找到 17 条结果 · 风电变流技术
用于频率调节并具有期望动态性能的基于双馈感应发电机的风力发电机组有功功率控制
An active power control of DFIG-based wind turbine generators for frequency regulation with expected dynamic performance
Teyang Zhao · Hui Liu · Ni Wang · Jinshuo Su 等6人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391
摘要 风电渗透率的不断上升给系统频率稳定性带来了重大挑战。尽管风力发电机组（WTGs）可以通过预设功率轨迹响应（PPTR）提供快速的频率支持，但在频率调节后需要恢复转子转速时，将导致二次频率跌落（SFD）。此外，在小扰动情况下，由于PPTR提供的固定功率增量，将会出现频率超调现象。本文提出了一种基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组有功功率控制策略，在为系统频率提供功率支持的同时，消除频率超调并缓解二次频率跌落。设计了基于转子转速的功率增量与功率衰减轨迹，在确保风电机组运行稳定性的前提下，...
解读: 该DFIG主动功率控制策略对阳光电源ST系列储能变流器及风电变流器产品具有重要参考价值。文中提出的转速基准功率增量设计、抛物线补偿功率抑制二次跌落、隶属度函数平滑切换控制等方法,可直接应用于我司储能PCS的一次调频功能优化,解决频率超调和二次跌落难题。特别是其全局控制器的柔性功率响应策略,与我司VS...
考虑最大功率点跟踪与剩余功率分配的全直流海上风电系统串并联直流汇集拓扑及控制
Series-Parallel DC Collection Topology and Control for All-DC Offshore Wind Power System Considering MPPT and Surplus Power Distribution
Peiqi Zhao · Yongqing Meng · Mengwei Ge · Shuhao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
全直流海上风电系统是远距离大功率输电的可行方案。本文提出一种适用于该系统的串并联直流汇集拓扑。针对中压大功率风电机组，设计了一种新型串并联模块化多电平变换器，通过串并联结构提升机组电压等级，并利用多绕组变压器消除二次功率波动，降低直流侧电容需求。同时，为解决串联机组间的风功率差异问题，配置功率平衡系统以实现各机组的最大功率点跟踪。相比传统系统，该拓扑省去昂贵的海上平台，缓解弃风问题。通过数字仿真与实时硬件在环实验验证了所提拓扑及其控制策略的有效性与优越性。
解读: 该串并联直流汇集拓扑技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。其模块化多电平变换器设计思路可用于优化ST系列储能变流器的高压直流架构,提升PowerTitan储能系统的功率密度。文中的功率平衡控制策略与MPPT算法对风光储一体化系统的协调控制具有启发意义。特别是多绕组变压器消除二次功率波动的方...
基于趋势分类与空间信息集成模型的日前风电场群功率预测
Day-ahead wind farm cluster power prediction based on trend categorization and spatial information integration model
Mao Yang · Yuxi Jiang · Chuanyu Xu · Bo Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 随着风电产业的快速发展和风电装机容量的不断增加，影响发电量的因素在时间和空间上呈现出高度耦合的关系，这给风电场群功率预测（WFCPP）带来了极大的挑战。为解决这一问题，本文提出了一种考虑风电集群趋势聚合特性与空间信息集成（SII）的区域风电功率预测（WPP）精度提升方法。首先，引入一种考虑空间特征的趋势聚类方法以实现集群划分。该方法采用静态分区策略应对持续随机变化的动态环境，削弱了风速空间离散性对集群划分的影响。其次，深入挖掘多个风电场群（WFC）之间的多维时空耦合特性，并构建了融合时空信...
解读: 该风电集群功率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过趋势聚类和空间信息融合,可显著提升区域风电预测精度(RMSE降低2.07%),为ST系列PCS和PowerTitan储能系统提供更精准的充放电调度依据。其时空耦合特征挖掘方法可集成至iSolarCloud平台,优化风储协同控制策略,配合G...
基于多重特征因素的电压暂降频率估计方法
Estimation of Voltage Sag Frequency Based on the Multiple Characteristic Factors
Fangwei Xu · Kai Guo · Chuan Wang · Jing Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
现有电压暂降频率（VSF）估计方法未充分考虑污秽等级、雷电等级、风区等级和鸟害等级等多种线路特征因素对短路故障的影响，导致估算结果与实际存在较大偏差。实际上，电压暂降主要源于输电线路的瞬时短路故障，而此类故障同时受环境特征因素（如雷电、风区等级）和线路固有特征因素（如线路长度、运行年限）共同影响。为此，本文提出一种融合多特征因素的线路故障模型以提高VSF估计精度。该方法包括三步：首先采用随机森林算法计算线路故障概率，其次基于自适应核密度估计（AKDE）确定故障位置分布，最后利用故障点法估算VSF...
