Ning Ma · Pan Zhao · Wenpan Xu · Aijie Liu 等7人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401

摘要 高比例可再生能源接入导致电力系统出现显著波动，对储能系统提出了更高的灵活吸纳与高效供电要求。本文提出了一种新型集成策略，将定压储能技术的高效率特性与氢电混合储能技术的灵活性相结合，在此基础上构建了一套多级净零排放的定压氢电耦合储能系统。该系统具备宽范围的功率调节能力，并结合自适应功率分配方案，在高可再生能源渗透率的实际场景中验证了其有效性。结果表明，该系统支持五种充电模式和四种放电模式，其中充电模式I的峰值效率达到85.17%，放电模式II的峰值效率为46.66%。宽范围协调控制框架在低于...

解读: 该氢电耦合多级等压储能技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要启示。其宽范围功率调节策略(可调功率范围提升45.28%)可优化我司储能PCS的多模式协调控制算法,特别是在高比例新能源场景下的充放电效率提升(充电效率85.17%,放电效率46.66%)与弃风抑制(降低22.8...

Mahdi Aslanian · Ashkan Raki · Yousef Neyshabouri · Hossein Iman-Eini · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月

本文提出一种基于选择性谐波抑制（SHM）技术的级联H桥（CHB）多电平变换器新型容错控制方法。该方法通过向相电压不平衡的相中注入共模电压（CMV），实现线间电压平衡，并利用最少的健康单元达到最大相电压利用率。通过在SHM开关角度中引入新约束，避免过调制，并通过注入适当CMV最大化线间电压。然而，CMV基波分量（FCMV）可能导致CHB各相功率分布不均，引起逆变器功率倒流，对非再生型CHB尤为不利，因其会抬升单元直流母线电压。为此，本文在SHM调制中将最小化FCMV作为附加优化目标，以防止故障下的...

解读: 该容错控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。级联H桥拓扑在阳光电源中压储能系统中广泛应用，本文提出的SHM容错方法可在单元故障时最大化输出电压利用率，提升系统可用性。特别是最小化FCMV防止功率倒流的策略，直接解决了非再生型储能单元的直流母线过压风险...

Rishab Anand · Peng Han · Alex Q. Huang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月

本文提出了一种新型低开关数的模块化多电平串并联变换器子模块拓扑结构。现有拓扑在分布式控制下因载波偏移或参考信号不匹配，易产生导致直流源短路的无效开关状态，迫使采用非常规设计。所提拓扑避免了此类异常电流通路，使传统分布式控制方法可自然扩展至具并联能力的变换器。该拓扑采用多载波PWM策略，在串联模式下不增加导电路径开关数量，并兼容H桥结构。实验基于4 kWh、五子模块样机在120 V电网中验证了独立与并网运行的有效性，证明了其可行性与控制方案的正确性。降低的开关数量与分布式控制有望推动该类变换器的广...

解读: 该减小开关数量的模块化多电平串并联拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。核心优势在于：1）降低开关器件数量可直接减少功率模块成本和损耗，提升ST储能变流器的经济性和效率；2）分布式控制架构避免异常短路通路，增强系统可靠性，适配PowerTitan的模块化...

Farzaneh Aslani-Gaznag · Yousef Neyshabouri · Mohammad Farhadi-Kangarlu · Abdolhamid Moallemi Khiavi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月

本文提出了一种针对级联交叉开关逆变器（CCSI）的新型开关开路故障检测与容错方法。该方法通过比较逆变器交流侧实际与期望电压波形，在一个基波周期内利用误差指标快速识别故障开关。为实现容错，引入具有电容型直流链的辅助单元（AUC），无需备用直流电源。提出一种变钳位电平调制策略，调整各相参考电压，可在暂态下有效充电电容，并在故障后稳态中维持电容电压平衡。仿真与实验结果表明，9电平CCSI在故障后仍能持续运行，验证了该方法的有效性。

解读: 该级联交叉开关多电平逆变器的开路故障容错技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的基于电压波形比对的快速故障诊断方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现预测性维护；采用电容型辅助单元的容错方案无需备用直流源，可降低ST储能系统冗余成本；...

