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系统并网技术 并网逆变器 控制与算法 模型预测控制MPC ★ 3.0

V/v牵引供电系统动态混合补偿器的运行分析与博弈论方法

Operation Analysis and a Game Theoretic Approach to Dynamic Hybrid Compensator for the V/v Traction System

Zhen Zhu · Fujun Ma · Xin Wang · Lingfeng Deng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月

针对牵引负荷随机跳变导致的负序电流(NSC)注入电网问题,本文提出了一种由铁路功率调节器、晶闸管投切电容器等组成的混合补偿方案。通过博弈论方法优化补偿策略,旨在提升系统补偿能力并改善电能质量,有效应对负荷随机性带来的电网冲击。

解读: 该文献探讨的负序电流抑制与动态补偿技术,与阳光电源在电网侧储能(PowerTitan)及大型组串式逆变器并网控制技术具有技术同源性。虽然主要针对铁路牵引系统,但其处理随机负荷波动和改善电能质量的博弈论控制策略,可为阳光电源在弱电网环境下提升逆变器与储能变流器(PCS)的并网稳定性提供算法参考。建议研...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

一种高密度3.3 kV/2000 A SiC MOSFET功率模块:设计、制造与实验评估

A High-Density 3.3 kV/2000 a SiC MOSFET Power Module: Design, Fabrication, and Experimental Evaluation

Yimin Zhou · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Chunyang Man 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文针对海上风电柔性直流输电系统对中压大容量功率模块的需求,开发了一种高密度3.3 kV/2000 A碳化硅(SiC)功率模块。该模块具备优异的电热特性,为高功率电子变换器及系统的革新提供了新机遇,并详细介绍了其设计、制造工艺及实验验证过程。

解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。3.3kV高压SiC器件的应用可显著提升变流器功率密度并降低损耗,是实现海上风电及高压直流输电系统小型化、高效化的关键。建议研发团队关注该模块的封装散热技术与寄生参数优化,未来可将其引入至高压储能PCS或海上风...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 4.0

氮化镓高电子迁移率晶体管

GaN-based HEMTs)击穿特性表征方法分析

Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月

本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线,分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现,在七种常规击穿曲线中,仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现,并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法,对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中,以更精准地评估器件在极端...

拓扑与电路 充电桩 DC-DC变换器 PWM控制 ★ 3.0

应用次谐波控制的无线充电系统初级高阶补偿拓扑的综合与分析

Synthesis and Analysis of Primary High-Order Compensation Topologies for Wireless Charging System Applying Sub-Harmonic Control

Xiaoqiang Wang · Minrui Leng · Xin Zhang · Hao Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月

次谐波控制(SHC)因易于实现全负载范围软开关和单位功率因数,在无线充电系统中表现优异。然而,现有研究多局限于初级串联补偿拓扑,存在设计自由度低、对偏移敏感及缺乏开路保护等缺陷。本文旨在通过引入高阶补偿拓扑克服上述局限,优化无线充电系统的性能与鲁棒性。

解读: 该文献探讨的无线充电技术及次谐波控制策略,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主,但无线充电代表了未来自动驾驶及便捷充电的发展方向。文中提到的高阶补偿拓扑能提升系统抗偏移能力和效率,建议研发团队关注其在未来大功率无线充电桩产品中的应用潜力,以提升...

系统并网技术 光伏逆变器 并网逆变器 调峰调频 ★ 5.0

具有暂态稳定性约束的光伏并网逆变器功率备用控制

Power Reserve Control of PV Grid-Tied Inverter With Transient Stability Constraint

Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Minxuan Peng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文针对无储能光伏系统,提出了一种考虑直流母线电压动态的功率备用控制策略。通过协同设计光伏源与并网逆变器的控制逻辑,有效解决了传统控制中忽略直流侧动态导致暂态稳定性不足的问题,为光伏系统参与电网频率调节提供了更稳定的技术方案。

解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在电网辅助服务中的应用。随着全球电网对光伏电站调频能力要求的提升,该技术方案能够增强逆变器在频率扰动下的暂态稳定性,无需额外配置储能即可实现功率备用,有效提升阳光电源产品的电网适应性。建议研发团队将该控制算法集成至iSolarCloud智能运维平台及逆...

