Hanyou Liu · Ailong Fan · Yongping Li · Richard Bucknall 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379

摘要 船舶能量管理系统中的能量管理策略与本地控制器相互关联，共同影响混合推进系统的性能。为实现氢燃料电池（FC）与电池混合动力系统的高效运行，本文在对混合动力系统建模与分析的基础上，提出了一种基于非线性模型预测控制（NMPC）的能量管理策略，并设计了动态虚拟阻抗下垂控制器和经典的比例-积分（PI）控制器作为本地控制器。通过采用硬件在环（HiLs）技术，模拟设计的随机负载工况、脉冲负载工况以及实际航行工况，对六种不同的能量管理策略及其与本地控制器协同下的综合性能进行了比较与分析。从能耗、运行压力、...

解读: 该燃料电池/储能混合动力船舶能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器及海事电力系统具有重要借鉴价值。文中NMPC+PI控制架构可应用于PowerTitan储能系统的多能源协调管理,动态虚拟阻抗下垂控制与阳光VSG技术理念契合,可优化GFM/GFL混合并网控制。该策略实现氢耗降低7-40%、运行压力降...

Yutong Tan · Jinqing Peng · Zhengyi Luo · Yimo Luo 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.377

建筑一体化光伏（BIPV）技术在实现零能耗建筑方面发挥着重要作用。然而，由于太阳辐射的不确定性和间歇性，其大规模应用对电网的稳定运行带来了挑战。为解决这一问题，本研究提出了一种智能光伏（SPV）窗及其运行控制策略，旨在同时提升建筑能源效率和电网友好性。该SPV窗结合了电致变色薄膜与均匀排布的条状太阳能电池，兼具主动利用与调控太阳辐射的双重优势。为明确SPV窗的性能表现，基于实测数据在WINDOW软件中建立了其模型，并计算了相应的光学与热工特性；随后将该模型导出至EnergyPlus软件，并与一栋...

解读: 该智能光伏窗技术对阳光电源BIPV解决方案具有重要启示。其电致变色膜与晶硅电池结合的主动调控机制,可与我司ST系列储能PCS协同优化:通过热流密度控制策略削峰填谷54.7-65.8%,显著改善电网友好性,契合我司VSG虚拟同步发电机技术的并网稳定目标。建议将该动态光热调控理念融入iSolarClou...

Tao Li · Junyong Yu · Xinyu Peng · Wenjie Zhou 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

为了提高光伏/热电联用热电发电模块（PV/T-TEG）的热电性能，设计了一种新型的光伏/双层热相变材料热电组件（PV/2 T-PCM-TEG），该组件由PV-PCM-TEG以及热电模块热端和冷端两侧的双层蛇形铜管构成。在本研究中，我们设计并搭建了包含五种组件的实验平台，分别为PV、PV/T、PV/T-PCM、PV/T-PCM-TEG和PV/2 T-PCM-TEG，并完成了其性能的对比分析。结果表明，PV/2 T-PCM-TEG不仅更有效地提升了光伏电池的发电性能，还获得了更多的热㶲，其总平均㶲效...

解读: 该PV/2T-PCM-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究通过相变材料和热电模块将光伏组件温度最大降低10.8°C,发电效率提升至12.97%,这与SG系列逆变器的MPPT优化和温度管理策略高度契合。双层蛇形铜管热管理方案可启发iSolarCloud平台的温度监测算法优...

Sinan Li · Yuning Chen · Tao Li · Zhenpeng Li 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 考虑到传统光伏（PV）面板美学吸引力不足的问题，实现色彩化是推动其在建筑一体化光伏（BIPV）系统中更广泛应用的关键步骤，从而助力实现碳达峰与碳中和目标。为实现涵盖灰色、白色等中性色在内的全色域彩色光伏器件，本研究提出了一种基于预设结构的多层介质薄膜设计方法。优化后的设计确保大部分反射光集中在人眼敏感的波段区域，从而使彩色光伏器件能够同时实现较高的功率转换效率（PCE）和感知亮度（L⁎）。当与目标颜色坐标的色差小于3时，对应于RAL 9006、RAL 7035和RAL 9003颜色标准的所...

