D.H.Jamali · C.Ganzer · K.Sundmacher · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400

摘要 实现从当前以化石能源为基础的能源供应体系向完全基于可再生能源的体系转型，快速且具有成本效益地发展氢气输送基础设施是不可或缺的一环。除了通过水电解、沼气重整或生物质气化等可持续方式生产氢气外，还必须建立并针对特定净零排放路径调整完善的绿色氢气输送、储存和分配系统。现有文献中，对管道网络中氢气输送的数学建模与优化问题常常被忽视或过度简化。此类简化可能导致能量和/或经济评估结果不准确，甚至危及基于模型的网络设计的可行性。在本研究中，我们提出了一种混合整数非线性规划（MINLP）方法，用于氢气管道...

解读: 该氢能管网拓扑优化研究对阳光电源绿氢制储系统具有重要参考价值。文中MINLP优化方法可应用于光伏制氢系统的能量管理:ST系列储能PCS可与电解槽协同优化,在管网压力约束下动态调节制氢功率;iSolarCloud平台可集成管网hydraulics模型,实现源-网-荷协调控制。研究揭示的既有管网改造经济...

Yuqian Fan · Yi Lia · Chong Yana · Yaqi Liang 等12人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400

准确估计锂离子电池的荷电状态（SOC）是电池管理系统中的核心任务。然而，SOC估计在复杂工况下面临着精度不足、鲁棒性差以及可解释性弱等挑战。本文提出了一种物理增强型混合Kolmogorov–Arnold网络（PEHKAN）方法，这是首个将机械应力特性与电化学–热力学多物理场建模相结合的方法。构建了改进的Butler–Volmer方程电化学势能模块，以及具有协同控制的温度–压力耦合扩散动力学模块；这些模块显式地刻画了电化学、热力学与机械应力之间的协同作用。此外，设计了一种动态门控融合机制，以实现物...

解读: 该物理增强混合神经网络SOC估算技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电池管理具有重要价值。其电化学-热力学-机械应力多物理场耦合建模可直接应用于BMS优化,在复杂工况下MAE低至0.00312,显著提升储能系统全生命周期安全性与经济性。动态门控融合机制可增强iSolarClo...

Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Jinhao Meng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

快速频率响应容量（FFRC）对于电池储能系统（BESS）的频率支撑性能和安全运行至关重要。传统方法无法匹配电网特定的快速频率响应（FFR）要求，导致评估保守或因估计不准确而产生惩罚。本文提出了一种适用于电池储能系统的峰值运行模式（POM）匹配在线FFRC估计方法。建立了基于弹性电阻的等效电路模型，以解决FFR - POM期间强非线性阻抗行为下的建模不准确问题。然后，开发了一种阻抗构建方法以获得连续的阻抗曲线，在此基础上通过多约束下的迭代搜索实现了在线FFRC估计。实验结果证明了所提方法在各种条件...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的峰值运行模式匹配的快速频率响应容量（FFRC）在线估算方法具有重要的工程应用价值。当前，我司储能系统在参与电网调频服务时，面临着响应能力评估不精确导致的两难困境：保守估计会降低系统经济性，而过度乐观则可能引发考核惩罚甚至安全风险。 该技术的核心创新在于针...

Ashwin Sandeepab1 · Shomik Vermaa1 · Kyle Buznitsky · Asegun Henry · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397

摘要 实现电力系统的脱碳对于减缓气候变化至关重要，这要求从化石燃料发电技术转向可再生能源技术。由于可再生能源具有间歇性，只有在配备长时储能技术的情况下，才能可靠地将其整合到电网中。一种新兴的储能技术——电网级热能储能（Thermal Energy Grid Storage, TEGS）已被证明其能量和功率容量成本足够低，能够实现电网低成本脱碳。本文探讨了该TEGS系统在电网集成背景下的设计优化问题。TEGS系统可以被设计为实现恒功率放电和快速充电，因为这些特性对储能技术而言至关重要。前者符合电力...

解读: 该热储能并网优化研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。文中恒功率放电与快速充电设计理念可应用于我司PCS拓扑优化,通过适度超配充放电功率模块提升系统调度灵活性。结合iSolarCloud平台的容量扩展模型,可优化储能系统在新能源消纳场景下的经济性配置策略,特别是...