拓扑与电路 SiC器件 三电平 PFC整流 ★ 5.0

一种SiC MOSFET与Si二极管混合的三相大功率三电平整流器

An SiC MOSFET and Si Diode Hybrid Three-Phase High-Power Three-Level Rectifier

Chushan Li · Qing-xin Guan · Jintao Lei · Chengmin Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月

本文提出了一种高效且低成本的混合三相三电平整流器。通过利用宽禁带器件(SiC MOSFET)与硅基器件的混合配置,在提升功率密度和效率的同时,有效解决了全SiC方案成本过高的问题,为大功率电力电子变换器提供了更具经济性的设计方案。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在追求高功率密度的同时,成本控制是产品竞争力的核心。该混合拓扑方案通过SiC与Si器件的优化组合,能够在保证高效率的前提下降低BOM成本,非常适合应用于PowerTitan等大功率储能系统及大型地面光伏逆变器。建议研发团队评...

拓扑与电路 SiC器件 三电平 功率模块 ★ 5.0

一种由SiC和Si混合功率级组成的高效率三电平有源中点钳位变换器

An Extremely High Efficient Three-Level Active Neutral-Point-Clamped Converter Comprising SiC and Si Hybrid Power Stages

Qing-Xin Guan · Chushan Li · Yu Zhang · Shuai Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月

三电平变换器具有开关损耗低、滤波器尺寸小的优点。为实现高功率密度,常选用SiC MOSFET替代Si IGBT,但全SiC方案成本高昂。本文提出一种SiC MOSFET与Si器件混合的有源中点钳位(ANPC)变换器拓扑,在保证高效率的同时有效降低了系统总成本。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)具有重要参考价值。通过在ANPC拓扑中采用SiC与Si混合功率级,可以在不显著增加成本的前提下,提升逆变器效率并缩小功率模块体积,从而进一步优化产品的功率密度。建议研发团队评估该混合方案在兆瓦级储能PCS中的应用潜力,以平衡...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

具有AlN插入层的新型增强型p沟道GaN MOSFET

Novel Enhancement-Mode p-Channel GaN MOSFETs With an AlN Insert Layer

Hai Huang · Maolin Pan · Qiang Wang · Xinling Xie 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

在本研究中,在专为 p - GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)设计的商用 GaN 晶圆上展示了一款增强型(E 型)p 沟道 GaN 金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(p - MOSFET),其最大导通态电流( ${I}_{\text {ON}}$ )密度为 10.5 mA/mm,阈值电压( ${V}_{\text {TH}}$ )为 - 2.45 V, ${I}_{\text {ON}}/{I}_{\text {OFF}}$ 比为 $10^{{8}}$ 。此外,我们提出了一种新型 E...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于AlN插入层的增强型p沟道GaN MOSFET技术具有重要的战略意义。当前我们的光伏逆变器和储能变流器主要采用n沟道功率器件,而该技术突破为实现GaN基互补金属氧化物半导体(CMOS)架构提供了关键的p沟道器件解决方案。 该技术的核心价值在于显著改善的器件性能参数...

储能系统技术 储能系统 模型预测控制MPC 户用光伏 ★ 5.0

一种无变压器软开关多端口集成变换器及其漏电流抑制方法

A Transformerless Soft-Switching Multiport Integrated Converter With Leakage Current Suppression for Residential Energy Management

Lu Zhou · Yihan Gao · Minghan Dong · Xin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月

本文提出了一种无变压器、无漏电流的软开关多端口集成变换器(SSIMPC),用于家庭光伏、储能、直流母线及交流电网端口的集成。光伏端口工作于连续电流模式,实现低输入电流纹波与可再生能源高效利用;储能端口作为能量缓冲并支持软开关灵活控制。采用间接占空比解耦调制策略,无需额外无源器件即可实现多路零电压开关与电感复用。共地结构有效抑制漏电流并提升安全性。该拓扑支持多种功率组合的能量管理,适用于综合性家庭能源系统。实验样机验证了理论分析与拓扑可行性。

解读: 该无变压器软开关多端口集成变换器技术对阳光电源户用储能产品线具有重要应用价值。其共地结构漏电流抑制方案可直接应用于SG系列户用光储一体机,提升系统安全性并简化接地设计。间接占空比解耦调制实现的多路ZVS技术,可优化ST系列储能变流器中PV-Battery-Grid三端口协同控制,降低开关损耗10-1...

