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无需形成过程的Pt/NiFe2O4/SrRuO3器件阻变行为：氧空位工程的模拟与实验研究
Forming-Free Resistive Switching Behavior in Pt/NiFe2O4/SrRuO3 Devices: Simulation and Experimental Insights Into Oxygen Vacancy Engineering
Rui Su · Ying Yang · Yuheng Deng · Bangda Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
镍铁氧体（NiFe₂O₄，NFO）薄膜已被用于阻变应用研究，但较高的形成电压仍是一大挑战。本研究展示了具有无形成过程阻变行为的Pt/NFO/SrRuO₃器件，其通过工程化的氧空位预先形成导电细丝来实现这一特性。这些在650℃下制备的器件展现出高达160的开/关比和出色的稳定性。COMSOL模拟阐明了细丝动力学对阻变的影响，为导电细丝的断裂和形成过程提供了关键见解。本研究为无形成过程、低功耗的NFO忆阻器的制备提供了参考。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于NiFe2O4忆阻器的无需成型电阻开关技术具有显著的战略价值。在储能系统和光伏逆变器的智能化升级进程中，高性能存储器件是实现边缘计算、状态监测和自适应控制的关键基础。 该技术的核心突破在于通过氧空位工程预先形成导电丝，消除了传统忆阻器需要高电压成型的缺陷。这种形成...
基于时域偏度与积分能量的柔性直流配电网极对地故障保护方案
Pole-to-Ground Fault Protection Scheme for Flexible DC Distribution Network Based on Time Domain Skewness and Integral Energy
Xiaowei Wang · Ying Tian · Jie Gao · Xiangxiang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
针对基于模块化多电平换流器的多端柔性直流配电网，线路故障若未能及时切除，将导致电力电子器件损坏甚至换流站烧毁。现有方法难以准确区分区内高阻故障与区外低阻故障。本文分析了系统发生接地故障时各测量点零模电流在时域与复频域的等效模型与方程，提出一种基于时域偏度与积分能量的接地保护方法。利用各测点零模电流偏度符号表征方向特性，线路积分能量表征幅值特性，结合两者可有效识别极端长线路条件下的故障特征。最后在PSCAD/EMTDC平台搭建四端柔性直流电网模型，验证了该保护方法的适应性与优越性。
解读: 该柔性直流配电网保护技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。基于MMC拓扑的储能系统在直流侧故障时面临功率器件损坏风险，文章提出的时域偏度与积分能量双判据方法可有效解决高阻故障识别难题，适用于阳光电源多端直流储能并网场景。该保护算法可集成至ST系列产品的D...
强对流天气下静动结合型电池储能系统的规划
Planning of Stationary-Mobile Integrated Battery Energy Storage Systems Under Severe Convective Weather
Qian Wang · Xueguang Zhang · Ying Xu · Zhongkai Yi 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
在强对流天气等极端事件下，电力系统的适应性与供电恢复能力至关重要。为此，本文提出一种具备空间灵活性的静动结合型电池储能系统（SMI-BESS）规划新方法，该系统可在静态与移动模式间灵活切换，以应对正常运行与极端天气。考虑强对流天气带来的极端风速、雷击和冰雹等多重威胁，构建了配电网综合脆弱性模型，并采用两类模糊集刻画可再生能源出力与网络故障的不确定性。建立了两阶段自适应分布鲁棒优化（2S-ADRO）模型，实现SMI-BESS的精细化规划。基于中国部分地区气象与电网数据的算例验证了所提方法的有效性。
解读: 该静动结合型储能系统规划技术对阳光电源PowerTitan储能系统和移动储能产品具有重要应用价值。研究提出的两阶段自适应分布鲁棒优化方法可直接应用于ST系列储能变流器的智能调度策略，通过iSolarCloud云平台集成强对流天气预警数据，实现储能系统在固定式与移动式（如充电桩车载储能）间的灵活切换。...
经济高效的混合型换流器用于大规模远海风电传输
Cost-Efficient Hybrid Converter for Large-Scale Offshore Wind Power Transmission
Huichen Gan · Huangqing Xiao · Ying Huang · Lidong Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
随着海上风电场规模和距离的增大，亟需更经济可靠的换流技术用于远海风电高压直流输电系统。本文提出一种基于二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）并联的混合型换流器拓扑。相比DRU与MMC站级并联方案，该方案省去DRU侧工频变压器，且避免谐波流经剩余换流变压器，同时降低子模块电容需求，有利于降低成本。建立了混合换流器的数学模型，分析其工作原理与谐波传递特性，并提出有功功率协调控制与谐波抑制策略。基于PSCAD/EMTDC对1000 MW海上风电并网系统的仿真验证了方案的有效性，进一步的...
