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电力电子数字孪生技术综述：现状与未来趋势
An Overview of Digital Twin Technology for Power Electronics: State-of-the-Art and Future Trends
Chenhao Wu · Zhexin Cui · Qian Xia · Jiguang Yue 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文综述了数字孪生（DT）技术在电力电子系统中的应用现状。随着数字化转型加速，DT技术成为提升系统信息化与智能化水平的关键，涵盖了从建模、实时监测到故障预测的多种前沿技术，为电力电子系统的全生命周期管理提供了新范式。
解读: 数字孪生技术是阳光电源实现产品全生命周期智能运维的核心。在iSolarCloud平台中，引入数字孪生可实现组串式逆变器和PowerTitan储能系统的实时状态镜像，通过多物理场耦合仿真，精准预测功率模块及电芯的健康状态（SOH）。建议在PowerStack储能系统及大型光伏电站中部署基于DT的故障诊...
IGBT器件PETT振荡频率的修正公式
The Modified Formula for PETT Oscillation Frequency in IGBT Devices
Jiayu Fan · Xiang Cui · Yue He · Zhibin Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
等离子体提取渡越时间（PETT）振荡会引发电磁干扰，影响器件运行稳定性。本文针对现有PETT振荡频率计算公式存在的发散问题，提出了一种修正公式，能够更准确地估算振荡频率，从而为抑制该振荡提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器）具有重要意义。这些产品广泛使用高功率IGBT模块，PETT振荡引起的电磁干扰（EMI）是导致系统电磁兼容性（EMC）不达标及器件失效的潜在因素。通过应用该修正公式，研发团队可在设计阶段更精确地预测并...
串联-串联无线电能传输系统的周期性能量控制建模与分析
Modeling and Analysis of Periodic Energy Control for Series–Series Wireless Power Transfer System
Tianlu Ma · C. Q. Jiang · Yilin Zhang · Yue Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文研究了串联-串联（SS）补偿无线电能传输（WPT）系统，重点分析了其周期性能量控制特性。WPT技术作为一种高效便捷的能量传输方式，在工业、商业及消费电子领域具有广阔的应用前景。
解读: 无线电能传输（WPT）技术目前主要应用于消费电子及部分工业自动化场景，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩产品线存在一定技术差异。虽然WPT在电动汽车无线充电领域有潜在应用，但目前阳光电源的充电桩业务侧重于高功率有线快充。建议关注该技术在未来高功率密度、短距离无线补能场景下的演进，作...
缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响
The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation
Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加，器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降，而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现，中子辐照引入了多个深能级缺陷，其浓度随注量增加而升高，且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明，位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制，为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。
解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制，可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...
数字控制双有源桥变换器的双线性离散时间建模与稳定性分析
Bilinear Discrete-Time Modeling and Stability Analysis of the Digitally Controlled Dual Active Bridge Converter
Ling Shi · Wanjun Lei · Zhuoqiang Li · Jun Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
双有源桥（DAB）变换器广泛应用于分布式电源及储能设备中。针对其固有的非线性导致的输出电压振荡等稳定性问题，本文研究了闭环控制下数字控制DAB变换器的动态行为与稳定性。通过建立双线性离散时间模型，精确分析了变换器的控制特性，为提升系统稳定性提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统的核心拓扑。该文献提出的双线性离散时间建模方法，能够有效解决数字控制下的非线性稳定性问题，对于优化PCS（储能变流器）的控制环路设计、抑制输出电压振荡具有重要工程价值。建议研发团队将其应用于PCS控制...
一种基于新型扇区优化和电容电压平衡算法的T型三电平三相变流器改进FCS-MPC
An Improved FCS-MPC Based on Novel Sector Optimization and Capacitor Charge Balance Algorithm for T-Type 3P-3L Converters
Shaomin Yan · Yue Cui · Chengmin Li · Xiaojie Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）在T型三电平变流器中计算负担重、权重系数设计复杂的问题，本文提出了一种改进的FCS-MPC方法。该方法通过扇区优化减少计算量，并引入电容电压平衡算法，在消除权重系数的同时提升了系统整体性能。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和大型集中式逆变器中的T型三电平拓扑。通过优化FCS-MPC算法，可以显著降低DSP/FPGA的计算开销，提升控制响应速度，并有效解决中点电位平衡难题。这对于提升阳光电源逆变器在弱电网环境下的稳定性、减小滤波器体积及降低成本具有重要价值。建议研...
