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基于电路法的P-Gate GaN HEMT栅极鲁棒性与可靠性评估
Gate Robustness and Reliability of P-Gate GaN HEMT Evaluated by a Circuit Method
Bixuan Wang · Ruizhe Zhang · Qihao Song · Hengyu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对GaN SP-HEMT栅极过压裕度小的问题,现有直流偏置或脉冲I-V测试方法难以模拟实际变换器中的栅极电压过冲。本文提出了一种新的电路评估方法,能够更真实地反映实际工况下的栅极可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用成为趋势。该文章提出的电路级栅极可靠性评估方法,能够有效指导研发团队在设计阶段规避GaN器件在复杂开关瞬态下的失效风险。建议在组串式逆变器的高频功率级设计中引入该评估方法,以优化驱动电路设计,提升产品在极端工况下...
适用于具有显著电压平台区的LiFePO₄锂离子电池的鲁棒荷电状态估计
Robust state-of-charge estimation for LiFePO₄ Lithium-ion batteries with pronounced voltage plateau regions
Kaixuan Zhang · Cheng Chena · Lixin Era · Weixiang Shenb 等5人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
准确的荷电状态(SOC)估计对于电动汽车和储能系统的安全高效运行至关重要。针对磷酸铁锂(LiFePO₄或LFP)电池在电压平台区可观测性降低和对噪声敏感的问题,本研究提出了一种具有双误差协同机制的自适应鲁棒扩展卡尔曼滤波器(AREKF),用于SOC估计。首先,基于辨识得到的开路电压(OCV)和估计的SOC构建收敛条件,控制SOC校正的激活与关闭;进一步地,通过将不可测量的SOC误差条件转化为基于状态预测与反馈误差的可测电压条件,扩展了存在SOC误差时的校正窗口。其次,通过比较计算得到的电压残差协...
解读: 该LFP电池SOC估算技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。针对磷酸铁锂电池平台区可观测性弱的难题,所提自适应鲁棒EKF算法可直接集成至BMS与PCS协同控制架构中,提升储能系统在宽温度范围(-20~60℃)及高噪声工况下的SOC估算精度(±2%),优化充放电策...
中压SiC MOSFET功率模块米勒区持续振荡的建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Sustained Oscillations During the Miller Region for Medium-Voltage SiC MOSFET Power Modules
Zhixing Yan · Gao Liu · Thore Stig Aunsborg · Benjamin Futtrup Kjærsgaard 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文针对10 kV SiC MOSFET功率模块在米勒区出现的持续振荡现象进行了研究。这种振荡会降低模块的鲁棒性甚至导致失效,且随栅极对底板寄生电容的增加而加剧。文章揭示了寄生电容参与振荡的内在机理,为高压功率模块的设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的高压储能系统(如PowerTitan系列)及大功率组串式/集中式光伏逆变器至关重要。随着公司产品向更高电压等级(如1500V及以上)和SiC器件应用演进,栅极驱动电路的稳定性直接影响系统可靠性。文章提出的寄生电容振荡机理分析,可指导研发团队在功率模块选型、PCB布局设计及驱动电路优...
M-T坐标系下永磁同步电机无差拍直接转矩与磁链控制的数字实现
Digital Implementation of Deadbeat-Direct Torque and Flux Control for Permanent Magnet Synchronous Machines in the M–T Reference Frame
Yuefei Zuo · Jie Mei · Chaoqiang Jiang · Christopher H. T. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对M-T坐标系下传统无差拍直接转矩与磁链控制(DB-DTFC-MT)存在的参数鲁棒性差及低速下转矩与磁链振荡问题,本文提出了一种改进的数字实现方法,有效补偿了数字系统中的一拍延迟,显著提升了控制性能。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动控制,与阳光电源的电动汽车充电桩(电机驱动相关模块)及风电变流器业务具有技术关联性。DB-DTFC-MT算法通过优化转矩与磁链响应,可提升风电变流器在复杂工况下的动态调节能力,并为充电桩内部的功率转换模块提供更优的控制策略参考。建议研发团队关注该算法在降低低速振荡方面的...
中压
3300 V-6500 V)Ga2O3与SiC平面栅MOSFET静态及动态性能的对比研究
Zhenghua Wang · Lei Yuan · Bo Peng · Yuming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文通过TCAD仿真,对比分析了中压(3300-6500V)垂直结构Ga2O3与SiC平面栅MOSFET的结构设计、静态/动态损耗及短路鲁棒性。研究表明,Ga2O3 MOSFET在特定导通电阻方面表现出潜力,为下一代高压功率器件的应用提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统(如PowerTitan系列)中对更高功率密度和效率的追求,中压功率器件的选型至关重要。目前SiC器件已在阳光电源的组串式逆变器和PCS中广泛应用,而Ga2O3作为超宽禁带半导体,在3300V及以上的高压领域具备理论上的低损耗优势。建议研发团队持续关注Ga...