解读: 该混合型换流器技术对阳光电源的大功率储能和海上风电产品具有重要参考价值。DRU与MMC并联的创新拓扑可应用于PowerTitan储能系统的高压直流接口设计,有助于降低系统成本和提升可靠性。其谐波抑制策略可优化ST系列储能变流器的并网性能。该方案省去工频变压器的设计思路,对简化阳光电源储能系统的拓扑结...
一种用于提高功率放大器容量利用率的非线性地质勘探电磁法多频谱阻抗匹配方法
A Multiple Frequency Spectrum Impedance Matching Method of Nonlinear Geological Surveying Electromagnetic Method for Power Amplifier Capacity Utilization Enhancement
Ying Pang · Xinhao Zhang · Gang Li · Man-Chung Wong 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出一种多频谱阻抗匹配方法，将阻抗匹配技术的应用范围从线性正弦电压拓展至地质勘探电磁法中的非线性电压环境。首先分析发射机、天线与负载的阻抗特性；其次，基于不同匹配连接方式的影响，提出适用于非线性功率放大器的非线性多频谱阻抗匹配拓扑（NMIM）；进而设计优化参数及基于负载识别的控制策略以提升匹配性能；最后通过动态硬件实验验证了该方法及其控制策略的有效性。结果表明，NMIM可动态匹配天线与负载阻抗，使放大器发射电流幅值提升逾21%，功率容量利用率平均提高37%以上，较传统方法至少提升12%。
解读: 该多频谱阻抗匹配技术对阳光电源功率变换系统具有重要借鉴价值。其核心思想可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率级优化：通过动态阻抗匹配提升功率器件利用率，降低过设计冗余。特别是在储能系统多工况运行（充放电切换、功率因数调节）和光伏逆变器宽输入电压范围工作时，该方法的负载识别与动态匹配策略可提升功...
基于老化特征参数的功率模块剩余使用寿命预测方法
Remaining Useful Lifetime Prediction Method of Power Modules Based on the Aging Characteristic Parameters
Luhong Xie · Erping Deng · Dianjie Gu · Weijie Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
功率模块剩余使用寿命（RUL）预测对于实施热管理和设计有效维护方案具有重要意义。由于裂纹是功率模块老化的根本失效机制，无论是键合线失效还是焊层退化，本文首先描述了裂纹扩展过程并得出了通用的裂纹扩展规律。然后，基于一个简单的焊层模型，将该通用裂纹扩展规律拓展至老化特征参数的通用增长模式。利用新老功率模块的功率循环测试结果验证了该通用增长模式的准确性后，基于老化特征参数的通用增长模式提出了一种新的剩余使用寿命预测方法。最后，在易封装（EasyPACK）模块上应用了所提出的剩余使用寿命预测方法，预测寿...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于老化特征参数的功率模块剩余寿命预测技术具有重要的战略价值。功率模块是光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行和全生命周期成本。 该研究通过揭示裂纹扩展这一根本失效机理，建立了从键合线失效到焊料层退化的统一老化规律模型，这为我们的产品设计...
基于绿色淀粉的自降解水凝胶集成柔性超级电容器与智能人体活动状态监测
Green starch-based self-decomposable hydrogels integrating flexible supercapacitors and intelligent human activity state monitoring
Xiaoyu Yanga · Peng Wang · Xuze Tanga · Xiaolong Fana 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325
摘要 水凝胶广泛应用于柔性能量存储和人体状态检测。随着环保要求的不断提高，水凝胶的可降解性亟需进一步改善。本研究通过将绿色淀粉引入丙烯酰胺（AM）和单宁酸（TA）体系中，实现了水凝胶在可降解性、柔性能量存储以及智能人体运动状态检测方面的协同提升。所制备的水凝胶被进一步组装为超级电容器，在0.8 mA cm⁻²的电流密度下实现了340.4 F g⁻¹的比电容，并在3000次循环后仍保持83.5%的电容保留率。作为柔性传感装置，该水凝胶表现出0.16秒的响应时间，并对不同应变呈现出一致的实时电阻变化...