风电变流技术 ★ 5.0

基于深度时空相关性挖掘的风电场群短期功率预测方法

Short-term power prediction method of wind farm cluster based on deep spatiotemporal correlation mining

Da Wang · Mao Yang · Wei Zhang · Chenglian Ma 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380

摘要 本文提出了一种基于时空相关性挖掘的风电场群短期功率预测方法。首先,建立了一种考虑风速和风向的空间相关性量化指标。基于该指标,构建了包含虚拟节点的图结构以表征风电场之间的空间关联关系,其中虚拟节点为输入数据增添了额外的有效信息。随后,采用图注意力网络提取风电场群的空间特征,并构建双向循环残差网络以提取时间特征,同时引入多任务学习算法优化网络输出。最后,提出了一种针对虚假预测分量的评价指标,用于评估由正负误差累积所导致的预测偏差,为发电计划的制定提供了参考依据。利用中国21个风电场群的实际数据...

解读: 该风电集群时空关联预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过图注意力网络挖掘风电场空间关联和双向循环网络提取时序特征,可显著提升ST系列PCS的功率预测精度至89.69%,优化PowerTitan储能系统的充放电策略。虚拟节点增强的图结构建模方法可集成至iSolarCloud平台,实现风储协同...

电动汽车驱动 构网型GFM ★ 5.0

构网型变换器在电网电压跌落下提升暂态稳定性和限流能力的功率支撑控制

Power Supporting Control of Grid-Forming Converters Under Grid Voltage Sags for Transient Stability Enhancement and Overcurrent Limitation

Pengfei Sun · Zhen Tian · Meng Huang · Xiaoming Zha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

构网型电压源变换器(GFM-VSC)的应用日益广泛,但在电网电压跌落时,其暂态稳定性提升与过电流限制之间存在矛盾。本文提出一种功率支撑控制方法,通过调节有功功率和电压幅值参考值来解决该问题。引入有功功率参考作为额外调控变量,可同时调节故障期间的功角与电压幅值,提高控制自由度。首先,在暂态稳定与电流失衡约束下确定功角与电压幅值的可行域;在此基础上设计三种最优控制模式:最大有功、最大无功及最优暂态控制模式。实验结果验证了所提方法的有效性,相比现有低电压穿越策略,可在保持电压源特性的前提下显著提升功率...

解读: 该功率支撑控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型GFM控制具有重要应用价值。文章提出的功角-电压幅值协同调控方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统,在电网故障时通过引入有功功率参考作为额外自由度,实现暂态稳定性提升与过电流保护的解耦控制。三种最优控制模式(最大有功...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

惯性和阻尼的逆向分布以抑制电力系统低频振荡

Inverse Distribution of Inertia and Damping for Mitigating Low-Frequency Oscillations in Power Systems

Huisheng Gao · Huanhai Xin · Linbin Huang · Fuyilong Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

低惯性换流器接口发电设备(CIGs)的大规模接入降低了电力系统的频率鲁棒性,增加了频率失稳的风险。因此,必须在电力系统中配置额外的(虚拟)惯量和阻尼,以维持和增强频率响应。然而,目前该领域的研究通常依赖复杂的数值算法,导致优化结果难以解释,且仅适用于特定情况。鉴于此,本文建立了一个更具通用性和易理解性的惯量和阻尼配置原则。首先,证明了当额外惯量和阻尼的总量固定时,它们在系统内的分布主要影响母线频率的差异,这种差异表现为发电设备之间的低频振荡(LFOs)。其次,揭示了对于涉及两组相对振荡设备的弱阻...

解读: 该逆向惯性阻尼分布技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的弱区域附加阻尼控制与虚拟惯性配置策略,可直接应用于阳光电源构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术优化。通过结合iSolarCloud云平台的广域测量数据,实现储能系统惯性和阻尼参数的自适应...

光伏发电技术 GaN器件 ★ 5.0

具有AlGaN应变补偿层的InGaN激光光伏电池在450 nm激光照射下的性能提升

Performance Enhancement of InGaN Laser Photovoltaic Cell With AlGaN Strain Compensation Layer Irradiated by 450 nm Laser

Heng-Sheng Shan · Yi-Xin Wang · Cheng-Ke Li · Ning Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

通过在(0001)取向的图案化蓝宝石衬底(PSS)上生长铝镓氮(AlGaN)应变补偿层(SCL),研制出一种高效的氮化铟镓(InGaN)激光光伏电池(LPVC),其光电转换效率(η)达到了23.09%。光致发光光谱证实,插入AlGaN SCL后,峰值分裂现象减少,表明铟(In)分布更加均匀。此外,样品的半高宽变窄,这表明插入AlGaN SCL后晶体质量得到了改善。X射线衍射分析显示,AlGaN SCL能有效调节InGaN材料中的应变弛豫,与未采用AlGaN SCL的材料相比,有源区中阱与垒之间的...

