Amal Hichri · Mansour Hajji · Majdi Mansouri · Kais Bouzrar 等6人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397

摘要 确保并网光伏（GCPV）系统的持续运行至关重要，因为这些系统极易受到多种因素引起的故障和停机影响，可能导致严重的系统损坏。为应对这些挑战，故障检测与诊断（FDD）方法对于维持GCPV系统的可靠性与安全性必不可少。本文提出一种基于暂态过程的FDD方法，用于不确定的GCPV系统，采用深度学习技术实现故障的有效检测与分类。此外，该方法利用可再生能源系统中健康状态与故障状态之间的过渡阶段，通过识别性能信号中的异常，实现早期故障检测。通过将暂态过程分析与深度学习技术相结合，该方法能够快速而准确地检测...

解读: 该瞬态故障诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。通过深度学习捕捉健康-故障转换期的异常信号,可实现早期故障预警,显著提升系统可靠性。建议将区间值数据处理与遗传算法优化集成至iSolarCloud平台,增强预测性维护能力。该方法对1500V高压系统及PowerTitan...

Yipeng Yao · Marie-Eve Dupre · Guy De Weirel · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397

摘要 在众多二氧化碳捕集技术中，吸附法捕集作为一种新兴且具有前景的技术，表现出操作灵活性高、污染物排放低以及能耗低的特点，预计将在碳捕集与封存系统中发挥关键作用。尽管生命周期评估（LCA）已成为评估该技术环境影响的共识性方法，但LCA在应用中的方法学异质性限制了研究成果之间的可比性和可信度。本研究系统回顾了2006年至2025年间发表的31项LCA研究，从目标与范围界定、清单分析、影响评估和结果解释四个方面考察其方法学上的共性与差异。以当前LCA方法学标准与指南为基准，分析了CO2吸附技术LCA...

解读: 该CO2吸附全生命周期评估方法框架对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及光伏逆变器(SG系列)的碳足迹评估具有重要指导意义。研究提出的分层改进框架可应用于优化我司产品从制造、运输到运维全周期的环境影响评估体系,特别是在系统边界定义、数据质量评价方面提供标准化方法。结合iSola...

Xiaorong Wang · Yangze Zhou · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.396

准确的风力发电预测（WPF）对于电力系统运行与控制的可靠性至关重要。近年来，概率性WPF受到越来越多的关注，已有多种先进的数据驱动方法被提出以实现高精度的概率预测。然而，数据驱动方法依赖于高质量和大规模的数据，而在现实中这些数据难以充分获取，导致现有方法的实际性能未能达到预期。为此，本文提出了一种基于联邦学习（FL）的概率风力发电预测框架，旨在利用其他风电场（WFs）的数据构建预测模型的同时，保障各参与方的数据隐私。为应对数据非独立同分布（non-IID）的问题，本文提出了自适应聚类策略以及基于...

解读: 该联邦学习风电预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过隐私保护的多风场数据协同建模,可显著提升功率预测精度,优化储能系统充放电策略和能量管理。自适应聚类与个性化模型可针对不同地域风场特性定制预测算法,增强GFM/GFL控制策...

Yun Wanga · Fan Zhang · Hongbo Koua · Runmin Zoua 等7人 · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.396

摘要 鉴于风能资源具有显著的变异性，解决风能预测中固有的不确定性至关重要。因此，研究人员已开发出多种概率模型，这些模型为理解风能的波动特性提供了有价值的见解，并提升了预测的准确性。本文旨在分析预测不确定性中不同类型不确定性的意义，并对风速与风电功率预测的概率方法进行系统而全面的综述。特别地，本文详细考察了用于生成预测区间（作为预测不确定性的一种通用表示形式）的代表性模型结构。此外，本综述还探讨了用于评估概率预测质量的各类评价指标，并对其数学表达、时间复杂度以及适用条件进行了分析。这些评价指标在判...

解读: 该风电预测不确定性建模技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过概率预测方法可优化ST系列PCS的充放电策略,提升PowerTitan储能系统在风储耦合场景下的能量管理精度。预测区间技术可为iSolarCloud平台提供更可靠的风电波动预判能力,辅助GFM/VSG控制策略实现更平滑的功率调节。不确...

