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构网型控制及其在高压无变压器电池储能系统的实验验证
Grid-Forming Control and Experimental Validation for High Voltage Transformerless Battery Energy Storage System
Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
与构网型（GFM）控制相结合的单装置大容量优势，有效助力高压无变压器电池储能系统（BESS）支撑电网频率和电压稳定。然而，故障期间处于限流模式下的变流器的暂态稳定特性及其为电网提供有效支撑的能力，与传统同步电机存在显著差异。因此，本文首先通过理论推导考虑限流模式的虚拟功角曲线，研究了高压和低压故障穿越发生时的暂态同步稳定性问题。然后，提出了应对电网电压跌落和上升时增强暂态同步稳定性的策略，并通过仿真结果进行了验证。此后，提出在功率反馈回路中嵌入自适应增益系数，以提高故障发生时快速低压支撑能力。更...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文展示的高压直挂式储能系统构网型（GFM）控制技术具有重要战略价值。论文聚焦35kV/10MW/5MWh锂电储能工程项目的实际验证，这与我司PowerTitan等大型储能产品的技术路线高度契合，为高压直挂拓扑的工程化应用提供了关键理论支撑。 技术价值方面，构网型...
基于瞬时相位差的低频变压器快速保护方法
Fast Protection Method for Low-Frequency Transformers Based on Instantaneous Phase Difference
Gao Shuping · Quan Zhe · Wu Xinyu · Song Guobing 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
低频变压器是海上风电低频输电系统的关键设备，其故障特性与常规变压器存在显著差异，传统变压器保护方案难以适用。为此，本文提出一种基于瞬时相位差的低频变压器快速保护方法。该方法以差动电流幅值作为保护启动判据，结合低频变压器在不同运行状态下的瞬时相位差特征，构建相应的保护判据。基于PSCAD搭建低频输电系统仿真模型，对所提保护方案进行验证。仿真结果表明，该方法在低频变压器故障时能可靠动作，具有良好的保护性能。
解读: 该研究对阳光电源海上风电变流器和储能系统的保护技术具有重要参考价值。低频变压器保护方法可应用于阳光电源PowerTitan大型储能系统的变压器保护环节，提升系统可靠性。瞬时相位差保护原理可集成到ST系列储能变流器的控制算法中，优化故障检测速度。此外，该技术对完善iSolarCloud平台的故障诊断功...
圆柱形锂离子电池串联电弧的演化规律及诱发失效研究
Study on the evolution laws and induced failure of series arcs in cylindrical lithium-ion batteries
Wenqiang Xu · Kai Zhou · Yalun Li · Bin Gao 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 随着储能与动力电池系统电压等级的提升，电池系统的电气安全问题受到广泛关注。电池系统中因连接松动等电气故障引发的串联电弧问题日益严重。然而，目前针对电池系统中串联电弧的研究仍处于初级阶段。因此，为探究电池相关的电弧灾害问题，本研究搭建了模拟串联电弧故障的实验平台。以正极接线端电弧为重点研究对象，探讨了不同条件下电池相关电弧的演化规律，并分析了其对电池造成的危害效应。结果表明，当系统电压为200 V、电路电流为2C时，不同荷电状态（SOC）的电池均可产生稳定的电弧。同时，电弧可熔穿电池外壳形成...
解读: 该研究揭示的200V系统串联电弧演化规律对阳光电源储能系统安全设计具有重要参考价值。针对ST系列PCS及PowerTitan储能系统,建议在电池簇连接处集成电弧检测算法,通过监测电流波动特征实现早期预警。研究中电弧导致的电池壳体熔穿、电解液泄漏等失效模式,可指导iSolarCloud平台开发基于温升...
钙钛矿材料与太阳能电池的数字化制造
Digital manufacturing of perovskite materials and solar cells
Zixuan Wangabc1 · Zijian Chenbcd1 · Boyuan Wangbc1 · Chuang Wu 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 与已发展了半个世纪的晶硅电池相比，钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光伏转换效率在短短15年内已超过26%，成为当前备受关注的研究热点。然而，传统研究方法在应对钙钛矿材料（PVKs）成分多样、合成复杂以及需精确调控性能等方面面临诸多挑战。本综述系统阐述了钙钛矿材料在数字化制造方面的最新研究进展，重点涵盖实验室自动化、数据驱动的理性设计、高通量实验以及机器学习（ML）算法等方向。首先，论述了实验室自动化在显著提升实验效率与可重复性方面的重要作用；其次，强调了数据驱动方法在指导钙钛矿材料及器件理性...
解读: 钙钛矿电池数字化制造技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。该技术通过机器学习和高通量实验加速新型光伏材料开发,其26%转换效率已接近晶硅电池。阳光电源SG系列逆变器可提前布局钙钛矿电池适配性研究,针对其独特的IV特性优化MPPT算法;iSolarCloud平台可集成数据驱动方法,实现钙钛矿组件...
混合电动汽车集群随机充电行为下的异构聚合控制模型
Heterogeneous Aggregation Control Model for Hybrid EV Clusters with Random Charging Behavior
Xin Wu · Xinyu Jiang · Lijuan Yao · Gangjun Gong · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
随着大量电动汽车无序接入电网，将其聚合为统一系统并调控其功率输出以支持供需平衡具有重要意义。针对混合电动汽车集群参数异构、随机启停带来的聚合与控制难题，本文提出一种聚合控制模型。首先构建异构电动汽车的等效聚合模型，并采用径向基函数（RBF）神经网络辨识等效参数；其次引入随机数量修正机制提升模型精度；最后利用滑模控制实现聚合功率跟踪。仿真验证了模型在不同异构场景下对风电与光伏出力的跟踪能力，结果表明该模型具备良好的控制精度、稳定性和用户舒适性。
解读: 该研究对阳光电源充电桩集群管理和储能系统调度具有重要应用价值。基于RBF神经网络的异构聚合控制模型可优化充电桩群控系统的功率调度算法,提升电动汽车V2G/G2V双向功率控制精度。该技术可应用于阳光电源直流充电桩、ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统,实现充放电功率的精准跟踪控制。特别...
多晶硅/4H-SiC功率异质结在反向偏压应力下场致发射隧穿电流的反常减小
Anomalous Decrease of Field-Emission Tunneling Current for Poly-Si/4H-SiC Power Heterojunction Under Reverse Bias Stress
Hao Fu · Zilong Wu · Xiangrui Fan · Xinyu Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月
首次通过实验验证了低势垒多晶硅（Poly - Si）/4H - 碳化硅（4H - SiC）异质结的可靠性。该异质结分别在 500 A/cm²的正向电流密度和 1 MV/cm 的反向电场下表现出卓越的长期正向导通和反向阻断可靠性，这对于功率应用至关重要。在 1.2 kV 级 4H - SiC 外延层上制备了纯功率异质结，其势垒高度为 0.804 eV，理想因子为 1.026。创新性地发现，异质结反向电流（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/...
解读: 从阳光电源功率半导体器件应用角度来看，这项Poly-Si/4H-SiC异质结技术具有重要的战略参考价值。该研究首次系统验证了低势垒异质结在1.2kV级应用中的长期可靠性，在500A/cm²正向电流密度和1MV/cm反向电场条件下表现出色的稳定性，这直接契合我司光伏逆变器和储能变流器中功率开关器件的工...