田雪沁 · 姚红雨 · 袁铁江 · 李晖 · 中国电机工程学报 · 2025年17月 · Vol.45

针对现有光伏制氢直接耦合系统容量配置研究中电解槽阵列被视为静态结构，难以准确评估系统收益的问题，提出一种基于改进遗传算法与遍历搜索法的双层容量优化配置方法。通过建立包含光伏电池与质子交换膜电解槽的系统模型，分析电解槽串并联动态变化对系统性能的影响。内层以最大产氢量为目标优化典型日各时段的电解槽结构，外层以规划周期收益最大化确定容量配置。基于我国东北地区光照数据的算例表明，该方法可有效提升系统收益、降低制氢成本，为光伏制氢系统设计提供技术支撑。

解读: 该光伏直接耦合制氢系统的动态优化配置技术对阳光电源SG系列光伏逆变器与新能源制氢业务具有重要应用价值。研究中的电解槽阵列动态串并联调节策略可直接应用于光伏-制氢直流耦合系统，通过实时优化电解槽拓扑结构匹配光伏输出特性，提升MPPT效率和产氢量。双层优化算法可集成至iSolarCloud平台，实现光伏...

李立民李硕娜冯启帆夏杨红韦巍 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45

并网型直流耦合制氢系统（GDHPS）参与电网频率调节是能源转型的重要方向，需在保障电解槽功率合理分配的同时提供有效频率支撑。针对碱液电解槽（AWE），本文提出一种新型控制策略，包含自适应虚拟热敏电阻控制、快速频率响应机制与虚拟惯性响应机制三项改进。该策略通过实时更新AWE温度模型动态调节下垂系数，实现宽温域下的分散式控制与功率均衡，并提升系统动态性能。仿真与实验验证了所提方法在Matlab/Simulink及制氢实验平台上的有效性。

解读: 该并网型直流耦合制氢系统的频率支撑控制策略对阳光电源具有重要应用价值。其自适应虚拟热敏电阻控制与虚拟惯性响应机制可直接应用于ST储能变流器的构网型GFM控制技术升级，增强电网频率支撑能力。多电解槽分散式下垂控制与功率均衡策略可借鉴至PowerTitan大型储能系统的多模块并联控制，优化功率分配。快速...

孔令国 · 胡程奥 · 孙佳琦 · 王士博 等9人 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45

针对质子交换膜电解槽在电力系统频率控制中负荷安全快速响应的难题，提出一种考虑氧中氢含量的非线性频率动态响应控制策略。基于质量、能量守恒及电化学方程建立电解槽一维动态机理模型，解析获得阳极氧中氢含量的数学表达；结合全息目标反馈非线性控制理论，设计兼顾安全与响应性能的频率控制策略。在25%风电渗透率的四机两区系统中进行阶跃负荷与风电波动仿真，结果表明所提方法在频率调节速度与稳定性方面优于传统下垂、加速下垂及频率变化率控制。

解读: 该PEM电解槽非线性频率响应控制技术对阳光电源氢能储能系统及电网侧储能产品具有重要应用价值。研究提出的全息目标反馈非线性控制策略可直接应用于阳光电源正在布局的制氢储能一体化方案，通过精确控制氧中氢含量确保电解槽安全参与电网频率调节。该技术与阳光电源ST系列储能变流器的构网型GFM控制形成互补，可将电...

吴瑊 · 何冰琛 · 张勋奎 · 丁浩植 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45

在“双碳”目标驱动下，大型风光基地快速发展，新能源高比例接入带来系统可靠容量不足的挑战。本文在考虑电源侧投资经济性的基础上，通过量化风光氢储大基地对火电机组出力稳定性与频率调节能力的等效性，提出电-氢双能源送出与荷随源动的容量优化配置方法，提升系统安全稳定运行能力，并分析源-荷双侧投资模式对推动电力系统向安全高效、绿色低碳转型的重要意义。

解读: 该研究的风光氢储容量优化配置方法对阳光电源多产品线具有重要应用价值。在储能侧，可指导PowerTitan系统与电解制氢设备的协同配置，通过ST系列储能变流器实现电-氢双能源灵活调度；在光伏侧，SG系列逆变器可结合荷随源动策略优化MPPT算法，提升基地整体出力稳定性。研究中量化的火电等效性指标可应用于...