Hyuk Leea · Yun-Ho Seoa · Pyung-Sik Mab · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.396

摘要 锂离子电池（LIBs）因其高效率和紧凑的设计，在储能系统和电动汽车等现代技术中具有关键作用。然而，由于过热引发的热失控（TR）风险，特别是在缺乏有效早期安全预警的情况下，严重限制了其更广泛的应用。本研究通过将超声诊断与常规参数（如力、电压和温度）相结合，系统地研究了在不同加热功率下锂离子电池中热失控的发展过程。基于电池内部周期性多层结构的Floquet-Bloch分析，我们采用了覆盖近2 MHz高频色散区域的宽频带超声波，从而显著增强了对热失控初期阶段电池内部微结构变化的敏感性。特别是，该...

解读: 该超声波热失控早期预警技术对阳光电源储能系统安全性提升具有重要价值。可集成至PowerTitan及ST系列PCS的电池管理系统中,在传统温度、电压监测基础上,通过2MHz超声波检测电池内部微结构变化,实现排气前282-953秒、热失控前377-851秒的提前预警,显著优于膨胀力监测。该技术可与iSo...

Xin Chen · Baojie Lia · Jennifer L.Braid · Brandon Byford 等11人 · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.395

摘要 光伏（PV）系统已成为可再生能源战略的基石，特别是由于过去十年中太阳能发电成本显著降低。然而，光伏装置的长期可靠性仍是一个持续存在的挑战，需要发展先进的监测和预测性维护策略。为评估光伏系统的健康状况，使用了多种类型的数据，包括环境条件、电气性能以及巡检图像等。这些数据支持诸如用于寿命预测的机器学习（ML）模型和用于缺陷检测的计算机视觉技术等方法。然而，高质量且全面的数据获取十分困难，尤其是在长期一致性与数据多样性方面尤为突出。公开可用的数据集是应对这些挑战的宝贵资源，但它们往往存在碎片化问...

解读: 该开源数据集研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要价值。论文系统梳理的环境数据、电气性能、缺陷图像等多维数据类型,可直接应用于SG系列逆变器和PowerTitan储能系统的预测性维护算法优化。特别是机器学习模型与计算机视觉技术结合,能提升我司光伏电站全生命周期健康管理能力。建议将论...

Thore Pruss · Karsten Mülle · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.395

随着向可再生能源的转型，对高效、长期储能解决方案的需求日益增加。本研究评估了一种可逆式双极膜燃料电池——一种能够在燃料电池模式和电解槽模式下运行的集成化系统——其中平衡部件（Balance of Plant, BOP）的可靠性和安全性。采用故障树分析法识别潜在故障及其发生概率，并利用失效模式与影响分析法评估故障后果并提出相应的缓解策略。结果表明，在燃料电池模式下，系统的平均无故障时间（MTTF）为1700小时，而在电解槽模式下略低，为1540小时。氢气压缩机被识别为最易发生故障的部件，主要归因于...

解读: 该可逆燃料电池BOP可靠性研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。研究揭示氢压缩机为最易失效部件(MTTF仅1540-1700h),冗余设计增益有限(仅8%)且可能因复杂度增加反向作用,这为ST系列PCS及PowerTitan储能系统的冗余配置策略提供参考。FMEA强调应优先维护保护膜电极组件的关键...

Sadam Hussain · M.Imran Azimb · Chunyan Laia · Ursula Eicker · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.395

摘要 在当今世界，由于政策激励，越来越多的居民用户正在使用分布式能源资源（DERs），包括太阳能光伏（PV）和其他储能系统（ESSs）。然而，为实现利润最大化而运行储能系统可能导致功率流动超出配电网的电压和热稳定极限。本文在交易型能源框架下，深入分析了智能家居能源管理系统（SHEMS）、配电变压器以及系统约束之间的相互关系。主要研究重点包括SHEMS、聚合商、点对点（P2P）能源交易、最优潮流（OPF）以及运行限值。SHEMS是不可或缺的工具，可优化能源使用、促进DERs的运行、管理ESS和电动...

解读: 该交易型能源框架研究对阳光电源智慧能源生态具有战略价值。文中SHEMS与配电网协同优化场景,可直接应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协同控制策略,通过iSolarCloud平台实现聚合商功能和P2P交易管理。最优潮流算法可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,配合VSG虚拟同步机技术保障...