Zhong Liu · Jialin Zheng · Xiaonan Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

基于耗散性的稳定性分析方法借助李雅普诺夫函数，在评估基于逆变器的电力系统暂态稳定性方面应用广泛。然而，特定厂商的逆变器控制方案具有专有性，这常常导致逆变器模型成为“黑箱”，透明度有限。同时，目前仍需要一个“通用”的暂态稳定性评估框架，以替代当前实践中通常采用的针对特定案例的设计。为克服这些局限性，本文提出了一种基于耗散性的动态感知学习方案，用于对含网络化黑箱型电网形成逆变器的电网进行暂态稳定性分析。与传统的黑箱建模方法不同，传统方法学习逐点轨迹映射作为输出特性，而所提出的方法直接学习状态变量的导...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于耗散理论的黑箱构网型逆变器暂态稳定性分析技术具有重要的战略价值。随着我司大规模储能系统和构网型逆变器在高比例新能源电网中的广泛应用，系统暂态稳定性评估已成为制约项目落地的关键技术瓶颈。 该技术的核心创新在于突破了传统方法对精确数学模型的依赖，通过神经网络直接学习系...

Lysandros Tziovani · Lenos Hadjidemetriou · Stelios Timotheou · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

电池储能系统（BESS）可集成到建筑物中，以在可变电价方案下降低电费成本。然而，电池老化以及电池 - 逆变器组合系统的非线性效率给电池储能系统的优化管理带来了重大挑战。本研究针对建筑物中的电池储能系统，考虑电池老化和近似的逆变器 - 电池功率损耗模型，开发了一种能量管理优化方案。所提出的方案被构建为一个线性规划问题，可在长期时间范围内快速且可靠地求解，使其可用于运行和规划策略。利用该优化方案，提出了一种模型预测控制（MPC）方法，以解决因使用近似功率损耗模型而产生的建模误差问题。此外，利用该优化...

解读: 该建筑储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的优化控制策略可直接应用于C&I工商业储能场景，通过精准的峰谷套利算法和电池寿命管理模型，提升iSolarCloud云平台的智能调度能力。文章验证的电池老化与经济性平衡方法，可优化阳光电源ESS集成方...

Kamisetti N V Prasad · Aditya Raj · G. Narayanan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

电磁轴承（EMB）是一种机电系统，它通过磁力为高速旋转机械的转子提供非接触式支撑。电磁轴承的励磁线圈由电流控制的电力电子变换器供电，以对转子上的径向扰动力进行高带宽闭环控制。在电磁轴承系统中，电力电子变换器精确跟踪电流对于抑制扰动力至关重要。本文综述了电磁轴承的建模以及作用在转子上的几种扰动力。给出了电磁轴承非线性模型在瞬态和周期性扰动力作用下的仿真结果。通过仿真生成了功率放大器需要跟踪的参考线圈电流。考虑控制回路延迟和带宽要求，推导了电流控制器参数的闭式表达式。在电磁轴承原型上测试了变换器和控...

解读: 该SiC功率放大器的高带宽电流跟踪与抗扰技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。在ST系列储能变流器中，精确电流控制可提升功率响应速度与并网稳定性，增强电网扰动下的鲁棒性；在SG系列光伏逆变器中，快速电流跟踪能力可优化MPPT动态性能，提高弱电网适应性；在电机驱动与OBC充电机中，该技术可改善转矩脉动...

Siyuan Chen · Laijun Chen · Sen Cui · Hanchen Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389

摘要 大容量和对化石燃料的独立性使得先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）成为支持波动性可再生能源集成的一项有前景的技术。当前的AA-CAES模型主要关注于规划层面的问题，例如效率提升。AA-CAES系统的机电动态特性是电力系统运行中控制器设计与稳定性分析的基础，但受到的关注较少，原因在于压缩机气动与机械运行之间在毫秒到秒级时间尺度上发生的复杂且非线性的相互作用，使得建模问题极为复杂——既要保持模型的简洁性以利于控制系统设计，又要准确描述复杂的动态行为。本文提出了一种考虑变工况下压缩机动态性能的...

解读: 该AA-CAES电机械瞬态建模技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。论文提出的压缩机动态特性建模方法(毫秒至秒级响应)可借鉴于储能系统功率控制策略优化,特别是喘振不稳定性分析(7Hz特征频率)对PCS过载保护设计有启发意义。其机械-气动耦合建模思路可应用于GFM...

Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。

解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...

Maryam Baghkarvasef · Masood Parvania · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

极端热浪事件对水电站运行构成严峻挑战。本文结合人工智能与基于物理的模型，提出一种高效的长期调度框架，旨在极端高温期间最大化水力发电量。所提出的模型生成的水价值可用于指导短期调度策略制定。构建了考虑陆-气相互作用的物理蒸发模型（PEM），以刻画极端高温下水库蒸发量的变化，并采用多变量长短期记忆（M-LSTM）模型预测PEM及调度所需的关键输入参数。通过回归型机器学习算法拟合水电出力函数，实现了非线性、非凸特性的线性化集成。案例研究涵盖哥伦比亚河上11个级联水电站，结果表明该模型能有效优化水库调度，...

