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基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列
Polarization-insensitive microwave power receiving composite array based on reflection phase gradient metasurfaces
Qiang Yang · Han Xiong · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
提出了一种基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列。该结构通过设计具有梯度相位响应的超表面单元，实现了对任意线极化和圆极化入射波的高效吸收与能量收集。复合阵列由多个超表面子阵列与整流电路集成，显著提升了接收方向上的能量转换效率，并具备宽角接收能力。实验结果表明，在X波段内，该阵列在不同极化状态下均保持稳定的功率接收性能，峰值转换效率可达68%。该设计为无线微波能量传输系统中的高效、稳定整流阵列提供了可行方案。
解读: 该偏振不敏感微波功率接收技术为阳光电源无线能量传输领域提供创新方案。在**充电桩产品线**可探索无线充电技术升级，超表面阵列的宽角接收与高效整流（68%转换效率）特性可优化电动汽车无线充电系统的空间自由度和能量传输稳定性。对**iSolarCloud智能运维平台**，该技术可应用于分布式光伏站点的无...
直接SMA馈电的梯度折射率超构表面阵列用于高效微波功率接收
Direct SMA-fed gradient-index metasurface array for efficient microwave power reception
Han Xiong · Qiang Yang · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
提出了一种直接由SMA接头馈电的梯度折射率超构表面阵列，用于实现高效的微波功率接收。该设计通过在超构表面单元中引入折射率梯度分布，增强了电磁波的局域聚焦能力，显著提升了接收增益与转换效率。阵列结构与SMA接口集成，简化了馈电网络并降低了损耗。实验结果表明，在5.8 GHz频段下，该接收器具有较高的辐射到直流转换效率和良好的角度稳定性，适用于无线功率传输系统。
解读: 该梯度折射率超构表面技术对阳光电源无线功率传输领域具有前瞻性价值。其5.8GHz高效微波接收与辐射-直流转换能力，可应用于：1）光伏运维场景的无线传感器供电，配合iSolarCloud平台实现免维护监测节点；2）储能系统PowerTitan的无线充电接口设计，简化模块间互联；3）电动汽车充电桩的无线...
基于高频故障分量的可再生能源电站距离保护方法
High-Frequency Fault Component-Based Distance Protection for Large Renewable Power Plants
Zhe Yang · Ke Jia · Yu Fang · Zhengxuan Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
可再生能源通过电力电子设备并网，其短路电流具有幅值受限、非工频及相位可控等特征，导致传统距离保护易误动。本文提出一种基于高频故障分量的距离保护方法，旨在解决电力电子化电网中可再生能源侧输电线路的保护难题，提升系统故障穿越能力与运行可靠性。
解读: 该研究直接针对电力电子化电网中逆变器短路电流特征带来的保护挑战，对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器及大型储能系统（PowerTitan系列）具有重要意义。随着电网中电力电子设备占比提升，传统继电保护失效问题日益突出。阳光电源可通过集成该类高频故障分量检测算法，优化逆变器在故障期间的电流控制策略，提...
逆变器接口可再生能源发电机对方向继电器的影响及改进方案
Influence of Inverter-Interfaced Renewable Energy Generators on Directional Relay and an Improved Scheme
Ke Jia · Zhe Yang · Yu Fang · Tianshu Bi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
电力电子接口的可再生能源发电系统在故障时表现出显著的低频谐波和不平衡序阻抗特性，导致基于故障分量的方向继电器误动作。本文分析了其影响机理，并提出了一种改进的继电保护方案，以提升电网故障下的保护可靠性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在电网故障下的保护策略。随着高比例电力电子设备接入，逆变器输出的非工频特性对电网继电保护的影响日益显著。阳光电源应在逆变器控制算法中集成更优的故障电流支撑策略，以兼容现有的电网保护逻辑，避免误跳闸。此外，该研究对iSolarCloud智能运维平台在故障...
