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大功率IGCT门极驱动单元杂散阻抗测量与改进
Stray Impedance Measurement and Improvement of High-Power IGCT Gate Driver Units
Zhengyu Chen · Zhanqing Yu · Xuan Liu · Jiapeng Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
集成门极换流晶闸管（IGCT）的关断能力高度依赖于门极驱动单元（GDU）的换流性能。杂散阻抗是限制其性能的关键因素，但此前缺乏准确的获取方法。本文详细分析了基于实验测量的阻抗获取方法，涵盖了电解电容与陶瓷电容等关键组件的特性分析。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，在超大功率应用场景中具有潜力。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC模块，但随着电网侧储能及大型风电变流器向更高电压等级和更大功率密度演进，对驱动电路的杂散参数优化至关重要。本文提出的杂散阻抗测量与改进方...
重新思考模块化多电平变换器
MMC）的线性调制范围
Jingwei Meng · Qiang Song · Qianhao Sun · Shukai Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文探讨了模块化多电平变换器（MMC）的线性调制范围问题，重点分析了电容电压纹波（CVR）和环流抑制控制（CCSC）对调制范围、参数设计及运行特性的影响，揭示了实际输出电压与理想值之间的偏差机理。
解读: MMC技术是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）的核心拓扑演进方向。该研究深入分析了CVR与CCSC对调制范围的限制，对于优化大功率变换器的功率密度和并网性能具有重要指导意义。建议研发团队利用该理论优化控制算法，在保证电容电压稳定性的前提下，进一步提升逆变器的直流...
具有高过载能力的模块化换相变换器
Modular Commutated Converter With High-Overload Capability
Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于高压直流输电的新型模块化换相变换器。通过结合单开关器件模块（SDM）与高频开关SDM，利用拓扑的软开关特性及集成门极换流晶闸管（IGCT）的高浪涌电流能力，使变换器具备短期高过载运行能力。
解读: 该拓扑通过IGCT与模块化设计的结合，显著提升了变换器的过载能力，这对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。在电网侧储能或大型光伏电站应用中，提升系统在极端工况下的抗冲击能力是提升电网稳定性的关键。虽然目前阳光电源主流产品多采用IGBT技术，但该研究中关...
具有可变直流电压的模块化多电平变换器
MMC）能量波动分析与优化
Zhengxuan Li · Qiang Song · Shukai Xu · Biao Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了采用全桥子模块（FBSM）的模块化多电平变换器（MMC）在可变直流电压下的能量存储特性。针对现有研究不足，提出了一种有效方法以降低能量波动，优化调制策略，从而提升系统在宽直流电压范围下的运行效率与稳定性。
解读: 该研究针对全桥MMC拓扑的能量波动优化，对阳光电源的高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型光伏集中式逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级演进，全桥子模块在提升调制灵活性和故障穿越能力方面优势显著。建议研发团队关注文中关于可变直流电压下的能量平衡控制策略，这有助于优化大...
通过动态周期PWM抑制3×6间接矩阵变换器的谐波尖峰
Suppressing Harmonic Spikes for 3×6 Indirect Matrix Converter via Dynamic Periodic PWM
Zhanqing Zhou · Lingyue Xue · Chaojian Yu · Qiang Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对多相间接矩阵变换器（IMC）驱动中开关器件多、输入输出耦合复杂的问题，本文提出了一种基于磁链纹波轨迹的动态周期PWM（DP-PWM）策略。该方法有效解决了根据电流纹波指标建立周期性PWM策略的难题，显著抑制了谐波尖峰，优化了变换器的输出性能。
解读: 该研究关注多相变换器的高级PWM控制策略，旨在通过优化调制算法降低谐波。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）多采用传统三相拓扑，但随着大功率、高密度变换器技术的发展，多相或多电平拓扑在未来超大功率储能及风电变流器领域具有潜在应用价值。建议研发团队关注该动态周期P...
