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水光联合系统超低频振荡阻尼控制方法
Ultra-Low Frequency Oscillation Damping Control Method for Hydro-Photovoltaic Integrated Systems
Sijia Wang · Yin Xu · Xiangyu Wu · Jiaxuan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
近年来，在水电占比较高的电力系统中出现了超低频振荡（ULFO）现象，这严重威胁着系统的稳定性。随着光伏发电站在电网中占比的快速增加，利用光伏发电站的调节能力来抑制超低频振荡是可行的。首先，指出了传统菲利普斯 - 赫夫隆模型在分析超低频振荡时的不适应性。其次，建立了水 - 光一体化系统的频率响应模型，并在此模型的基础上提出了一种用于抑制超低频振荡的光伏附加阻尼控制方法。第三，将该频率响应模型扩展到多水电和多光伏系统，并协同设计多个光伏发电站的附加阻尼控制参数。最后，时域仿真和实验结果验证了所提方法...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所提出的水光互补系统超低频振荡（ULFO）抑制技术具有重要的战略价值。当前我国西南地区正在大力发展水光互补基地，但高比例水电系统固有的超低频振荡问题已成为制约新能源消纳和电网稳定的关键瓶颈。该研究突破了传统Phillips-Heffron模型的局限性，创新性地提出利用...
基于柔性直流配电网络互联的交直流微电网群分布式自主控制以实现全局经济运行
Distributed Autonomous Control for Global Economic Operation of AC/DC Microgrid Clusters Interconnected by Flexible DC Distribution Network
Xiangyu Wu · Shuaijie Wang · Jingsi Huang · Yin Xu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
本文提出一种基于柔性直流配电网络互联的交直流微电网群分布式自主控制策略，旨在同时实现系统的全局经济运行与频率/电压控制，并满足分布式电源及互联变流器的功率约束。首先建立系统最优控制问题并推导其全局经济调度的KKT条件，进而构建包含分布式电源层、微电网层和微电网群层的三层控制架构。在微电网层设计了分布式的频率/电压与经济调度控制器；在微电网群层提出一种对等式分布式控制方法，实现互联变流器间的协调控制并稳定直流配电网络电压。最后通过时域仿真与实验验证了所提方法的有效性。
解读: 该分布式自主控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器在微电网集群应用中具有重要价值。研究提出的三层控制架构可直接应用于阳光电源多微网互联项目，通过分布式经济调度算法优化储能系统充放电策略，降低运营成本。柔性直流配电网的对等式协调控制方法可增强ST变流器在直流母线电压稳定和功...
电压斜坡影响下的基极-发射极短接硅雪崩晶体管击穿特性
Avalanche Breakdown in the Base-Emitter-Shorted Silicon Avalanche Transistor Affected by Voltage Ramp
Long Hu · Hanqing Qiao · Jiahui Fu · Xiangyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文探讨了基极和发射极短接的直流偏置雪崩双极结型晶体管（ABJT）在快速电压斜坡信号触发下的超快开关特性。施加快速的电压变化率（dV/dt）斜坡信号时，晶体管因强烈的雪崩电离效应而导通。研究发现，不同的dV/dt斜坡信号会使晶体管的开关特性和机制产生显著差异。因此，我们搭建了测试电路来研究单个ABJT的特性。在实验中，当斜坡信号的上升时间从2.2纳秒减小到181皮秒时，输出脉冲的上升时间分别从1.3纳秒减小到156皮秒。我们分别对上升时间为2.2纳秒和181皮秒的典型dV/dt斜坡信号下的开关瞬...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于基极-发射极短接硅雪崩晶体管（ABJT）超快开关特性的研究，对我们在高频功率转换领域具有重要参考价值。 该研究揭示了通过快速电压斜率（dV/dt）触发可实现亚纳秒级开关速度，当上升时间从2.2纳秒降至181皮秒时，输出脉冲上升时间可达156皮秒。这种超快开关特性对...
一种基于门极电压识别晶闸管反向恢复状态的新方法
A Novel Method for Identifying the Reverse Recovery State of Thyristors Based on Gate Voltage
Jin Yang · Xiangyu Zhang · Rui Chang · Zhiwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
作为直流输电系统中的关键电力电子器件，晶闸管因其导通损耗低、浪涌能力强、经济性好以及可靠的载流性能而备受青睐。然而，在换流变压器、有源逆变器和断路器等关键应用中，准确判断晶闸管的关断状态仍然是这些系统可靠运行面临的重大挑战。传统方法依靠检测流经晶闸管的反向恢复电流来判断其关断状态。这种方法常常面临检测困难、成本高和精度不足等问题，而且几十年来一直没有提出新的晶闸管关断状态检测方法。为解决晶闸管关断状态识别难题，本文提出了一种基于晶闸管门极电压识别其反向恢复状态的新方法。该方法无需测量一次侧的大电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于门极电压识别晶闸管反向恢复状态的新方法具有重要的应用价值。在我们的光伏逆变器、储能变流器以及柔性直流输电等核心产品中，晶闸管作为关键功率器件广泛应用于换流、有源逆变和断路保护等环节，其关断状态的准确判断直接关系到系统的可靠性和安全性。 该技术的核心创新在于摆脱了传...
基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器用于陡波前过电压抑制
An Ultra-Fast DC Controllable Arrester With Hybrid Bypass Switch for Fast-Front Overvoltage Suppression
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Sihang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
可控避雷器是一种可有效抑制过电压并提升系统技术经济性的新型保护装置，尤其适用于含大量电压敏感型半导体器件的直流输电系统。现有可控避雷器难以及时响应陡波前过电压，无法保障全工况下的电压安全。本文提出一种基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器（HBS-CA），通过在旁路开关中集成可断开间隙与晶闸管，实现超快主动导通能力。模块化设计及元件协同作用显著降低间隙放电分散性与晶闸管电压失衡风险。在深入分析混合旁路开关工作原理与特性的基础上，给出了HBS-CA的控制策略与设计方法。研制了2 kV样机，实验验证...
解读: 该超快速可控避雷器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，直流母线侧面临雷击、开关操作等陡波前过电压威胁，HBS-CA的微秒级响应能力可有效保护SiC/IGBT功率模块，避免传统MOV响应滞后导致的器件损坏。对于1500V高压光伏系统，该混合旁路开关设计可...