一种基于估计器的交流孤岛微电网分布式电压预测控制策略
An Estimator-Based Distributed Voltage-Predictive Control Strategy for AC Islanded Microgrids
Yanbo Wang · Zhe Chen · Xiongfei Wang · Yanjun Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文提出了一种用于交流孤岛微电网的基于估计器的电压预测控制策略，无需任何通信设施即可实现电压控制。该策略由网络电压估计器和电压预测控制器组成，每个分布式电源通过电压估计器获取网络电压信息，从而实现对微电网电压的精确调节。
解读: 该技术对阳光电源的微电网解决方案及构网型（GFM）逆变器具有重要参考价值。在无通信或弱通信场景下，该分布式预测控制策略能显著提升PowerTitan储能系统及组串式逆变器在孤岛运行模式下的电压支撑能力与稳定性。建议研发团队关注其“无通信”特性，将其集成至iSolarCloud智能运维平台下的微电网控...
电动推进飞机综合能源系统能量管理策略研究
Research on Energy Management Strategies for Integrated Energy System in Electric Propulsion Aircraft
Qidong Wen · Deliang Liang · Yanting Xue · Zhe Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文为提升电动推进飞机（EPA）的续航能力与能源利用效率，构建了包含超级电容器、电池及燃料电池的综合能源系统（IES）架构，并提出了一种兼顾瞬态与稳态工况的能量管理策略（EMS）。该研究通过优化多源协同控制，实现了复杂负载下的高效能量调度。
解读: 该文章探讨的多源异构储能（电池+超级电容+燃料电池）协同管理技术，与阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统的多机并联与复杂工况调度逻辑具有技术同源性。虽然应用场景为航空领域，但其提出的瞬态与稳态兼顾的能量管理策略（EMS）可为阳光电源iSolarCloud平台在微电网及复杂工...
利用全桥模块化多电平变换器的负电压状态降低储能需求
Energy Storage Requirement Reduction Using Negative-Voltage States of a Full-Bridge Modular Multilevel Converter
Qiang Song · Wenbo Yang · Biao Zhao · Shukai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了全桥子模块化多电平变换器（FB-MMC）中负电压状态的应用。通过详细分析电容电压纹波，证明了利用负电压状态可显著降低FB-MMC的储能需求。研究推导了相应的电容电压纹波及储能需求解析表达式，为优化变换器设计提供了理论依据。
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/储能变流器具有重要参考价值。FB-MMC拓扑因其模块化和高压大功率特性，常用于大型储能电站。通过优化负电压状态控制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，有效降低子模块电容的储能需求，从而减小系统体积、降低成本并提...
多电平变换器45°坐标系α′β′下的空间矢量调制
Space Vector Modulation in the 45° Coordinates α′β′ for Multilevel Converters
Cui Wang · Qing-Chang Zhong · Nengfei Zhu · Si-Zhe Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
空间矢量调制（SVM）在两电平和三电平变换器中应用广泛，但随着电平数增加，扇区划分、开关状态及序列复杂度呈指数级增长，限制了其在工业高压大功率多电平变换器中的应用。本文提出了一种在45°坐标系下的SVM策略，旨在简化多电平变换器的算法实现难度。
解读: 该研究针对多电平变换器控制算法的简化，对阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进，降低SVM算法的计算复杂度不仅能提升控制响应速度，还能降低对主控芯片（DSP/FPGA）的算力要求，从而优...
基于GaN的逆变器损耗建模的影响因素与考量
Factors and Considerations for Modeling Loss of a GaN-based Inverter
Zhe Yang · Paige Renne Williford · Edward A. Jones · Jianliang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文研究了四个常被忽视的因素对GaN全桥逆变器损耗模型的影响：器件寄生电容、变功率下的结温动态特性、壳温估算以及无源元件的详细考量。文章提出了综合考虑上述因素的转换器损耗计算流程，旨在提升高频电力电子系统的建模精度。
解读: 随着阳光电源在户用及工商业光伏逆变器中对高功率密度和高效率的追求，GaN等宽禁带半导体技术的应用已成为提升产品竞争力的关键。本文提出的损耗建模方法论，能够精准指导阳光电源研发团队在设计阶段优化散热布局与磁性元件选型，特别是在高频化趋势下，对降低组串式逆变器及微型逆变器的热应力、延长功率模块寿命具有重...
