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多车辆与牵引网交互系统稳定性分析及振荡责任识别
Multiple Vehicles and Traction Network Interaction System Stability Analysis and Oscillation Responsibility Identification
Xiangyu Meng · Qiao Zhang · Zhigang Liu · Guiyang Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对轨道交通中车辆与牵引网间的电气不兼容导致的系统失稳及振荡过电压问题，探讨了基于阻抗的频域分析方法。针对现有建模方法在精确解析模型获取上的局限性，提出了改进的稳定性分析与振荡源定位策略，以提升复杂电力电子交互系统的运行稳定性。
解读: 该研究关注电力电子设备与电网交互引发的振荡问题，这对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。随着光储系统渗透率提高，设备与电网的谐振风险增加，文中提到的阻抗建模与振荡责任识别技术，可优化阳光电源iSolarCloud平台的故障诊断算法，并指导构...
强耦合同轴三线圈无线电能传输系统的中继线圈补偿优化
Compensation Optimization of the Relay Coil in a Strong Coupled Coaxial Three-Coil Wireless Power Transfer System
Xu Liu · Xiangyu Song · Xibo Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
针对带中继线圈的无线电能传输（WPT）系统，通过调整中继线圈位置可提升传输距离、效率及容量。然而，非相邻线圈间的交叉耦合会导致系统谐振失效。本文研究了该系统的补偿优化方法，以解决交叉耦合带来的谐振偏移问题，提升系统整体传输性能。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然阳光电源目前以有线直流快充为主，但随着电动汽车无线充电技术的标准化与商业化进程，该研究中关于多线圈耦合补偿与谐振优化的方法，可为未来布局大功率无线充电产品提供理论支撑。建议研发团队关注其在提升传输效率...
一种集成半软开关和限压功能的高效固态开关保护电路
A High-Efficiency Protection Circuit Integrating Semi-Soft Switching and Voltage Limiting Functions for Solid-State Switch Applications
Kexin Liu · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Guangfu Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对高压直流断路器成本高昂的问题，本文提出了一种集成半软开关与限压功能的固态开关保护电路。该电路不仅能实现高效保护，且不会与系统电感产生谐振，有效提升了固态开关在电力电子系统中的应用性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器至关重要。固态开关在直流侧保护及故障隔离中应用广泛，该保护电路通过半软开关技术降低了开关损耗，并解决了电压尖峰问题，能够显著提升PCS模块的功率密度与运行可靠性。建议研发团队评估该拓扑在下一代高压储能变流器中...
列车-电网系统的低频稳定性分析：基于DAB变换器的视角
Low-Frequency Stability Analysis of Train-Grid System: A Perspective From DAB Converter
Chunxu Lin · Xinglai Ge · Huimin Wang · Xiangyu Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
电力电子牵引变压器（PETT）在高速列车中应用潜力巨大，但低频振荡（LFO）问题引发关注。现有研究常将双有源桥（DAB）变换器简化为无源电路，导致分析结果不可靠。本文旨在通过更精确的DAB建模，揭示其在系统低频稳定性中的关键作用。
解读: 阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器中广泛应用了双向DC-DC变换技术（DAB拓扑）。该文献提出的DAB动态建模方法，对于优化阳光电源PCS在弱电网环境下的阻抗匹配与稳定性控制具有参考价值。虽然该文聚焦于轨道交通领域，但其揭示的DAB变换器非线性动态特性，可...
一种利用模块化间隙型MOV实现高电压利用率的直流断路器新型固态开关方案
A Novel Solid-State Switch Scheme With High Voltage Utilization Efficiency by Using Modular Gapped MOV for DC Breakers
Kexin Liu · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Xinyuan Qu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
金属氧化物压敏电阻（MOV）常用于直流断路器中以限制电流开断产生的过电压，从而保护电力电子器件。然而，MOV在抑制过电压的同时，会降低连续工作电压能力。本文提出了一种利用模块化间隙型MOV的新型固态开关方案，旨在提高直流断路器的电压利用效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧保护方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级不断提升，直流断路器的可靠性与体积优化成为关键。该方案通过优化MOV配置提升电压利用率，有助于减小直流保护单元的体积，降低损耗，并提升系统在极端故障下的保护能力。建议...
基于双谐振核的混合控制策略升降压开关电容变换器及其在宽输出电压应用中的频率范围缩减研究
Hybrid Control Strategy Dual Resonance Core-Based Step-Up/Down Switched Capacitor Converter With Reduced Frequency Range for Wide Output Voltage Application
Zhangyong Chen · Yubo Han · Yunfeng Wu · Zhengdong Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对光伏发电及电池储能系统中宽电压范围变换的需求，本文提出了一种基于双谐振核的升降压开关电容变换器。该拓扑通过混合控制策略，有效解决了传统谐振变换器在宽增益范围内调节频率过宽及循环电流损耗大的问题，实现了更高效的宽电压范围功率转换。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高参考价值。在光伏组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中，宽电压范围下的高效率转换是提升系统能量密度的关键。该拓扑通过优化谐振核与混合控制，能有效缩减开关频率范围，降低磁性元件损耗，有助于进一步提升逆变器和PCS的功率密度与效率。建议研发团...
