Jiaqing Zhai · Li Guo · Zhongguan Wang · Jiebei Zhu 等6人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401

摘要 高比例可再生能源电力系统中，风力发电场（WFs）提供频率调节支撑（FRS）服务对系统频率稳定至关重要。由于风速具有时变特性，实时调度WFs的FRS特性对于保障系统频率安全及动态潮流（PF）安全十分必要。然而，风力发电机组（WTs）数量庞大，且各WFs之间的频率支撑能力（FSC）存在相互关联性，导致FRS动态特性复杂化，使得WTs的FRS安全性量化变得困难，尤其是在缺乏精确WT参数的情况下。因此，本文提出一种数据驱动的方法，用于建模不同WFs之间FSC的互相关性。通过空间变换，将原始复杂的非...

解读: 该风电场频率支持调度技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要借鉴价值。论文提出的数据驱动建模方法可应用于储能电站的一次调频优化,通过空间变换实现非线性动态特性的快速求解,与阳光VSG虚拟同步机技术协同,提升新能源场站频率响应能力。所提分段精英学习算法可集成至iSolar...

Yang Li · Hanjie Wang · Yuanzheng Li · Jiazheng Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年10月

由于传感器故障和边缘站点传输不稳定，风电数据常常存在缺失值。虽然联邦学习能够在不共享原始数据的情况下实现隐私保护协作，但在参数交换过程中，它仍然容易受到异常更新和隐私泄露的影响。在开放的工业环境中，这些挑战更加严峻，因此需要零信任（ZT）机制，即不默认信任任何参与者。为应对这些挑战，本文提出了ZTFed - MAS2S，这是一个集成了基于多头注意力的序列到序列插补模型的零信任联邦学习框架。ZTFed将可验证差分隐私与非交互式零知识证明以及机密性和完整性验证机制相结合，以确保可验证的隐私保护和安全...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项零信任联邦学习框架虽然聚焦于风电数据补全，但其核心技术对我司在新能源数据管理和多场景协同方面具有重要借鉴价值。 在技术价值层面，该框架解决的数据缺失问题在光伏电站和储能系统中同样普遍存在。我司遍布全球的逆变器和储能设备常因通信不稳定、传感器故障导致数据缺失，影响功率预...

Peiyi Li · Yanbo Ch · Anran Hu · Lei Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

摘要 全球风能利用的发展趋势正朝着建设大规模、远距离风电场的方向推进，而战略性的布局优化对于提升风电场发电量至关重要。然而，大规模风电场布局优化（WFLO）面临诸多挑战，主要体现在涉及高维决策变量的复杂计算，以及在尾流模型精度与计算效率之间需要进行权衡。为解决上述问题，本文提出了一种新颖的数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架。该框架尝试将含可变参数的物理方程融入建模过程，以指导尾流效应的建模，并进一步促进布局优化的实现。具体而言，本文提出了物理信息引导的双神经网络（PIDNN）模型用于风...

解读: 该数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其物理信息双神经网络(PIDNN)模型通过融合Navier-Stokes方程与可变推力系数,实现尾流效应精准建模,可启发阳光电源在风储一体化项目中优化ST系列储能变流器的功率调度策略。基因定向差分进化算法(...

Jiajun Wang · Wenjuan Du · Qiang Fu · Bixing Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

本文研究了通过模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统并网的双馈感应发电机（DFIG）风电场在机电时间尺度下的暂态稳定性。故障期间，MMC进入限流模式，与DFIG控制系统的耦合作用加剧了稳定性问题。为此构建了大信号模型，揭示了暂态稳定机理，并提出了计及锁相环影响的暂态稳定指标，量化评估DFIG与MMC耦合引发的失稳风险。同时分析了限流模式及速度控制增益、转子阻尼、惯性系数和故障位置与严重程度等参数的影响，并提出针对性改进措施。最后通过Modeling Tech微网实时仿真平台的硬件在环实验验...

