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基于开关频率调节的构网型变流器稳定性约束暂态过流能力提升
Stability Constrained Transient Overcurrent Capability Enhancement of Grid Forming Converters Based on Switching Frequency Adjustment
Boxin Liu · Xin Xiang · Yonghao Li · Huan Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对构网型（GFM）变流器在电网故障期间的暂态过流能力问题，本文提出了一种基于开关频率调节的控制策略。该方法在不增加硬件成本和复杂度的前提下，通过动态调整开关频率，有效提升了变流器在故障暂态下的过流支撑能力，并兼顾了系统稳定性，为高比例可再生能源并网提供了技术支撑。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan液冷储能系统及大型组串式光伏逆变器的核心技术演进方向。随着电网对构网型（GFM）技术要求的提升，如何在不增加功率模块冗余成本的前提下，提升变流器在电网故障下的暂态过流能力是行业难点。该论文提出的开关频率动态调节策略，可优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升其...
关于构网型变流器故障恢复阶段暂态过流机制的研究
On the Transient Overcurrent Mechanism of Grid Forming Converter in Fault Recovery Stage
Boxin Liu · Xin Xiang · Yonghao Li · Yi Long 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文研究了构网型（GFM）变流器在故障恢复阶段因暂态功角摆动导致的过流现象。相比故障期间，恢复阶段的电流峰值可能更高，从而威胁功率器件的安全。文章通过电流功率角平面分析了电流轨迹，揭示了该过流机制，为提升变流器故障穿越能力提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提高，GFM技术已成为核心竞争力。研究揭示的故障恢复阶段暂态过流机制，对于优化阳光电源逆变器及PCS的控制算法（如VSG控制策略）至关重要。通过改进电流限制策略和暂态稳定性控制，可有效降低功...
并联双馈风力发电机
DFIG）接口电感集成参考区域分析
Rui Wang · Xiaohan Yu · Qiuye Sun · Dashuang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
传统双馈风力发电机（DFIG）接口电感设计多关注网侧变流器电流纹波，忽略了电感对小信号稳定性的影响。本文指出，接口电感参数选择不当会导致系统失稳，并提出了集成参考区域分析方法，以优化电感设计，提升DFIG在并网运行中的稳定性。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。在风电场多机并联场景下，接口电感不仅影响滤波性能，更是决定系统小信号稳定性的关键参数。通过引入集成参考区域分析，研发团队可在设计阶段更精准地匹配电感参数，有效规避弱电网下的谐振风险。这对于提升阳光电源风电变流器在复杂电网环境下的鲁棒性、降低现场调试难...
一种采用N型埋层提高电学性能的新型4H-SiC分裂栅CIMOSFET
A Novel 4H-SiC Split-Gate CIMOSFET With Improved Electrical Performance Using N-Type Buried Layer
Fei Xie · Yonghao Dong · Fa Li · Jiaxing Wei 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2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...
基于开关频率调整的构网型变流器暂态过流能力稳定性约束增强方法
Stability Constrained Transient Overcurrent Capability Enhancement of Grid Forming Converters Based on Switching Frequency Adjustment
Boxin Liu · Xin Xiang · Yonghao Li · Huan Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
短期过流能力对于电网形成（GFM）变流器在电网故障暂态期间提供支撑至关重要。尽管近年来针对电力变流器开展了基于定制化和超大容量设计的暂态过流（TOC）能力提升策略研究，但由于成本高昂且硬件结构复杂，这些解决方案仍难以推广。为解决这一问题，本文引入开关频率作为自由度，从软件层面提升GFM变流器的TOC能力。通过在TOC阶段主动降低开关频率，可有效抑制过额定电流导致的结温上升。此外，本文还定量研究了开关频率大幅降低时内电压矢量控制环的固有控制稳定性问题。在此基础上，进一步提出了多参数协同调节策略，以...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于开关频率调节的构网型变流器暂态过流能力提升技术具有重要的战略价值。当前，我司在光伏逆变器和储能变流器领域正面临从跟网型向构网型技术演进的关键阶段，该技术恰好解决了构网型设备在电网故障期间支撑能力不足的核心痛点。 该技术的最大亮点在于通过软件层面的开关频率动态调节来...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...