Yuri O. Cota · Jefferson S. Costa · Angelo Lunardi · Igor Oliani 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

模型预测控制（MPC）因其固定开关频率和多变量控制能力，广泛应用于电力系统特别是可再生能源发电中。在双馈感应发电机（DFIG）系统中的应用可有效抑制转矩与电流振荡，提升动态稳定性。然而，MPC加权因子的设计对成本函数具有直接影响，不当选择将恶化系统性能。本文提出一种基于根轨迹法（RLM）的加权因子设计方法，通过确保闭环特征值稳定，优化功率调节与电能质量性能，并构建性能图谱分析加权因子与预测时域对系统动态的影响。最后通过实验平台验证所提MPC控制策略在调节DFIG转子电流、保障并网能量稳定性与性能...

解读: 该研究的CCS-MPC加权因子设计方法对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品具有重要参考价值。特别是在ST系列储能变流器和大型储能系统中,该方法可优化并网控制性能,提升系统动态响应能力。通过根轨迹法设计加权因子,能够有效改善功率调节精度和电能质量,这对构建高性能的GFL/GFM控制系统具有重要指导意...

Zihao Li · Yang Hu · Weiran Wang · Fang Fang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

为解决复杂不确定运行工况下考虑功率跟踪与载荷抑制的风力发电机组优化控制问题，提出了一种有限差分域 - 混合半机理（FDD - HSM）建模方法。基于该模型，针对自由输出（FO）和受限输出（LO）模式设计了一种自适应域调度 - 多模型预测控制（ADS - MMPC）策略。利用高性能实时目标机并与实际风力发电机组的全运行特性进行对比，验证了 FDD - HSM 方法的准确性。通过仿真进一步验证了 ADS - MMPC 算法的有效性，并将其与传统基于模型预测控制（MPC）的算法进行了对比。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对风电机组的自适应域调度-多模型预测控制技术具有重要的跨领域借鉴价值。尽管研究对象是风力发电系统，但其核心思想与我司在光伏逆变器、储能系统及综合能源管理方面的技术需求高度契合。 该论文提出的有限差分域-混合半机理建模方法(FDD-HSM)解决了复杂工况下的精确建模难...

Jacqueline Dubreuil · Ignacio Galiano Zurbriggen · Jeff Pieper · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电系统对电网扰动敏感，影响电力系统稳定性。电网故障时，定子磁链暂态过程易引发转子过电压，导致变流器饱和甚至损坏。本文提出一种新颖的双环状态平面控制架构，通过外环几何控制器在解耦状态空间中实现快速可控的暂态响应，并兼顾多种参考轨迹设计。该控制策略在无需附加硬件、切换电路或故障检测机制的前提下，统一处理稳态与暂态工况。基于性能指标的调参方法优化了不同电压跌落程度下的动态响应，仿真验证了所提方法在各类故障下均能实现快速恢复，极端故障下功率参考跟踪时间小于一个工频周...

解读: 该双环几何控制技术对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要参考价值。特别是ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网或故障工况下的并网控制可借鉴其快速磁链调控思路。通过在状态空间实现解耦控制,可优化产品的电网故障穿越性能,提升系统稳定性。该方法无需增加硬件成本,可通过控制算法升级实现产品...

Yijun Shen · Bo Chen · Jianzheng Wang · Shichao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

风电机组功率曲线是评估其发电性能的重要指标，对风电场运行和电力系统调度具有重要意义。然而，机组停机、传感器故障和限电等因素导致大量异常值，给状态监测与功率预测带来挑战。针对异常数据特点，本文提出一种基于Wasserstein距离的风电场迭代清洗方法，结合神经网络与单调性约束，利用Wasserstein距离建模风速-功率关系并同步剔除异常点，使拟合曲线逐步逼近真实功率曲线。在数值模拟和十二个实测风电机组数据集上的实验表明，该方法在存在大量异常数据的情况下仍能构建高精度功率曲线模型，性能显著优于现有...

解读: 该风电数据清洗方法对阳光电源的风电变流器和智能运维系统具有重要应用价值。基于Wasserstein距离的异常数据识别技术可集成到iSolarCloud平台,提升风电场运行数据的质量和可靠性。具体可应用于:(1)风电变流器的功率曲线优化与效率提升;(2)iSolarCloud平台的智能诊断与预测性维护...

