 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月

电力电子变换器固有的复杂拓扑结构、众多非线性开关器件以及高频特性给实时仿真带来了巨大挑战。本文提出了一种具有 A 稳定性的通用无接口延迟实时仿真方法。引入半步显式解析解来修正接口处受控源的值，克服了传统解析解计算负担大的局限。此外，该方法实现了变换器的并行求解和导纳恒定，与现有技术相比，既具有 A 稳定性，又无接口时延。通过搭建物理原型，并在 OP4610 上进行多种场景的硬件在环（HIL）仿真，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，这项无接口延迟实时仿真技术具有重要的战略价值。该方法通过半步显式解析解修正受控源数值，实现了功率电子变换器的并行求解和恒定导纳特性，同时具备A稳定性和零接口时延，这直接契合了我司在光伏逆变器、储能变流器等核心产品研发中对高精度实时仿真的迫切需求。 在产品开发层面，该技术可...

Enpeng Yan · Panbao Wang · Hao Wang · Wei Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

本文提出了一种具有零输入电流纹波和扩展零电压开关（ZVS）范围的Y源DC-DC变换器（YSC）。通过阻断电容隔离三端耦合电感（TTCI）中的直流电流，确保磁芯无直流偏置，同时实现开关管和二极管的电压钳位，抑制电压振荡。所有开关均工作在ZVS条件下，有效降低开关损耗与电磁干扰。新增辅助支路可消除输入电流纹波，并减小主开关导通时输入电感电流，从而拓展ZVS实现范围。文中深入分析了工作模态，建立了TTCI的等效模型以研究励磁电感对电压增益的影响，并探讨了全功率范围内实现ZVS的条件。最后，通过一台32...

解读: 该Y源DC-DC变换器的零输入电流纹波和扩展ZVS技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，零输入电流纹波可显著降低电池侧电流应力，延长电池寿命，三端耦合电感的无直流偏置设计可减小磁性元件体积；在车载OBC充电机中，全功率范围ZVS实现可提升轻载效率，降低EMI，满足车规级电磁兼...

Xu Zhang · Nikolaos Iosifidis · Yifei Wu · Haiyong Wan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

多电飞机系统中日益提高的功率密度在飞行周期内的过流与故障工况下对电力电子器件的热管理提出了严峻挑战。本文对比研究了液态金属相变材料（PCM）、热电冷却（TEC）和热管三种热管理策略在过流条件下的响应时间尺度与热性能。结果表明，PCM响应时间为秒级，而TEC与热管可达毫秒级。三者相较传统模块均显著降低了热阻，降幅分别为35%、21%和45%。其中热管结构热阻最低，结温降低最显著，且在过流循环测试中有效减小了平均结温和结温波动，延长了器件寿命。

解读: 该过流热管理研究对阳光电源功率模块设计具有重要参考价值。热管方案热阻降低45%、毫秒级响应特性可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的IGBT/SiC模块散热优化，有效应对电网故障穿越、短路保护等过流工况。相比传统风冷方案，热管技术可显著降低结温波动，延长功率器件寿命，提升Powe...

Panbao Wang · Dongxin Guo · Zehua Zhang · Wei Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

针对单级单相高频隔离型矩阵式逆变器（HFIMI）在常规控制下电感峰值电流过高的问题，提出一种无需额外辅助电路的变频移相（VFPS）调制策略。该单级功率变换结构由直流侧全桥逆变器和交流侧矩阵变换器（MC）组成，结合扩展移相、脉宽调制与变频调制形成混合控制策略，实现线性功率调节并简化控制器设计。MC采用高低频交错控制以降低高频导通损耗。所提VFPS策略下，设计了最小电感峰值电流的控制路径，使HFIMI在整个负载范围内实现全软开关运行，效率显著提升。实验搭建500W样机验证了该策略的有效性与可行性。

解读: 该变频移相调制与软开关技术对阳光电源车载OBC充电机和储能变流器具有重要应用价值。文章提出的单级高频隔离拓扑与VFPS策略可直接应用于：1）车载OBC产品线，通过全软开关运行降低高频导通损耗，提升功率密度，满足车载轻量化需求；2）ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，优化电感峰值电流控制路径，降低磁...

Tong Wang · Zhenyu Sun · Zhe Lv · Wei Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

为提高短路故障后风电储能系统的频率响应能力，提出一种协调控制策略。首先，分析了风电储能功率对频率上升阶段频率变化率以及恢复阶段频率极值的影响。基于该分析，引入与频率扰动严重程度相关的可变权重系数，建立用于确定风电储能参考功率的优化模型。随后，评估了风力发电机组在故障穿越和稳态运行期间的调频能力。通过考虑转子能量平衡得出风力发电的参考功率，再将该值与风电储能参考功率进行比较，以确定所需的参考功率。最后，在四机两区域系统和某特定地区的实际系统上进行了仿真。结果表明，所提出的控制策略能有效减小频率波动...