解读: 该电压暂降频率估计方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。通过融合多重环境特征因素的故障预测模型,可提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网适应性。具体应用包括:(1)优化储能PCS的电网故障穿越(LVRT)控制策略;(2)提高光伏逆变器的电网故障预判能力,实现主动防护;(3)为i...
转子轭部倾斜通孔对永磁同步风力发电机通风与散热性能的提升
Enhanced Ventilation and Thermal Performance by Inclined Through Holes on Rotor Yoke in Permanent Magnet Synchronous Wind Generators
Haoyu Zhou · Lijian Wu · Yang Shi · Jiawen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
中速永磁同步风力发电机（MS - PMSWG）的冷却性能至关重要，因为它决定了发电机的持续输出功率和可靠性。本文基于强制风冷方法，提出了一种具有倾斜通孔的新型转子结构。一方面，通孔为冷却空气提供了额外的流动路径，有效降低了流动阻力。另一方面，当转子旋转时，通孔两端会产生压力差，从而独立地产生气流。为了准确计算流场和温度场，建立了三维（3 - D）计算流体动力学（CFD）模型。以一台1.5兆瓦中速永磁同步风力发电机的基本设计为例，对传统结构和所提出的设计进行了对比分析。在额定运行条件下，采用所提出...
解读: 该散热优化技术对阳光电源的电机驱动产品线具有重要参考价值。转子轭部倾斜通孔设计可应用于新能源汽车驱动电机和大功率储能系统的冷却系统优化,特别是PowerTitan储能系统中的变流器散热设计。通过在功率模块散热结构中引入类似的倾斜通道设计,可提升自然对流效果,降低系统温升。这种被动散热方案无需额外能耗...
复杂风电场中风机来流风速的分析与预测：考虑气象因素及风电场时空特性
Analysis and prediction of incoming wind speed for turbines in complex wind farm: Accounting for meteorological factors and spatiotemporal characteristics of wind farm
Hongkun Lu · Xiaoxia Gao · Jinxiao Yu · Qiansheng Zhao 等8人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381
摘要 预测和计算风机轮毂前方的来流风速是风电功率预测研究中的关键环节。本文提出了一种考虑气象空间环境、风速时间特性以及地形和风机尾流效应的风电机组来流风速预测方法。首先，采用气象空间降尺度与时间特征提取方法对风气象桅杆（WMM）处的风速进行预测，建立大尺度气象背景与WMM风速之间的时空关联关系；其次，利用WMM预测风速，并结合从WMM到特定风电机组路径上的地形影响和尾流效应，计算该机组的来流风速；第三，利用激光雷达（LiDAR）在中国张家口张北某风电场的一台特定风电机组上对本文所提方法进行了验证...
解读: 该风速预测技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要应用价值。通过融合气象降尺度、时空特征提取和尾流效应建模,可显著提升风功率预测精度(R²达0.9432)。该方法可集成至iSolarCloud平台,为风储耦合系统提供精准预测支持:1)优化ST系列储能PCS的充放电策略,提前响应风电波动;2)改进G...
基于风险场景感知的日前风电出力预测框架
A Framework of Day-Ahead Wind Supply Power Forecasting by Risk Scenario Perception
Mao Yang · Yutong Huang · Zhao Wang · Bo Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
大规模风电并网背景下，风电功率预测对电力系统安全稳定运行至关重要。现有预测方法重统计精度而轻应用风险，导致预测值与实际调度需求脱节。为此，本文提出一种考虑风险场景感知的风电出力预测（WSPF）框架。首先结合数值天气预报风速波动信息，利用TimesNet识别预测中的风险场景；其次构建有效消纳区与供电风险区评价指标，并据此优化预测曲线修正方案；最后融合多种预测模型进行验证。在中国内蒙古某风电集群的应用结果表明，该方法使WSPF平均精度提升37%，验证了其有效性与普适性。
解读: 该风电预测框架对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要应用价值。首先，TimesNet风险场景识别技术可集成至ST系列储能变流器的调度控制系统，优化储能容量配置和充放电策略。其次，风险区评价方法可应用于PowerTitan大型储能系统的调峰调频功能设计，提升系统对风电波动的响应能力。此外，该预测框架也...