Hector Fretes · Daniel Westerman Spier · Eduardo Prieto-Araujo · Oriol Gomis-Bellmunt · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月

本文对作为带储能功能的静止同步补偿器（STATCOM）运行的Delta模块化多电平变换器进行了分析，明确了其自由度（DOFs）的作用。自由度指完全确定电路所有电气变量所需的最小参数集，此处为桥臂施加电压。通过建立变换器的动态微分方程并进行对角化处理，得到三个解耦的等效电路，其中两个与交流系统功率交换相关，第三个对应于变换器内部功率平衡。该分析有助于理解其运行机理并指导控制策略设计，最后通过不同工况下的仿真结果验证了数学模型与变换器开环开关模型的一致性。

解读: 该Delta-MMC拓扑及其自由度解耦分析对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的E-STATCOM功能开发具有重要价值。研究揭示的三解耦等效电路模型（两个交流功率通道+一个内部平衡通道）可直接应用于ST储能系统的无功补偿与有功调节协同控制策略优化，提升电网支撑能力。Delt...

Parisa Ranjbaran · Hossein Yousefi · Maryam Javadini · Nahid Izanloo 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要 本研究提出了一种集成的能源-水资源管理框架，采用漂浮式光伏（Floating Photovoltaic, FPV）技术，适用于半干旱地区，并以伊朗查赫-尼梅湖（Chah-Nimeh Lake）为案例进行研究。该系统结合了粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization, PSO），用于在局部遮阴条件下对9×9光伏阵列进行动态重构；基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）的高压直流输电（HVDC）接口，实现稳定高效的电...

解读: 该FPV系统集成方案对阳光电源具有重要参考价值。研究中的PSO动态重构技术可应用于SG系列逆变器的MPPT优化算法,提升阴影遮挡下的发电效率46.9%。MMC多电平HVDC接口方案与阳光电源三电平拓扑及SiC功率器件技术高度契合,可增强ST系列储能变流器在漂浮电站场景的电能质量控制能力。能源-水资源...

Xiuying Yan · Yutong Caob · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

准确预测光伏发电功率对于可再生能源的调度至关重要。为在气象条件波动的情况下提高预测精度，本文提出了一种用于短期光伏发电功率预测的三阶段混合模型，该模型融合了相似日优化、多级信号处理和混合预测方法。首先，将历史数据划分为多个时间段，并采用基于主成分分析-牛顿-拉夫逊优化器-K-means++（PCA-NRBO-K-means++）的聚类算法识别各时间段内不同的天气类型；在同一天气类型中选取与目标日相似的时间段，并重构相似日数据集。其次，通过变分模态分解-模糊熵（VMD-FE）与自适应噪声完备集合经...

解读: 该三阶段混合预测模型对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及ST系列储能变流器具有重要应用价值。通过PCA-NRBO-K-means++聚类算法实现相似日优选,结合VMD-FE和CEEMDAN-FE多层信号分解,可将光伏功率预测RMSE降低72.4%,显著提升SG系列逆变器与PowerTita...

Shengyuan Wanga · Fengzhang Luoa · Jiacheng Foa · Yunqiang Lvb 等5人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398

摘要 在“双碳”目标驱动下，中国部分县级配电网（DN）已呈现出超高渗透率的分布式电源（DG）接入，导致功率与能量不平衡、电压越限等运行问题。这些问题对跨馈线灵活性资源的协调利用与优化配置提出了更高要求。此外，这些资源强烈的时空耦合特性显著增加了系统建模与求解的复杂性。为应对上述挑战，本文提出一种基于特征提取的多级电-氢混合储能与多端口软常开点（MEH-SOP）系统的两阶段时空解耦配置方法。首先，构建MEH-SOP系统，以实现从日内至周际时间尺度的能量协调以及馈线间的资源共享；其次，建立MEH-S...

解读: 该多级电氢混合储能与柔性互联技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的时空解耦配置方法可优化我司多端口SOP产品在高比例分布式光伏场景下的协调控制策略,特别是结合iSolarCloud平台的STL特征提取算法,能显著提升多时间尺度能量管理效率。电氢混合储能...