解读: 该中性色光伏薄膜技术为阳光电源BIPV场景提供重要突破。针对SG系列组串逆变器配套的建筑一体化光伏系统,灰白色组件在保持美观的同时可达参考模块78-89%发电效率,显著优于传统着色方案。多层介质膜优化设计可与公司1500V高效系统及MPPT技术协同,在商业建筑立面应用中提升发电量。该技术结合iSol...

Xiaojuan Han · Zuran Wang · Haoyu Li · Muran Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 针对可再生能源出力不确定性以及储能系统单一运行模式的问题，本文提出了一种基于电力市场双结算模式的风-光-共享储能系统合作博弈鲁棒优化控制方法。构建了在电力市场双结算模式下的合作博弈能量管理框架，提取了共享型储能在多种应用场景下与可再生能源之间的利益关系，并建立了相应的收益模型。考虑可再生能源出力与电价的多重不确定性，结合鲁棒优化理论，建立了多层两阶段鲁棒优化模型，以实现对可再生能源与共享储能系统的最优电力交易决策。此外，采用i-C&CG算法对所提出的合作博弈鲁棒优化模型进行求解。通过中国某...

解读: 该风光储协同博弈鲁棒优化技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。双结算模式下的多场景能量管理框架可直接集成至iSolarCloud平台,提升新能源电站收益预测精度。多层两阶段鲁棒优化模型可增强储能系统应对出力波动和电价不确定性的能力,为SG系列光伏逆变器与储能系统...

Ying Wang · Ying Chen · Xianyong Xiao · Yunzhu Chen 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 电压越限是配电网中的一个突出问题，影响电网和用户的正常运行。基于逆变器的光伏发电（PV）具备无功功率调度能力，可能成为解决该问题的有效手段，尤其是在高比例光伏渗透的电网中。然而，利用光伏改善电压质量面临三大挑战，即光伏的规划、运行以及无功功率定价问题。为此，本文提出了一种考虑无功功率能力的光伏双层规划-运行模型。本研究的主要贡献如下：首先，建立了一个上层规划模型，旨在获得最优的规划方案，以有效提升光伏投资者的经济效益和配电系统运营商的技术性能；其次，构建了一个下层运行模型，用于在多种场景下...

解读: 该双层规划-运行模型对阳光电源SG系列光伏逆变器的无功调控功能具有重要应用价值。研究验证了逆变器无功调度在高渗透率配电网中解决电压越限问题的有效性,可直接应用于SG系列逆变器的智能无功管理策略优化。其提出的无功定价机制为iSolarCloud平台开发光储协同调度功能提供理论依据,结合ST系列储能变流...

Zhiyuan Wang · Jingjing Yang · Guangchen Li · Chengjin Wu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

开发屋顶光伏（PV）系统有助于发电并减少建筑领域的碳排放。本文提出了一种屋顶光伏建模方法，以支持采用原型城市建筑能源建模（UBEM）方法和逐栋建筑UBEM方法的城市建筑能源建模。所开发的光伏建模方法适用于具有矩形平屋顶、坡屋顶以及任意形状平屋顶的建筑。该方法可自定义屋顶光伏的主要布局配置参数，包括光伏组件尺寸、倾角、方位角、堆叠行数以及组件之间的行间距。本研究选取中国长沙市的一个区域作为案例，收集了该区域的基本建筑信息，包括建筑类型、建筑基底轮廓、建造年份以及楼层数。结果表明，通过人工检查，光伏...

解读: 该城市建筑屋顶光伏建模技术对阳光电源SG系列逆变器的城市级部署具有重要参考价值。研究揭示的排间距优化(>1m时发电量随间距减小而增加)可指导我们的MPPT算法在复杂遮挡场景下的优化策略。建筑间遮挡导致5.57%发电损失的发现,可结合iSolarCloud平台开发城市光伏选址评估工具,为分布式光伏项目...

Wei Li · Song Han · Xi Guo · Shufan Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

本文提出了一种基于电力电子辅助有载分接开关（POLTC）的Sen变压器（POST）的暂态模型及其换流逻辑分析方法。首先，建立了一种考虑晶闸管反向恢复过程（RRP）的晶闸管开关模型。进一步地，通过将所提出的考虑RRP的晶闸管开关模型与考虑多绕组耦合（MWC）效应的Sen变压器（ST）暂态模型相结合，构建了POST的完整暂态模型。其次，根据POLTC的拓扑结构建立了基本换流逻辑。第三，利用所提出的暂态模型对POLTC的换相重叠角（COA）和短路电流（SCC）进行了评估。最后，通过分析不同功率因数条件...