Songyue Zheng · Lijian Wu · Lizhong Wang · Lilin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

针对结构柔性显著的现代大型风力机在非对称与随机气动载荷下运行稳定性差的问题，本文提出一种基于数据驱动模型预测控制的独立变桨控制方法（DMPC-IPC）。该方法通过优化转速/功率波动抑制、非对称载荷衰减及结构阻尼调节等多目标性能指标提升系统稳定性。采用任意多项式混沌展开构建代理模型，并结合高斯过程回归量化模型不确定性，以预测变桨对非线性动态响应的影响；设计一阶阴阳对优化求解器高效求解多步预测代价函数。基于DTU-10MW风力机在极端阵风与湍流风况下的全工况仿真验证表明，该方法显著提升了运行稳定性并...

解读: 该数据驱动的模型预测控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的多目标优化和不确定性预测方法可应用于ST系列储能变流器的功率调节和PowerTitan系统的稳定性控制。特别是文中提出的高斯过程回归预测方法,可优化储能系统的SOC预测和调度策略;多步预测代价函数的优化思路也可用于改进储能...

Lulan Yin · Weihao Hu · Rongwu Zhu · Marco Liserre 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

工业领域报告显示，基于风力发电机（WT）的能源系统易导致电网出现振荡问题。风力发电机系统与光伏系统的主要区别之一在于其一次能源的特性，前者是旋转的，而后者是静态的。因此，本文推导了基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机系统的多物理域建模，该系统由空气动力学、力学、电磁学、电力电子学和控制系统组成，以研究从风能到电网的功率传播和频率耦合特性，展示风力发电机系统对电网性能的影响。理论分析表明，风能中的 $3n$p Hz 畸变可转换为交流电网中的 $(50\pm 3n)$p Hz 振荡。详细研究了...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文针对风电系统的多物理域建模与频率耦合特性研究具有重要的参考价值。虽然研究对象是双馈风电系统，但其揭示的能量传播机制和电网振荡问题与我司光伏、储能系统面临的电网稳定性挑战存在本质共性。 该研究的核心发现——风能扰动通过机械-电磁耦合转化为电网侧的特定频率振荡（3np H...

Zeyu Hao · Jianxi Lan · Wu Chen · Xin Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

随着海上风电与光伏发电中直流输电技术的快速发展，模块化多电平变换器（MMC）在经济性与轻量化方面的需求日益迫切。本文创新性地提出一种基于级联开关堆与复用臂结构的新型复用臂选择MMC（MAS-MMC）拓扑，并提出一种臂优化调制电压选择策略，可在不同功率因数下实现半工频周期内的能量平衡，且最小化臂电压峰值，相较传统MMC减少子模块数量达59.1%。该拓扑显著降低系统成本并提升功率密度。通过系统仿真与实验样机验证了所提拓扑结构与控制策略的优越性与可行性。

解读: 该复用臂选择MMC拓扑技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。通过级联开关堆与复用臂结构创新,可将子模块数量减少近60%,这与我司ST2000储能变流器及SG3000HV光伏逆变器的成本优化目标高度契合。该技术可优化我司MW级变流器的功率密度与经济性,特别适用于海上风电并网和储能变流等场景。建...

Hoang P. Dang · Zhenghan Zhang · Hugo N. Villegas Pico · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

当前电力工程师面临利用电磁暂态（EMT）仿真研究风电主导电网恢复的挑战。本文提出三项策略：（i）通过直流耦合电池可靠控制构网型风电机组的直流链路电压；（ii）优化控制器参数，确保风电场在电网恢复过程中稳定并网；（iii）在输电故障发生时自主做出恢复决策。上述贡献通过WSCC 9节点和22节点电力系统的风电主导版本的EMT仿真进行验证，对落实北美电力可靠性公司建议具有重要意义。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的控制策略优化具有重要参考价值。文中提出的直流耦合电池控制方案可用于提升ST储能系统的电压稳定性；并网控制参数优化策略可应用于储能变流器的GFM控制算法升级；自主恢复决策机制对PowerTitan大型储能系统的故障穿越能力提升具有启发。这些技术创新有助...

