找到 8 条结果
基于离散状态空间小步合成的固态变压器大步长仿真方法
A Large-Step Simulation Method for Solid State Transformers Based on Small-Step Discrete State-Space Composition
张勇 · 徐晋 · 李子润 · 汪可友 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45
固态变压器（SST）在新型电力系统中的应用日益广泛，但其拓扑复杂、节点众多且开关频率高，导致电磁暂态仿真效率低下。本文提出一种基于离散状态空间小步合成的大步长仿真方法。通过建立小步长离散状态空间模型，利用小步迭代合成法构建大步长仿真模型，并引入二次等效方法降低系数矩阵维度与计算复杂度。结果表明，该方法在100 kHz开关频率下可有效减小数值积分与开关动作误差，显著提升SST仿真精度与效率。
解读: 该固态变压器仿真方法对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。特别是在ST系列储能变流器和SG系列高频光伏逆变器的开发中,可显著提升基于SiC/GaN的高频拓扑设计效率。通过该方法可以在前期仿真阶段快速验证100kHz以上高频设计方案,为PowerTitan等大功率产品的多电平拓扑优...
增强型并网固态变压器对共感涌流的保护
Enhanced Protection of Grid-Connected Solid-State Transformers Against Sympathetic Inrush Current
Saurabh Kamble · Pradyumn Chaturvedi · Ching-Jan Chen · V. B. Borghate · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
现代配电系统中，固态变压器（SST）逐步取代工频变压器，但共感涌流（SIC）引发的过电流应力对半导体器件构成威胁。现有研究对SIC在SST中的影响机制尚不明确。本文建立SIC数学模型，揭示SST输入电流峰值与高频变压器电压相移角φ之间的关系，并提出一种新型相移角控制（PSAC）算法。该算法基于周期性检测二次谐波，实现对涌流的精确抑制。仿真与实验结果表明，SIC分别从12.96 A降至8.1 A、25 A降至2.5 A，有效恢复至额定水平。所提方法显著提升了SST在电网扰动下的运行韧性与可靠性。
解读: 该固态变压器共感涌流抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的相移角控制算法可直接应用于双有源桥（DAB）隔离型储能变流器，通过二次谐波检测与相移角动态调节，有效抑制电网扰动引发的涌流冲击，将过电流应力降低至额定水平，显著提升SiC功率模块的可...
500kVA混合固态变压器的设计、分析与实现
Design, Analysis and Implementation of a 500kVA Hybrid Solid State Transformer
Sanjay Rajendran · Alex Qin Huang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
混合固态变压器（HSST）结合了鲁棒且经济的工频变压器（LFT）与部分功率等级、可调控且响应迅速的固态变压器（SST）。现有研究多集中于通过辅助工频绕组或变压器实现隔离的混合变压器（HT），使其与FACTS装置界限模糊。本文通过20kV/500kVA HSST的案例研究，提出并分析一种基于单级双有源桥（DAB）SST的HSST系统，结合仿真分析阐述其丰富的控制能力，显著提升电网运行灵活性。所研制的20kV HSST硬件样机已通过测试，验证了多种控制功能，最高效率达98.4%。
解读: 该500kVA混合固态变压器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其单级DAB拓扑结合工频变压器的混合架构，可为20kV中压储能系统提供高效隔离方案，98.4%的峰值效率与阳光电源高效率目标一致。该技术的部分功率处理特性可降低功率器件成本，其丰富的控制能...
用于加速EMT型仿真的通用解耦等效电路模型
Universal Decoupled Equivalent Circuit Models of Solid-State Transformer for Accelerated EMT‐Type Simulation
Hengyu Li · Walid Hatahet · Jared J. Paull · Jintao Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
多电平多模块固态变压器（SST）通过链式AC-DC变换器和双有源桥（DAB）DC-DC变换器实现中压交流与低压交流系统的接口，具有高模块化、双向功率传输、电气隔离和高频变换等优势。为支持快速控制原型开发，亟需高效且精确的电磁暂态（EMT）等效电路模型。本文提出基于开关函数的通用解耦等效电路模型，可统一描述全桥、DAB及三相三电平等变换器在导通与阻断模式下的行为。通过开关函数与直流母线解耦策略，模型实现了恒定G矩阵并显著降低节点数量。同时提出一种适用于大步长仿真的开关插值技术，以准确刻画开关事件。...
解读: 该SST解耦等效电路模型技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器方面，所提出的DAB DC-DC变换器恒定G矩阵建模方法可显著加速储能系统多模块级联拓扑的EMT仿真效率，支持PowerTitan大型储能系统的快速控制原型开发与参数优化。在SG光伏逆变器领域，三相三电平变换器的通用解...
