Jiachen Zhang · Qinglai Guo · Yanzhen Zhou · Hongbin Sun · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着电力系统与天然气网络之间耦合程度的加深，两类系统间的故障传播风险也随之上升，威胁综合能源系统的安全运行。然而，采用传统数值方法进行动态能量流分析存在计算效率低下的问题，难以满足实时紧急控制的需求。此外，系统之间直接共享模型与数据在实际应用中仍不可行。为应对上述挑战，本文提出了一种面向电–气耦合系统（IEGS）连锁故障的快速主动控制方法，利用物理信息驱动的天然气网络代理模型显著加速安全分析过程。所提出的框架结合了物理信息驱动的深度算子神经网络（PI-DeepONet），以实现故障条件下快...

解读: 该电-气耦合系统级联故障预测技术对阳光电源储能系统具有重要价值。基于物理信息深度学习的实时故障预测方法可应用于PowerTitan储能系统与iSolarCloud平台,实现多能源系统协同控制。其隐私保护数据压缩技术可增强ST系列PCS在综合能源场景的安全性,支持虚拟电厂VPP应用中电储气多系统协调。...

Julen Cestero · Carmine Delle Femine · Kenji S. Muroa · Marco Quartulli 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 在智能电网场景下优化能源管理面临重大挑战，主要源于现实世界系统的复杂性以及各组件之间错综复杂的相互作用。强化学习（Reinforcement Learning, RL）正逐渐成为解决智能电网中最优潮流（Optimal Power Flow, OPF）问题的一种有效方案。然而，RL需要在给定环境中进行强制性的反复迭代才能获得最优策略，这意味着必须从一个很可能代价高昂的模拟器中获取样本，从而导致样本效率低下问题。在本研究中，我们通过使用基于物理信息神经网络（Physics-Informed N...

解读: 该研究采用物理信息神经网络(PINN)构建代理模型加速强化学习训练,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的能量管理优化具有重要价值。通过PINN代理模型可将训练速度提升50%,能显著加快储能系统最优潮流控制策略的开发周期。该方法可应用于iSolarCloud平台的智能调度算法优化,...

Binghui Lia · Wen Qiana · Xiaoze Duab · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究探讨将退役燃煤电厂通过集成卡诺电池改造为长时储能系统的技术可行性。所提出的系统耦合高温热泵、双罐熔盐储热装置以及原有的汽轮机，构建了电–热–电闭环能量转换路径，实现了对现有基础设施的完全再利用。建立了详细的热力学模型，以评估不同工质和运行条件下系统的性能表现。结果表明，在适中压缩比下，氩气可实现最高的往返效率（59.67%），而二氧化碳则表现出更优的体积功率密度。㶲分析与敏感性分析表明，主要不可逆损失发生在熔盐蒸发器和热泵子系统中。为提高系统在变工况下的适应能力，提出了一种基于MAT...

解读: 该卡诺电池储能技术为阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统提供重要参考。研究中的电-热-电闭环路径与我司储能变流器的双向功率调节技术高度契合,59.67%的往返效率可通过优化PCS拓扑结构和GFM控制策略进一步提升。熔盐储能的长时储能特性与ST系列大容量储能方案形成互补,可拓展我司在火...

Yitong Fua · Haiyan Lia · Pengfei Yua · Yaqun Huang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 光伏（PV）技术在全球扩展可再生能源方面发挥着关键作用，然而在城市、农村和工业环境中，实现精确的光伏面板分割以优化资源配置并指导安装政策仍是一项挑战。为应对数据多样性的限制，本文提出一种基于去噪扩散概率模型（DDPM）的数据增强方法，用于生成联合数据分布，从而提升模型的鲁棒性。在此基础上，我们提出了一种双频率差异化表示非局部网络（DFDR-NLNet），用于实现更真实的光伏面板分割。为了提高Transformer分支中全局上下文特征提取的效率，我们提出了一种低频表示Transformer，...

解读: 该光伏板精准分割技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。DFDR-NLNet的高精度边缘识别(mIoU达91.48%)可增强SG系列逆变器阵列的智能巡检能力,通过频域特征提取优化MPPT算法的组件级监控。其电站容量评估功能可为工商业光伏项目提供精准选址与ST储能系统配置依据...