Shuangqing Yan · Xiuxing Yin · Yang Zheng · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

可再生能源的大规模接入导致电力系统供需不平衡和频率波动，传统集中式负荷频率控制（LFC）难以适应分布式能源的动态变化。本文提出一种基于离散Kautz函数的分布式模型预测控制（KDD-MPC）方法，利用其灵活的非相同极点配置逼近控制轨迹，显著降低计算复杂度。该方法有效处理LFC中的非线性约束，通过邻区信息反馈实现区域间协调，并引入时变通信延迟补偿机制以增强鲁棒性。在IEEE 39节点系统上的仿真结果表明，相较于PSO优化的PI控制器，扰动区域的平均绝对百分比控制误差（MAPACE）降低10.8%，...

解读: 该分布式MPC控制技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要应用价值。Kautz函数降低计算复杂度的特点,可优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的频率调节性能,提升多机并联时的协调控制效果。其通信延迟补偿机制可增强大型储能电站的系统稳定性,对iSolarCloud平台的分布式调度具有借鉴意义...

Jun-Soo Kim · Young-Jin Kim · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

本文提出一种基于数据驱动的模型预测控制（MPC）策略，用于电压源换流器（VSC）构成的多端高压直流（MTDC）系统中的最优直流电压调节。该方法采用稀疏非线性动力学识别（SINDYc）技术构建精确描述VSC电网侧非线性动态特性的数据驱动模型，并利用伪随机二进制信号（PRBS）采集训练数据。在多种训练条件下验证了SINDYc模型的准确性与鲁棒性，并与传统方法进行了对比。基于该模型设计的MPC算法可有效抑制直流电压偏差并恢复至额定运行点。仿真结果表明，在时变风电输入条件下，所提MPC策略显著提升了MT...

解读: 该研究提出的数据驱动MPC控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。SINDYc建模方法可优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电压控制性能,提升大规模储能系统的并网稳定性。其稀疏建模思路可用于改进SG系列逆变器的电网侧控制算法,增强产品在弱电网条件下的适应性。特别是在高渗透...

Prince Kumar · Kunal Kumar · Aashish Kumar Bohre · Nabanita Adhikary · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

在全球能源需求持续增长的背景下，将绿色能源纳入传统电网的趋势愈发明显，这也加剧了电网系统的复杂性。本研究深入探讨了混合电力网络中发电控制面临的复杂挑战，特别强调了风电场作为绿色能源的关键贡献者。在具有随机负载模式的含风电场混合电力网络的动态环境中，本研究提出了一种创新的控制策略。该策略包括精确估计最优桨距角，并使用萤火虫优化（FFO）方法对分数阶控制器进行微调，以提高整体发电控制性能，推动建立更具可持续性的电力基础设施。风力发电机产生的电能与叶片的桨距角密切相关。该角度在决定作用于叶片的气动力以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于风电变桨角智能控制的研究对我司混合能源系统集成能力具有重要参考价值。该论文聚焦于随机负载条件下的风电场发电控制优化，这与阳光电源在"光伏+储能+风电"多能互补解决方案中面临的核心挑战高度契合。 技术价值方面，论文提出的萤火虫优化算法结合分数阶控制器的策略，为我司能...

Aobo Guan · Suyang Zhou · Wei Gu · Zhi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

为保障风电-氢能系统外送功率稳定，需应对碱性电解槽（AWE）调度周期长与风电短期波动不匹配的挑战。本文提出一种分钟级AWE优化运行策略，综合考虑其稳态电化学特性及温度、氢氧比的三阶动态模型，构建了以每分钟调节碱液流量、冷却流量和压力等细粒度变量实现电解功率快速跟踪风电波动的优化框架。通过改进模型预测控制（MPC）方法，结合模型简化与优化-仿真迭代流程，在保证计算效率的同时确保运行可行性。算例表明，该策略使AWE负荷范围扩展13.8%，弃风率降低15.06%，并兼顾系统效率、稳定性与安全性。

解读: 该研究的分钟级AWE优化运行策略对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其动态模型与MPC控制方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率调节算法优化，特别是在风电配套储能场景中。通过引入类似的多变量优化框架，可提升PowerTitan系统在大规模风电消纳中的调节性能，扩大储能系统的实际负荷范围。该技术还...