M. Jagabar Sathik · Cristian Garcia · Hanlei Tian · Wei Han 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年11月 · Vol.14

本文提出一种六开关五电平升压型有源中点钳位（BANPC）开关电容逆变器，器件数量少、无需额外升压级，可充分利用直流母线电压；通过软充电技术将冲击电流限制为负载电流的两倍；直流链与电容电压自均衡，无需额外平衡电路；500W实验验证了其有效性。

解读: 该BANPC拓扑显著提升直流电压利用率和功率密度，契合阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及ST系列储能PCS对高效率、紧凑化、宽输入电压范围的需求；尤其适用于户用/工商业光储场景中低压侧（如1000V以下）升压直连高压电池簇的应用。建议在下一代SiC基组串逆变器和PowerStack模块化PCS中开...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年10月

卷积神经网络（CNNs）在多种类型的多电平逆变器故障检测中展现出了巨大潜力。尽管卷积神经网络性能卓越，但其可解释性仍是一项挑战。这是因为网络具有复杂的黑箱行为。因此，它们在实际应用中广泛采用不同模型方面带来了重大挑战。此外，仅依靠准确率是不够的，特别是在关键应用中，保持可信度和鲁棒性对于保护系统免受潜在损害至关重要。因此，本研究采用了一种名为梯度加权类激活映射（Grad - CAM）的可视化解释方法用于多电平逆变器的故障检测。Grad - CAM方法能够识别模型的重要特征并解释故障类型的检测结果...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于可解释深度学习的多电平逆变器故障检测技术具有重要的应用价值。作为全球领先的逆变器制造商，我们的产品线涵盖集中式、组串式及储能逆变器，其中多电平拓扑结构广泛应用于大功率场景。该技术通过卷积神经网络实现故障检测，并引入Grad-CAM可视化方法解决了深度学习"黑箱"问题...

Rodrigo del Prado Santamaría · Gisele A. dos Reis Benatto · Thøger Kari · Aysha Mahmood 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月

通过将退化电池与健康电池的发光情况进行对比，利用电致发光（EL）成像技术可以识别光伏（PV）组件中的电位诱导衰减（PID）现象。在未退化的组件中，电池呈现出一致的辐射复合和发光特性，而PID会改变这些特性，从而产生可测量的差异。本文提出了一种方法，通过在两个不同的电流注入水平下采集EL图像，量化同一组件内退化电池与参考电池之间发光的相对变化。由此得到的指标能够实现PID的自动表征，并减少对主观视觉判读的依赖。该方法还通过多偏置调制技术进行了改进，以适用于日光现场EL检测，该技术在高电流注入和开路...

解读: 该多级正向电流偏置EL诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的智能诊断模块，通过SG系列逆变器的多级电流输出能力，实现现场PID快速识别，提升大型光伏电站的预测性维护精度。该方法与阳光电源MPPT算法优化技术结合，可在不同光照条件下动态调整偏置电流，...

Zhoucheng Xu · Kai Yang · Zexin Nie · Yalun Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

光伏系统故障检测对运行安全至关重要。传统方法在正常运行条件下难以准确识别和定位故障，且依赖复杂传感器配置。本文提出一种基于主动阴影（AS）的故障检测方法，通过在光伏组件上引入主动遮蔽装置并按特定序列施加阴影，分析阵列输出功率变化，实现无需中断正常运行的快速故障检测与精确定位。构建基于串联子串的多层级高精度仿真模型，并定义识别系数（IC）评估算法性能，验证了该方法在复杂部分遮阴及短路、开路故障下适用于不同规模光伏阵列的故障定位能力。实际光伏阵列实验进一步证实了该方法的可行性与鲁棒性。

解读: 该主动阴影故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过主动遮蔽装置引入可控阴影序列，结合功率变化分析实现组件级故障精确定位，可集成至阳光电源现有MPPT算法框架，增强SG逆变器的智能诊断能力。该方法无需额外传感器配置，适合大规模光伏阵列快速巡检，...