解读: 该研究对阳光电源的MMC储能系统和大型风电并网产品具有重要参考价值。研究的DFIG与MMC耦合暂态稳定性问题,对ST系列储能变流器和PowerTitan系统的故障穿越能力优化具有直接指导意义。特别是限流模式下的控制策略和稳定性评估方法,可用于提升储能变流器的电网友好性。同时,文中提出的计及锁相环影响...

Wei Wang · Yingbiao Li · Jiabing Hu · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组包含多时间尺度运行的控制环路与储能元件，易引发跨时间尺度的动态交互。现有研究多关注单一时间尺度或控制环路间的耦合，较少涉及控制与储能元件间的跨尺度影响。本文揭示交流电流控制时间尺度上的电流控制对直流电压控制时间尺度下直流电容动态特性的跨尺度影响机制。通过模态分析识别该影响现象与规律，构建等效电路模型解析其作用机理，并在四机两区系统及中国西北电网中进行仿真验证。

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的电流控制与直流电容动态交互机制，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的控制系统优化，特别是在大容量储能系统PowerTitan的多时间尺度控制设计中。通过跨时间尺度分析方法，可提升产品在弱电网条件下的并网稳定性，优化直流母...

Yizhuo Ma1Jin Xu2Guojie Li3Keyou Wang2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年7月 · Vol.1

当前多数永磁同步发电机（PMSG）风力发电系统采用跟网型控制，依赖锁相环（PLL）实现并网，导致系统惯性支撑不足。虚拟惯量控制（VIC）虽可改善该问题，但可能引发扭振与PLL及低频振荡间的交互失稳，此现象尚未充分研究。本文通过对比降阶模型，验证了在准机电时间尺度（QET）下采用全阶模型研究稳定性的必要性，并开展模态分析，揭示VIC参数、轴系惯性时间常数、PLL参数及扭振阻尼（TOD）控制器增益对两类典型控制策略下QET振荡交互的影响。当扭振、PLL与低频振荡频率相近时，出现模态耦合与模式转换。最...

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的扭振-PLL-低频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的虚拟惯量控制优化。特别是在大型储能电站中，PowerTitan系统通过优化虚拟惯量控制参数与PLL设计，可提升系统稳定性。研究成果也启发我们在GFL控制...

Jiachen LiuZhongguan WangXiaodi ZangXialin LiLi GuoQinglin MengChengshan Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年7月 · Vol.45

随着大规模风电机组通过电力电子接口接入电网，电力系统面临日益严峻的频率稳定问题。由于风电机组数量众多且动态特性复杂，运行人员难以协调单个机组直接提供频率支撑，亟需评估风电场的一次调频能力。本文提出一种基于数据驱动与状态空间映射的线性化模型，结合Koopman算子理论，将风电场非线性动态转化为线性升维代数模型，利用历史数据实时评估其最大一次调频能力。仿真结果表明，该方法求解快速、无需精确模型参数，且对训练数据需求较低。

解读: 该研究对阳光电源储能与风电产品的调频控制具有重要参考价值。基于状态空间映射的数据驱动方法可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的一次调频能力评估,优化GFM/VSG控制策略。特别是在大规模风储联合项目中,该方法能实时评估系统调频潜力,提升iSolarCloud平台的智能调度功能。通过K...

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...

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...

Juan Wei · Yuxiang Li · Hanzhi Peng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

时变工况下快速的功率与转矩波动会加剧风电机组齿轮箱的疲劳载荷并提高故障率。本文提出一种面向风电场的最优功率控制方法，在跟踪输电系统运营商功率调度指令的同时，优化功率分配以抑制齿轮箱内部振动位移波动，降低疲劳载荷。通过分析行星架、行星轮、太阳轮和直齿轮等关键部件的传动机制，构建了描述齿轮箱内部振动与机械转矩及输出功率关系的动态模型。基于模型预测控制框架建立最优控制问题，并构建基于齿轮箱实时振动状态的疲劳评估系统，用于表征机组运行品质并指导风电场发电调度，为风电场优化调度提供安全边界，有效抑制潜在故...