大尺寸高压反向阻断IGCT的异常开通现象
Abnormal Turn-ON Phenomenon of Large-Size and High-Voltage Reverse Blocking IGCT
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Jianhong Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
大尺寸高压反向阻断IGCT（RB-IGCT）可用于混合式电网换相换流器拓扑，以降低换相失败概率。然而，在8kV RB-IGCT样品中观察到一种异常开通现象，这可能阻碍正常的电流切换，目前尚未得到深入研究。
解读: 该研究关注高压大功率器件的开关特性与可靠性，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的功率模块选型具有参考价值。虽然IGCT主要应用于超高压输电领域，但其揭示的功率器件异常开通机制对优化大功率IGBT/SiC模块的驱动电路设计、提升系统在复杂工况下的可靠性具有借鉴意义...
大功率集成门极换流晶闸管
IGCT）的电-热-力耦合分析与建模
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
集成门极换流晶闸管（IGCT）作为一种大功率电力电子器件，具备强关断能力、高浪涌承受能力和高耐压特性，在断路器和逆变器中应用广泛。由于IGCT属于全晶圆器件，其电流分布与结温分布对器件的可靠性至关重要。本文通过电-热-力多物理场耦合建模，深入分析了IGCT在运行过程中的物理特性及失效机理。
解读: IGCT作为大功率电力电子器件，在超大功率应用场景（如大型集中式光伏逆变器、高压大功率储能PCS及风电变流器）中具有替代传统IGBT的潜力。阳光电源在PowerTitan等大型储能系统及集中式逆变器领域处于行业领先地位，对功率器件的电-热-力耦合特性研究有助于提升系统在高功率密度下的可靠性设计。建议...
一种兆瓦级中频变压器的新型实验验证拓扑与调制方法
A Novel Experimental Verification Topology and Modulation Method for Megawatt-Level Medium-Frequency Transformers
Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Jialiang Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对兆瓦级中频变压器（MFT）在实验室环境下进行全功率及热稳定性验证的挑战，本文提出了一种新型实验验证拓扑及调制方法。该方法特别适用于电压转换比超过1:20的直流变压器系统，有效解决了高功率等级下测试设备受限及测试难度大的技术瓶颈。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及未来高压直流耦合架构具有重要意义。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）和更高功率密度演进，中频变压器（MFT）在隔离型DC-DC变换器中的应用日益广泛。本文提出的实验验证方法能有效缩短研发周期，提升大功率变压器在极端工况下的热稳定...
基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器
Multi-Port Hybrid DC Circuit Breaker Based on Bridge Commutation Branch
Zhizheng Gan · Lu Qu · Zhanqing Yu · Xin Yan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
柔性直流电网是支撑大规模新能源接入的关键。针对直流电网多线路交汇点故障隔离需求，本文提出一种基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器。该拓扑通过优化换流支路结构，有效提升了直流故障电流的切断速度与可靠性，为直流配电及输电系统的保护提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护具有重要参考价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及直流微网业务的扩展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该多端口混合直流断路器拓扑可优化直流汇流排的故障隔离方案，降低系统级联故障风险，特别适用于高压直流储能系统及直流配电网应用。建议研发团队关注其在减少功率...
一种新型集成门极换流晶闸管多级门极驱动单元
A Novel Multistage Gate Unit of Integrated Gate Commutated Thyristor
Jie Shang · Jinpeng Wu · Biao Zhao · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
随着集成门极换流晶闸管（IGCT）向大尺寸、高关断电流方向发展，其门极驱动单元需具备更强的关断能力和更高的换流速度。受限于寄生阻抗和20V恒定门极电压，传统驱动单元已接近其换流容量极限。本文提出了一种新型多级门极驱动单元概念及其控制方案，旨在突破现有IGCT驱动技术的性能瓶颈。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，在阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）中具有潜在应用价值。该研究提出的多级门极驱动技术能够显著提升IGCT的关断速度与电流处理能力，有助于进一步优化大功率变流器的功率密度和效率。建议研发团队关注该驱动架构在降低开关损耗及提升...
