• 实时寿命估计与三相四电平三电容器变换器中飞电电容的受控电压调节

  摘要：三相四电平三电容器变换器（3P4L3C）每个相位仅使用一个飞电容，从而消除了多余的开关状态。然而，这种拓扑结构在电容器电压调节方面存在显著挑战，因为传统的调制技术（包括基于载波的SPWM和SVM）无法维持电压平衡。本文提出了一种基于监督的电压调节方法，该方法动态调整占空比以补偿电容器电压偏差，确保稳定运行。除了调节功能外，还引入了一个统一的电热寿命评估框架，用于量化改进的调节方式对电容器可靠性的影响。该框架结合了基于纹波谱的ESR损耗计算、热点温度估计、非线性损伤累积以及在实际工作条件下的蒙特卡洛仿真。仿真和实验结果证实，所提出的基于监督的电压调节方法能够实现稳定的电容器电压调节，同时降

  来源：IEEE Transactions on Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 高功率脉冲（HPM）作用下GaN肖特基二极管（SBD）的电热耦合特性：位错密度的影响及深度学习预测模型

  摘要：氮化镓（GaN）肖特基势垒二极管（SBDs）作为电力电子系统中的关键器件，特别容易受到高功率微波（HPM）脉冲的影响。高功率微波脉冲会在GaN SBDs中引发电热多物理场耦合效应，可能导致器件损坏或失效。位错密度作为GaN材料的重要参数，对其性能有着显著影响。在本文中，我们对GaN SBDs在高功率微波脉冲作用下的电热多物理场耦合进行了分析，重点探讨了位错密度对这种耦合的影响。此外，通过将深度学习技术与计算机辅助设计（TCAD）仿真相结合，我们提出了一种深度多头注意力残差网络（DMARN）模型，该模型能够快速准确地预测不同位错密度配置和高功率微波脉冲参数下GaN SBDs内的最大电场强度

  来源：IEEE Transactions on Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 用于SiC MOSFET功率模块中芯片电流测量的紧凑型交错PCB罗戈夫斯基线圈阵列

  摘要：使用印刷电路板（PCB）上的Rogowski线圈来测量功率模块中的芯片电流，可以显著帮助解决电流不平衡问题，这些问题可能导致功率下降或过电流故障。与基于硅的功率器件相比，碳化硅（SiC）功率模块具有更小的芯片和更紧凑的芯片布局。这就需要更紧凑的电流测量探头。本文提出了一种新的PCB Rogowski线圈阵列设计方法，该方法利用线圈之间的间距来实现Rogowski线圈的交错排列，从而解决了制造问题，并提高了Rogowski线圈的互感系数。对于一个原型SiC MOSFET功率模块，在相同的空间限制下，采用交错排列的线圈阵列的平均互感系数比采用传统排列的线圈阵列高出98%。文中介绍了由Rogo

  来源：IEEE Transactions on Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 基于开关电容的栅极驱动器，具备实时栅极-源极漏电流检测功能及间接键合线脱离监测功能

  摘要：本文介绍了一种SiC MOSFET栅极驱动器，该驱动器能够生成自适应的负电压波形，以减轻桥式电路中由于串扰引起的关断状态下的正电压脉冲。这种关断电压波形的尾部趋近于零，使其能够承受更高的负串扰电压脉冲。该驱动器还能实时测量栅源漏电流，从而监测SiC MOSFET的栅氧化层退化情况。通过负电压水平和栅源漏电流的变化，可以间接监测键合线的可靠性。自适应负电压是通过带有数字控制分压器的开关电容电路产生的，而栅源漏电流则通过电流镜进行测量，电流镜将漏电流复制到检测电阻上。这种方法避免了差分测量的需求，并提高了测量灵敏度。在电流镜上添加了旁路电路，以减少其对开关时间的影响。所提出的栅极驱动器已在1

  来源：IEEE Transactions on Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 1200伏沟槽IGBT在重复过电流关断条件下的失效分析

  摘要：绝缘栅双极型晶体管（IGBT）应能够反复关断过电流，这一特性得益于转换器中常用的栅极形成策略。本文研究了IGBT在反复关断过电流过程中的失效机制。首先，建立了一个等效实验电路，对1200伏特的IGBT在不同开关频率下进行了反复关断过电流测试。测试结果表明，这些器件最终会经历二次击穿失效。此外，对失效IGBT的扫描电子显微镜分析揭示了多种微观结构特征，例如烧蚀区附近的电流路径以及活性区域中的波浪状变形，这些现象表明栅极附近存在热量积聚，并且热量从栅极向N型漂移区的扩散呈弯曲趋势。这些发现通过技术计算机辅助设计电热仿真得到了验证，仿真结果显示在反复关断过电流过程中反向偏置安全工作区（RBSO