一种用于模块化多电平矩阵变换器的新型谐波状态空间建模方法及耦合分析
A Novel Harmonic State-space Modelling Method on the Modular Multilevel Matrix Converter and Coupling Analysis
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...
基于完整冷却回路CFD仿真与实验的自然冷却变压器绕组入口液体温度与流速研究
Investigation of Liquid Temperatures and Velocities at Winding Inlet in Natural Cooled Transformers Through Complete-Cooling-Loop Based CFD Simulations and Experiments
S. C. Zhao · X. Zhang · Q. Liu · Z. D. Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
液体温度与流速对估算变压器绕组热点温度至关重要。对于油浸自然冷却变压器（ON/KN），需通过建模完整冷却回路（CCL）来获取该参数。本文建立了基于CCL的计算流体动力学（CFD）模型，并在不同负载、热头及绝缘液体条件下开展实验验证。结果表明，上部油温随功率损耗呈指数增长，底部油温呈线性增长，液相流速近似与功率损耗和热头乘积的平方根成正比。动态黏度是影响ON/KN变压器液体热性能的关键物性参数，不同液体间动态黏度越接近，其温度与流速分布匹配性越好。
解读: 该研究对阳光电源的变流器散热系统设计具有重要参考价值。研究揭示的液体温度分布规律和流速特性可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器的液冷系统优化，特别是大功率产品的散热设计。通过完整冷却回路CFD建模方法，可以更准确预测功率器件及变压器的热点温度，提升产品可靠性。研究发现的动态黏度影响规律...
考虑隐变量相互辅助的电力系统高斯混合模型不确定性建模
Gaussian Mixture Model Uncertainty Modeling for Power Systems Considering Mutual Assistance of Latent Variables
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...
基于电压调制直接功率控制的双馈感应发电机阻抗与稳定性表征
Characterization of Impedance and Stability for Doubly-Fed Induction Generator Based on Voltage-Modulated Direct Power Control
Jinlong Wang · Haoran Zhao · Peng Wang · Yonghao Gui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）的电压调制直接功率控制（VM-DPC）展开研究。尽管VM-DPC在稳态和暂态性能上表现优异，但其在抑制宽频带振荡方面的机制尚不明确。文章建立了VM-DPC控制下DFIG的综合阻抗模型，并对比分析了其与矢量控制下的阻抗特性及稳定性差异，为提升风电系统在弱电网下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入电网环境日益复杂，弱电网下的宽频带振荡问题成为行业痛点。VM-DPC作为一种高性能控制策略，其阻抗特性分析有助于优化阳光电源风电变流器的控制算法，提升设备在复杂电网环境下的并网稳定性。建议研发团队借鉴文中的阻抗建模方法，对现有变流器控制...
基于椭圆曲线的双馈风电机组电网故障下最大转子电动势精确计算方法
Elliptical-Curve-Based Method for Precise Calculation of Maximum Rotor EMF in DFIG Under Grid Faults
Rende Zhao · Hanlin Wang · Cheng Yuan · Juntao Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
双馈感应发电机（DFIG）在严重电网故障下易因转子电动势过高而失控。因此，准确计算不同故障下的最大转子电动势是制定低电压穿越（LVRT）策略的理论基础。本文提出了一种基于椭圆曲线的计算方法，克服了传统方法在处理正序、负序及暂态直流分量时的局限性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源风电变流器产品线。DFIG变流器在电网故障下的LVRT能力是核心竞争力，通过精确计算最大转子电动势，可以优化变流器的硬件保护阈值设计及控制策略（如转子侧撬棒电路动作逻辑），从而提升风电机组在复杂电网环境下的稳定性。建议研发团队将该算法集成至风电变流器控制软件中，以提高设备在弱...