Muyu Chen · Amer M. Y. M. Ghias · Chenggang Cui · Zhige Yuan 等6人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

本文提出一种用于多电平电流源逆变器的有限控制集模型预测控制启发式域缩减策略，旨在解决计算复杂度问题并提升控制性能。该方法利用逆变器的结构与电气特性，将计算复杂度从指数级降低至二次阶，显著减轻控制器负担，支持更高采样频率与实时实现。仿真及硬件在环实验结果表明，所提方法在保持与传统FCS-MPC相当性能的同时，有效提升系统可扩展性，为更复杂的控制方案提供实现基础。

解读: 该启发式域缩减FCS-MPC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。通过将计算复杂度从指数级降至二次阶，可显著提升多电平拓扑（如三电平NPC/T-type）的控制实时性，支持更高采样频率下的精准功率调节。该方法特别适用于电流源型储能变流器的构网型GFM控制...

Sang-Jung Lee · Su-Han Pyo · Dae-Wook Kang · Dongsul Shin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

集成超级电容SC储能系统的模块化多电平变换器MMC-SESS因高功率密度、快速充放电能力和长寿命而受到广泛关注。在电池储能系统BESS中，缓解二次谐波电流SHC对保持电池寿命至关重要。然而由于SC寿命几乎不受SHC影响，子模块SM电容的二次谐波电压SHV降低比缓解SHC更可取。该方法可减小SM电容尺寸并提高系统功率密度。提出一种ESS接口变换器的二次谐波注入策略，专门旨在降低SM电容的SHV同时保持SC侧SHC幅值。分析了ESS接口变换器各工作点的SHV和SHC特性。基于该分析验证所提策略可在保...

解读: 该MMC-SESS二次谐波注入策略研究对阳光电源储能系统优化有重要参考价值。减小SM电容40%同时保持性能的技术成果与阳光PowerTitan储能系统的高功率密度和成本优化目标高度契合。超级电容SC对SHC不敏感特性的利用可应用于阳光ST系列储能变流器的混合储能方案设计，在快速功率响应场景中发挥SC...

Paul Sathiyan Sam · Benin Pratap Chandran · Albert Alexander Stonier · Geno Peter 等6人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18

本文对采用优化技术提升并网型多电平逆变器性能的研究进行了系统性综述。通过分析各类智能优化算法在总谐波失真抑制、效率提升、动态响应改善及功率质量优化中的应用，比较了不同拓扑结构与控制策略的优劣。研究重点涵盖粒子群优化、遗传算法、蚁狮优化等方法在调制策略与参数整定中的实际效果，并探讨了其在可再生能源集成中的适用性与挑战，为未来高效并网逆变系统的开发提供了理论支持与技术路径。

解读: 该综述系统梳理的多电平逆变器优化技术对阳光电源多条产品线具有直接应用价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，粒子群优化、遗传算法等智能算法可优化三电平拓扑的调制策略，降低THD并提升效率，与公司现有MPPT算法形成协同。针对PowerTitan大型储能系统，优化技术可改善并网动态响应，增强GFM/...

Sudipto Mondal · Shuvra Prokash Biswas · Md. Rabiul Islam · Rakibuzzaman Shah 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

在用于并网光伏系统的各类无变压器多电平逆变器（MLI）中，基于单相开关电容（SC）的多电平逆变器在近几十年受到了广泛关注，因为它们仅需一个电源，电容器具有固有的自电压平衡能力，且电磁干扰（EMI）较低。然而，这些变换器面临一些挑战，例如需使用多个开关电容才能实现仅五电平的输出电压、半导体元件数量众多以及总谐波失真（THD）较高。本文提出了一种适用于单相应用的更高效多电平无变压器逆变器（MLTI）设计，该设计采用单个开关电容、六个开关和一个二极管，可输出五电平电压。所提出的多电平无变压器逆变器具有...

解读: 该紧凑型开关电容多电平逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。其电容自均衡特性可简化现有多电平拓扑的控制复杂度，改进的单载波PWM方案可直接集成到阳光电源现有DSP控制平台。共模漏电流抑制特性契合无变压器光伏并网的安全需求，可优化SG110CX等组串式逆变器设计。高电...