Xiaohe Yan · Jialiang Li · Nian Liu · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393

准确评估电池储能系统（BESS）的可靠性对于提高其运行效率、延长使用寿命以及降低维护成本具有重要意义。可靠性指标是实现BESS可靠性评估的关键环节。然而，当前的可靠性指标大多从BESS的整体角度出发进行设定，忽略了内部电池性能的退化过程，难以适用于大容量、多单元、拓扑结构复杂的BESS。因此，本文提出了一种基于BESS精细化多状态模型的可靠性指标体系及综合评价方法。首先，考虑电池单体的性能衰减，建立了基于电池单体健康状态（SOH）的多状态模型，并通过算子分裂的递归通用生成函数（UGF）方法将其扩...

解读: 该电池储能系统多状态可靠性建模技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的基于电芯SOH的精细化多状态模型和'良好-衰减-风险-缺陷-故障'五级分类体系,可直接应用于阳光电源大容量储能系统的健康管理。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,该可靠...

Ali Hamz · Zunaib Alia · Sandra Dudley · Komal Saleem 等6人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393

摘要 光伏（PV）行业面临诸多挑战，包括高昂的初始成本、对天气条件的依赖性、易发生故障、电网运行不稳定性以及组件性能退化等问题。预测性维护（PdM）旨在主动识别潜在问题，从而提高系统的可靠性与运行效率，但若缺乏进一步的诊断措施，可能无法提供具体的故障信息。本研究提出了一种先进的预测性维护与故障诊断集成框架，该框架融合了故障模式分析、故障严重程度评估以及关键故障预测功能，旨在通过识别和分析特定的故障模式来提升光伏系统的运行效能，减少停机时间并增强系统可靠性。因此，本文对当前应用于光伏系统中预测性维...

解读: 该AI驱动的预测性维护与故障诊断框架对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。通过集成故障模式识别、严重性评估和关键故障预测,可显著提升iSolarCloud平台的智能运维能力。建议将多阶段诊断框架融入MPPT优化算法,实现组件级故障预警;结合PowerTitan储能系统的数据标准...

Jingze Yanga · Binbin Fua · Jiaqi Penga · Guibin Wangb 等5人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393

摘要 在高比例可再生能源发电系统中，电力供需之间的跨季节失配问题日益突出。仅依赖成熟的储能技术（如电化学储能和热储能）难以有效应对这一挑战。本文利用盐穴实现大规模氢储能，并与电池储能和热储能形成互补，从而实现风光电力系统在多时间尺度上的功率调节。通过以平准化度电成本（LCOE）、电力供应缺失概率（LPSP）和弃电总量为优化目标的多目标优化，获得系统的最优配置及容量参数，并将综合性能与不含氢储能装置的系统以及采用氢气罐储氢的系统进行对比。结果表明，在供电可靠性极高的条件下，引入低成本、大规模的盐穴...

解读: 该研究对阳光电源储能系统架构具有重要启示。盐穴制氢储能可与ST系列PCS和PowerTitan电池储能形成多时间尺度互补调节,解决跨季节供需失配难题。在极高供电可靠性场景下,集成大规模氢储能可显著降低发电和储能装置容量配置,LCOE降低0.055美元/kWh,弃电减少76%。建议阳光电源在光储氢一体...

Zeyu Shia · Zhongwei Wanga · Zhiguo Yuana · Muyu Wanga 等6人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

摘要 船用柴油机（MDEs）及时且准确的故障诊断（FD）对于提升船舶动力系统的安全性和可靠性至关重要。MDEs在变工况下运行，导致其运行状态和故障数据存在显著差异。这种变异性降低了数据驱动FD模型的适应能力，而这些模型通常是基于单台发动机或特定工况下的数据构建的。为解决上述问题，本研究提出了一种基于深度迁移学习与微调策略的MDEs故障诊断框架。为了增强故障特征提取能力，引入了一种数据层级融合方法用于数据重构。此外，提出了一种新型混合预训练网络，结合CNN + GRU与KAN，以获取源域数据的全面...

解读: 该跨工况迁移学习故障诊断框架对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及光伏逆变器(SG系列)具有重要应用价值。文章提出的CNN+GRU+KAN混合网络和精细调优策略,可应用于不同环境工况下的功率器件(SiC/IGBT)健康监测与故障预测。该方法能有效解决iSolarCloud平台中...