解读: 该研究的AI-物理混合建模方法对阳光电源PowerTitan储能系统与水光互补项目具有重要应用价值。其M-LSTM多变量预测模型可移植至iSolarCloud平台，用于极端气候下的储能系统热管理与功率预测，优化ST系列储能变流器的散热策略与功率调度。物理蒸发模型的陆-气耦合思路可启发储能电站的热力学...

Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识，在计算效率与模型保真度之间难以平衡；而数据驱动方法虽然精度较高，但缺乏可解释性，且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战，本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络（Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN），该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中，从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...

解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...

Debarghya Dutta · Pabitra Kumar Biswas · Suraj Gupta · Sukanta Debnath 等6人 · IEEE Access · 2025年6月

主动磁悬浮轴承系统非常适合高速应用，展示与清洁环境如可再生能源领域的兼容性，以及极端压力、温度和恶劣环境等挑战性条件。本文深入评估主动磁悬浮轴承控制，这些电磁轴承由电力电子元件供电。强调各种主动磁悬浮轴承控制技术的优缺点。然而由于非线性和固有不稳定性质，控制主动磁悬浮轴承存在困难。工作专注于强调使用傅里叶和经验数据驱动工程方法的先进控制策略，显著扩展主动磁悬浮轴承在各行业的潜在应用。文章还强调研究潜在方向，强调使用麦克斯韦原理的主动磁悬浮轴承数值建模，展示复杂控制方案以理解动态情况。

解读: 该磁悬浮轴承控制技术对阳光电源高速电机应用具有前瞻价值。虽然阳光主营电力电子产品，但该无机械接触轴承技术可应用于阳光未来布局的高速飞轮储能系统。该先进控制策略与阳光SiC功率器件和DSP控制技术结合，可开发高效低损耗的磁悬浮储能飞轮，提供快速功率响应能力，应用于电网调频和UPS系统。...

Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...

解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...

Charitini Stavropoulou · Eirini Katsidoniotaki · Nicolás Faedo · Malin Goteman · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380

摘要 在波浪能农场中，准确确定每个波浪能转换器的运动状态对于性能评估、能量产出估算以及实施有效的控制策略至关重要。主要挑战在于真实海洋环境中复杂的非线性水动力现象，使得精确预测每个转换器的运动变得困难。高保真数值模拟方法（如计算流体动力学）能够详细表征波浪农场对入射波的响应，但其计算成本高昂，难以适用于实时应用和多种工况的评估。相比之下，尽管在工业界广泛应用，基于线性势流理论的低保真模型却缺乏足够的精度，仅能提供大致的趋势性结果。实验波浪水槽测试虽能提供接近真实的高保真系统响应，但在灵活性和成本...

解读: 该多保真度代理建模技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。波浪能转换器的非线性动态响应预测问题,与储能电站中PowerTitan系统面临的复杂工况预测高度相似。文中采用LSTM机器学习融合高低保真度数据的方法,可应用于ST系列PCS的实时功率响应预测,解决高精度CFD仿真计算成本高、线性模型精度不足...

Zhijing Ye · Chi Li · Zedong Zheng · Wenbin Shu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

电力转X技术为可再生能源利用提供了有效途径，需依赖多能交互系统以高效管理多种源荷间的功率流动。多端口谐振直流变换器在集成度、功率密度和效率方面具有优势，但其复杂结构给建模与控制设计带来挑战。本文详述了一种含三个串联谐振绕组的三端口直流变换器的综合建模方法，采用谐波近似、扩展描述函数法及状态变量降阶策略，有效简化了非线性强耦合高阶模型。所提方法适用于多种电力转X场景下的n端口谐振变换器。基于所得大信号与小信号模型，本文进一步提出多端口谐振变换器的通用调制与控制原则，并引入基于内移相调制的电压控制策...

解读: 该三端口串联谐振变换器建模与控制技术对阳光电源多能交互系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可实现光伏、储能、负载三端口高效功率管理，提升系统集成度与功率密度。所提内移相调制策略可应用于ST系列储能变流器的宽范围电压调节，解决多端口功率耦合难题。扩展描述函数建模方法为阳光电源开发新...