Zhankui ZHANG · Baichuan TENG · Jianjun MA · Miao ZHU · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

启动问题是海上风电汇集与传输系统的关键挑战。本文提出一种具备非对称双向功率传输能力的新型海上换流站设计。通过在桥臂不同相中集成模块化多电平单元与二极管组件，采用特殊混合桥臂结构，减小了设备占地并降低了成本。正常运行时，该站实现电压提升及风电场至陆上站的功率输送；启动阶段则反向传输启动功率。文中提出了相应的控制策略，并通过仿真与硬件在环实验验证了其在典型工况下的运行性能。

解读: 该混合桥臂换流站技术对阳光电源的大功率变流产品线具有重要参考价值。其创新的非对称桥臂结构可启发ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器的拓扑优化,特别是在降低器件数量和系统成本方面。文中提出的启动控制策略对构建大型储能电站的黑启动能力具有借鉴意义。此外,该技术的双向功率传输特性也可应用于PowerT...

Hoang Le · Apparao Dekka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

在多电平逆变器（MLI）的多级预测电流控制（MS - PCC）中使用基于前向欧拉法的采样数据模型，会随着采样时间的增加导致预测精度变差。这些模型还会导致多电平逆变器产生更高的谐波失真和电容电压纹波。为解决这些问题，本文为多级预测电流控制提出了基于修正欧拉法的模型，并将其应用于四电平多电平逆变器。此外，所提出的多级预测电流控制方法旨在间接降低共模电压，从而无需预先选择电压矢量和加权因子。在相同的运行场景下，在dSPACE控制的实验室样机上对采用所提出的修正欧拉法模型和现有基于欧拉法模型的多级预测电...

解读: 从阳光电源的业务角度分析，这项针对四电平逆变器的改进型多阶段预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术通过改进欧拉采样模型，有效提升了预测精度，降低了谐波畸变和电容电压纹波，这直接契合我司在大功率光伏逆变器和储能变流器产品线的核心技术需求。 从产品应用层面看，四电平及以上多电平拓扑是我司1500V...

Xiongfeng Fang · Lei Li · Cheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

传统模块化多电平换流器（MMC）采用半桥子模块（HB - SM），无法清除直流故障电流。这一限制使得要么需要使用额外的直流断路器（DCCB），要么需要改进换流器拓扑。在众多解决方案中，混合式直流断路器（HDCCB）和混合式模块化多电平换流器（HMMC）是两种被广泛认可的方案。通过在主支路（MB）中加入超快机械隔离开关，HDCCB可以实现低功率损耗。然而，由于电流转移支路（CTB）需要数百个额外的半导体功率开关，导致成本高昂，阻碍了其广泛应用。虽然HMMC具备快速的直流故障阻断能力，但会产生大量额...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于机械断路器增强型MMC的技术对我们在高压直流输电和大规模储能系统领域具有重要战略意义。传统半桥子模块MMC无法阻断直流故障电流的痛点，一直制约着光伏电站、风电场及储能系统向高压直流架构演进的步伐。 该技术的核心价值在于同时解决了直流故障阻断能力和功率损耗两大难题。...

叶柏贤 · 王学梅 · 刘航 · 廖芳群 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年9月 · Vol.49

当海上风电柔性直流与常规直流输电工程受端落点相近时，将形成混合多馈入系统，其谐振特性尚不明确。本文基于广义平均理论建立电网换相换流器与模块化多电平换流器的传递函数模型，结合频变特性的长距离直流线路谐波阻抗模型，构建系统的线性化频域模型。通过推导等效交流导纳，分析系统谐振风险及控制器交互影响，研究关键参数对稳定性的作用，并提出基于交流电流反馈的阻抗重塑策略，经PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏产品线具有重要参考价值。文中提出的基于交流电流反馈的阻抗重塑策略，可直接应用于PowerTitan储能系统和大型光伏电站的并网稳定性优化。特别是对于多个ST系列储能变流器并联运行时的谐振抑制,以及SG系列逆变器在弱电网条件下的稳定控制具有指导意义。研究成果可用于优化阳...