解读: 该淀粉基水凝胶柔性储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其340.4 F/g比电容和83.5%循环保持率展现优异电化学性能,可启发ST系列PCS在柔性储能场景的拓展。水凝胶的应变传感特性(响应时间0.16s、灵敏度因子3.77)可应用于储能电站智能运维,集成至iSolarCloud平台实现设备形变...
多晶β-Ga2O₃在神经形态信息存储中的应用：载流子陷阱中心导致持续光电导效应
Polycrystalline β-Ga2O3 Used in Neuromorphic Information Storage: Trapping Centers for Carriers Leads to Persistent Photoconductive Effect
Zhao-Ying Xi · Mao-Sheng Liu · Shan Li · Xue-Qiang Ji 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月
神经形态视觉传感器（NVSs）凭借突触行为解决了传统设备的瓶颈问题，有助于应对高功耗和处理速度慢的挑战。载流子俘获层在 NVSs 的突触行为中起着重要作用。在这项工作中，我们提出使用多晶 β - Ga₂O₃ 作为光敏和载流子俘获材料，以简化 NVSs 的多层结构。通过利用晶界增强了多晶 β - Ga₂O₃ 光电传感器的持续光电导（PPC）效应。通过表征和电学测试对俘获效应进行了深入研究。此外，研究表明，β - Ga₂O₃ 器件能够模拟生物神经形态行为，展现出多种基本突触行为。最后，已证明该器件能...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多晶β-Ga2O3的神经形态光电传感技术虽属前沿研究，但其核心机制与我们在储能系统和智能化电力电子设备中的技术需求存在潜在契合点。 该技术的持续光电导效应（PPC）和载流子捕获机制，本质上实现了一种无需外部供电的信息存储方式。这与阳光电源储能系统追求的低功耗、高可...
基于深度Q网络并考虑充放电次数的电池储能系统控制策略
Deep Q-network based battery energy storage system control strategy with charging/discharging times considered
Jun Cai · Maowen Fua · Ying Yana · Zhong Chenb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398
摘要 电池储能系统（BESS）在维持用户侧电力供需平衡中发挥着关键作用。本文提出了一种基于深度Q网络（DQN）算法的BESS能量管理系统（EMS），该系统充分考虑了电池的充放电次数限制。首先，建立了EMS的数学模型；随后，将EMS的最优决策过程建模为马尔可夫决策过程（MDP），并在此基础上设计了相应的MDP公式与DQN算法，以根据负荷情况制定合理的充放电调度计划。最后，基于中国贵州省遵义市某线路的实际负荷数据开展了实验研究。测试结果表明，本研究所提出的优化方法可将电网功率波动的最大方差降低至原始...
解读: 该DQN深度强化学习储能控制策略对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过MDP建模优化充放电决策,可将电网波动方差降至49%,充放电次数减少50-67%,显著延缓电池老化。该算法可集成至iSolarCloud平台,结合阳光电源三电平拓扑和GFM控制技术,提升用户侧...
关于无机载流子传输层对钙钛矿太阳能电池性能影响的模拟研究
Simulation study on the impact of inorganic carrier transport layers on perovskite solar cell performance
Jianghao Liuabcd1 · Maiwulangjiang Adiliabcd1 · Hao Pan · Guofu Hou 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288
摘要 钙钛矿太阳能电池（PSC）由于具有高吸收系数、低激子结合能和高载流子迁移率等优异特性，目前处于光伏研究的前沿。为了提升器件性能，不仅需要考虑缺陷态和界面态，还必须关注各功能层的材料特性及其能级排列。本研究采用wx-AMPS仿真软件，探讨了具有不同能带结构和载流子迁移率的载流子传输层对PSC性能的影响。模拟参数包括：温度300 K、1.5 AM光源、界面复合速率为10^7 cm⁻²，以及辅助陷阱隧穿模式。结果表明，降低能垒高度并提高载流子迁移率可显著提升电池的转换效率。优化后的模拟实现了28...
解读: 该钙钛矿电池载流子传输层优化研究对阳光电源光伏逆变器产品具有前瞻价值。研究中28.95%的电池效率提升和能级匹配优化思路,可启发SG系列逆变器的MPPT算法改进,通过精准追踪高效电池的输出特性曲线,降低失配损耗。载流子迁移率提升对应更低内阻,与公司1500V系统的低损耗设计理念契合。此外,无机传输层...