5kW、96.5%效率的五极板电容式电能传输系统：设计与优化
5-kW, 96.5% Efficiency Capacitive Power Transfer System With a Five-Plate Coupler: Design and Optimization
Enguo Rong · Pan Sun · Gang Yang · Jinglin Xia 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种新型五极板电容式电能传输（CPT）耦合器，通过单侧屏蔽设计简化了系统复杂性并降低了成本。文章重点探讨了CPT系统的设计方法与优化策略，实现了5kW功率传输及96.5%的高效率，为无线电能传输技术提供了新的解决方案。
解读: 电容式电能传输（CPT）作为一种非接触式能量传输技术，目前在阳光电源的核心业务（如光伏逆变器、储能系统）中应用较少，主要受限于功率密度和传输距离。但在电动汽车充电桩领域，该技术可作为未来无线充电方案的储备技术。五极板耦合器的单侧屏蔽设计有助于降低电磁干扰（EMI），对提升充电桩的集成度有一定参考价值...
一种基于有源副边准谐振回路的隔离型高升压变换器
An Isolated High Step-Up Converter Based on the Active Secondary-Side Quasi-Resonant Loops
Pengyu Jia · Zhe Su · Tiancong Shao · Yang Mei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种新型隔离型高升压变换器，通过在副边引入有源准谐振回路，解决了传统谐振变换器谐振槽位于原边导致的大电流损耗问题，并优化了同步整流（SR）性能，实现了高效的软开关特性，显著提升了变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑通过优化副边谐振回路，有效降低了高压侧的开关损耗与导通损耗，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan/PowerStack系列）具有重要的技术借鉴意义。在光伏与储能系统中，DC-DC升压环节是提升系统效率的关键，该技术有助于进一步缩小产品体积并提升整机效率。建...
基于虚拟阻抗优化的电感电流观测与并网逆变器无电流传感器控制
Virtual Impedance Refined Inductor Current Observation and Current Sensorless Control for Grid-Connected Inverter
Yanjun Tian · Tengfei Liu · Yi Wang · Di Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对并网逆变器电流传感器失效导致系统停机或控制性能下降的问题，本文提出了一种增强型电流观测方法。通过引入虚拟阻抗技术，该方法实现了在无电流传感器情况下的高精度电流观测与控制，有效提升了逆变器在传感器故障下的运行可靠性与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要应用价值。在光伏电站长期运行中，电流传感器故障是导致设备停机的常见原因，该无传感器控制策略可作为一种有效的冗余备份方案，显著提升产品的可靠性与可用性（Availability）。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过软件算法实...
一种用于开关调节器的混合信号自适应纹波抵消器，在1MHz频率下提供18dB-24dB的纹波抑制
A Mixed-Signal Adaptive Ripple Canceler for Switching Regulators Providing 18 dB-24 dB of Ripple Rejection up to 1 MHz
Kishan Joshi · Zhe Yang · Chao Fu · Debashis Mandal 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种用于开关调节器的混合信号自适应纹波抵消技术，旨在降低开关噪声和杂散发射。该技术通过主混合信号自适应抵消器和辅助线性放大器两种方案，实现对开关噪声的实时跟踪与抵消，在高达1MHz的频率下可提供显著的纹波抑制效果。
解读: 该技术在提升电力电子变换器电磁兼容性（EMC）和输出电能质量方面具有重要价值。对于阳光电源的组串式光伏逆变器和ST系列储能PCS，随着开关频率的不断提升，高频纹波和EMI干扰是设计难点。该混合信号抵消方案可有效降低输出纹波，减小滤波电感电容体积，从而提升功率密度。建议研发团队关注该技术在降低辅助电源...
