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直流断路器中并联IGBT模块的开断电流平衡增强方法
Breaking Current Balance Enhancement for Parallel IGBT Modules in DC Circuit Breaker
Weijie Wen · Hezhi Jin · Botong Li · Pengyu Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
受限于单功率模块的关断能力，直流断路器需通过并联IGBT实现数万安培的电流开断。针对并联模块关断不一致导致的利用率降低问题，本文提出了一种开断电流平衡增强方法，以提升直流断路器在大电流工况下的性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧保护方案具有重要参考价值。在大功率储能变流器（PCS）和直流断路器设计中，IGBT并联均流是提升系统容量与可靠性的核心难点。该研究提出的电流平衡方法可优化阳光电源大功率电力电子设备的模块化设计，提升高压直流侧故障保护的...
用于模块化多电平换流器
MMC）直流电网的组合式高压直流断路器
Gaoren Liu · Feng Xu · Zheng Xu · Zheren Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
采用半桥子模块的模块化多电平换流器（MMC）是高压直流（HVDC）电网的核心技术，但其缺乏直流故障清除能力。本文探讨了处理直流侧短路故障的两种主要方法，重点研究了组合式高压直流断路器技术，旨在解决MMC在直流故障下的保护难题，提升直流电网的运行可靠性。
解读: 该文献研究的MMC直流故障清除技术与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）在直流侧保护逻辑上有技术共性。虽然阳光电源目前主要聚焦于中低压光伏与储能应用，但随着公司在大型地面电站及直流输电配套领域的业务拓展，研究MMC拓扑下的故障隔离技术，有助于提升公司在大型储能电站直...
一种结合SCR和IGBT的有源Z源直流断路器
An Active Z-Source DC Circuit Breaker Combined With SCR and IGBT
Ji Shu · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Tianqi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对传统基于IGBT的直流断路器（DCCB）成本高昂的问题，本文提出了一种结合IGBT与SCR的有源Z源直流断路器（AZ-DCCB）。该拓扑利用SCR的低导通损耗特性与IGBT的主动关断能力，解决了SCR作为半控型器件无法主动关断的局限，为直流系统保护提供了更具成本效益的方案。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护方案具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及光伏直流汇流箱中，直流侧故障保护是核心安全环节。目前主流方案多依赖高成本IGBT，该AZ-DCCB拓扑通过SCR与IGBT的混合使用，有望在保证主动关断能力的同时显著降低系统BOM成本。建议研发团队评估该拓扑在兆...
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...
一种能够实现高效电流切断与能量回馈的改进型直流断路器拓扑
An Improved DC Circuit Breaker Topology Capable of Efficient Current Breaking and Regeneration
S. M. Sanzad Lumen · Ramani Kannan · Md. Apel Mahmud · Nor Zaihar Yahaya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
直流电力系统因其在转换、集成和使用上的优势，在输配电领域备受关注。直流断路器作为直流系统的核心保护元件，对于提升系统效率、可靠性及控制简便性至关重要。本文提出了一种改进的直流断路器拓扑，旨在实现高效的电流切断，并具备能量回馈功能，以优化直流系统的保护性能。
解读: 该技术对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意义。储能系统在直流侧面临高短路电流风险，高效的直流断路器不仅能提升系统的安全性，还能通过能量回馈功能减少故障下的能量损耗。建议研发团队关注该拓扑在PCS直流侧保护中的应用，以提升系统在极端工况下的...
基于IGCT的高电流分断能力低成本高压直流断路器
Low-Cost HVdc Circuit Breaker With High Current Breaking Capability Based on IGCTs
Qiang Yi · Yifei Wu · Zhihui Zhang · Fei Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
直流断路器对高压直流（HVdc）系统的可靠性至关重要。目前广泛使用的压接式IGBT成本高昂，限制了HVdc的发展。本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的低成本高压直流断路器方案，旨在通过替代昂贵的IGBT器件，降低系统成本并提升大电流分断能力。
解读: 该研究对于阳光电源在高压直流输电及大型储能系统（如PowerTitan系列）的直流侧保护具有重要参考价值。目前公司储能系统多采用IGBT模块，随着储能系统电压等级向1500V甚至更高迈进，直流侧故障保护的成本与效率成为关键。IGCT在处理大电流、高电压场景下具备导通损耗低、通流能力强的优势。建议研发...