单向电流MMC在桥臂电流单向性被破坏时的穿越能力分析
Analysis of Ride-Through Capability of Unidirectional-Current MMC with Arm Current Unidirectionality Disrupted
Zhengxuan Li · Qiang Song · Biao Zhao · Zhanqing Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
基于单向电流全桥子模块（UC-FBSM）的模块化多电平变换器（UC-FB-MMC）具有高功率密度、直流故障清除能力及动态直流电压调节能力。本文分析了在桥臂电流单向性被破坏的极端工况下，UC-FB-MMC的穿越能力，为该拓扑在新型直流应用中的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究探讨的UC-FB-MMC拓扑具备直流故障清除能力，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统中的直流侧保护技术具有一定的技术关联性。虽然目前主流产品多采用常规MMC或组串式架构，但该拓扑在高压直流输电及大型储能直流侧的应用潜力值得关注。建议研发团队关注其在极端工况下的...
一种基于RB-IGCT瞬态脉冲特性的无饱和电抗器混合换相变换器
A Novel Saturable-Reactor-Free Hybrid Commutated Converter Based on Transient Impulse Characteristics of RB-IGCT
Zongze Wang · Lu Qu · Zhanqing Yu · Chaoqun Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的混合换相变换器（HCC）。该拓扑通过利用RB-IGCT的瞬态脉冲特性，消除了传统混合换相变换器中体积庞大的饱和电抗器，在保持抗换相失败能力的同时，显著提升了高压直流输电系统的功率密度与效率。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（UHVdc）领域，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏、储能及中低压电网接入，但该研究中关于RB-IGCT的应用及无电抗器拓扑设计，对公司未来探索更高电压等级的储能变流器（PCS）及大功率并网系统具有参考价值。特别是对于PowerTitan等大型储能系统，若未来向更高电压等...
面向大电流变压应用的多电平电流源变换器阶梯电流逼近调制技术
Step-Current-Approximation Modulation of Multilevel-CSC With Near-Power-Frequency Switching for High-Current Variable-Voltage Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Tianji Zhou · Jikang Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对电解、电积及直流电弧炉等大电流变压应用，本文提出了一种多电平电流源变换器（MCSC）的阶梯电流逼近调制（SCAM）策略。该方法通过优化拓扑约束，实现了近工频开关，有效降低了开关损耗，提升了变换效率，为大功率工业电源转换提供了新的技术方案。
解读: 该技术主要针对工业大电流场景，虽然与阳光电源现有的光伏逆变器和储能PCS（主要为电压源型变换器）拓扑不同，但其提出的阶梯电流逼近调制（SCAM）策略在降低开关损耗和提升大功率变换效率方面具有参考价值。对于阳光电源的工业电源业务或未来大功率制氢电源（电解槽供电）的研发，该拓扑的低开关频率特性可显著降低...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
直流汇集系统全范围电流谐波抑制的选择性虚拟合成矢量嵌入
Selective Virtual Synthetic Vector Embedding for Full-Range Current Harmonic Suppression of the DC Collector
Feng An · Biao Zhao · Bin Cui · Yushuo Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
随着可再生能源与储能的发展，直流汇集系统成为分布式能源接入中压电网的关键环节。针对直流电压不一致及子模块占空比差异导致传统载波移相调制难以有效抑制谐波的问题，本文提出了一种选择性虚拟合成矢量嵌入方法，实现了直流汇集系统全范围内的电流谐波抑制，提升了系统电能质量与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏电站的直流汇集方案具有重要参考价值。在多模块并联的直流汇集架构中，谐波抑制直接影响系统效率与电容寿命。通过引入虚拟合成矢量嵌入技术，可优化PCS内部的调制策略，在不增加硬件成本的前提下，显著提升系统在复杂工况下的...
一种基于高浪涌IGCT和故障自清除策略的直流电网新型断路器集成电压源换流器
A Novel Converter-Breaker Integrated Voltage Source Converter Based on High-Surge IGCT and Fault Self-Clearing Strategy for DC Grid
Chaoqun Xu · Biao Zhao · Zhengyu Chen · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对现有直流电网中MMC与直流断路器（DCB）独立配置导致的复杂性与可靠性问题，本文提出了一种集成断路器功能的电压源换流器。该拓扑利用高浪涌IGCT器件，实现了换流器与直流故障清除功能的深度融合，有效简化了系统架构并提升了直流电网的故障穿越能力。
解读: 该研究提出的换流器与断路器集成技术，主要面向高压直流输电（HVDC）领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏逆变器和中低压储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着电网侧储能向更高电压等级和直流组网方向发展，该拓扑中关于故障自清除和高浪涌器件的应用思路，可为未来大功率...