占空比扰动的模糊逻辑调度用于优化光伏/风电混合系统的MPPT控制器
Fuzzy Logic Scheduling of the Duty Cycle Perturbation for Optimized MPPT Controller of PV/Wind Hybrid System
Abdeldjebar Hazzab · Hicham Gouabi · Mohamed Habbab · Miloud Rezkallah 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
高效的混合光伏/风能发电在应对太阳能和风速波动的情况时是一项挑战。本文旨在分析并改进一种经过优化和重构的爬山法最大功率点跟踪(MPPT)方法,即dP - P&O(扰动观察法),以适用于混合光伏/风能转换系统(HPVWECS)的快速变化环境条件。在论文的第一部分,该技术经过重构并适用于光伏系统(PVS)和风能转换系统(WECS),其中占空比作为控制量,而非参考电压。在开发的HPVWECS模拟器上对该技术进行的实验实施显示了其性能局限性。为克服这些缺点,提出的一种方法仅考虑新颖的优化dP - P&O...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文提出的模糊逻辑优化MPPT控制技术具有重要的应用价值。该技术针对光伏/风电混合系统在快速变化环境条件下的最大功率点跟踪问题,通过改进传统dP-P&O算法并引入模糊逻辑调度器,实现了更精确的功率追踪和更优的能量质量。 对于阳光电源的光伏逆变器和风电变流器产品线,该技...
基于右半平面零点补偿的新型模块化集成车载电动汽车充电器环路成形控制设计
Loop-Shaping Control Design for a New Modular Integrated On-Board EV Charger with RHP Zero Compensation
Fatemeh Nasr Esfahani · Ahmed Darwish · Ahmed Massoud · IET Power Electronics · 2025年6月 · Vol.18
本文提出了一种新型电动汽车模块化集成车载充电器(MIOBC)的控制设计方案。该MIOBC对电池和功率变换器均进行模块化设计,提升了系统的可控性与故障穿越能力。通过将牵引逆变器与车载充电器集成,减小了系统体积与重量,并实现了充电、加速及减速模式间的无缝切换。基于大学生方程式赛车平台搭建的3 kW样机实验验证了控制策略的鲁棒性及其对电池模块局部故障的有效处理能力。
解读: 该模块化集成车载充电器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中提出的牵引逆变器与OBC集成方案可直接应用于阳光电源车载充电机产品,通过共享功率器件实现体积与成本优化。右半平面零点补偿的环路成形控制策略可提升充电器动态响应性能,增强系统鲁棒性。模块化电池与变换器设计理念与阳光电源Power...
基于加速异步分布式控制的双馈风电机组与尾流风电场集电系统损耗最小化
An accelerated asynchronous distributed control for DFIG wind turbines and collection system loss minimization in waked wind farm
Pengda Wang · Jinxin Xiao · Sheng Huang · Qiuwei Wu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
本文提出了一种通过电压控制策略实现尾流影响下风电场中双馈感应发电机风力发电机组及集电系统损耗最小化的方法,并采用加速异步分布式计算方案。所采用的基于模型预测控制的电压控制策略能够协调发电机的有功功率以及转子侧和电网侧变流器的无功功率,从而最小化风电机组和集电系统的损耗,提高风电场的发电量并延长风电机组的使用寿命。此外,建立了改进的时变动态尾流模型以提高尾流风速计算的准确性,并考虑了由时间延迟描述的尾流传播过程。同时,采用与湍流强度相关的修正方法对下游风速进行修正。引入异步分布式计算方案以提高求解...
解读: 该分布式优化控制技术对阳光电源风电变流器及智能风场解决方案具有重要价值。文中基于MPC的电压协调控制策略可应用于SG系列风电变流器,通过协调机侧网侧变流器的有功无效功率,降低集电系统损耗2.78%。异步分布式计算方案结合Nesterov加速算法,可集成至iSolarCloud平台实现大规模风场实时优...