基于降阶阻抗模型与双层优化的风电场小信号稳定区域在线构建
Online Construction of Small-Signal Stability Region for Wind Farms With Reduced-Order Impedance Model and Two-Layer Optimization
Peng Wang · Tiancheng Liu · Haoran Zhao · Yuexin Ma 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月 · Vol.40
针对风电场宽频振荡问题，本文提出基于分段仿射阻抗模型的在线稳定区域构建方法：离线建立风机阻抗与运行点映射关系，线上快速识别；采用动态模态分解辨识电网阻抗；结合增强广义Nyquist判据与复合形状算法实现稳定边界两层优化。经仿真与硬件在环实验验证。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器（如SG11400/13600系列）在弱电网下的阻抗交互稳定性分析具有直接参考价值。其分段仿射阻抗建模与在线稳定边界识别方法可迁移至iSolarCloud平台的风电智能诊断模块，提升风储协同系统（如PowerTitan风电侧应用）的实时稳定性评估能力。建议将相关算法集成至风...
考虑动态耦合的双馈风电场综合阻抗分析
Comprehensive Impedance Analysis of DFIG-Based Wind Farms Considering Dynamic Couplings
Jinlong Wang · Peng Wang · Haoran Zhao · Futao Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
现有的风电场阻抗分析多采用聚合模型，忽略了风电场控制（WFC）、风电机组与集电线路之间的动态耦合对系统稳定性的影响。本文提出了一种基于双馈感应发电机（DFIG）的风电场综合阻抗模型（CIM），深入探讨了多重动态耦合机制对系统稳定性的作用。
解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场装机容量增加及弱电网接入场景增多，变流器与电网、集电线路及场站级控制器的交互耦合日益复杂。阳光电源在开发高性能风电变流器时，应利用该CIM模型优化控制参数，提升在弱电网下的阻抗匹配能力，防止谐振失稳。此外，该研究中关于动态耦合的分析方法可...
基于机理-数据驱动等效阻抗的风电场稳定性区域评估
Stability Region Assessment With Mechanism-Data Driven Equivalent Impedance for Wind Power Plant
Shiyao Qin · Peng Wang · Shaolin Li · Haoran Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对永磁同步发电机风电场在线稳定性区域识别难题，本文提出了一种机理与数据驱动相结合的等效阻抗建模方法。该方法有效解决了高阶阻抗计算复杂及多参数稳定性边界估计困难的问题，实现了对风电场并网稳定性的高效评估。
解读: 该研究提出的机理-数据驱动阻抗建模方法，对阳光电源风电变流器及大型风光储电站的并网稳定性分析具有重要参考价值。随着电网弱化，风电场与光伏电站的交互稳定性日益复杂，该技术可优化阳光电源变流器在弱电网下的控制参数整定，提升系统对复杂电网环境的适应性。建议将此方法集成至iSolarCloud智能运维平台，...
基于离散速度自适应全阶观测器的弱磁区感应电机无速度传感器控制
Speed-Sensorless Induction Machine Control in the Field-Weakening Region Using Discrete Speed-Adaptive Full-Order Observer
Bo Wang · Yongzheng Zhao · Yong Yu · Gaolin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种新型弱磁控制策略，结合改进的离散速度自适应全阶观测器，提升了感应电机驱动系统在弱磁区的无速度传感器控制性能。鲁棒弱磁控制器根据电机运行模式调节励磁电流和转矩电流限幅，有效改善了传统方法的性能。
解读: 该技术主要针对感应电机在弱磁区的高性能控制，与阳光电源的风电变流器业务具有一定关联。在风电变流器中，针对双馈或直驱风机在宽转速范围内的稳定控制，该观测器算法可提供参考。虽然阳光电源目前主推永磁同步电机技术，但该研究中关于全阶观测器的鲁棒性设计及弱磁控制策略，对于提升变流器在极端工况下的动态响应能力和...
无刷双馈感应电机间接定子量控制方案下的无功功率动态控制
The Dynamic Control of Reactive Power for the Brushless Doubly Fed Induction Machine With Indirect Stator-Quantities Control Scheme
Rongli Zhao · Ailing Zhang · Yun Ma · Xin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
与双馈感应电机（DFIM）相比，无刷双馈感应电机（BDFIM）因去除了电刷装置而具有更高的可靠性。本文研究了BDFIM的间接定子量控制（ISC）策略，重点分析了其在无功功率动态控制方面的性能，旨在提升风力发电系统中电机控制的稳定性和效率。
解读: BDFIM技术凭借其高可靠性，在海上风电及特殊环境风电应用中具有潜力。阳光电源作为风电变流器领域的领先供应商，虽然目前主流产品基于DFIM或永磁同步电机（PMSG）变流技术，但BDFIM的无刷特性对降低运维成本具有吸引力。建议研发团队关注ISC控制策略在高性能风电变流器中的移植可行性，特别是其在弱电...