基于SCADA数据的周期增强型Informer模型用于短期风电功率预测
Periodic-Enhanced Informer Model for Short-Term Wind Power Forecasting Using SCADA Data
Zhao-Hua Liu · Long-Wei Li · Hua-Liang Wei · Ming Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
针对风电场SCADA系统提供的丰富运行与环境数据，提出一种周期增强型Informer模型用于短期风电功率预测。首先，采用基于v-p曲线与四分位法结合的方法滤除稀疏离群点，并利用DBSCAN算法去除功率曲线中的聚集噪声；其次，基于最大信息系数筛选多特征输入集以提升数据利用效率；进而设计时序卷积网络提取输入特征的标量投影，并融合局部与全局时间戳构建周期信息增强的嵌入层；最后，在Informer模型中引入多尺度深度融合模块，实现跨时间尺度特征的深层整合，有效避免了模型加深带来的资源浪费与过拟合问题。实...
解读: 该周期增强型Informer模型对阳光电源的智能运维和储能系统具有重要应用价值。首先，该模型的多特征输入与时序预测技术可直接应用于iSolarCloud平台的发电预测模块，提升风光储多能互补系统的调度效率。其次，模型的周期性特征提取方法可优化ST系列储能变流器的能量管理策略，特别是在PowerTit...
高速列车车载光伏-储能系统集成：基于IGWO-WOA算法的经济-环境优化
Onboard photovoltaic-energy storage system integration in high-speed trains: Economic-environmental optimization via IGWO-WOA algorithm
Wei-na Zhang · Zhe Xua · Ying-Yi Hongb · Zhong-Qin Bia · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400
摘要 随着“双碳”目标的推进，中国正致力于向绿色低碳发展的能源转型。高速铁路作为交通网络的重要组成部分，其能源消耗与碳排放问题日益受到关注。本文提出了一种面向车载能量管理的综合优化框架，该框架集成了车顶光伏系统与车厢一体化储能系统，并将其与牵引供电网络相互联通。为降低电网电能消耗、减少能源成本并削减碳排放，研究分析了不同工况下的负荷需求，并建立了相应的数学模型。选取一条沿线气象条件差异显著的高速铁路线路作为案例进行研究。采用本文提出的IGWO-WOA算法对储能系统的容量及运行功率进行优化，该算法...
解读: 该高铁光储集成系统研究对阳光电源车载能源解决方案具有重要启示。论文提出的IGWO-WOA混合优化算法可应用于ST系列储能变流器的容量配置与功率调度优化,实现11.79%成本降低和12.7%碳减排。其探索-开发平衡策略可融入iSolarCloud平台的预测性维护算法,优化光伏逆变器MPPT控制与储能系...
权重因子与结构参数对拓扑优化液冷板性能的影响
Effect of weight factor and structural parameter on performance of topology optimization liquid-cooled plates
Xiangqiang Kong · Yijian Zhang · Wanke Hou · Xichun Miao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
液冷板可用于有效降低光伏（PV）面板温度并提高其光电转换效率。本文采用基于计算机仿真的拓扑优化模型，研究液冷板的热力与水力性能，目标在于最大化传热效率的同时最小化功率耗散。随后设计了多种具有不同出口布置的液冷板结构。仿真结果与实验数据吻合良好，最大误差不超过5%。在此模型基础上，引入权重因子以在拓扑优化（TO）液冷板的传热效率与水力性能之间实现最佳权衡。研究发现，当权重因子为0.6时，TO液冷板的整体热力与水力性能达到最优。相较于直通道型液冷板，TO液冷板表现出更优越的综合性能：热源最高温度降低...
解读: 该拓扑优化液冷板技术对阳光电源光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品具有重要应用价值。研究表明权重因子0.6时可实现传热与水力性能最优平衡,最高温度降低23.11K,压降减少58.47Pa。这为SG系列大功率逆变器、ST系列PCS的功率器件散热设计提供优化方向,特别是SiC/GaN器件的高热流密度管理。...
增强局部峰值点的风电功率预测：一种新型Seq2LPP模型
Enhancing Wind Power Forecasting at Local Peak Points: A Novel Seq2LPP Model
Nanyang Zhu · Ying Wang · Kun Yuan · Yanxia Pan 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
挖掘基于深度学习（DL）的模型在局部峰值点（LPPs）风电功率预测方面的潜力，仍是一个至关重要但尚未充分探索的方向。尽管现有的基于深度学习的模型在常规风电功率预测（WPF）中表现出色，但它们主要侧重于优化预测时域内整体风电功率预测的平均精度，因此在局部峰值点的预测中表现不佳。由于局部峰值点的风电功率存在大幅波动和非平稳性，基于深度学习的模型更难对其进行预测。考虑到局部峰值点与多源数值天气预报（NWP）数据之间存在强相关性，我们提出了一种由多源数值天气预报数据驱动的新型Seq2LPP模型，以加深对...