孔令国 · 孙佳琦 · 王士博 · 韩子娇 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45

针对质子交换膜电解槽接入电力系统时缺乏兼顾高精度与高效求解的动态模型问题，提出一种基于流体力学守恒方程的一维机理建模方法，构建涵盖U-I特性、物质与能量传输的多物理场耦合模型，并采用四阶龙格-库塔法求解。仿真结果表明：稳态下电压与压力正相关、与温度负相关，氧中氢含量沿流道递增至阳极出口达峰值；动态阶跃下氢含量呈非单调响应，经历反应主导的快速上升与渗透主导的缓变阶段；风电波动下氢含量受反应速率主导，剧烈波动可能导致浓度超限，流速协同调控可有效抑制越限风险，提升运行安全性。

解读: 该PEM电解槽动态建模技术对阳光电源氢能-储能耦合系统具有重要价值。一维机理模型可集成至iSolarCloud平台，实现新能源制氢系统的精准仿真与预测性维护。针对风光波动工况的动态响应分析，可指导ST储能系统与电解槽的协同控制策略优化：通过储能变流器平抑功率波动，配合流速协同调控抑制氢中氧浓度越限，...

Yue Xia · Zhaoran Wang · Shaahin Filizadeh · Juan Su 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年9月

电磁暂态程序（EMTP）广泛用于电力系统电磁暂态仿真。近年来，电解槽作为实现可再生能源制氢及提升系统灵活性的可控负荷，其在电力系统中的应用备受关注。为拓展EMTP对电解槽多物理场暂态过程的模拟能力，本文提出了一种适用于质子交换膜电解槽（PEMEL）的等效电路模型。通过电、质量传递与热力学量之间的类比，构建了包含电流、电压、物质传输、压力、热传递和温度动态的电路模型，并利用标准元件库在EMTP中实现。模型在稳态与暂态条件下均与实验数据吻合良好，并应用于电-气综合系统，验证了其有效性与实用性。

解读: 该PEMEL等效电路建模技术对阳光电源氢能储能系统开发具有重要价值。可直接应用于：1）ST储能系统与电解槽耦合的电-氢综合储能方案，通过EMTP仿真优化变流器与电解槽的暂态交互特性；2）光伏制氢系统中SG逆变器的协调控制策略设计，基于多物理场模型预测电解槽动态响应，提升MPPT算法在波动工况下的适配...

Airin Rahman · Wei Sun · Hamed Haggi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

在集成氢气的电力系统中，网络基础设施与物理基础设施相互依存，这给可持续能源的可靠、安全输送带来了重大的网络安全挑战。应对这些挑战需要全面了解潜在的攻击面及其影响，并制定有效的防御和缓解策略。本文对这些系统中固有的网络 - 物理漏洞进行了全面分析，随后评估了网络攻击对系统性能的潜在影响。提出了一个三级攻防模型，其中上层研究攻击者策略，两个下层专注于防御机制。中层针对氢气系统制定运行策略，下层则致力于配电系统运行，以有效管理第三方氢气集成。此外，引入了一种隐蔽攻击模型来模拟现代攻击者的复杂能力，该模...

解读: 该氢电综合系统网络安全研究对阳光电源氢能业务拓展具有重要指导意义。文中提出的分层防御策略可直接应用于ST储能系统与氢能耦合场景，通过主动检测技术保护制氢电解槽的功率控制链路，防止虚假指令导致的DC/DC变换器异常。漏洞识别方法可强化iSolarCloud平台对氢储能系统的监控能力，在SCADA层部署...

Nikita Taranin · Mehdi Ghazavi Dozein · Oscar Saborío-Romano · Nicolaos A. Cutululis · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

本文研究了电解槽的爬坡速率限制及其对电力系统动态特性的影响。随着绿氢生产的扩大，理解电解槽的动态行为对电网稳定至关重要，尤其是在功率平衡和频率调节等辅助服务方面。研究识别了限制电解槽启停速率的技术因素，涵盖电堆技术、逆变器及厂站层面，并进一步划分为基于物理机理与安全相关的限制。通过结合电解槽动态模型与制氢厂爬坡速率约束，构建包含电化学机制、等效电路及下游产氢模型的综合模型，并设计带爬坡速率限制的功率电子控制方案。分析揭示了电解槽功率变化、爬坡速率限制与氢气产量间的关联，表明速率限制直接影响下游制...