  来源：IEEE Transactions on Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 基于电网形成电流源变流器的全尺度风电系统建模、稳定性分析与故障穿越性能研究

  随着全球能源转型的加速，风能作为增长最快的可再生能源之一，其装机容量预计到2030年将接近3000吉瓦。然而，风能的间歇性特点给电网的稳定运行带来了严峻挑战。为了实现对风能的有效调控，电力电子变流器成为连接风力发电机与电网的关键接口。在众多风电系统拓扑中，全尺度变流器因其能够实现全风速范围内的变速运行并具备优异的故障穿越能力而备受青睐。目前，电压源变流器（VSC）在风电并网领域占据主导地位，但其在弱电网条件下的动态稳定性问题，以及故障期间依赖复杂的保护策略来实现低电压穿越，仍是亟待解决的难题。相比之下，电流源变流器（CSC）因其直流侧采用电感而非VSC中寿命受限的电解电容，具有更高的可靠性，并

  来源：IEEE Open Journal of Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 模块化多端口DC-DC变换器的鲁棒控制策略及其在可再生能源集成中的应用

  随着风电、光伏等可再生能源在直流微电网中的广泛应用，如何高效整合多个分布式电源、储能系统和负载成为技术难点。传统方案采用多个独立DC/DC变换器（SISO）分别连接各电源，再汇流至公共直流母线，但存在系统复杂、成本高、功率密度低等问题。更棘手的是，多输入多输出（MIMO）的模块化多端口变换器（MPC）虽能简化结构，却面临内部变量耦合、非线性动态特性以及参数摄动带来的控制挑战。这类系统往往存在右半平面零点（RHP zeros），且传统解耦网络对模型精度依赖过高，难以在实际扰动下保持稳定。为解决上述问题，发表在《IEEE Open Journal of Power Electronics》上的这项

  来源：IEEE Open Journal of Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 基于离散阻抗建模的变流器接口能源资源在状态变量实时电磁暂态仿真中的高效实现

  随着可再生能源和分布式能源(R/DERs)在现代电力系统中的渗透率急剧上升，电力电子设备，特别是电压源变流器(VSC)，已成为连接这些间歇性能源与电网的关键接口。然而，VSC的快速动态特性也给电力系统的设计、分析和可靠运行带来了前所未有的挑战，亟需能够高效、准确进行电磁暂态(EMT)仿真的先进工具。目前，基于状态变量(SV-based, 如MATLAB Simscape Electrical, OPAL-RT)和基于节点分析(NA-based, 如PSCAD)的EMT程序是研究含VSC现代电力系统的主要工具。尽管SV-based仿真器在研究小规模电力系统和电力电子设备时非常有效，但在分析大规模

  来源：IEEE Open Journal of Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 基于模型参考自适应控制与超级电容储能的混合微电网动态频率优化研究

  随着全球能源转型加速，风力发电（WT）、光伏电站（PVP）等可再生能源（RER）在混合微电网（HμG）中的渗透率不断提高。然而，这些间歇性电源的并网在减少碳排放的同时，也带来了严峻的技术挑战——传统同步发电机（SG）被替代导致系统惯性显著降低，使得电网频率在负荷波动或故障时极易失控。特别是在孤岛运行的微电网中，缺乏主电网支撑的情况下，频率失稳可能引发连锁故障，甚至导致系统崩溃。如何在高比例新能源接入的微电网中维持频率稳定，已成为当前电力电子领域亟待解决的核心问题。针对这一难题，来自埃及Benha大学和科威特美国大学中东分校的研究团队在《IEEE Open Journal of Power El

  来源：IEEE Open Journal of Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 电力电子系统应对信息物理攻击的韧性框架综述：从建模到恢复策略

  随着电动汽车(EV)和智能电网等领域的快速发展，电力电子变换器与通信、控制技术的深度融合催生了信息物理系统(CPS)的广泛应用。这种深度融合在带来智能化和远程控制便利的同时，也引入了新的安全漏洞，使得电力电子系统面临日益严峻的网络物理攻击威胁。与传统硬件故障不同，网络物理攻击源于恶意行为，具有先发优势且难以预测，一旦成功可能导致电压/电流浪涌、设备损坏、系统停机甚至人员伤亡。据统计，近五年涉及电动汽车的网络安全事件披露数量增长了超过50%，其中15%的攻击针对物理部件，如电机驱动器和车载充电器。电网侧，自2015年以来，针对乌克兰电网、美国太阳能电站、德国风力发电机和澳大利亚海上风电场的攻击事

  来源：IEEE Open Journal of Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 面向10/50kW电动汽车充电的功率等级互操作多线圈感应电能传输系统