解读: 该InGaN激光光伏技术对阳光电源的功率器件研发具有重要参考价值。研究中AlGaN应变补偿层降低缺陷密度的设计思路,可借鉴至SiC/GaN功率器件的异质外延优化,改善SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN器件的晶格失配问题,提升器件可靠性。23.09%的光电转换效率验证了应变工程在III-V族半导体...

智能化与AI应用 深度学习 机器学习 并网逆变器 ★ 5.0

电路到图:基于多维泛化的功率变换器建模

Circuit-to-Graph: Power Converters Modeling With Multidimensional Generalization

Weihao Lei · Fanfan Lin · Xin Zhang · Xinze Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年11月 · Vol.14

本文提出Circuit-to-Graph(C2G)方法,利用图神经网络(GNN)建模功率变换器全局结构特征,并结合领域自适应(DA)实现跨工况、调制策略和拓扑结构的高效泛化建模,显著提升小样本预测精度与训练效率。

解读: 该C2G方法高度适配阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器的智能建模需求,可支撑iSolarCloud平台对多型号、多场景下设备损耗、温升与效率的快速精准预测。建议在下一代PCS固件中嵌入轻量化GNN推理模块,结合实时运行数据在线校准模型,提升故障预警与寿命评估能力;...

风电变流技术 储能系统 ★ 5.0

FDCA-DSTGCN:一种基于频域信息增益与动态趋势感知的风电场群功率日前预测模型

FDCA-DSTGCN: A Wind Farm Cluster Power Day-Ahead Prediction Model Based on Frequency Domain Information Gain and Dynamic Trend Sensing

Mao Yang · Jiajun Niu · Bo Wang · Dawei Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月

准确的风电场群功率预测对大规模风电接入的新一代电力系统至关重要。现有建模方法忽略风向及频域信息的作用,导致空间信息利用不足,预测精度提升受限。为此,本文提出一种融合频域信息增益与动态趋势感知的风电场群日前功率预测模型。首先,基于图论与多信息渐进融合进行集群划分并设置虚拟信息节点;其次,提出时间窗内主导风向识别方法,构建基于主导风向与风速的动态加权有向图结构;进而,设计引入频域增益通道注意力机制的动态时空图卷积网络(FDCA-DSTGCN)完成预测。在中国内蒙古某风电场群的实证结果表明,所提方法较...

解读: 该风电场群功率预测技术对阳光电源储能与电网侧产品具有重要应用价值。首先可应用于ST系列储能系统的调度优化,通过频域信息增益提升储能容量配置精度,优化充放电策略。其次可集成到iSolarCloud平台,为新能源电站群的智能运维提供更准确的功率预测支持。该模型的动态时空图卷积网络架构也可迁移应用于光伏电...

电动汽车驱动 SiC器件 GaN器件 ★ 4.0

耐受1.27 GW/cm²反向阻断的E型GaN-Si(100)单片异质集成级联开关

1.27 GW/cm² Reverse Blocking E-Mode GaN-Si(100) Monolithic Heterogeneous Integration Cascode Switch With Ultralow Turn-On Voltage and Dynamic RON

Yutong Fan · Weihang Zhang · Yachao Zhang · Yinhe Wu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月

在本文中,展示了一种在具有氮化铝(AlN)缓冲层的碳化硅(SiC)衬底上实现的具有反向阻断兼容性的增强型(E - Mode)氮化镓 - 硅(GaN - Si(100))单片异质集成共源共栅开关(RBMHIC - 开关)。栅漏间距(LGD)小于 22 微米的 RBMHIC - 开关的阈值电压(VTH)为 2.64 V,正向栅极电压摆幅达 16.27 V,导通电压(VON)为 0.3 V,在 - 2000 V 时反向漏电流(IR)极低,仅为 3.5×10⁻⁴ mA/mm。该开关实现了 2264 V ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项GaN-Si异质集成反向阻断开关技术具有显著的战略价值。该器件实现了1.27 GW/cm²的功率品质因数,这一指标直接关系到我们光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升潜力。 该技术的核心优势在于三个方面与我们的产品需求高度契合:首先,2200V级的双向阻断能力配合极低的...