解读: 该电解槽爬坡速率限制研究对阳光电源氢能储能系统具有重要应用价值。研究揭示的电堆动态特性与功率电子控制方案可直接应用于ST系列储能变流器与电解槽的协同控制，优化制氢储能系统的功率响应特性。爬坡速率约束建模方法可集成至PowerTitan储能系统的能量管理策略，在光伏-储能-制氢耦合场景中实现频率调节与...

孙立 · 余潜跃 · 张玉琼 · 赵强 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45

基于电转氨的综合能源生产单元通过耦合绿电制氢与哈伯法合成氨，为多行业提供绿氨，助力可再生能源消纳与氢能储运发展。本文建立Aspen Plus流程模型，对碱性电解水制氢、合成氨及换热网络进行系统仿真，量化能量流、㶲流、碳足迹及绿氨平准化成本。结果显示，系统能量效率为39.47%，㶲效率为26.51%；在电价0.204元/(kW·h)、年运行6000小时下，绿氨成本约为煤制氨的1.5倍；全生命周期碳足迹介于0.20～2.39 kg CO2.eq/kg NH3。研究结果可为氨基IEPU的规划与设计提供...

解读: 该绿电制氨技术为阳光电源光储氢一体化方案提供重要应用场景。研究中的碱性电解水制氢系统需大功率直流电源，可直接应用ST系列储能变流器的DC-DC变换技术，优化电解槽功率波动管理。绿氨作为氢能载体，其经济性分析（LCOA模型）可指导iSolarCloud平台开发光伏-制氢-合成氨全链条能量管理策略，通过...

Aaquib Firdous · Chandra Prakash Barala · Parul Mathuria · Rohit Bhakar 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

并网公用事业规模制氢系统（USHSs）需要增强运行灵活性，以确保可持续的氢气生产。质子交换膜（PEM）制氢电解槽（HEs）具有更高的运行灵活性，能够在更低和更宽的负载范围内运行，以消纳过剩可再生能源（SRE）。然而，在模块化设置中，温度变化会显著影响模块间和模块内制氢电解槽的负载，进而影响其运行灵活性。大多数研究要么忽略温度影响，要么将其简单地建模为常数，而忽视了制氢电解槽热力学特性和环境温度的变化。此外，这些公用事业规模制氢系统主要在额定容量附近运行，以满足下游的氢气需求。消纳过剩可再生能源的...

解读: 该研究对阳光电源光储氢一体化系统具有重要应用价值。PEM电解槽温度动态特性分析可直接应用于ST储能系统与SG逆变器的协同控制策略：通过iSolarCloud平台实时监测电解槽温度状态，优化PowerTitan储能系统的功率调度曲线，避免温度波动导致的制氢效率下降。研究揭示的温度-功率耦合约束可融入阳...

孔令国 · 范乃文 · 石振宇 · 康建东 等6人 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

针对大规模风电并网带来的波动性、消纳与经济性挑战，提出一种以氢储能与燃机为主、电池储能为辅的风-储-氢-燃机协同平抑功率波动的运行配置策略。建立高动态适应性的SC-ALK电解槽制氢系统容量优化模型，构建考虑多能耦合特性的最小平准化度电成本目标函数，提出18种工况下的协同控制策略，并结合改进粒子群算法求解经济容量配置模型。基于全国七大区域风电数据的算例验证了方法的有效性，获得了各区域风电场的最优容量配置方案。

解读: 该风-储-氢-燃机协同平抑策略对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。研究提出的电池储能为辅、氢储能为主的分层配置思路，可优化ST储能变流器在风电场景的功率分配策略：电池储能响应高频波动，氢储能承担长周期调节，降低电池循环次数，延长系统寿命。18种工况协同控制策...

李学军 · 杨昌海 · 王茗洋 · 孙亚璐 等5人 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

随着新型电力系统建设推进，西北地区本地消纳能力不足问题日益突出。综合考虑电力与氢能需求，构建了包含新能源、电力负荷与氢能负荷三大子系统的外送规模预测系统动力学模型。通过分析风电与光伏发展潜力，建立涵盖工业、交通等领域的氢能负荷及各产业用电的电力负荷预测模型，明确子系统间反馈机制，并以甘肃为例开展人力、投资、交通和氢储四种模式的情景模拟。结果表明，2030年人力与投资导向型模式可使外送规模提升83.9%和91.5%，而交通与氢储需求驱动下则分别下降6.8%和12.2%。

解读: 该系统动力学预测模型对阳光电源西北区域业务布局具有重要战略价值。研究揭示的新能源外送规模与本地消纳矛盾，直接影响PowerTitan储能系统在甘肃等地的配置需求——外送导向型场景需配置更大容量储能以平抑波动，而氢储需求驱动场景则可通过电解制氢消纳富余电力，降低储能压力。模型中氢能负荷预测为阳光电源拓...