基于级联H桥和双有源桥固态变压器中高频变压器的主动热控制
Active Thermal Control of High-Frequency Transformers in Cascaded H-Bridge and Dual Active Bridge Based Solid State Transformer
Jianxiong Yu · Jing Sheng · Rui Lu · Heya Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
采用级联H桥有源前端（AFE）和双有源桥（DAB）隔离型DC-DC变换器的固态变压器（SST）在超大规模电力应用中日益受到关注。然而，AFE引起的二倍工频波动会导致高频变压器（HFT）产生额外功率损耗与温升，威胁其可靠性与寿命。本文通过解析方法推导了HFT损耗特性，提出一种基于三次谐波注入的主动热控制策略，以重构HFT电流频谱并降低绕组损耗。推导了谐波注入后的损耗解析表达式，并优化了注入谐波的幅值与相位。在2MW/10kVac输入/800Vdc输出的SST样机上进行了仿真与实验验证，结果表明，优...
解读: 该主动热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。文中针对级联H桥+DAB拓扑的二倍工频波动导致的高频变压器热应力问题，提出的三次谐波注入策略可直接应用于阳光电源1500V储能系统中的隔离型DC-DC变换器设计。通过优化电流频谱降低17%绕组损耗、实现3...
基于准方波调制的中压级固态变压器公共直流母线电压闭环控制
Closed-Loop Control of Common DC-Link Voltage of Solid-State Transformer from Medium Voltage Stage Using Quasi-Square-Wave Modulation
Shekhar Bhawal · Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
提出一种用于两级式固态变压器（SST）的闭环控制架构与准方波调制方法，通过反馈公共直流母线电压实现闭环调节，无需DC-DC级串联谐振变换器的频率控制。该控制可从低压侧实现，降低隔离要求。输入串联输出并联模块化结构结合谐振运行特性，自然平衡各AC-DC单元的直流链电压。AC-DC级主要采用Si-IGBT，仅电压源变换器（VSC）使用SiC-MOSFET，降低器件成本。调制策略利用自然均压条件，使IGBT单元在工频开关，减小损耗；VSC以40 kHz高频切换，等效高开关频率，支持低频谐波抑制与瞬态功...
解读: 该准方波调制的SST闭环控制技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其输入串联输出并联的模块化架构与ST系列储能变流器的中高压直挂方案高度契合，可简化隔离设计降低成本。Si-IGBT与SiC-MOSFET混合应用策略为PowerTitan大型储能系统的功率模块设计提供优化思路：工频级采用低成...
基于级联半桥概念的固态变压器LLC谐振DC-DC变换器优化设计
Optimal Design of a LLC Resonant DC-DC Converter Based on the Stacked Half-Bridge Concept for Solid-State Transformer
Samuel S. Queiroz · Levy F. Costa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文研究了两级固态变压器（SST）系统的直流/直流（DC/DC）级，该系统采用模块化方法实现，由多个电力电子积木（PEBB）以输入串联、输出并联（ISOP）的方式排列组成。每个PEBB基于一个作为直流变压器运行的 LLC 谐振变换器。本研究对模块化 DC/DC 级进行了深入分析，评估了将两电平（2L）变换器和堆叠半桥（HB）变换器作为 PEBB 的情况。本文提出了模块化 DC/DC 级的首个多目标设计方法，并对堆叠 HB 解决方案和 2L 解决方案进行了对比研究。此外，还论证并量化了堆叠 HB ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所提出的基于堆叠半桥拓扑的LLC谐振DC-DC转换器技术，对我们在固态变压器（SST）和高压储能系统领域具有重要的参考价值。 该研究采用模块化功率电子构建块（PEBB）的输入串联-输出并联（ISOP）架构，这与我们在大功率储能变流器和光伏逆变器中追求的模块化、可扩...
JESTPE新任主编和副主编寄语
Editorial New EIC and DEIC of JESTPE
作者未知 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
自2025年1月1日起，IEEE新兴与精选电力电子主题期刊JESTPE任命新主编Fernando Briz博士和副主编Sudip Mazumder博士。Fernando Briz于1990年和1996年获西班牙奥维耶多大学硕士和博士学位，现为该校电气电子通信与系统工程系全职教授，发表100余篇期刊文章和200余篇会议论文，主要涉及电力驱动和功率变换器领域，主持过70余个公共资助和产学合作项目。Sudip Mazumder于1993年获伦斯勒理工学院硕士学位、2001年获弗吉尼亚理工博士学位，为伊...
解读: 该JESTPE新任主编介绍对阳光电源学术合作和技术前沿跟踪有重要参考价值。Fernando Briz在电力驱动（轨道交通牵引系统、混合动力和电动汽车）、并网变换器（APF、有源前端、固态变压器）和储能系统（电池、飞轮、氢能）方面的研究与阳光电源产品线高度契合。Sudip Mazumder在高频链路功...