一种用于直流配电网的具有双向故障处理和高效能量转换的多模块隔离式DC/DC变换器
A Multiple Modular Isolated DC/DC Converter With Bidirectional Fault Handling and Efficient Energy Conversion for DC Distribution Network
Yu Wang · Si-Zhe Chen · Yizhen Wang · Lin Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种基于混合双有源桥（HDAB）的多模块隔离式双向DC/DC变换器方案，旨在解决中高压直流配电网中的电压转换、电气隔离及双向功率传输问题。该方案通过模块化设计提升了系统的可靠性与故障处理能力，并优化了能量转换效率。
解读: 该技术方案与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中高压直流侧并网技术高度契合。HDAB拓扑及其模块化设计能够显著提升储能变流器（PCS）在直流耦合系统中的功率密度与转换效率。对于阳光电源而言，该研究提出的故障处理机制可增强PCS在复杂电网环境下的保护能力，建议研发团队...
基于物理信息学习的风电场双机等效模型用于大规模电力系统稳定性研究
Physics-Informed Learning Based Wind Farm Two-Machine Aggregation Model for Large-Scale Power System Stability Studies
Hongyi Wang · Zhe Yang · Wenfa Kang · Pingyang Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
风电场（WFs）中风力发电机组（WTs）的聚合可以减轻建模和计算负担，但也可能降低精度。此外，在电力系统扰动下，可能难以准确确定风力发电机组的动态行为。本文基于两阶段方法，提出了一种用于电力系统暂态分析的风电场新型聚合建模方法。在第一阶段，树状图算法生成一个简单通用的模型（GM）；在第二阶段，使用针对风电场定制的偏微分方程非线性动力学函数识别（PDE - FIND）算法对通用模型进行细化，以提高初始通用模型的精度。对PDE - FIND算法的动态库进行重新构建，使其包含可能用于表达功率误差方程的...
解读: 该物理信息学习的双机等效建模技术对阳光电源的大型风电场解决方案具有重要参考价值。可直接应用于公司ST系列储能变流器的GFM控制优化,提升其在风电接入场景下的稳定性控制性能。同时该方法的物理约束融合思路可启发SG系列光伏逆变器的群控算法优化,特别是在大规模光储风多能互补电站中的协调控制。建议在Powe...
直流牵引供电系统中列车-大地-管道杂散电流扩散模型研究
An Integrated Train-earth-pipe Stray Current Diffusion Model in DC traction power supply system
Songyuan Li · Wei Liu · Qingan Ma · Zhe Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月
地铁运行产生的动态杂散电流易引发布埋金属管道的腐蚀与损坏。本文综合考虑复杂空间与导体结构下供电系统设备的控制机制与运行特性，研究杂散电流的扩散规律。采用统一的场路耦合建模方法，集成直流牵引供电系统、杂散电流场及管道系统模型，并结合具体案例进行分析，计算结果与COMSOL仿真对比显示，15.3 km管道的管地电位平均偏差为6.10%。通过24小时现场管地电位测试验证了该方法的准确性与可靠性。基于案例分析，提出了若干评估管道杂散电流干扰的指标。
解读: 该杂散电流扩散模型对阳光电源充电桩产品线及储能系统具有重要应用价值。研究中的场路耦合建模方法可直接应用于大功率充电站的接地系统设计，优化ST系列储能变流器与PowerTitan储能系统的接地保护策略，降低直流侧漏电流对周边金属设施的腐蚀风险。多物理场耦合仿真技术可集成到iSolarCloud平台的智...
一种固定开关频率的混合型ANPC优化模型预测控制方法
An Optimized Model Predictive Control Method for Hybrid ANPC With Fixed Switching Frequency
Zhaohui Wang · Shunfeng Yang · Ling Feng · Zhe Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种改进的有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）策略，用于三电平Si/SiC混合有源中点钳位（3L-HANPC）变换器，旨在多目标下优化控制性能。该方法通过将电流约束转化为电压约束，降低计算复杂度，减少除法运算；并设计特定电压矢量序列，实现低频与高频开关单元的固定开关频率，有效抑制中点电压波动。所提策略提升了效率、计算简洁性及损耗分布均匀性，改善了热管理性能。基于4-SiC HANPC逆变平台的实验验证了其在稳态与动态性能上的优越性，并显著降低数字信号处理器的计算负担，具备良好的工程应...
解读: 该固定开关频率混合ANPC优化模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。通过Si/SiC混合拓扑实现损耗均衡与热管理优化，可直接应用于PowerTitan储能系统的功率单元设计，提升系统效率和可靠性。所提电流约束转化为电压约束的简化算法降低DSP计算负担...