基于数字孪生与自演化补偿器的电力电子系统在线健康监测及改进参数辨识能力
Digital Twin-Based Online Health Monitoring of Power Electronics Systems With Self-Evolving Compensators and Improved Parameter Identification Capability
Yi-Hua Liu · Zong-Zhen Yang · Min-Chen Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
电力电子系统(PES)在航空航天、可再生能源和电动汽车等领域至关重要。本文比较了粒子群优化(PSO)、灰狼优化和蜻蜓算法三种元启发式方法的参数估计性能,并提出一种结合物理行为的两阶段元启发式方法,显著提升了寄生电阻估计精度与参数识别速度。相较于传统PSO,MOSFET和电感寄生电阻估计误差分别由31%和45%降至1.5%和2.3%,计算时间减少逾60%。该方法在外部扰动下仍具高鲁棒性,平均使MOSFET和电感寄生电阻识别误差分别降低11.8%和16.7%。此外,引入自演化补偿器可在线自动调节控制...
解读: 该数字孪生健康监测技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。两阶段元启发式方法可精准辨识SiC MOSFET和电感寄生参数(误差降至1.5%/2.3%),直接提升PowerTitan储能系统功率模块的状态监测精度。自演化补偿器能在线自适应调节控制参数,可集成至iSolarC...
DFDR-NLNet:一种用于光伏面板分割的双频率差异化表示非局部网络
DFDR-NLNet: A dual-frequency differentiated representation non-local network for photovoltaic panel segmentation
Yitong Fua · Haiyan Lia · Pengfei Yua · Yaqun Huang 等5人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
摘要 光伏(PV)技术在全球扩展可再生能源方面发挥着关键作用,然而在城市、农村和工业环境中,实现精确的光伏面板分割以优化资源配置并指导安装政策仍是一项挑战。为应对数据多样性的限制,本文提出一种基于去噪扩散概率模型(DDPM)的数据增强方法,用于生成联合数据分布,从而提升模型的鲁棒性。在此基础上,我们提出了一种双频率差异化表示非局部网络(DFDR-NLNet),用于实现更真实的光伏面板分割。为了提高Transformer分支中全局上下文特征提取的效率,我们提出了一种低频表示Transformer,...
解读: 该光伏板精准分割技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。DFDR-NLNet的高精度边缘识别(mIoU达91.48%)可增强SG系列逆变器阵列的智能巡检能力,通过频域特征提取优化MPPT算法的组件级监控。其电站容量评估功能可为工商业光伏项目提供精准选址与ST储能系统配置依据...
一种新颖高效的全局最大功率跟踪方法用于在重复性光照条件下的复杂部分遮阴光伏系统
A novel and efficient global maximum power tracking method for photovoltaic systems under complicated partial shading with repeatable irradiance conditions
Shun-Chung Wang · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 部分遮阴条件(PSC)显著降低了光伏(PV)发电系统(PVGS)的能量转换效率,给全局最大功率点(GMPP)跟踪(GMPPT)带来了严峻挑战。本文提出了一种新颖且高效的两阶段GMPPT方法以应对这些挑战,并引入多种技术以提升在复杂且可重复光照环境下的跟踪性能。第一阶段,构建基于Lambert W函数(LWF)的建模与估计机制,通过较少的采样次数识别包含GMPP的候选遮阴区域(SR)及其对应的电压工作点(VOP)。第二阶段,采用从第一阶段获得的VOP作为起始点的变步长增量电导法(VSSINC...
解读: 该Lambert W函数建模的两阶段GMPPT方法对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。针对复杂遮挡场景,其快速定位候选阴影区域并结合变步长增量电导法,可显著提升MPPT跟踪精度(93.1%)和速度(86.6%)。该算法可集成至阳光电源1500V高压系统及iSolarCloud平台,通过精准...
一种适用于并网级联逆变器的通用下垂控制
A Universal Droop Control for Grid-Connected Cascaded Inverters
Zexiong Wei · Yao Sun · Xiaochao Hou · Mei Su 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月
级联逆变器的分散控制因其高度的灵活性和可扩展性而备受关注。在并网模式下,现有的分散控制方法要么在电网电压骤降时容易导致系统不稳定,要么无法提供一次电压/频率支撑。为解决这一问题,本文提出了一种具有电网电压适应性和主动支撑能力的通用 $\omega/P\text{-} Q$ 和 $V/Q$ 下垂控制方法。具体而言,通过在频率下垂控制律中加入无功功率项来提高系统的鲁棒性。同时,该方法还能实现电网形成支撑和自主功率平衡,为实际的级联光伏/储能应用提供了一个通用的控制框架。最后,实验结果验证了所提出的控...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项针对级联逆变器并网下垂控制的研究具有重要的战略价值。论文提出的通用ω/P-Q与V/Q下垂控制方法,直接契合公司在大规模光储一体化系统中面临的核心技术挑战。 在技术价值层面,该方案解决了现有分散式控制的两大痛点:一是提升了电网电压跌落时的系统稳定性,这对于阳光电源在弱电...