一种用于海上风电VSC-HVdc系统的带耦合变压器低成本直流斩波器
A Low-Cost DC Chopper With Coupling Transformer for Offshore Wind VSC-HVdc System
Lei Qi · Sihang Wu · Xiangyu Zhang · Meng Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
直流斩波器（DCC）是海上风电柔性直流输电（VSC-HVdc）系统的关键设备。本文提出了一种带耦合变压器的直流斩波器（CT-DCC），结合了交流斩波器和集中式DCC的优点。通过耦合变压器的应用，降低了集中电阻上的电压，从而消除了高压穿墙套管的需求，降低了系统成本与复杂性。
解读: 该技术对阳光电源的海上风电变流器及大型直流输电配套设备具有重要参考价值。海上风电直流侧过电压保护是系统稳定性的核心，CT-DCC拓扑通过耦合变压器降低电阻侧电压应力，不仅能提升设备可靠性，还能显著降低高压绝缘成本。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源海上风电变流器直流侧卸荷电路中的应用潜力，特别是在高压...
基于电压前馈有源阻尼控制的WPT系统中带小输入电容Buck变换器的动态性能提升方法
Dynamic Performance Improvement Method for Buck Converters With Small Input Capacitors in WPT Systems Based on Voltage Feedforward Active Damping Control
Shuai Dong · Xiangyu Chen · Jie Liu · Baichuan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
在无线电能传输（WPT）系统中，当接收端采用具有电流源特性的补偿网络时，Buck变换器的控制到输出传递函数会出现右半平面零点（RHPz），严重影响系统瞬态性能。本文提出了一种基于电压前馈有源阻尼控制的方法，旨在改善该类变换器在小输入电容条件下的动态响应。
解读: 该研究关注Buck变换器在特定负载特性下的动态稳定性及控制优化，对于阳光电源的储能变流器（PCS）及DC-DC变换模块具有参考价值。虽然WPT应用场景与当前主流光储产品不同，但文中提到的“右半平面零点抑制”和“电压前馈有源阻尼控制”技术，可迁移至PowerTitan或ST系列PCS的DC-DC级设计...
等频条件下模块化多电平矩阵变换器八分量控制中的低频环流注入
Low-Frequency Circulating Current Injection in Eight-Component Control for Modular Multilevel Matrix Converter Under Equal Frequency
Siyang Liu · Haotian Zhu · Xiangyu Zhao · Jiangpeng Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）适用于风电转换及大功率驱动等交流-交流变换场景。当输入与输出频率接近或相等时，子模块电容电压会出现剧烈波动甚至失衡，限制了系统应用。本文提出一种低频环流注入控制策略，旨在解决该工况下的电容电压平衡问题。
解读: M3C拓扑在兆瓦级风电变流器及大功率电机驱动领域具有显著优势，能够实现高效率的能量转换。阳光电源在风电变流器领域深耕多年，该研究提出的环流抑制与电容电压平衡算法，对于提升大功率风电变流器在特定工况下的运行稳定性及可靠性具有重要的参考价值。建议研发团队关注该控制策略在复杂电网频率波动下的鲁棒性，并探索...
一种基于MCT大功率半导体器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器
A Novel 30 MW Solid-State Pulsed Power Generator Based on MCT High-Power Semiconductor Device
Yingjiang He · Rongrong Tan · Wendong Wang · Xiangyu Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
全固态脉冲功率发生器因模块化、小型化及长寿命等优势在国防与民用领域应用广泛。固态开关是其核心组件。本文旨在解决IGBT功率容量限制及SiC MOSFET在高压大电流应用中的瓶颈，提出了一种基于MCT（MOS控制晶闸管）器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器设计方案。
解读: 该文献探讨的MCT器件及大功率脉冲发生技术，主要面向高压、高功率密度及高脉冲电流场景，与阳光电源现有的光伏逆变器、PowerTitan储能系统等主流产品在应用场景上有显著差异。目前阳光电源的功率器件选型主要集中在IGBT和SiC MOSFET，以满足高频、高效的并网需求。建议关注该技术在特种电源或未...
提升基于IGCT的高功率应用关断性能——第一部分：超低电压下的异常大电流关断模式与安全工作区扩展
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part I: Anomalous High Current Turn-Off Mode and Safe Operating Area Expansion at Ultra-Low Voltage
Jiabin Wang · Lvyang Chen · Xiangyu Zhang · Jiapeng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
集成门极换流晶闸管（IGCT）以其低导通压降和高浪涌电流能力著称，但其关断电流能力限制了应用。本文研究了超低电压条件下IGCT的一种异常大电流关断模式。通过理论分析与仿真，揭示了其物理机制，并提出了扩展安全工作区（SOA）的有效方法。
解读: IGCT作为高压大功率器件，在阳光电源的兆瓦级集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。虽然目前主流采用IGBT/SiC模块，但随着大功率电力电子设备对更高效率和电流密度的追求，研究IGCT在极端工况下的关断特性有助于优化高压变流器的设计。建议研发团队关注该器件...