  随着电动汽车的普及，无线充电技术因其便捷性而备受关注。然而，当前无线充电系统面临着一个关键挑战：功率等级互操作性（Power Class Interoperability, PCI）问题。以电动出租车为例，在运营期间需要快速充电（如50kW的WPT5级别），而在非运营时段则只需要常规充电（如10kW的WPT3级别）。如果车辆只能适配单一功率等级的充电设施，将极大限制其使用灵活性。现有的单线圈系统难以同时满足高功率传输和与低功率设施兼容的需求，特别是在磁耦合、安装方式和功率调节等方面存在显著差异。为解决这一难题，奥克兰大学的研究团队在《IEEE Open Journal of Power Ele

  来源：IEEE Open Journal of Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 电网构建逆变器暂态稳定性：七类限流算法的统一虚拟阻抗解析与对比

  论文解读新能源浪潮下，大电网正经历“同步机退场、逆变器登台”的历史性换角。然而，这位新主角——电网构建（GFM）逆变器——虽能模拟同步机电压源行为，却在短路瞬间“手软”：硅基器件无法像旋转电机那样扛住数倍过流，必须主动限流。限流之后，内电势骤降、输出功率“跳水”，系统仿佛被抽走“加速能量”，暂态稳定边际瞬间收窄。更棘手的是，业界已有十余种限流算法，分属“虚拟阻抗控制”与“电流参考饱和”两大门派，各说各话，缺乏一把公平尺子衡量谁更稳。于是，一场关于“限流不失去稳定”的理论突围迫在眉睫。DAI ORIHARA等研究者在本刊《IEEE Open Journal of Power Electronic

  来源：IEEE Open Journal of Power Electronics

  时间：2025-11-20

• 足部反射疗法与黑孜然籽油膝关节按摩对膝关节骨关节炎症状的影响

  摘要 本研究旨在探讨足部反射疗法和黑孜然籽油膝关节按摩对患有膝关节骨关节炎的老年人的疼痛及疲劳症状的影响，并评估这两种方法中哪种更有效。我们进行了一项随机对照试验，共有150名参与者参与。研究对象为65岁以上的患者，他们在大学医院的物理治疗与康复科接受门诊治疗，并通过简易精神状态检查确认没有认知障碍。随机分组后，研究样本被分为5组，每组30人：（1）足部反射疗法结合黑孜然籽油；（2）足部反射疗法结合安慰剂；（3）膝关节按摩结合黑孜然籽油；（4）膝关节按摩结合安慰剂；（5）对照组。参与者填写了患者信息表、Lequesne膝关节骨关节炎

  来源：Holistic Nursing Practice

  时间：2025-11-20

• 关于电流测量环节与MMC-HVDC系统之间不匹配效应及共振机制的研究

  摘要：模块化多电平变换器高压直流（MMC-HVDC）系统对于可再生能源在柔性直流电网中的整合至关重要，但在孤岛运行模式下会面临高频共振的挑战。本文研究了带有电流测量链路的MMC-HVDC系统的高频共振机制。首先，建立了无电流测量链路且处于空载状态下的孤岛系统的数学模型和控制结构，并构建了其在d-q域和序列域中的阻抗模型。随后，将π型电路等效为电流测量链路的二次侧电缆，从而建立了带有电流测量链路且处于空载状态下的孤岛系统的阻抗模型。接着，通过正序和负序波德图分析了这两种系统的稳定性，揭示了电流测量链路与MMC-HVDC系统之间的不匹配效应引起的高频共振机制。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真和

  来源：IEEE Transactions on Power Delivery

  时间：2025-11-20

• 利用机器学习预测高压输电线路上的 Corona 损失

  摘要：本文探讨了机器学习在预测高压架空输电线路上的电晕损耗中的应用。由于天气条件与电晕损耗之间存在高度复杂的关系，因此对其进行预测具有挑战性。为了开发电晕损耗预测模型，我们分析了沿输电线路布置的不同气象站两年内的天气数据以及线路两端的逆流式光电式测距仪（PMU）测量数据。所采用的机器学习算法包括XGBoost和集成随机森林（ERF）回归模型，这些模型能够处理多种天气输入因素。预测场景被划分为四个部分：基于不同时间步长的预测、季节性预测、针对较大电网网络的输电线路电晕损耗综合预测，以及减少天气参数对预测电晕损耗精度的影响。最佳预测结果表现为98%的数据点误差在±0.5 kW/km范围内，均方根误