符合概率分布的物理约束风力发电预测方法:面向抗噪深度学习
Physics-constrained wind power forecasting aligned with probability distributions for noise-resilient deep learning
Jiaxin Gao · Yuanqi Cheng · Dongxiao Zhang · Yuntian Chen · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 风电作为关键的可再生能源之一,在实现碳中和目标中发挥着重要作用。然而,由于风速预测数据具有高噪声特性,风力发电功率的准确预测面临挑战,这会降低预测的精度与鲁棒性。为解决这一问题,本文提出一种理论引导(即物理约束)的深度学习风力发电预测方法(TgDPF)。TgDPF将表征风电功率概率分布的风电功率曲线领域知识,与长短期记忆网络(LSTM)深度学习模型相结合。该融合机制确保模型输出与风电功率的概率分布保持一致,遵循物理约束条件,从而增强对噪声的抵抗能力。因此,TgDPF是一种典型的物理约束建模...
解读: 该物理约束深度学习风电预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过融合风电功率曲线概率分布与LSTM模型,在高噪声环境下预测精度提升24.7%-73.9%,可显著优化储能系统的充放电策略与能量管理。该方法的抗噪声特性与物理约束思想可迁移至iSolarClo...
基于复变量设计的构网型逆变器功率控制
Complex Variable Design for Power Control of Grid-Forming Inverter
Xiangjun Quan · Dale Li · Zhixiang Zou · Qinran Hu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
由于耦合的高阶系统特性,构网型(GFM)逆变器的功率环路与解耦控制分析与设计较为复杂,传统方法通常采用双输入双输出模型分别设计有功与无功功率控制。本文提出一种复功率-相角(CPPA)模型,将其构建为单输入单输出系统,并在此基础上设计复功率控制器。所提控制框架通过降阶的复数传递函数统一实现有功与无功功率的解耦控制,显著提升GFM逆变器功率控制的动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的鲁棒性与优越性。
解读: 该复变量功率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。所提CPPA模型将双输入双输出系统降阶为单输入单输出复数传递函数,可显著简化阳光电源储能系统的功率环路设计流程,提升有功无功解耦控制性能。该方法特别适用于弱电网场景下ST系列产品的快...
面向主动配电网安全运行的人在环路强化学习伏/无功控制方法
Human-in-the-Loop Reinforcement Learning Method for Volt/Var Control in Active Distribution Network With Safe Operation Mechanism
Yuechuan Tao · Zhao Yang Dong · Jing Qiu · Shuying Lai 等8人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月 · Vol.17
本文提出一种人在环路深度强化学习(HITL-DRL)框架,结合人类专家经验与Security-Clipped PPO算法,提升主动配电网中光伏与储能系统的电压/无功快速协同调控能力,显著降低电压越限率(73.4%),增强鲁棒性与可解释性。
解读: 该研究高度契合阳光电源在光储协同智能调控领域的战略布局。其HITL-DRL框架可直接赋能ST系列PCS、PowerTitan及iSolarCloud平台的Volt/Var自适应调节功能,提升组串式逆变器在弱电网下的动态无功响应精度与安全性;建议将SC-PPO算法嵌入iSolarCloud边缘控制器,...
基于安全运行机制的主动配电网人机协同强化学习电压/无功控制方法
Human-in-the-loop Reinforcement Learning Method for Volt/Var Control in Active Distribution Network with Safe Operation Mechanism
Yuechuan Tao · Zhao Yang Dong · Jing Qiu · Shuying Lai 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
针对分布式能源接入带来的主动配电网运行复杂性,传统调压方法难以应对。本文提出一种融合人类经验的人机协同深度强化学习(HITL-DRL)框架,并引入安全约束裁剪的近端策略优化(SC-PPO)算法以保障学习过程的安全性。通过人类示范、反馈与对抗设置三种干预策略,提升学习效率与可解释性。仿真表明,该方法在IEEE 33节点系统中相较传统DRL算法具有更快的收敛速度与更强的鲁棒性,电压越限率降低73.4%,决策时间小于1毫秒,接近最优解性能,具备实时应用潜力。
解读: 该人机协同强化学习电压/无功控制技术对阳光电源配电网侧储能系统具有重要应用价值。SC-PPO算法的安全约束机制可直接应用于PowerTitan储能系统的电压调节策略,保障分布式光伏并网场景下的安全运行。毫秒级决策响应能力契合ST系列储能变流器的实时控制需求,73.4%的电压越限率降低可显著提升含高比...