解读: 从阳光电源新能源系统集成商的视角来看，该论文提出的Seq2LPP模型针对风电功率预测中局部峰值点（LPPs）的精准预测问题，具有重要的实际应用价值。虽然我司业务以光伏逆变器和储能系统为核心，但在"风光储一体化"和综合能源解决方案领域，精准的风电功率预测直接影响系统调度优化和储能配置策略。 该模型的...
一种基于静止坐标系视角的锁频环惯性模拟方法分析
A Stationary Frame Insight for Understanding Frequency-Locked Loop-Based Inertia Emulation Approaches
Wenshuai Shi · Jingrong Yu · Ying Guo · Hang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
锁频环（FLL）是静止坐标系下跟网型逆变器的标准同步结构。随着电网规范要求逆变器提供虚拟惯性，现有两种惯性模拟方法：修改电流参考值或调整FLL内部结构，二者均依赖频率微分估计。尽管在同步坐标系下二者等效，但从静止坐标系视角看，其物理功率交换特性显著不同。改变电流参考可更有效提升并网点实际频率响应，但电压跌落时更易引发暂态失步不稳定，本文通过分析频率微分的暂态响应深入解释该现象，并提出抑制策略。此外，还讨论了电流环与直流电压环对改参考方法的影响，实验验证了结论。
解读: 该FLL惯性模拟技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的跟网型GFL控制具有重要应用价值。研究揭示了修改电流参考法在提升频率响应效率方面的优势，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的一次调频功能优化，提升电网频率支撑能力。但该方法在电压跌落时易失步的特性，为阳光电源产品的低电压...
基于熔盐相变材料在中高温可持续热能储存中的性能与应用研究进展
A review of the performance and application of molten salt-based phase change materials in sustainable thermal energy storage at medium and high temperatures
Huihui Wang · Jun Liu · Ying Wang · Yuqiong Zhao 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389
摘要 随着能源需求的增长和环境污染问题的加剧，对可持续热能储存技术提出了更高的要求。研究表明，熔盐相变材料（MSPCMs）作为热能储存（TES）的一种有前景的替代方案，能够有效缓解能源供需不平衡的问题。这类盐类通常具备较高的能量存储密度、易于获取以及对环境影响较小等一系列优良特性。然而，由于其导热系数（TC）较低以及在相变过程中存在泄漏问题，熔盐材料在工业和商业领域的广泛应用受到显著限制。基于此，本文系统综述了熔盐复合相变材料（CPCMs）的合成方法及其能量转换特性，并探讨了固体废弃物资源化综合...
解读: 该熔盐相变储能技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要参考价值。熔盐材料的高能量密度特性可启发中高温储能方案设计,特别是在大规模工商业储能场景中,结合我司PCS热管理系统优化。固废基复合相变材料的防泄漏技术可借鉴应用于电池热管理,提升ST系列产品在极端温度环境下的可靠性。同时...
首次实现高击穿电压和低漏电流的CuCrO2/β-Ga2O3 p-n异质结二极管
First Demonstration of CuCrO2/β-Ga2O3 p-n Heterojunction Diode With High Breakdown Voltage and Low Leakage Current
Ying Li · Jialong Lin · Chengyi Tian · Xinwei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
我们首次展示了一种高性能的 CuCrO₂/β - 氧化镓（β - Ga₂O₃） p - n 异质结二极管（HJD），其具有高击穿电压和低泄漏电流。在没有任何复合终端结构的情况下，CuCrO₂/β - Ga₂O₃ 异质结二极管实现了 1.46 kV 的高击穿电压，泄漏电流低至 10 μA/cm²，这比传统的 β - Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管（SBD）几乎提高了四倍。同时，该异质结二极管的开启电压为 1.62 V，比导通电阻相对较低，为 5.36 mΩ·cm²，功率品质因数（PFOM）达到 0....
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项CuCrO2/β-Ga2O3异质结二极管技术展现出显著的战略价值。该器件实现了1.46 kV的高击穿电压和10 μA/cm²的超低漏电流，性能较传统肖特基势垒二极管提升近四倍，功率品质因数达到0.4 GW/cm²，这些参数直接契合我们在高功率光伏逆变器和储能变流器中对功...