提升基于IGCT的高功率应用中的关断性能——第一部分：超低电压下的异常大电流关断模式与安全工作区扩展
Enhancing Turn-Off Performance in IGCT-Based High Power Applications—Part I: Anomalous High Current Turn-Off Mode and Safe Operating Area Expansion at Ultra-Low Voltage
Jiabin Wang · Lvyang Chen · Xiangyu Zhang · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
集成门极换流晶闸管（IGCT）以其低导通态电压和高浪涌电流能力而闻名，但历史上，其关断电流能力有限限制了它们的应用。本文研究了IGCT在超低电压条件下的一种异常高电流关断模式。通过全面的理论分析和仿真，证明了IGCT在超低电压下能够实现数倍于其额定电流的关断能力，突破了传统上对严格门极换流条件的要求。这一发现显著扩大了IGCT的安全工作区（SOA），为优化其在高功率应用中的使用提供了新视角。本文的研究结果为姊妹篇论文奠定了基础，姊妹篇论文将利用这一现象探索进一步提高IGCT关断性能的混合开关设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于IGCT器件关断性能提升的研究具有重要的战略价值。IGCT作为高压大功率半导体器件，其低导通压降和高浪涌电流能力一直是大型光伏逆变器和储能变流器的理想选择，但关断电流能力不足始终制约着其在超大功率应用场景中的推广。 该研究发现的"超低电压条件下异常高电流关断模式"...
基于不对称半周期谐振直流断路器的低电弧熄灭应力设计
Asymmetric Half-Cycle Based Resonant DC Circuit Breaker With Low Arc-Extinguishing Stress
Bei Zhang · Xiangyu Zhang · Xiayu Cao · Wei Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种不对称半周期谐振直流断路器（AH-RCB），通过高频段加速电流上升以减小电容体积与成本，低频段降低机械开关电流应力以提升开断可靠性。12 kV样机验证显示：同等电容下开断能力提升59%，相同开断需求下成本降低30%。
解读: 该AH-RCB技术可显著提升高压直流侧故障保护性能，尤其适用于阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列PCS的直流侧快速分断需求，增强构网型储能系统在直流故障下的鲁棒性。建议在新一代1500V+高压储能变流器中集成该拓扑，替代传统机械+晶闸管混合方案，降低系统体积与维护成本；同时可延伸至光...
级联抽水蓄能系统与直流输电协调日前调度的分布鲁棒优化
Distributionally robust coordinated day-ahead scheduling of Cascade pumped hydro energy storage system and DC transmission
Mao Liu · Xiangyu Kong · Jijian Lian · Jimin Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 大规模风电和光伏电力的接入给电力系统的运行带来了显著的不确定性。为提升系统的经济性和可靠性，本文研究了包含级联抽水蓄能（CPHES）系统和直流输电的多能源电力系统的协调日前调度问题。本文提出了一种联合优化模型，旨在最小化系统总运行成本及可再生能源弃电惩罚，显式考虑了CPHES的灵活调节能力、直流输电的功率损耗以及各类运行约束。为有效应对风电和光伏发电预测中的不确定性，本文构建了一种基于矩信息的新型两阶段分布鲁棒优化（DRO）调度方法。该方法通过构造包含均值、方差和偏度信息的矩型模糊集，有效...
解读: 该分布式鲁棒优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文中梯级抽水蓄能与直流输电协调调度的思路,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的多场站协同控制策略。基于矩信息的两阶段DRO方法能有效处理光伏出力不确定性,可集成到iSolarCloud平台的日前调度模块,提升SG系列...
具有非线性刚度的虚拟同步发电机虚拟转轴控制用于功率振荡抑制
Virtual Shaft Control of Virtual Synchronous Generator With Nonlinear Stiffness for Power Oscillation Suppression
Xiangyu Zhang · Huazhi Liu · Yabo Cao · Yuan Fu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
在高比例风电接入系统中，虚拟同步发电机（VSG）需具备宽频带功率振荡抑制能力并降低自激共振风险。本文首先分析基于双馈感应发电机（DFIG）风电机组所模拟VSG与同步机间的线性虚拟转轴耦合关系，建立引入虚拟转轴后的两自由度系统模型。提出一种具有立方刚度的非线性虚拟转轴结构，以降低VSG自激共振风险，并结合最优带宽理论拓展其振荡抑制频带。进一步设计适用于DFIG风电机组的非线性虚拟转轴控制策略，优化关键参数。在32%高风电渗透率的9节点系统硬件在环平台上验证，结果表明该方法可有效提升VSG的频率调节...
解读: 该非线性虚拟转轴VSG控制技术对阳光电源储能与风光产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制策略优化,提升系统频率调节能力;也可集成到SG系列大功率逆变器的VSG控制中,增强高渗透率场景下的并网稳定性。通过引入非线性刚度特性,可有效降低储能变流器在弱电网条件下的自激振荡风险,扩...