解读: 该POLTC晶闸管换流技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中提出的晶闸管反向恢复过程建模方法可优化我司PCS功率器件开关策略,换相重叠角分析有助于降低储能系统并网切换时的短路电流冲击。最优开关角选择方法可应用于GFM/GFL控制模式切换,提升不同功率因数下的...

Weirong Liu · Pengfei Yao · Yue Wu · Lijun Duan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

深度强化学习已成为电动汽车能量管理的一种有前景的方法。然而，深度强化学习依赖大量试错训练才能获得近似最优性能。为此，本文提出一种面向混合储能系统的电动汽车对抗性模仿强化学习能量管理策略，以最小化电池容量损耗成本。首先，利用动态规划在多种标准驾驶条件下生成专家知识，用于引导强化学习的探索过程，该专家知识表示为最优功率分配映射。其次，在早期模仿阶段，通过对抗网络使强化学习智能体的动作快速逼近最优功率分配映射。再次，根据对抗网络中判别器的输出设计动态模仿权重，促使智能体在在线驾驶条件下逐步过渡到自主探...

解读: 该对抗模仿强化学习策略对阳光电源混合储能系统具有重要应用价值。可应用于ST系列PCS的电池-超级电容混合储能优化,通过专家知识引导的强化学习加速训练42.6%,降低电池容量损耗成本5.1%-12.4%。技术可集成至iSolarCloud平台实现在线工况自适应功率分配,延长PowerTitan储能系统...

Xiangxing Kong · Zhigang Lu · Yanlin Li · Xiaoqiang Guo 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要：信息物理电力系统（CPPS）的发展将为传统电力系统的高效化与智能化需求提供潜在解决方案。然而，恶意攻击的不确定性给CPPS的正常运行带来了巨大威胁。为了增强CPPS在面对不确定恶意协同攻击时的弹性，本文提出了一种考虑攻击场景不确定性的面向弹性防御策略。首先，基于动态N-k断线方案构建了一种针对发电机组和输电线路的不确定协同攻击策略，以描述对电力系统更具破坏性的攻击机制。其次，在防御者-攻击者-防御者（defender-attacker-defender）框架下，考虑不确定的恶意协同攻击，提...

解读: 该信息物理电力系统韧性防御研究对阳光电源储能及充电桩产品具有重要价值。文中三层防御模型可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的网络安全架构设计,增强其抵御协同攻击能力。动态N-k故障场景分析可优化iSolarCloud平台的预测性维护算法,提升分布式光伏及充电站网络的抗攻击韧性。基于不...

Ting Yang · Zheming Xu · Shijie Ji · Guoliang Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 互联多微电网（MMG）系统的协同优化调度为大规模可再生能源资源的高效利用提供了广阔前景和重要机遇。此类系统有助于实现能源资源的最优配置，并提升运行成本的经济性。然而，在协同优化调度过程中，异构微电网（MG）实体之间利益诉求的差异导致数据共享受阻，并引发隐私泄露问题。此外，多能耦合关系与高维决策过程进一步加剧了该问题的复杂性，可能导致优化过程难以收敛以及能源管理精度下降。同时，新建微电网缺乏运行数据与调度经验，制约了其调度任务的快速“冷启动”能力。为弥补上述研究空白，本文提出一种基于聚类的个...

解读: 该联邦强化学习多微网协同调度技术对阳光电源ST储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。可应用于PowerTitan储能集群的分布式优化调度,在保护各微网数据隐私前提下实现碳-电联合交易优化,降低综合成本5.78%、碳排放8.43%。其冷启动迁移策略可加速新建微网接入速度提升42.83%...