解读: 该风电场最优功率控制技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要借鉴价值。其基于模型预测控制的功率分配优化思路可应用于ST系列储能变流器的多机组协调控制,有助于降低储能系统的机械应力和疲劳载荷。文中的振动状态实时监测和疲劳评估方法也可集成到iSolarCloud平台,用于SG系列逆变器的预测性维护。特别是...

Huan Li · Yubin Wang · Siyu De · Qiusheng Wang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

高温超导（HTS）带材因其出色的载流能力和低功耗，在励磁绕组设计中得到了广泛应用。本文提出了一种考虑自场效应的高温超导励磁绕组临界电流计算方法。首先，鉴于自场对临界电流的抑制作用，进行比率分析以修正制造商提供的实验数据。然后，推导了一个改进公式，该公式考虑了平行和垂直磁场的不同抑制效应，从而准确描述了临界电流与磁场和角度的关系。接下来，以一台10 kW双定子高温超导电机（DS - HTSM）为例，基于A - V公式和均匀化方法计算高温超导绕组的有效临界电流，以确定工作电流的上限。此外，受电枢反应...

解读: 该HTS临界电流计算方法对阳光电源的电机驱动类产品具有重要参考价值。特别是在新能源汽车驱动电机和大功率风电变流器中,精确预测超导绕组的临界电流特性可提升系统设计可靠性。该方法可应用于:1)电动汽车驱动系统的高效电机设计;2)风电变流器的大功率电感设计。通过优化绕组结构与电流密度分布,有助于提升阳光电...

Qiao Li · Linlin Wu · Xiao Wang · Wenjuan Du 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380

摘要 本文对四种用于简化含多台风电机组（WTG）并网风电场小信号稳定性（SSS）分析的单机等效方法进行了比较研究，重点针对采用电压源换流器高压直流输电（VSC-HVDC）系统的异构永磁同步发电机（PMSG）风电场。所比较的四种方法分别为：（1）动态聚合方法；（2）平均功率或平均控制参数方法；（3）加权平均方法；（4）覆盖定理方法。通过对比分析，揭示了这四种方法之间的联系与差异，有助于更深入理解它们的优势与局限性，具体如下：（1）当各台PMSG的动态特性不同时，动态聚合方法在评估系统小信号稳定性时...

解读: 该研究对阳光电源风电变流器及VSC-HVDC系统具有重要价值。针对异构PMSG风电场小信号稳定性分析,四种等效方法的对比揭示了动态聚合法在个体差异下的局限性,加权平均法在风速差异场景的优势,以及覆盖定理法的保守性。这为阳光电源SG系列风电变流器的控制策略优化提供理论依据:在大规模风电场并网场景,可根...

Liting Wang · Renzhi Liu · Weihua Zeng · Lixiao Zhang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 理解区域理论风能潜力对于风电规划与建设至关重要。以往的研究面临诸多挑战，包括风速数据质量不一致、分布参数中的不确定性未被量化，以及估算理论风能潜力的方法存在缺陷。因此，本研究提出了一种分层贝叶斯-蒙特卡洛框架，以概率性和分层方式处理多年期、多来源的风速数据。该框架能够量化风速分布及其参数相关的不确定性，并通过整合历史数据降低预测误差。此外，本研究在传统理论风能潜力估算方法的基础上，进一步考虑了叶片扫掠高度范围内风速和空气密度变化以及最大可能功率系数的影响。结果表明，青藏高原地区的风速分布符...