吴龙任洲洋李晨 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

针对高光伏渗透下系统惯量不足与调频能力弱化问题，提出一种计及质子交换膜（PEM）电解槽物理特性的自适应调频策略。建立含双电层效应的PEM电解槽动态模型，结合其宽功率运行特性，构建PV-PEM协同储备功率架构以减少弃光。设计基于频率偏差及其变化率的自适应模糊惯量与一次调频控制模型，挖掘其快速响应潜力。耦合温度、压力控制系统与调频模型，分析稳态工作点对调频性能的影响。仿真表明，所提策略使系统最大频率偏差较无调频场景降低18.63%～25.60%，较传统下垂控制降低14.76%～16.61%。

解读: 该PEM电解槽自适应调频策略对阳光电源光储氢一体化系统具有重要应用价值。研究提出的PV-PEM协同储备功率架构可直接应用于SG系列光伏逆变器与电解槽的协同控制，减少弃光并提升系统经济性。基于频率偏差及变化率的自适应模糊控制思路可融入ST储能变流器的GFM构网型控制策略，增强高光伏渗透微电网的惯量支撑...

许子怡 · 孙立政 · 肖举栋 · 王丰 等5人 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

为提升大规模风电制氢系统中电解槽阵列的制氢效率、产氢量及运行寿命，提出一种考虑电解槽运行特性的优化控制方法。基于电解槽的效率、产氢量、启停及寿命衰减模型，量化系统优化目标与评估指标；结合历史运行数据，根据风电功率动态分配电解槽阵列的运行状态与功率，确定各状态下的电解槽编号并实施状态切换。多场景仿真结果表明，该方法显著提升了制氢效率、产氢量、设备寿命及经济收益，验证了其有效性与可行性。

解读: 该电解槽阵列优化控制技术对阳光电源新能源制氢业务具有重要应用价值。研究中的功率动态分配策略可直接应用于阳光电源风光制氢系统的PCS控制器，结合SG系列光伏逆变器的MPPT算法，实现波动性可再生能源与电解槽阵列的最优匹配。其寿命衰减模型与启停优化策略可借鉴至ST系列储能变流器的电池管理系统，通过历史数...

Álvaro Iribarren · Ernesto L. Barrios · Pablo Sanchis · Alfredo Ursúa · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

晶闸管整流器是当前高功率电解槽最常见的供电方案，通常需配置直流侧电感，显著增加系统成本。本文提出一种无需直流侧电感、仅依赖交流侧滤波电感的新型设计方法，并针对电解槽近似恒压负载特性，建立了适用于6脉波和12脉波晶闸管整流器的新型解析模型。该模型可准确确定给定触发角下的工作点，避免传统模型因假设感性或恒流负载而导致的系统误设计问题。通过仿真与实验验证了模型精度，并成功应用于5.5 MW电解槽用12脉波整流器的优化设计，证明其在工业级电解制氢系统中的适用性与优势。

解读: 该晶闸管整流器优化设计技术对阳光电源氢能电源系统产品线具有重要应用价值。研究提出的无直流侧电感设计方案可直接应用于公司大功率电解制氢电源系统，显著降低系统成本和体积。针对恒压负载特性的解析模型突破了传统恒流假设局限，可指导阳光电源开发更精准的电解槽专用整流器控制算法。该技术与公司在ST储能变流器上积...

Yuesong Liang · Wei Wang · Genqiang Chen · Fei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

逻辑电路是实现集成电路的基础。本文利用氢化金刚石制备了负载分别为电阻、增强型场效应晶体管（FET）和耗尽型FET的单片E/R、直耦E/E及E/D反相器逻辑电路，并测试其性能。结果表明，E/D逻辑电路在电压摆幅、增益、噪声容限和功耗方面显著优于E/R和E/E电路，在−10 V供电下实现−9.44 V的逻辑摆幅、15.5 V/V的电压增益、0.82/7.07 V的低/高噪声容限，静态功耗低于10⁻³ W，并可在高达200°C下正常工作，展现出金刚石智能功率集成电路的巨大潜力。

解读: 该氢终端金刚石FET逻辑电路技术对阳光电源功率器件及高温应用场景具有重要价值。金刚石器件200°C高温工作能力可应用于：1）ST储能系统功率模块，减少散热需求，提升功率密度；2）SG光伏逆变器高温环境适应性，降低冷却系统成本；3）车载OBC充电机，满足发动机舱高温工况。其E/D逻辑电路的高电压摆幅（...