Dazhou Ping · Chaosu Li · Xiaojun Yu · Zhengxuan Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 气候变化和极端天气事件正对城市电力系统构成威胁，导致区域性电力短缺。为增强城市电力系统在气候变化背景下的韧性，光伏（PV）与电池储能系统（BESS）在停电期间维持电力自给方面发挥着关键作用。然而，在综合考虑安全性、能源灵活性、可达性以及能源韧性等多准则因素时，BESS的最佳安装位置与容量配置仍存在不确定性。本研究提出一种新方法，即将地理信息系统（GIS）与多准则决策（MCDM）及有容量限制的p-中值问题相结合，以识别BESS的最佳安装位置与容量分配方案。该方法全面考虑了地理条件（如坡度、土...

解读: 该研究的GIS-MCDM优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列PCS的城市级部署具有重要指导价值。研究验证了光储协同可将缺电量从13184MWh降至12931MWh,功率缺口削减密度提升107%,这与阳光电源储能系统的削峰填谷和应急备电能力高度契合。建议将该多准则选址模型集成到iS...

Yi Zhang · Lei Fan · Haomiao Li · Bo Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 液态金属电池（LMB）因其长寿命和低成本的特性，被认为是大规模电网储能最具前景的解决方案之一。由于LMB具有全液态结构，许多研究人员面临的主要挑战是滥用条件对液-液界面稳定性以及发生内部短路（ISC）后的本征安全性的影响。本研究通过系统的实验研究，比较了不同滥用条件——包括机械滥用（振动、倾斜）、电气滥用（外部短路）和热滥用（热冲击）——对LMB电热特性的影响。结果表明，LMB在滥用条件下具有较强的自愈能力。值得注意的是，除由完全倾斜引发的ISC外，几乎所有由滥用条件引起的电压和温度变形在...

解读: 该液态金属电池安全性研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的机械滥用(振动>10Hz、倾斜>39.3°)易引发内短路特性,可指导我们优化储能系统BMS热管理策略和机械结构设计。电池自愈合能力及温度特征(550-564°C)为PCS保护算法开发提供依据,特...

Qingxiang Li · Guidong Yang · Chenhang Bian · Lingege Long 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 钙钛矿太阳能电池技术的进步为建筑一体化光伏系统（BIPV）的广泛应用提供了广阔的前景。寻找一种高效且准确的方法对于提供部署策略以支持决策至关重要。本研究开发了一种用于BIPV的自主决策设计框架，涵盖数据采集、三维建模和部署策略制定。在数据采集方面，构建了一个开源的无人机平台，用于执行一种创新的“先探索后利用”算法，以生成观测视角并进行路径规划。随后，采用一种独特的基于深度学习的多视角立体视觉网络生成建筑物的点云模型，并将其转换为多边形表面模型。此外，开发了一种新型Grasshopper插件...

解读: 该BIPV自主设计框架对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的建筑光伏部署优化方法可与我司iSolarCloud平台深度融合,通过3D建模和全生命周期成本分析,为城市建筑光伏系统提供精准的容量配置和MPPT优化策略。该框架可延伸至光储充一体化场景,结合ST系列储能变流器...

Jintao Song · Yaping Fan · Fuqiang Wang · Xuhang Shi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

化学吸收法二氧化碳捕集、压缩二氧化碳储能（CCES）和干法甲烷重整（DRM）可用于实现连续的碳捕集、储存与利用。然而，二氧化碳捕集过程通常伴随着显著的能量消耗。考虑到太阳能甲烷重整出口处存在废弃的高温热能，本文提出了一种耦合系统，其中利用DRM系统出口处的热能用于CCES，以提升系统做功能力，同时将余热及CCES的压缩热用于CO2捕集。研究建立了三个子系统的数学模型，进行了热力学分析，并完成了干法甲烷重整的实验验证。结果表明，该耦合系统可使电-电转换效率提高150.49%，达到220.33%；能...

解读: 该CO2压缩储能(CCES)耦合系统对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要启示。研究显示电-电转换效率可达220.33%,能量效率77.09%,验证了热电耦合储能的技术可行性。阳光电源可借鉴其多能互补架构,将储能系统压缩热与光伏制氢、碳捕集等工业负荷深度耦合,提升ST-P...