Hao Wang · Tengfei Liu · Zutao Zhang · Dabing Luo 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

摘要 智能铁路的发展对先进的铁路物联网（IoRT）系统提出了迫切需求，其中主要挑战之一是为偏远的IoRT节点提供持续电力供应。一种可行方案是在强风区域将风能收集装置集成于风屏障中，从而同时实现防风与能量采集功能。本研究提出了一种名为“风之花”（Wind-Blossom, WB）的风能采集装置，将其应用于铁路屏障中，兼具防风、能量采集和风速自感知功能，旨在构建可长期运行的铁路状态监测IoRT系统。WB的设计采用阿基米德螺旋转子与风透镜结构，以实现高效的风能采集与风力削弱效果。该装置集成了电磁与摩擦...

解读: 该铁路风能采集与自感知技术对阳光电源新能源基础设施布局具有启发意义。其混合发电机制(电磁+摩擦纳米发电)可借鉴至光储充一体站的微能量采集系统,为偏远监测节点供电。风速自感知原理可应用于iSolarCloud平台的环境监测模块,提升风光互补电站的预测性维护能力。该多功能集成思路与阳光电源ST储能系统的...

Tushar Kanti Roy · Sajeeb Sah · Amanullah Maung Than Oo · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391

摘要 本研究探讨了集成光伏（PV）面板、电池、燃料电池（FC）、电解槽（EL）和氢气储罐（HT）的混合能源系统（HES），以满足澳大利亚偏远社区的能源需求。分析了两种系统配置：A型（PV/Batt/FC/EL/HT）和B型（PV/FC/EL/HT），重点关注成本效益、能源可靠性和氢气产量。采用了多种优化技术，包括布谷鸟搜索算法、非支配排序遗传算法II（NSGA-II）、序列二次规划算法（SQPA）、花粉授粉算法、约束粒子群优化（PSO）和和声搜索算法，以确定最优系统配置。当采用NSGA-II进行...

解读: 该混合能源系统研究对阳光电源ST储能系统与SG逆变器协同优化具有重要价值。研究验证了电池储能可降低22%系统成本,与我司PowerTitan方案理念契合;PV倾角优化可降低75%成本的发现,可指导SG逆变器MPPT算法改进;氢储能系统的能量管理策略可借鉴至我司GFM控制技术,提升离网场景下多能互补系...

Tahsin Afroz Hoque Nishat · Jong-Hyun Jeong · Hongki Jo · Shenghao Xi 等5人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390

摘要 由电池供电的无线传感器网络（WSN）为结构健康监测（SHM）提供了一种经济且易于部署的解决方案。然而，由于传感器网络中电池损耗不均、更换电池时面临后勤规划困难，以及维持SHM所需的服务质量（QoS）等问题，其长期运行的可行性面临挑战。系统层面的电池健康管理策略对于延长WSN的寿命和可靠性至关重要，尤其是在考虑到更换电池所需的昂贵维护行程的情况下。本研究提出了一种基于强化学习（RL）的框架，旨在在保持SHM服务质量的同时，主动在系统层面上管理电池老化问题。该框架聚焦于成组电池更换，以减轻后勤...

解读: 该强化学习电池管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。文中针对无线传感网络的系统级电池健康管理策略,可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS优化。通过RL算法实现电池组均衡老化、延长系统寿命的思路,与阳光电源大规模储能电站面临的电池一致性管理挑战高度契合。特别是其考虑光伏...

Xiqing Wei · Ambe Harrison · Abdulbari Talib Naser · Wulfran Fendzi Mbasso 等9人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390

摘要 本文针对由部分遮阴条件（PSC）引起的光伏（PV）系统能量损失这一紧迫挑战展开研究，该问题是实现太阳能利用效率与可靠性最优化的关键障碍。研究提出了一种突破性的全局最大功率点跟踪（GMPPT）方法，旨在应对复杂遮阴场景下的动态变化，从而为最大化能量输出提供变革性解决方案。该方法的核心是“可信邻域识别机制”（Confident Neighborhood Identification Mechanism, CNIM），其理论基础在于：识别出围绕全局最大功率点（GMPP）的“可信邻域”，有助于实现...

解读: 该GMPPT智能控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其基于神经网络的无气候传感器方案与我司多路MPPT优化技术高度契合,可显著提升复杂遮挡场景下的发电效率。CNIM置信邻域识别机制可融入iSolarCloud平台实现智能诊断,FTST双阶段追踪算法(18ms收敛速度)可优化现有MP...