  来源：IEEE Transactions on Power Delivery

  时间：2025-11-20

• 基于4级编码和弱光换流的超低功耗电子电流传感器

  摘要：主动式电子电流互感器（ECT）高压侧的电源解决方案存在低电流时输出信号缺失、能量转换效率低等问题。本文提出了一种高压侧功耗低于4毫瓦（mW）的ECT，采用电池供电方案来解决这些问题。该方案使用工作在弱光模式下的发光二极管（LED），驱动电压为1.8伏，有效占空比为0.16。采用由双半桥组成的低功耗驱动器将两个数字信号合并为一个4电平信号，从而将LED的功耗减半。低压侧采用了一种结合支持向量机和循环神经网络的4电平抗干扰解码方法。实验结果表明，ECT高压侧的功耗最大值为3.14毫瓦，准确度等级为0.2秒。该组合算法能够正确解码所有4电平的实验数据集，以及由自动编码器和生成对抗网络生成的扩展

  来源：IEEE Transactions on Power Delivery

  时间：2025-11-20

• 基于下半桥子模块中IGBT器件热应力分析的MMC控制策略，用于优化变换器寿命

  摘要：吉瓦级海上风电场正在使用模块化多电平变换器（MMC）进行连接，其中子模块是主要的构建单元。大量的连接对系统的供电安全性有着显著影响。周期性的天气条件和时间依赖的劳动力状况使得维护工作变得复杂，这凸显了在需要更换部件时提高灵活性的必要性。传统上，子模块被设计为冗余或超尺寸的，以提高可靠性，但并未解决运营商面临的灵活性问题。本文提出了一种新的运行方法，可以在子模块的应力分布上实现灵活性。根据维护的可行性，可以更频繁或更少地使用特定的子模块。首先确定每个子模块的技术状态，然后通过一个可配置长度的选择窗口来确定子模块的插入频率，从而影响其剩余的使用寿命。传统的排序方法可以保证电容器电压的平衡，并

  来源：IEEE Transactions on Power Delivery

  时间：2025-11-20

• 基于电压定向矢量控制的光伏逆变器在弱电网中的强迫振荡分析

  摘要：基于同步参考框架的矢量控制（SRF-VC）被广泛应用于单级光伏（PV）逆变器中，用于将电能传输到电网。然而，在SRF-VC中，超调效应和功率耦合（即实功率与无功功率的耦合，RRPC）可能会导致振荡放大和强迫振荡问题，尤其是在实功率参考值（Pref）出现谐波干扰时，这种现象是由最大功率点跟踪（MPPT）控制引起的。本文提出了一种频域分析模型，用于研究在MPPT引起的Pref振荡源存在的情况下，超调和RRPC对强迫振荡的影响。首先，介绍了由MPPT引起的Pref谐波，这些谐波可能是强迫振荡的来源；接着通过可视相量图分析了SRF-VC的功率耦合机制，这种耦合是由于弱电网中锁相环（PLL）的动态

  来源：IEEE Transactions on Power Delivery

  时间：2025-11-20

• 用于加速EMT型仿真的固态变压器通用解耦等效电路模型

  摘要：多级多模块固态变压器（SST）作为一种关键技术，通过链式AC-DC转换器和双有源桥（DAB）DC-DC转换器实现中压（MVAC）和低压（LVAC）系统之间的连接。SST具有高模块化、双向功率传输、电气隔离以及高频功率转换等优点。为了快速控制SST的仿真，需要使用数值高效且精确的等效电路模型来进行电磁瞬态（EMT）分析。本文提出了一种通用的解耦等效电路模型，该模型利用开关函数简化了功率转换器电路的设计。包括全桥转换器、DAB DC-DC转换器和三相三电平转换器在内的各种类型的功率转换器，都可以在解耦和耦合模式下使用所提出的等效电路进行建模。在等效电路模型中采用开关函数和直流链路解耦策略，能

  来源：IEEE Transactions on Power Delivery

  时间：2025-11-20

• 高压直流电网潮流控制器新型拓扑及其故障保护策略研究

  随着可再生能源大规模并网，高压直流(HVDC)输电技术因其传输效率高、可控性强等优势成为电网建设的重点方向。尤其在多端互联的网状直流电网中，各条电缆的功率分配往往受限于线路参数固有特性，如同陷入"交通拥堵"的困局：传统电压源换流器(VSC)只能调控节点电压，却无法独立调节每条线路的潮流分布。这种失控状态可能导致线路过载、损耗激增，甚至制约电网基础设施的利用率。为解决这一难题，潮流控制器(PFC)应运而生，其通过注入可控电压的方式灵活调整线路电流，被誉为直流电网的"智能交通指挥系统"。现有PFC拓扑虽能实现基本功能，但普遍存在结构复杂、开关器件多、损耗大等问题。更严峻的是，PFC自身故障或电网线

  来源：IEEE Transactions on Power Delivery

  时间：2025-11-20

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