Ji-Wang Luo · Kentaro Yaji · Li Chen · Wen-Quan Tao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本文提出了一种数据驱动的多保真度拓扑设计（MFTD）方法，用于相变热能储存管中翅片结构的设计。高保真度模拟采用焓法精确求解实际的固-液相变过程，而低保真度拓扑优化（TO）则仅考虑达西流动下的自然对流。上述MFTD方法被集成于进化算法框架中，并引入变分自编码器以生成新的后代个体。针对不同格拉晓夫数（Gr）下加速熔化与凝固过程的翅片结构进行了设计。研究发现，当翅片体积分数较低时，由于对流作用强烈，熔化设计呈现出显著的非均质性，而凝固设计则几乎呈各向同性。随着翅片体积分数的增加，翅片首先变长，随...

解读: 该数据驱动多保真度拓扑优化技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan等液冷储能产品,翅片结构优化可显著提升相变材料充放热效率,融化时间缩短27%、凝固时间缩短9%,直接改善ST系列PCS的热管理性能。该方法结合变分自编码器的演化算法框架,可应用于储能柜散热结构设计优化,提升功率...

Kaijie Wang · Yuncong Ma · Fanrong Wei · Xiangning Lin 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 移动储能系统（Mobile Energy Storage Systems, MESS）参与电力市场不仅能够提升自身收益，还可缓解输电拥堵并增强市场出清平衡。然而，相关的市场交易策略尚未得到充分研究。为此，本文提出了一种考虑交通网络运行的移动储能系统韧性市场投标策略。首先，本文构建了能源系统与交通系统的联合优化框架。在该框架中，上层模型用于制定MESS的时空分布与投标策略，下层模型则分别描述交通网络的均衡状态与电力市场的出清过程。随后，针对新引入的交通网络层，本文提出一种Logit型鲁棒随机...

解读: 该移动储能市场竞价策略研究对阳光电源PowerTitan移动储能系统及充电站业务具有重要价值。论文提出的能源-交通网络联合优化框架,可应用于ST系列PCS的移动场景调度,通过鲁棒随机用户均衡模型优化转移时间不确定性。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,可实现移动储能在电力市场的最优时空分...

Yimin Ruan · Wei Yao · Qihang Zong · Hongyu Zhou 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着可再生能源在电力系统中渗透率的不断提高，系统的频率稳定性有所下降。因此，风电场（WFs）等可再生能源电站必须具备足够的频率支撑能力。为了最大化风电场的频率支撑能力，准确确定其频率支撑能力边界（FSCB）至关重要。由于风资源分布不均以及风电机组运行状态复杂，精确评估风电场FSCB具有挑战性。针对这一问题，本文提出一种基于知识与数据驱动融合的Koopman方法，用于评估基于双馈感应发电机（DFIG）的风电场的FSCB。本文分析了FSCB的特性，并构建了一个多维指标体系，从理论和实际两个层面...

解读: 该Koopman融合方法对阳光电源风储协同系统具有重要价值。可应用于ST系列储能变流器与风电场的协调调频控制,通过在线评估风电场频率支撑能力边界,动态优化PowerTitan储能系统的调频响应策略。该方法评估误差小于2%且速度提升10倍,可集成至iSolarCloud平台实现预测性调频资源管理。结合...

Jiacong Li · Chongyu Zhang · Michael R.Davidson · Xi Lu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 电力系统占中国总二氧化碳排放量的40%以上，截至2022年，56%的电力由火电厂生产。灵活运行的碳捕集与封存（CCS）技术已被提出作为实现燃煤电厂脱碳的有效措施，相较于传统CCS技术，其具有更低的捕集成本和更小的能耗惩罚。本研究刻画了在含有波动性可再生能源的大规模电力系统中，灵活碳捕集电厂（CCPPs）的运行特征，并量化了灵活CCPPs与波动性可再生能源之间协同作用在系统层面带来的环境与经济收益。小时级分析表明，灵活CCS可在用电高峰时段降低能耗，并在低谷时段满负荷运行，以利用原本将被弃用...

解读: 该研究揭示灵活碳捕集电厂与可再生能源协同运行的价值,对阳光电源储能系统具有重要启示。研究指出灵活CCS在低谷时段满负荷运行以消纳弃风弃光,这与阳光电源PowerTitan储能系统的调峰功能高度契合。通过ST系列PCS的GFM控制技术和iSolarCloud智能调度平台,可优化储能系统与火电机组的协同...

Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...

解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...