Zili Chen · Zhaoyuan Wu · Lanyi Wei · Linyan Yang 等6人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390

摘要 可再生能源（RE）与储能系统（ESS）的协调发展对于低碳转型至关重要。除了最优规划方案外，理解规划结果背后的深层原因对于提升决策透明度与可靠性同样关键。本研究探讨了在不同脱碳阶段中可再生能源与中长期储能（MTES）之间协同关系的演变过程，提出了一种可解释的分析框架，用于归因并分析影响规划结果的关键因素。通过采用随机森林（Random Forest, RF）方法，该框架识别出在不同边界条件下（如碳排放限额、资源禀赋和经济约束）驱动可再生能源—储能协同效应的核心因素，从而深入揭示时间与空间因素...

解读: 该研究对阳光电源储能规划具有重要指导意义。研究揭示长时储能(LDES>100h)在新能源富集区域的季节性平衡价值,与PowerTitan液流储能系统的应用场景高度契合;短时储能在火电主导区域应对日内波动的需求,可通过ST系列PCS的快速响应能力实现。随机森林可解释性框架可集成至iSolarCloud...

Hao Xi · Zhiying Song · Yayun Tang · Jie Ji · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389

摘要 聚光光伏/热技术是一种高效且低成本的太阳能发电与高温热量提取方法。然而，高温、光照斑点不均匀以及温度分布不均是导致发电效率下降和电池损坏的核心问题，严重影响聚光光伏/热系统的可靠性。尽管已有研究通过高效冷却或优化聚光器来解决上述问题，但接收器通常仍采用表面平坦的晶体硅组件。本文首次提出一种采用曲面CIGS（CuInxGa1−xSe2）接收器的新型聚光光伏/热系统。经过粒子群优化后，局部聚光比的标准差从4.75降至3.00。在选定的测试日，光照均匀性提升了58.22%，最大温差从24.9°C...

解读: 该CPV/T曲面CIGS接收器技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究通过粒子群优化算法将光照不均匀性优化58.22%,温度标准差降低51.69%,这与我司SG系列逆变器的MPPT优化技术高度契合。曲面接收器设计可启发我司开发适配非平面组件的智能追踪算法,提升复杂光照条件下的发电效率。6...

Mohamed M.Elsabahy · Mohamed Emam · Sameh A. Nad · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388

摘要 聚光光伏（CPV）技术利用高强度的入射太阳辐射，通过紧凑且成本效益高的散热器实现电能输出与热能利用的结合。然而，最大化聚光比需要强化冷却，从而产生大量低温热能。另一方面，为了使这些低温热能达到热驱动应用所需的温度水平，必须协调多个运行和设计参数，包括聚光比和散热器特性。这一问题可通过传统的有限体积法（FVM）结合优化技术或在不同冷却方式下针对宽范围聚光比进行的大量参数研究来数值揭示，但这种方法需要极高的计算成本和时间。为应对这一挑战，本研究提出一种基于深度学习的模型，作为计算高效的替代方案...

解读: 该深度学习CPV性能预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。文中提出的实时性能优化模型可集成至智能运维系统,通过神经网络快速预测不同气象条件下的发电效率,替代传统有限元仿真的高计算成本。该方法可应用于MPPT算法优化,实现动态参数调整;同时为PowerTit...

Jiawei He · Ningjing Bu · Weijie Wen · Bin Li 等7人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388

摘要 集中式储能电站对于抑制可再生能源功率波动、调节系统电压等方面具有重要作用。众所周知，能够快速且有选择性地识别故障的保护装置对电力系统至关重要。然而，储能电站的四象限运行特性对距离保护的性能具有独特影响。本文分析了在储能电站四象限运行特性下相位比较式距离保护的动作性能，推导出相位比较结果与储能变流系统（PCS）正序和负序d-q轴电流之间的严格数学关系。此外，还分析了正序和负序q轴电流对相位比较结果及系统电压的影响。在此基础上，提出了一种故障后适用于储能PCS的q轴电流优化注入策略（QCOIS...

解读: 该研究针对储能电站四象限运行特性对距离保护的影响,提出q轴电流优化注入策略,可将过渡电阻耐受能力从1Ω提升至6Ω。对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要价值:可优化PCS故障后电流控制策略,通过正负序d-q轴电流协调控制,提升并网线路保护可靠性,同时不影响故障穿越能力。该方法...