李晗 · 李萌 · 王垚鑫 · 马骏超 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

基于数据驱动的神经网络建模广泛用于电力电子设备多工况阻抗/导纳建模，但实测导纳样本少且受测量噪声影响，导致数据质量差，模型预测误差大。为此，本文提出一种考虑测量误差的多工况导纳建模方法。以预测值与真实值的均方误差为指标指导网络训练，分析电压电流噪声对导纳测量的影响，建立测量误差与模型性能的关系，并采用贝叶斯算法搜索最优参数，抑制噪声干扰，提升模型精度。通过构建双馈感应发电机的BP神经网络导纳模型，在含测量误差的数据集中验证了方法的有效性。

解读: 该研究的数据驱动导纳建模方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。首先，可用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的阻抗特性建模，提升系统稳定性分析精度。其次，该方法考虑实际测量误差的影响，通过贝叶斯优化提高模型鲁棒性，这对提升PowerTitan等大型储能系统的并网性能和iSolarCl...

刘文霞张书宁张艺伟万海洋刘耕铭李承泽 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

为揭示新能源接入及电力通信耦合特性对连锁故障的影响，提出一种计及系统运行状态转换的耦合网络连锁故障建模方法。通过分析电力与通信网络的结构耦合与功能依赖关系，构建耦合网络模型；结合连锁故障状态转移过程，建立通信业务失效评估模型及不同运行状态下电力故障与控制措施的仿真模型。考虑通信控制状态与风电出力不确定性，提出预警状态下的过负荷控制策略，并基于源荷不确定性的功率平衡约束，构建紧急状态下的频率优化控制模型。最后，依据故障与控制措施的时序逻辑及其与运行状态的关联，形成完整连锁故障模型。算例分析揭示了五...

解读: 该研究对阳光电源的储能和风电变流器产品具有重要参考价值。研究提出的系统运行状态转换模型可应用于ST系列储能变流器和风电变流器的故障预警与控制策略优化。特别是其过负荷控制策略和频率优化控制模型，可用于完善PowerTitan大型储能系统的电网友好性设计。通信耦合故障分析方法有助于提升iSolarClo...

叶剑桥李生虎齐楠陶帝文 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

随着风电规模扩大，风电场内部振荡风险加剧。现有建模方法常将风电场等效为单机系统，忽略机组间动态交互引发的振荡问题，且难以揭示其作用机制。本文提出拓展等效开环传递过程（EEOP），建立多双馈感应发电机（DFIG）风电场频域传递函数矩阵反馈模型，结合DFIG两输入两输出特性重构传递函数矩阵，推导等效开环传递函数，解析多DFIG间振荡模态的交互路径与耦合关系。基于2-范数与广义奈奎斯特理论，构建交互路径增益及其对系统振荡影响的量化评估指标。仿真验证了风速与控制参数对交互作用的影响，证实所提方法的有效性...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的稳定性控制具有重要参考价值。文中提出的EEOP方法可用于分析大规模储能电站中多台变流器的振荡耦合问题,对优化PowerTitan储能系统的并网稳定性具有指导意义。特别是在构建大型储能电站时,可借鉴该方法评估变流器间的动态交互影响,优化GFM/GFL控...

程启明杜婷伟渠博岗 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

九边形模块化多电平变换器（N-MMC）作为一种多端口直接AC/AC变换器，具备低频运行、高可靠性等优势，在海上风电分频输电中具有应用前景。现有研究多未对内部电气量解耦，且常用单一控制策略存在动态响应与抗干扰能力不足的问题。为此，本文建立N-MMC的解耦模型，提出结合无源控制与滑模控制的PBC-SMC复合控制策略。通过Matlab仿真对比PI、PBC与PBC-SMC的控制性能，并在RT-LAB平台验证所提方法。结果表明，PBC-SMC具有更快响应速度与更高电能质量。

解读: 该研究的九边形MMC拓扑及其PBC-SMC控制策略对阳光电源的大功率变换产品具有重要参考价值。特别是其解耦控制和抗干扰能力的提升,可应用于ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统的多电平拓扑优化。该技术能够提升系统的电能质量和动态响应性能,对提高储能变流器的并网稳定性和功率控制精度具有积极意...