一种在高功率电压源变换器中利用有源钳位模块降低串联SiC MOSFET电压纹波的控制策略
A Control Strategy for Reducing Voltage Ripples in Series-Connected SiC MOSFETs Using Active Clamping Modules in High Power VSCs
Zhi Gao · Shuai Shao · Wentao Cui · Yue Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出利用有源钳位模块（ACM）平衡电压源变换器（VSC）中串联SiC MOSFET的电压。在高功率条件下，ACM电容会产生超过SiC MOSFET额定电压的较大纹波。文章分析了VSC中的充电机制，指出该纹波主要由过充引起，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线（如大功率组串式逆变器、PowerTitan储能变流器）具有重要参考价值。随着SiC器件在光储系统中的普及，在高压直流母线应用中，器件串联技术是提升系统电压等级、降低电流损耗的关键。本文提出的有源钳位控制策略能有效解决串联器件的电压不均及纹波过大问题，有助于提升阳光...
一种基于电压矢量跟踪算法的低计算量FCS-MPC，用于ANPC三相五电平变换器的共模电压抑制及电容电压平衡
A Low Computing FCS-MPC Based on Voltage Vector Tracking Algorithm With CMVs Suppression and Capacitor Charging Balance Algorithm Without Weight Factors for ANPC 3P-5L Converters
Shaomin Yan · Chengmin Li · Yue Cui · Hao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对ANPC三相五电平变换器在传统FCS-MPC算法下计算负担重、共模电压大、开关频率不固定及权重因子设计复杂等问题，本文提出了一种基于电压矢量跟踪的低计算量FCS-MPC策略，实现了共模电压抑制与电容电压平衡，且无需权重因子。
解读: 该研究针对多电平拓扑（ANPC）的控制优化，对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。多电平技术是提升大功率变换器效率和电能质量的关键。该算法通过降低MPC计算量并消除权重因子设计，有助于提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度和控制稳定性，同时抑制共...
一种在大频率跌落及宽SCR和X/R范围下并网逆变器的紧凑型构网控制框架
A Tight Grid-Forming Control Framework for Grid-Connected Inverters Under Large Grid Frequency Drops With Wide Range of SCR and X/R
Xitong Niu · Yue Qu · Pengfeng Lin · Chenggang Cui 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
随着可再生能源渗透率提升，电网在频率大幅波动及弱电网条件下稳定性面临挑战。本文提出一种新型构网型（GFM）控制框架，旨在解决大频率跌落及宽短路比（SCR）和X/R比条件下的并网逆变器稳定性问题，确保公用事业级电站的电力供应可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在大型地面电站及储能领域的战略需求。随着全球电网弱网化趋势加剧，该构网型（GFM）控制框架对于提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）在极端电网工况下的支撑能力至关重要。建议研发团队将此紧凑型控制算法集成至iSolarCloud平台，通过优化控制策...
电力电子数字孪生技术综述：研究现状与未来趋势
An Overview of Digital Twin Technology for Power Electronics: State-of-the-Art and Future Trends
Chenhao Wu · Zhexin Cui · Qian Xia · Jiguang Yue 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
电力电子系统（PESs）在发电、输电及各类工业应用中起着关键作用。随着数字化转型的不断推进，数字孪生（DT）技术应运而生，成为推动电力电子系统信息化和智能化发展的变革性力量。本文全面概述了数字孪生技术在电力电子系统中的应用，着重介绍了实时同步、精确映射、无缝数据交互和高保真建模等核心特性。文章回顾了四种常见的数字孪生建模方法，并详细探讨了它们在电力电子系统应用中的优势与挑战。此外，本文还分析了数字孪生在设计、控制和维护这三个关键生命周期阶段所发挥的作用，阐述了数字孪生如何在每个阶段实现优化并推动...
解读: 数字孪生技术作为电力电子系统智能化转型的关键使能技术,与阳光电源核心业务高度契合。该技术通过实时同步、精确映射和高保真建模等特性,能够在光伏逆变器、储能变流器等产品全生命周期中发挥重要作用。 从产品设计角度,数字孪生可显著缩短研发周期。阳光电源可在虚拟环境中完成拓扑优化、热管理仿真和多工况测试,降...