解读: 该风储协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中超级电容与电池的功率分配逻辑可优化ST储能系统的混合储能配置方案，快速惯性支撑由超级电容响应，持续一次调频由电池承担，提升频率响应速度。协调控制机制可集成到阳光电源构网型GFM控制策略中，增强风光...

Yijie Wang · Jingyang Tan · Wei Lu · Shouheng Han 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

随着 LED 光源技术的发展，其输出功率逐渐提高。更高功率的 LED 光源需要更大的散热元件，这对其他组件的效率和尺寸提出了更高要求。LED 驱动电路是照明系统的关键组成部分。为提高效率和工作频率，可采用谐振型变换器电路实现软开关操作，从而减小整体尺寸。本文提出一种矩阵谐振开关电容拓扑结构，以提高 LED 驱动器的功率密度。该设计采用模块化设计方式，可通过快速扩展模块灵活调整输出需求。除了通过扩展模块单元实现输出调节外，本文还基于所提出的拓扑结构提出了一种小范围调节输出电压的方法。无需扩展模块，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的矩阵谐振开关电容LED驱动技术展现了显著的跨领域应用价值。虽然该技术直接针对LED驱动场景，但其核心设计理念与我们在光伏逆变器和储能系统中追求的技术方向高度契合。 该拓扑的核心优势在于通过谐振软开关技术实现高功率密度和高效率，这与阳光电源在逆变器小型化、轻量...

Lei Wu · Fengkai Liu · Shangli Dong · Yadong Wei 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）在空间中的应用受到重离子引发的单粒子烧毁（SEB）和单粒子泄漏电流（SELC）的严重限制，但其损伤机制仍不明确。本研究在不同漏极偏置电压下对SiC MOSFET进行了氪离子辐照。观察到在辐照过程中漏极电流持续增加，表明器件中发生了SELC。通过分析辐照前后SiC MOSFET电气性能的变化，提出SELC的原因可能是器件氧化层受损。利用ERECAD仿真模拟了泄漏路径和损伤机制。通过发射显微镜（EMMI）和透射电子显微镜（TEM）分析对仿真结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于碳化硅MOSFET单粒子泄漏电流退化机制的研究具有重要的战略参考价值。碳化硅功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心组件，其可靠性直接影响产品性能和市场竞争力。 该研究揭示了重离子辐照导致的单粒子烧毁（SEB）和单粒子泄漏电流（SELC）机制，虽然聚焦于航天应用场...

Zhiqi Xu · Wei Jiang · Junbo Zhao · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

电力系统稳定性分析正向数据驱动模式转型。然而，传统集中式数据处理方式在数字化背景下面临计算与通信负担重、数据隐私等问题。为此，本文提出一种基于电力系统拓扑结构的边缘计算框架，利用智能电子设备（IED）的本地计算与通信能力，减轻控制中心负担，推动系统数字化转型。发电机侧的IED作为边缘节点，采集本地区域数据辨识子系统动态模型，并逐步合并相邻子系统模型，最终构建全系统动态模型。该模型分布式存储于各边缘节点，支持并行处理。采用分治策略进行特征值分析，将计算任务递归分解至不同节点组并行执行。算例验证了所...

解读: 该边缘计算框架对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。在大型储能电站场景中，可将小信号稳定性分析任务分布至ST系列储能变流器的本地控制器，利用其IED功能实现分布式动态模型辨识与特征值计算，有效降低集中式云平台的通信带宽和计算负荷。该技术特别适用于多储能单...

Xingye Xu · Kaishun Xiahou · Wei Du · Yang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月

本文提出一种高比例风电接入下的信息物理电力系统（CPPS）连锁故障安全评估方法。首先，建立考虑电力系统信息物理耦合及网络攻击风险的数学模型，并基于马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法构建风电随机模型。在此基础上，提出含风电接入的信息物理电力系统连锁故障模型。为提高连锁故障仿真的准确性，提出一种基于相位估计的线性潮流（PELPF）方法，该方法不仅能使计算精度与牛顿 - 拉夫逊法相当，还能显著提高计算效率并避免收敛问题。此外，基于PELPF方法构建了应对连锁故障中网络攻击的恢复控制模型。最后，引入两个...

解读: 该研究对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。从技术层面，可直接应用于ST系列储能变流器的故障预警与安全防护系统，特别是在大型风储联合项目中的PowerTitan储能系统。研究提出的多阶段动态故障传播模型，有助于优化储能PCS的GFM控制策略，提升系统在高比例风电接入场景下的稳定性。同时，该安...