500 kV/25 kA直流断路器关断过程中杂散电感引起的过电压估计
Overvoltage Estimation by Stray Inductances During Turn-off of a 500 kV/25 kA DC Circuit Breaker
Zhonghao Dongye · Lei Qi · Kexin Liu · Xiaoguang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文研究了直流断路器（DCCB）关断过程中的瞬态特性。研究发现，缓冲电路电感以及金属氧化物避雷器（MOV）的内外杂散电感会导致DCCB两端产生显著过电压，该电压可能超过器件额定值。文章提出了相应的过电压估计方法，对高压直流输电及大功率电力电子设备的保护设计具有重要参考价值。
解读: 该研究关注高压直流系统中的杂散电感与过电压保护，对阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及高压直流侧设计具有借鉴意义。虽然阳光电源目前产品多为中低压侧，但随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，功率模块内部及系统级布线的杂散电感控制成为提升系统可靠性的关键。建议研发团队在设计大功...
用于变电站单源多负载系统的低压晶闸管多端口直流断路器
Low-Voltage Thyristor Based Multi-Port DC Breaker for Single-Source Multi-Loads System in Substation
Weijie Wen · Chenyang Li · Qingyao Sun · Hezhi Jin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
针对变电站二次测量与控制设备的低压直流供电系统，传统空气断路器（ACB）响应时间长（≥10ms），难以保证选择性保护。本文提出一种基于低压晶闸管的多端口直流断路器，旨在缩短故障响应时间，缩小停电范围，提升系统供电可靠性。
解读: 该技术主要针对直流配电与保护领域，虽然阳光电源的核心业务为光伏与储能，但该断路器技术对提升直流侧故障隔离速度具有参考价值。在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及工商业储能系统（如PowerStack）中，直流侧的快速故障切除与保护是提升系统安全性的关键。该研究中关于晶闸管快速关断的思路，可...
一种用于高压直流输电系统的新型快速储能故障限流器拓扑
A Novel Fast Energy Storage Fault Current Limiter Topology for High-Voltage Direct Current Transmission System
Hechong Chen · Jiaxin Yuan · Hang Zhou · Shunkai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
传统饱和铁芯型故障限流器（TFCL）在直流断路器中会导致巨大的能量吸收和过电压，而能量吸收型限流器（AFCL）存在故障电流承受时间长、能量吸收缓慢的问题。本文提出了一种新型快速储能直流故障限流器（EFCL）拓扑，旨在解决上述技术瓶颈，提升直流系统的故障响应速度与安全性。
解读: 该研究针对高压直流（HVDC）输电系统的故障限流技术，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和中低压储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着电网侧储能规模的扩大及直流微电网应用的增加，直流侧故障保护技术的重要性日益凸显。该拓扑中涉及的快速能量吸收与限流策略，可为阳光电源未来...
一种通过VGE作为退饱和前兆的直流断路器浪涌电流应用中更可靠、灵敏的过流检测方法
A More Reliable and Sensitive Overcurrent Detection Method in DC Breaker Surge Current Applications via VGE as a Desaturation Precursor
Jingfei Wang · Guishu Liang · Lei Qi · Xiangyu Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
退饱和是威胁IGBT安全运行的主要因素。目前直流断路器多采用VCEsat监测退饱和，但该方法需器件进入高损耗区，易导致热击穿。本文提出利用栅极电压VGE作为退饱和前兆，实现更可靠、灵敏的过流检测，有效提升IGBT在浪涌电流工况下的安全性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器中的功率模块保护至关重要。储能变流器（PCS）在直流侧面临频繁的浪涌电流冲击，传统的VCEsat检测往往滞后，容易造成IGBT模块损坏。采用VGE作为前兆检测方法，能显著提升系统在短路或过流故障下的响应速度，降低功...