解读: 该青藏高原风电潜力评估框架对阳光电源风电变流器布局具有重要参考价值。贝叶斯-蒙特卡洛模型可量化风速分布不确定性,为ST储能系统在高原风电场的容量配置提供精准数据支撑。研究揭示的风速-空气密度垂直变化特性,可优化风电场侧储能PCS的功率预测算法和充放电策略。青藏高原60%以上区域具中高风电潜力,结合i...

Jing Li1Boyang Zhao1Shenquan Liu2Jie Li2Xiuli Wang1Xifan Wang1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

分数频率输电系统是远距离风电并网的新兴技术，模块化多电平矩阵变换器（M3C）为其核心装备。由于M3C直接连接不同频率的交流电网，其内外部谐波具有复杂的耦合关系及独特的双基频谱特性，但因缺乏有效建模方法而研究不足。本文提出一种新型谐波状态空间建模方法，基于二维傅里叶变换原理，实现双基频谐波分解，并通过频域双重卷积建模时域变量间的乘性耦合。给出了方法的通用表达式，构建了模块化矩阵结构，易于扩展以满足不同截断需求。进一步建立了计及闭环控制的M3C谐波状态空间模型，揭示了系统侧与低频侧之间的全景谐波耦合...

解读: 该谐波状态空间建模方法对阳光电源的储能与风电变流产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的多电平拓扑设计与控制优化提供了新思路。通过双基频谐波分解和频域耦合分析，可以优化储能双向变流器的谐波控制性能，提升电网适应性。该方法的模块化建模框架也可用于SG系列光伏...

Li GuoZhaoning LiuZhongguan WangXialin LiYixin LiuYuxuan ZhangXiaodi ZangChengshan Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

提出一种基于数据驱动潮流的风电场无功与电压优化控制方法。该方法无需风电场先验参数信息，具有无模型特性。基于Koopman算子方法，通过状态空间映射与升维线性化构建并网风电场的潮流模型。考虑风电机组及静止无功发生器（SVG）等无功设备，建立基于全局灵敏度的无功电压线性优化控制模型。以最小化无功调节量为目标，结合节点电压与无功注入的灵敏度关系，实现无功功率的最优分配，有效降低有功损耗，并满足风电场快速电压响应需求。基于宁夏某风电场历史数据验证了方法在参数不准确情况下的可行性。相比基于模型的方法，所提...

解读: 该数据驱动的无模型电压-无功控制技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网支撑功能优化。通过Koopman算子方法实现的无模型控制，可提升PowerTitan大型储能系统的电压调节性能，减少对系统参数依赖。该方法的全局灵敏度优化思路可用于...

Xiaopeng Fu · Wei Wu · Peng Li · Jean Mahseredjian 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

随着电力系统中电力电子设备的广泛应用，精确掌握其动态特性对系统设计、控制与保护分析至关重要。为此，常需高保真但耗时的电磁暂态（EMT）仿真。本文提出一种具备数值误差控制的高效分裂状态空间方法，通过通用解耦原理将系统状态方程分解，基于状态矩阵时变部分的分离，结合自动开关分组与开关邻接状态变量识别，定位最小开关状态相关子电路拓扑。采用多阶精度指数分裂公式求解并重构子方程，并利用指数分裂格式加速矩阵指数计算。该方法在含直流负载的配电网、LLC谐振变换器、大规模风电场及MMC电路等多种场景下验证了准确性...

解读: 该分裂状态空间EMT仿真方法对阳光电源的多个产品线具有重要应用价值。首先，LLC谐振变换器仿真可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离DC-DC设计优化。其次，高效的开关状态识别算法有助于PowerTitan等大型储能系统的多模块并联建模与控制策略验证。方法的数值误差控制特性可提...