韩兴波 · 孙鹏 · 王杰 · 陈孜铭 等5人 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

在低温高湿环境下，风力机叶片易发生覆冰，导致停机甚至结构损伤。本文模拟了不同气象条件下叶片表面水滴撞击特性，分析了积冰发展对气动性能的影响，并结合野外实测数据进行验证。结果表明：水滴中值直径20～40 μm时碰撞率变化显著；风速8～10 m/s时碰撞率增速下降；翼型变薄使碰撞区缩小但驻点局部碰撞率升高。流线冰形升阻比接近洁净翼型，而角状冰形临界攻角更小，失速提前。覆冰2.8小时后，流线冰和角状冰对应功率分别下降18.5%和76.8%。研究为风机覆冰性能评估提供了技术支撑。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。研究发现的覆冰对风机功率影响规律(流线冰-18.5%、角状冰-76.8%)可用于优化SG系列风电变流器的功率跟踪算法和防冰控制策略。建议在变流器控制系统中增加基于环境参数的覆冰预警功能,通过调整最大功率跟踪(MPPT)曲线和限功率控制策略,降低覆冰工...

郭子腾张宇张琛宗皓翔蔡旭 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

构网型风电控制有助于缓解高比例新能源电力系统的频率与电压稳定性问题。现有研究多关注机组网侧动态特性，而对机电耦合下的轴系扭振特性分析不足。构网型控制增强了电网与风机前端的动态交互，易引发轴系扭振。本文建立计及机电耦合的构网型风电机组状态空间模型，通过特征值分析揭示引入额外阻尼的必要性，阐明经典阻尼策略在构网模式下的局限性，并提出基于虚拟同步相角补偿的新型阻尼控制方法，在不削弱惯量响应的前提下有效抑制轴系欠阻尼甚至发散振荡。联合Bladed与NovaCor的实时仿真验证了理论分析与所提策略的有效性...

解读: 该研究对阳光电源构网型产品的机电耦合稳定性控制具有重要参考价值。虚拟同步相角补偿技术可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统的GFM控制，优化其轴系扭振特性。同时该方法也可迁移至SG系列光伏逆变器的VSG控制，提升高比例新能源并网稳定性。特别是在PowerTitan等大型储能系统中,该技术有助于...

汪敏 · 荣腾飞 · 李茜 · 魏澈 等5人 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

为提升海上风电功率超短期预测的精度与可信度，提出一种融合可学习小波的自注意力模型。该模型结合小波分解与深度学习，实现多频域特征提取，并通过稀疏自注意力机制捕获全局时序依赖，增强预测性能。进一步设计时序“敏感度”量化分析方法，对输入变量进行多维度重要性评估，辅助解析预测机理。基于实际风场数据的实验结果表明，所提模型在预测精度上优于对比模型。

解读: 该研究的可学习小波自注意力模型对阳光电源的新能源预测与智能运维具有重要应用价值。首先，该技术可集成到iSolarCloud平台，提升风电场功率预测精度，优化储能调度策略，特别适用于ST系列储能变流器的功率调节。其次，模型的多频域特征提取方法可应用于光伏电站的发电预测，提高SG系列逆变器的MPPT效率...

宋天棋 · 陈嘉豪 · 蓝磊 · 谭波 等6人 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

大规模深远海风电开发对实现“双碳”目标至关重要，但现有直流系统受限于极端天气与修复难题。采用海洋接地极的对称双极系统具有成本低、可靠性高等优势，但其对海洋生态特别是鱼类行为的影响尚不明确。本文以鲟鱼为对象，构建模拟直流非均匀电流场实验平台，结合背景差分法与双目视觉技术，实现鱼类运动特征的量化分析，提出避让反应的电流密度阈值判定方法。结果表明，当电流密度达到0.517 A/m²时，鲟鱼表现出显著加速逃离行为，该值即为其避让阈值。

解读: 该研究对阳光电源的海上风电并网解决方案具有重要参考价值。研究揭示的电流密度阈值(0.517 A/m²)可直接应用于我司ST系列储能变流器和SG系列风电变流器的接地保护设计,特别是在海上风电场景中的接地极布置优化。这一发现有助于提升产品的生态友好性,并为PowerTitan大型储能系统的海洋工程应用提...