Saeed Nikbakhsh Jahromi · Ehsan Hajipour · Mehdi Ehsan · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

在集中式保护与控制变电站（CPC）中，所有电压和电流测量值均可供中央高性能处理器使用。本文提出一种基于模型的变压器保护算法，采用多个线性模型模拟铁芯非线性特性，利用交互式多模型（IMM）算法在不同时刻切换模型以跟踪变压器动态行为。相比传统基于模型的方法，该算法显著提高了精度并降低了计算负担，更易于在实际微处理器中实现。实验测试涵盖匝间短路和匝地故障，验证了所提算法的有效性。

解读: 该交互式多模型变压器保护技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，隔离变压器是关键部件，IMM算法可实时跟踪铁芯非线性动态，精准识别匝间短路和接地故障，相比传统差动保护可显著降低误动率。该方法计算负担低、易于在ST系列储能变流器的DSP/FPGA平...

Vedran Bobanac · Hrvoje Pandžić · Hrvoje Bašić · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

本文提出了一种可用于各种电力系统研究的实用线性电池储能模型。所提出的确定模型参数的方法基于对四种不同技术的锂离子电池进行实验所获得的数据。该模型本身考虑了两个重要但常被忽视的电池特性：（i）可变的充放电能量效率；（ii）非线性的充电曲线。将所提出的模型与三种简化模型进行了比较，这三种简化模型仅考虑了上述两种电池特性中的一种或都未考虑。为证明该模型在实际中的适用性和优势，使用这四种模型来制定电池储能的最优日前市场调度计划，并利用专用试验台对所制定调度计划的可行性进行了实验验证。除了提出该模型之外，...

解读: 该锂离子电池精确建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。模型的线性化特性可直接集成到iSolarCloud云平台的优化调度算法中，提升储能系统经济性评估精度。考虑容量衰减、库仑效率和温度影响的建模方法，可优化ST储能变流器的充放电策略，延长电池寿命并降...

Tianshi Cheng · Ruogu Chen · Ning Lin · Tian Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

可再生能源系统（RESs）在向绿色智能电网转型中起关键作用，但其受光照、风速等自然因素影响，具有复杂性与不确定性，给并网带来挑战。电磁暂态（EMT）仿真可有效研究RES并网问题，但现有方法受限于模型非线性和计算复杂度，难以实现大规模精细化仿真。本文提出一种面向数据、结合机器学习的CPU-GPU大规模并行EMT仿真方法，采用人工神经网络构建数据驱动的RES模型，并基于实体-组件-系统架构集成。模型训练依托传统物理EMT模型生成的数据，并通过MATLAB/Simulink验证。将RES元件组建成微网...

解读: 该机器学习增强的大规模并行EMT仿真技术对阳光电源具有重要战略价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中，可快速仿真数百万级SiC逆变器的暂态交互特性，400倍加速性能显著缩短产品开发周期。对ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化尤为关键，能高效评估微电网场景下多台设备的协同...

Zhihao Yu · Ruituo Huai · Hongyu Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月

针对电池等效电路模型参数辨识，本文结合分数阶建模与仿生算法（CPSO）的优势，旨在解决传统方法计算成本高的问题。该方法能更精确地描述电池阻抗特性，为提升电池管理系统（BMS）的建模精度和计算效率提供了有效方案。

解读: 该研究对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有重要价值。分数阶模型能更精准地捕捉锂电池在复杂工况下的非线性阻抗特性，结合CPSO算法可显著提升BMS在SOC/SOH估算及电池健康状态监测方面的精度。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台，通过更精准的电...

Qing Ma · Shihong Ding · Changhong Deng · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

为快速抑制分布式电源引起的电压波动，多时间尺度电压控制被提出以协调离散与连续设备。其中，日前电压控制（DAVC）需制定次日24小时离散设备调控策略，但其本质为大规模混合整数非凸非线性随机优化问题。本文提出树突网络（DN）驱动的二次型DAVC方法，利用DN继承泰勒展开的逼近特性，在松弛阶段将潮流与鲁棒优化约束简化为二次形式，转化为可高效求解的二次规划问题，并结合Gurobi保证最优性与鲁棒性；在离散化阶段快速生成最终策略。基于改进IEEE 30节点和118节点系统的测试验证了所提方法的正确性与快速...

解读: 该树突网络驱动的日前电压控制技术对阳光电源分布式储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器在大规模光伏接入场景下的电压调控难题，该方法通过二次规划快速求解24小时离散设备调控策略，可直接应用于iSolarCloud云平台的智能调度模块。其将混合整数非凸优化转化为高...