Hong Tan · Jiaxun Chen · Qiujie Wang · Hanli Weng 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年11月

准确评估电力系统接纳风电的能力是系统参与日前风电市场并制定合理交易计划的重要依据。然而，现有评估方法未考虑系统的频率安全问题，导致交易结果执行过程中出现频率安全问题。本文提出一种考虑频率约束（FCs）的电力系统日前风电接纳能力（DWPA）评估方法。首先，通过系统扰动后频率偏差动态的振荡方程建立频率约束模型，并将其嵌入到日前风电接纳能力评估中。然后，提出风电出力的鲁棒可行域定义，并在此基础上建立系统运行风险模型。最后，基于两阶段鲁棒优化理论，提出考虑频率约束的电力系统日前风电接纳能力总体评估模型，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究针对风电日前接纳能力评估中频率约束的缺失问题，提出了创新性的解决方案，对公司新能源并网与储能业务具有重要参考价值。 该论文的核心技术价值在于将频率安全约束嵌入日前市场交易计划，这与阳光电源的逆变器技术发展方向高度契合。研究中强调的"风电场提供虚拟惯量"机制，实质上...

Hongrui Li · Shuangxin Wang · Jiading Jiang · Jun Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

风况的随机性与发电受限导致风电功率曲线上正常数据分布稀疏，易在数据清洗中被误删，影响短期风电预测。为此，本文提出一种基于风速-功率相关趋势构建决策边界的方法以保留正常数据。首先利用风速与功率的正相关性，采用增量趋势搜索策略提取趋势曲线；进而引入散点运动趋势算法消除密集的受限功率数据；最后基于核函数构建3-sigma边界，抑制残余聚类异常值对边界的影响。在三个风电场共17台风机上的实验表明，该方法优于八种先进算法，尤其适用于正常数据稀疏场景。

解读: 该风速-功率相关趋势清洗方法对阳光电源的风电储能混合系统具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的风储联合调度优化,提升ST系列储能变流器在风电场景下的功率预测精度。该方法通过保留稀疏正常数据,有助于iSolarCloud平台实现更准确的风电功率预测和储能调度决策,对提升风储混...

Yuhao Li · Han Wang · Jie Yan · Chang Ge 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年8月

超短期风功率预测对电力系统实时调度、频率调节和日内市场交易具有重要意义。由于天气系统复杂性、机组老化及风电场控制策略等因素，风功率序列的时间依赖关系时变（即概念漂移），导致常用离线建模方法预测精度偏低。在线建模可利用流式数据最新信息捕捉动态变化规律，但现有方法难以满足电网对预测时效性的要求。为此，本文提出“动态匹配与在线建模”策略，通过幅值与波动特征相似性动态筛选训练样本，提升样本代表性并缩短训练时间；同时在匹配过程中引入数值天气预报风速信息以提高预测精度。基于中国三个风电场运行数据的实验结果表...

解读: 该风功率预测技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的调度控制,通过准确预测风电出力波动,优化储能系统的充放电策略,提升调峰调频性能。'动态匹配'方法可集成到iSolarCloud平台,为储能系统提供更精准的调度指令。该技术的在线建模...

Xiao Yang · Yuanzheng Li · Yong Zhao · Yang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年1月

高斯混合模型（GMM）与狄利克雷过程混合模型（DPMM）常用于刻画电力系统中的不确定性，通常采用期望最大化（EM）算法求解。然而，在处理大规模不确定变量数据时，传统方法难以在较低时间消耗下准确获取模型参数。为此，本文提出一种考虑隐变量相互辅助的GMM不确定性建模方法。首先构建不确定变量的GMM，利用条件概率描述隐变量间的相互辅助关系；进而改进EM算法，在E步和M步中引入条件概率，并重新推导GMM参数的闭式解。基于澳大利亚实际风电与负荷数据的实验结果表明，所提方法在建模效率与精度方面均优于传统GM...

解读: 该研究提出的GMM不确定性建模方法对阳光电源储能和风电产品具有重要应用价值。该方法可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的功率预测与调度优化,提升系统对风电、负荷等不确定性的建模精度。特别是在大规模储能电站中,该方法可提高计算效率,为iSolarCloud平台提供更准确的发电/用电预测...