一种用于穿越金属器件的感应式无线电能传输系统磁场重构方案
A Magnetic Field Reconstruction Scheme for Inductive Power Transfer Systems to Cross Metal Appliances
Peng Gu · Shibo Wang · Peng Zhao · Xingzhen Guo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
感应式无线电能传输（IPT）技术有望通过级联绝缘子为高压电位点智能电网状态感知设备提供米级无线供电。然而，铝制法兰等金属器件会严重影响功率传输性能。本文提出一种IPT系统穿越金属器件的磁场重构方案，可显著抑制铝制法兰引起的耦合系数衰减与涡流损耗。基于电磁场理论分析该方案的作用机理，并优化关键参数以提升性能。建立电路与磁路模型，对MCS-IPT复合系统进行分析，搭建原型系统模拟含IPT的两级支柱绝缘子结构。对比分析不同工况下系统的多组分损耗，结果表明，在铝制法兰影响下引入所提MCS后，系统传输效率...
解读: 该磁场重构IPT技术对阳光电源智能电网监测设备供电方案具有重要应用价值。在高压输电线路绝缘子串的状态监测场景中，可为传感器节点提供跨金属法兰的无线供电，解决传统有线供电的绝缘难题。技术可应用于：1）iSolarCloud云平台的高压侧智能传感器供电系统，实现绝缘子温度、湿度、污秽度的在线监测；2）大...
基于深度强化学习的风光水储混合能源系统长短周期协调调度
Long-Term and Short-Term Coordinated Scheduling for Wind-PV-Hydro-Storage Hybrid Energy System Based on Deep Reinforcement Learning
Huaiyuan Zhang · Kai Liao · Jianwei Yang · Zhe Yin 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
针对多时间尺度调度复杂的风光水储混合能源系统，传统长期调度策略常削弱短期调节能力，导致资源浪费与电力短缺。本文提出一种将短期运行特性嵌入长期调度规则的协同框架，将长期调度建模为马尔可夫决策过程，并在每一步耦合基于优化模型生成的短期发电计划。通过融合数据驱动与模型驱动方法，利用深度强化学习简化长期决策，结合混合整数线性规划确保短期约束满足。实证表明，该方法使弃电率由11.67%降至0.63%，切负荷率从3.3%降至0.69%，显著优于传统方法。
解读: 该深度强化学习协调调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。研究提出的长短周期协同框架可直接集成到ST系列储能变流器的能量管理系统中，通过MDP建模和DRL算法优化多时间尺度调度决策，显著降低弃电率（11.67%→0.63%）和切负荷率（3.3%→...
考虑功率输出与平滑性的连续风扰下风能转换系统强迫扭振抑制方案
Suppression Scheme for WECS's Forced Torsional Vibration Under Continuous Wind Disturbance Considering Power Yield and Smoothness
Feng Jia · Zhe Xu · Xuhui Tan · Lei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
风能转换系统的主要控制目标包括最大化发电功率和最小化不必要的机械负载。在持续的风扰动下，传动系统会出现宽频带的强迫扭转振动，其频谱与风的波动频谱相似。研究还发现，现有的主动阻尼控制无法有效抑制强迫扭转振动，其中一些控制方法甚至可能产生不利影响。此外，抑制这种宽频带的扭转振动可能会恶化功率跟踪效果并加剧功率波动。为解决上述问题，本文首先定义了一个闭环传递函数来描述强迫扭转振动特性。揭示了抑制扭转振动所需的电气阻尼重塑要求，进而提出了一种具有频率区分性电气阻尼配置的控制器结构。定性分析了控制参数 τ...
解读: 从阳光电源风电变流器及新能源综合解决方案业务视角来看，这项针对风电系统传动链扭振抑制的研究具有重要的工程应用价值。论文提出的频率区分电阻尼控制策略，本质上是通过优化变流器控制算法来实现机电耦合系统的多目标协同优化，这与阳光电源在风电变流器领域追求高可靠性、高发电效率的技术路线高度契合。 该技术的核...
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