采用快速平滑二阶滑模控制与神经模糊估计及变增益鲁棒精确输出微分器的风能转换系统性能增强
Enhanced wind energy conversion system performance using fast smooth second-order sliding mode control with neuro-fuzzy estimation and variable-gain robust exact output differentiator
Ameen Ullah · Safeer Ullah · Tanzeel Ur Rahman · Irfan Sami 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风能转换系统(WECS)常因风速的随机性和间歇性而面临挑战,导致发电输出功率与波动的电力负载需求之间出现不匹配。为有效应对这一问题,先进的最大功率点跟踪(MPPT)策略对于最大化功率提取至关重要。本研究提出了一种基于快速平滑二阶滑模控制(FSSOSMC)的新型MPPT方法,旨在优化与永磁同步发电机(PMSG)耦合的3 kW定桨距变速WECS的功率输出。为了在系统参数存在不确定性与非线性的情况下仍保持控制的鲁棒性,采用了基于Takagi–Sugeno–Kang(TSK)模糊推理系统的离线神经...
解读: 该快速平滑二阶滑模MPPT技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其98.9%的系统效率和98.2%的跟踪精度显著优于传统方法,可应用于SG风电变流器优化最大功率点跟踪算法。神经模糊估计与鲁棒微分器的融合控制策略,可移植至ST系列PCS的GFM控制中,提升新能源波动工况下的动态响应速度(...
基于PMU数据的全系统互感器校准与线路参数估计
System-Wide Instrument Transformer Calibration and Line Parameter Estimation Using PMU Data
Antos Cheeramban Varghese · Anamitra Pal · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年11月 · Vol.41
未校准的互感器会降低依赖其电压电流测量的下游应用性能。本文提出一种基于同步相量数据的统计框架,实现线路参数估计与互感器校准联合求解(SLIC),兼顾参数时变性,并通过实测系统验证其高精度与鲁棒性。
解读: 该研究提升电网侧量测精度与模型可信度,对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan等储能系统在弱电网/复杂拓扑下的精准功率调度、黑启动支撑及iSolarCloud平台高级分析(如线损评估、故障定位)具有重要价值。建议在大型光储电站部署中融合PMU级同步测量能力,优化PCS并网控制参数自整定与LVR...
功率变换器中IGBT多状态可靠性分析以实现低失效率运行
Power Converter's IGBT Multi‐State Reliability Analysis for Low Failure Rate Operation
Qiaohan Su · Zhen Zhu · Danxian Ye · Man Chung Wong · IET Power Electronics · 2026年2月 · Vol.19
本文提出一种突破传统两状态恒定失效率假设的IGBT多状态可靠性模型,量化了DC-link电压对IGBT可靠性的影响,得出低于5 kHz开关频率下最优工作电压比约为额定电压的60%,可显著延长寿命并降低维护成本;蒙特卡洛仿真与硬件实验验证了模型有效性及热假设合理性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中IGBT功率模块的可靠性设计与寿命预测。建议在iSolarCloud平台中集成该电压比优化策略,动态调整DC侧工作点;同时指导新一代高可靠性功率模块(如适配SiC/IGBT混合拓扑)的热-电协同设计,提升户用及工商业光...
基于LPV建模与鲁棒控制的CPT系统输出电压波动抑制方法
Output Voltage Fluctuation Mitigation of CPT based on LPV Modeling and Robust Control
Gang Yang · Zhifan Li · Pan Sun · Xusheng Wu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
本文研究了一种基于线性参数变化(LPV)模型的电容式无线功率传输(CPT)系统输出电压波动抑制方法,该系统采用串联Buck变换器并在互电容变化条件下运行。利用LPV模型描述输入电压波动下Buck变换器的动态特性,并结合归一化既约因子(NCF)方法设计鲁棒控制器,以保证系统稳定性和动态性能。实验结果表明,所提方法在不同扰动频率和负载条件下均能实现快速电压调节并维持输出电压稳定,验证了控制策略的鲁棒性与适应性,为提升CPT系统性能提供了可靠解决方案。
解读: 该LPV鲁棒控制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。文中针对输入电压波动的Buck变换器控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC环节,提升电网波动下的母线电压稳定性;LPV建模方法能有效处理储能系统SOC变化、温度漂移等参数时变特性,增强PowerTitan系统的全工况适应性。对...
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