Longfei Li · Chenhui Lin · Ye Guo · Wenchuan Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

以可再生能源为主的电力系统转型对实现碳中和至关重要。集中式可再生能源通常构成并网型微电网，受限于与主网的功率交换能力，导致可再生能源利用率不足。随着氢能成为关键能源载体，电制氢技术被广泛用于缓解弃风弃光问题。本文提出一种考虑电解槽动态特性和氢燃料电池系统的双向电氢系统协同调度模型，并设计基于混合整数线性规划的改进交替方向乘子法（I-ADMM），实现可再生能源与氢能系统的分布式协调调度。数值仿真验证了该方法在提升经济性与减少可再生能源弃用方面的有效性。

解读: 该双向电氢系统分布式调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。I-ADMM分布式优化算法可集成至iSolarCloud云平台，实现光伏-储能-制氢多能源协调调度，提升可再生能源消纳率。电解槽动态特性建模为ST储能变流器与制氢设备的协同控制提供理论基础，优化功...

贺彬 · 任永峰 · 孟庆天 · 云平平 等6人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

风电制氢作为一种全周期零碳排放技术，是实现碳中和与能源绿色转型的重要路径。针对其接入弱电网时主动支撑能力弱的问题，提出构网型储能虚拟同步机与虚拟直流电机协同的双虚拟电机控制策略，有效提升系统对交流侧电压、频率及直流母线惯量、阻尼的支撑能力。基于小信号模型分析了惯量与阻尼参数对系统稳定性和动态响应的影响。仿真结果表明，该策略可显著增强弱电网下风电制氢系统的运行稳定性，并有效抑制直流母线电压波动。

解读: 该双虚拟电机控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的VSG与虚拟直流电机协同控制可直接应用于ST储能系统的构网型GFM控制架构，增强弱电网场景下的电压频率支撑能力和直流母线稳定性。该技术对阳光电源风光氢储一体化解决方案具有创新启发：通过储能系统的...

Hanbin Dang · Changyue Li · Yuhua Du · Zhipeng Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

本文提出一种新型协调控制策略，用于实现固体氧化物燃料电池-燃气轮机（SOFC-GT）集成系统的联合发电。该系统兼具跟网型（GFL）与构网型（GFM）运行能力，相较传统独立运行的SOFC或GT系统具有更强的可控性。此外，设计了自适应功率分配策略，调节氢电转换过程以耦合SOFC与GT的运行，确保系统在多种工况下的安全高效运行。文中给出了详细的控制算法并进行了验证。

解读: 该SOFC-GT协调控制技术对阳光电源储能与微电网产品具有重要借鉴价值。文中提出的GFL/GFM双模式运行策略与阳光电源PowerTitan储能系统的构网型控制技术高度契合，其自适应功率分配算法可应用于ST系列储能变流器的多能源协调管理。特别是氢电耦合的协调控制思路，可为阳光电源拓展氢储能与电化学储...

李永毅 · 王子晗 · 张磊 · 雷彤彤 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45

针对高可再生能源渗透率下弃风弃光严重及电网灵活性不足问题，提出一种电-氢双向耦合的风-光-氢-燃气轮机一体化系统。基于数据驱动与机理建模方法建立系统全工况模型及运行调控策略，采用NSGA-II算法求解年利润最大与CO2排放最小的多目标优化模型。结果表明，系统可将CO2排放降至396 g/(kW·h)，弃电率最低达0.0105，缺电率最低为0.0045；风电容量提升显著降低碳排放，装机达72.89 MW时年排放最低至94.83万t；但低碳目标与经济效益存在权衡，最高年利润达3586万元时缺电率上升...

解读: 该风-光-氢-燃气轮机耦合系统研究对阳光电源多能互补解决方案具有重要价值。系统中的电-氢双向转换技术可直接应用于ST储能系统与制氢装备的协同控制，通过PCS实现电解槽与燃料电池的功率调节；弃电率0.0105的优化成果可指导SG光伏逆变器与储能系统的容量配比策略，提升新能源消纳率；NSGA-II多目标...