一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器
A Passive Thyristor-Based Hybrid DC Circuit Breaker
Jiawei He · Huijie Lyu · Bin Li · Ye Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
直流断路器（DCCB）是直流电网安全运行的关键技术。混合式直流断路器（HCB）结合了机械式与固态断路器的优势，在高压领域极具应用前景。目前，HCB的主断路支路通常采用IGBT配置，本文提出了一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器拓扑，旨在优化性能并降低成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS和大型光伏逆变器多采用IGBT作为核心功率器件，直流侧故障保护是系统安全的核心。引入基于晶闸管的混合式直流断路器技术，有望在保证快速切断故障电流的同时，降低高...
一种具有电流流向控制能力的集成式多端口直流断路器
An Integrated Multiport Circuit Breaker With Current Flow Controlling Capability for Meshed Multiterminal HVDC Grids
Ali Sajjadi · Gholamreza Kadkhodaei · Mohsen Hamzeh · Saman Dadjo Tavakoli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
直流电网面临直流侧故障电流快速切断和功率流向管理以防止线路过载两大挑战。本文提出一种集成式多端口直流断路器，将直流断路器（DCCB）与潮流控制器（CFC）功能相结合，旨在实现直流电网的故障保护与潮流灵活调度，提升网状多端直流系统的运行可靠性与灵活性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏、储能及中低压并网，但随着PowerTitan等大型储能系统在电网侧应用规模的扩大，未来储能电站参与直流微网或直流输电系统的互联将成为趋势。该集成式断路器技术可为阳光电源未来布局高压直流储能系统、提升电网侧储能系统的故障...
直流短路故障条件下混合MMC与断路器协调的分析与建模
Analysis and Modeling of a Hybrid MMC Coordinated With a Circuit Breaker Under DC Short-Circuit Fault Conditions
Hossein Iman-Eini · Alireza Pourfaraj · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文研究了在直流短路故障下，采用半桥与全桥子模块混合的模块化多电平变换器（H-MMC）与直流断路器（CB）的协调运行机制。通过对不同比例全桥子模块的H-MMC进行建模分析，探讨了其在HVdc系统中的故障穿越能力与保护策略。
解读: 该研究涉及的高压直流输电（HVdc）技术与阳光电源的大型地面光伏电站及大型储能系统（如PowerTitan系列）的并网架构密切相关。混合MMC拓扑具备直流故障清除能力，对于提升大型储能电站及光伏电站的系统安全性具有重要参考价值。建议研发团队关注全桥子模块在PCS中的应用，以优化系统在极端电网故障下的...
基于磁耦合限流与耗散的直流断路协调方法
Coordinated DC Interruption Method Based on Magnetic Coupling Current-Limiting and Dissipation
Zhizheng Gan · Zhanqing Yu · Zipan Nie · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
柔性直流电网对大规模新能源接入至关重要。为保障直流电网稳定运行，需利用直流断路器（DCCB）进行故障隔离。针对当前DCCB成本高、断流能力受限的问题，本文提出了一种故障限流器（FCL）与DCCB的协调控制方法，通过磁耦合限流与耗散技术，有效提升了直流电网的故障处理能力与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（ESS）具有重要参考价值。随着储能电站直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为系统安全的核心。该研究提出的限流与断路协调方案，可优化阳光电源大功率PCS的直流侧保护逻辑，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升系统整体经济性。建议研发团队关注该磁耦合限流...
EDISON混合式断路器的控制开发与故障电流换流测试
Control Development and Fault Current Commutation Test for the EDISON Hybrid Circuit Breaker
Yuchen He · Qichen Yang · Yuan Li · Sanghun Kim 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
直流断路器是直流网络系统的核心组件。EDISON混合式断路器结合了机械开关与固态开关的优势，在降低导通损耗的同时实现了快速切断。本文重点研究了该断路器的控制策略开发及故障电流换流测试，验证了其在直流配电网中的应用潜力与可靠性。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电及大型直流微电网场景。对于阳光电源而言，随着PowerTitan等大型储能系统及直流耦合微电网项目的规模化应用，直流侧的故障保护与隔离至关重要。EDISON混合式断路器的高效低损耗特性，可作为未来大容量储能电站直流侧保护方案的参考，有助于提升系统安全性。建议研发团队关注其...
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