Panbao Wang · Shenguang Li · Wei Wang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

为解决电网电压跌落故障期间成网型电压源换流器（GFM-VSC）限流方法的稳定性问题，本文提出一种考虑限流算法的暂态稳定性增强方法（TSEM）。该方法通过自适应虚拟阻抗（AVI）限制稳态故障电流，并通过检测电网电压幅值来调整功率参考值，以在电网电压跌落故障期间建立功率曲线的平衡点（EP）。由于该方法在构建平衡点的同时通过降低电压参考值来限制故障电流，因此在故障期间能够保持电压源的运行特性以及功率同步。该方法的另一个显著优点是，无需采样电网电压或测量线路阻抗，仅通过控制器中的变量即可检测电网电压跌落...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的构网型变流器暂态稳定增强方法具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们在高比例新能源接入场景中面临的核心挑战之一，就是如何在电网故障时既保证设备安全又维持系统稳定运行。 该技术的核心创新在于通过自适应虚拟阻抗和功率基准调节的协同作用...

Wei Dai · Jun Xu · Hui Hwang Goh · Tonghui Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

为解决大规模风电系统仿真中的维数灾问题，简化等效模型成为有效手段。近年来，风电场加装储能以增强对低惯量系统的频率支撑，但现有等效模型未考虑储能作用，难以准确反映双馈风机与储能协同下的频率响应特性。本文提出一种计及储能与双馈风机协调控制的小信号等效建模方法，推导了含储能双馈系统的通用频率响应等效表达式，构建了考虑运行状态变化及储能介入功率突变的多机等效模型，并采用改进的两阶段参数辨识方法获取等效参数，精确复现储能动作前后的频率响应过程。通过双区域四机系统中多个大型风电场验证了所提方法的有效性。

解读: 该储能-双馈风机协同频率响应建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的小信号等效模型可直接应用于大规模风储混合电站的控制策略优化，特别是储能介入功率突变时的频率响应特性分析，有助于改进阳光电源储能系统的一次调频和惯量支撑控制算法。两阶段参数辨识方法...

Mingshun Ma · Jianwen Wu · Wei Zhao · Tangjun Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月

永磁同步电机直驱断路器是一种可驱动动触头沿最优轨迹完成分合闸操作的新型伺服技术。针对220 kV真空断路器存在的分闸困难、合闸速度快及负载转矩突变等问题，本文提出一种考虑伺服电机控制的220 kV双断口操作模型。基于断路器分闸特性设计了分闸规划曲线，构建了大功率开关与传动机构的运动学及动力学模型，确定了电机所需的最大转矩、额定容量及性能特征，并在Matlab/Simulink中建立了考虑时变惯量的永磁同步电机模型。提出采用模型预测控制（MPC）与PID相结合的多阶段行程曲线优化控制策略。结果表明...

解读: 该MPC+PID混合控制技术对阳光电源储能系统的高压开关设备具有重要应用价值。220kV断路器的永磁同步电机直驱方案与阳光电源PowerTitan大型储能系统的高压并网开关控制需求高度契合，可解决快速分合闸与负载突变问题。MPC多阶段轨迹优化策略可借鉴应用于ST系列储能变流器的故障穿越与孤岛保护场景...

Shuting Yang · Liuyi Yang · Wei Zhang · Kexin Bi 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 电制氨（PtA）系统在能源储存方面具有多项优势，有助于实现碳中和排放的转型。然而，可再生能源的波动性和间歇性常常导致电力供应与化工生产之间出现时空不匹配的问题。本研究提出了一种将响应面方法与混合整数非线性规划相结合的优化调度框架。响应面模型中提供了描述哈伯-博世工艺的显式公式，这些公式结构简洁、保真度高，有助于确保系统的最优性能。在优化过程中，根据可再生电力、电能及氢气的供给与利用情况对生产能力进行分配。该框架突破了传统单负载生产模型的限制，有效减少了弃电现象，并应对了可再生能源的间歇性问...

解读: 该Power-to-Ammonia优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中的多负荷运行策略与混合整数非线性规划方法,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的能量管理优化,有效解决新能源波动性问题,将弃电率降至0.4%。响应面建模方法可集成至iSolarCloud平台,实现...

Fei Xie · Yonghao Dong · Fa Li · Jiaxing Wei 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

本文提出了一种具有阶梯中心注入（CI）区的两层导电分裂栅 MOSFET（TCSG - CIMOSFET），该器件可提高栅氧化层可靠性并降低栅 - 漏电容（$C_{gd}$）。P 型阶梯 CI 区通过降低最大氧化层电场（$E_{ox}$）来提高器件栅氧化层的可靠性。由于减小了栅 - 漏重叠区域，TCSG - CIMOSFET 的$C_{gd}$较低。此外，TCSG - CIMOSFET 采用了电导调制技术，该技术可增加沟道载流子浓度，从而降低比导通电阻（$R_{on,sp}$）。在 TCAD 仿真...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC的分栅CIMOSFET创新技术具有重要的战略价值。该技术通过引入N型埋层和阶梯式中央注入区，在器件性能上实现了多维度突破，与我司在光伏逆变器和储能变流器领域的核心需求高度契合。 在技术指标层面，该器件将栅氧化层电场强度降低50%，这直接提升了功率器件的...