一种用于VSC直流电网的新型磁耦合故障限流器拓扑建模与设计
Topology Modeling and Design of a Novel Magnetic Coupling Fault Current Limiter for VSC DC Grids
Zipan Nie · Zhanqing Yu · Zhizheng Gan · Lu Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
在电压源换流器（VSC）直流电网中，直流故障限流器（FCL）是关键设备。它能在故障发生时有效抑制瞬态短路电流，保护换流器等核心设备，同时要求在正常运行下对系统影响最小。本文提出了一种新型磁耦合故障限流器拓扑，并对其建模与设计方法进行了深入研究。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微网解决方案具有重要参考价值。随着直流电网规模扩大，直流侧故障保护是提升系统可靠性的核心挑战。该磁耦合限流器拓扑可优化PCS的短路保护策略，降低对功率器件的冲击，提升系统在极端工况下的生存能力。建议研发团队关注其在...
用于VSC-HVDC输电系统的基于单向电流H桥子模块的能量分流变换器拓扑
Energy Diverting Converter Topology Using Unidirectional Current H-Bridge Submodules for VSC-HVDC Transmission System
Zhengxuan Li · Yuebin Zhou · Nan Zhang · Qiang Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对海上风电场接入VSC-HVDC系统时的故障穿越挑战，提出了一种新型模块化多电平能量分流变换器拓扑。该方案通过动态制动电阻（DBR）电路有效处理过剩能量，提升了系统在交流侧故障期间的稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）中的能量分流与故障穿越技术，与阳光电源的风电变流器及大型集中式光伏/储能并网业务存在技术关联。在海上风电及大型光伏电站并网场景下，电网故障时的过电压抑制与能量平衡至关重要。虽然阳光电源目前产品线侧重于中低压侧的组串式/集中式逆变器及储能PCS，但该拓扑中关于模块化...
RB-IGCT的恢复特性及其在混合换相换流器HVDC中的低无功应用
Recovery Characteristics of RB-IGCT and Its Low Reactive Power Application in Hybrid Commutated Converter Based HVDC
Zongze Wang · Zhanqing Yu · Lu Qu · Biao Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
传统LCC-HVDC受晶闸管关断特性限制，最小熄弧角通常为12°，需配置昂贵的无功补偿设备。本文研究了基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的混合换相换流器（HCC），通过优化器件恢复特性，有效降低了系统对无功功率的需求，提升了换流站的运行效率与经济性。
解读: 该研究关注高压大功率电力电子器件（RB-IGCT）在HVDC领域的应用，虽与阳光电源当前主流的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异，但其核心价值在于降低无功补偿需求和提升系统并网性能。对于阳光电源正在布局的电网侧大型储能系统及未来可能涉及的柔性直流输电技术，该技术路线提供的器件优化思路...
基于标准恢复二极管的500kV高压直流断路器二极管桥式双向固态开关优化设计
Optimal Design of Diode-Bridge Bidirectional Solid-State Switch Using Standard Recovery Diodes for 500-kV High-Voltage DC Breaker
Xiangyu Zhang · Zhanqing Yu · Zhengyu Chen · Biao Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
目前，高压直流断路器通常需使用快速恢复二极管配合IGBT等全控型器件。然而，二极管桥式双向固态开关（DBSS）的特殊工况为应用标准恢复二极管提供了可能，这有助于降低成本并优化系统设计。
解读: 该研究探讨了在高压直流断路器中以标准恢复二极管替代快速恢复二极管的可行性，这对电力电子系统的降本增效具有参考价值。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及充电桩等中低压领域，但随着高压直流输电及大型储能电站直流侧保护需求的增长，该拓扑优化思路可为公司未来布局高压直流保护技术提供技术储...
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