功率器件技术 SiC器件 ★ 5.0

基于拓扑可迁移网络的双有源桥变换器家族通用建模方法

A Generic Modeling Approach for Dual-Active-Bridge Converter Family via Topology Transferrable Networks

Xinze Li · Fanfan Lin · Changjiang Sun · Xin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

新兴的电力变换器灰箱建模方法有效缓解了传统基于物理的白箱模型中存在的模型差异问题,同时为数据驱动的黑箱模型提供了一种数据需求少且可解释的替代方案。然而,现有灰箱建模方法仍面临一个重大挑战,即对域外拓扑结构的泛化能力较差。这一局限性使得在遇到新的拓扑结构时,需要重建或重新训练模型,从而阻碍了其广泛应用。针对这些挑战,本文提出了一种专门适用于双有源桥(DAB)变换器拓扑族的通用灰箱建模方法,该方法基于所提出的拓扑可迁移的架构内物理混合密度网络(T²PA - MDN)。作为核心部分,T²PA 网络对循...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对双有源桥(DAB)变换器族的通用灰盒建模技术具有重要的战略价值。DAB拓扑是我司储能系统、光储一体化方案以及电动汽车充电设备中的核心功率变换单元,该技术的拓扑迁移能力直接契合我们产品线多样化的现实需求。 该技术的核心创新在于T²PA-MDN网络架构,通过将电路物理...

储能系统技术 储能系统 ★ 4.0

基于电磁波的微生物燃料电池集成以提升性能

EM waves-based microbial fuel cells integrated to improve performance

Chin-Tsan Wang · Pushparaj Palac1 · Xin-Chang Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 微生物燃料电池(MFC)在利用废水发电方面发挥着重要作用。然而,现有的微生物有时缺乏足够的能量,难以表现出显著的电流和功率密度。为解决这一问题,我们采用SolidWorks对设计的双槽MFC系统施加电磁波效应。其中一个槽容纳废水,另一个槽含有氢化钾溶液。实验中使用了5 cm × 5 cm的碳布片和7.5 cm × 9 cm的质子交换膜(PEM)薄膜。碳布经双氧水处理,并在90°C–100°C下加热3小时;PEM薄膜则在75°C下用双氧水煮沸两小时,随后浸泡于硫酸中。我们使用直流电源通过线圈...

解读: 该电磁波增强微生物燃料电池技术对阳光电源储能系统具有创新启发价值。研究表明2mT磁场强度可使电流密度提升至0.88mA/m²,污染物降解率达98%。这为ST系列储能变流器在工业废水处理场景的应用拓展提供思路:可将电磁场调控技术集成到PowerTitan储能系统中,实现废水处理与能量回收的耦合优化。该...

电动汽车驱动 ★ 4.0

液态金属实现的热-电耦合电流传输性能分析

Performance analysis of coupled thermal-electric current transmission by liquid metal

Chuan-Ke Liu · Mao-Lin Li · Shun Ma · Xin-Yi Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327

摘要 高功率直流快充(DC-HPC)有望推动电动汽车(EV)向高能效与低碳可持续方向发展,但在极端高温冲击下存在热失控风险。传统的冷却方法将电流传输与散热过程分离,在超大充电电流条件下难以实现高效的热管理与结构灵活性。本文提出一种基于液态金属(LM)的热-电耦合电流传输策略,构建了用于电动汽车超充的柔性协同供电线(FSPL),即使在超过1000 A的电流下仍可稳定工作。该液态金属基FSPL(LM-FSPL)兼具载流导通与主动冷却散热的协同功能,能够快速消除超高充电电流所产生的超高热流密度,从而促...

解读: 该液态金属热电耦合传输技术对阳光电源充电桩产品线具有重要价值。针对1000A+超大功率直流快充场景,液态金属同步实现载流与主动冷却,可显著提升充电站热管理效率。技术启示:1)可优化现有DC充电模块的热设计,突破功率密度瓶颈;2)柔性可弯曲特性适配充电枪线缆轻量化需求;3)62.7%的散热能力提升可降...

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