Dongho Han · Seongmin Heo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着可再生能源在电力系统中渗透率的不断提高，其固有的不确定性和间歇性给系统运行带来了诸多挑战。特别是端部效应问题，仍然是实现真实长期调度的关键障碍，表现为储能系统（ESS）在规划周期结束时趋于完全放电。为解决这一问题，本文提出了一种新的储能系统终端能量估值方法，该方法嵌入于两阶段随机规划（2SSP）框架中，并结合了强化学习（RL）与价值函数近似技术。通过将系统运行建模为马尔可夫决策过程，我们的方法利用值迭代算法对储能系统中终端能量水平的价值进行迭代更新。我们首先采用线性价值函数近似器，随后...

解读: 该终端能量估值技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过强化学习优化储能系统长周期调度的末端效应问题,可显著提升储能经济性。建议将该价值函数逼近方法集成至iSolarCloud平台的能量管理系统中,结合两阶段随机规划框架,优化ST系列PCS的充放电策略,避免规划...

Mohammad Hossein Abbasi · Dillip Kumar Mishra · Ziba Arjmandzadeh · Jiangfeng Zhang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 电动汽车（EV）的广泛应用受到两大挑战的制约：快速充电基础设施不足以及对化石燃料发电的依赖。扩建快速充电站（FCS）需要进行最优调度，而这一过程因电动汽车用户行为的随机性而变得复杂。此外，可再生能源出力的剧烈波动通常依赖化石燃料发电来缓解，这可能限制电动汽车在环境方面的优势。本文通过风电生产商（WPP）与FCS聚合商的协调运行来应对上述挑战，旨在优化双方收益的同时考虑电动汽车电池老化及FCS充电能力限制。该问题被建模为一个双层优化问题：WPP和FCS聚合商通过点对点（P2P）电能交易协议关...

解读: 该风电-充电站协同优化技术对阳光电源ST系列储能变流器及充电桩业务具有重要价值。通过P2P能源交易框架,可提升储能系统在新能源消纳场景的经济性,降低充电站运营成本达58%。建议将Lyapunov优化算法集成至iSolarCloud平台,结合强化学习优化储能调度策略,并在PowerTitan储能系统中...

Fugui Donga · Peijun Wanga · Wanying Lib · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

在全球能源转型背景下，可再生能源项目的投资决策至关重要。风光氢储一体化（WPHSI）项目的评估涉及多源信息、复杂指标和动态专家意见，传统方法难以满足其动态性与复杂性的决策需求。本研究提出了一种基于多属性决策（MADM）的新型投资适宜性评估框架。首先构建了宏观—微观评价体系；设计了一种具有权重更新机制的动态社会网络专家赋权方法，并进一步提出三阶段赋权流程：（1）基于云模型的决策试验与评价实验室方法（CDEMATEL）量化指标间的因果关系并计算主观权重；（2）引入基尼系数改进传统的基于标准间相关性的...

解读: 该风光氢储一体化项目多属性决策框架对阳光电源具有重要战略价值。研究提出的GIS选址与动态评估方法可直接应用于PowerTitan储能系统和ST系列PCS的项目部署优化,特别是在内蒙古等新能源富集区的多能互补场景。云加权赫罗尼安算子的多维评估机制可融入iSolarCloud平台,增强智慧运维的投资决策...

Jiaqing Zhai · Li Guo · Zhongguan Wang · Jiebei Zhu 等6人 · Applied Energy · 2025年1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...

Aubert Hervé · Mathieu Bressel · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本文研究了协方差矩阵自适应进化策略（Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy, CMA-ES）在孤立光伏-氢能微电网优化定容中的应用。系统组件（特别是光伏（PV）面板和氢能储能系统（HESS））的精确容量配置对于确保系统的成本效益、能源自主性和运行可靠性至关重要。本研究提出了一种基于氢气真实气体行为的先进HESS模型，相较于传统的理想气体近似方法，该模型在物理真实性方面具有显著提升。尽管诸如遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO）等元启发...

解读: 该CMA-ES优化算法对阳光电源光储微网系统设计具有重要应用价值。研究中的光伏-氢储能微网优化sizing问题,可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的容量配置优化。CMA-ES算法在高维非凸问题上表现优异,较传统GA算法适应度提升26%,可集成至iSolarCloud平台用于离网微电网...

Xiao-Yu Lia · Han-Min Wang · Yu-Chen Hana · Jing Lia 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着全球对电能需求的不断增长，由于其灵活性，电能存储器件变得日益紧迫和重要。基于可再生生物质的电化学材料被广泛认为是替代传统化石材料的有前景的解决方案。作为自然界中最丰富的芳香族聚合物，木质素因其独特的高分子结构而 increasingly 被用作多功能储能材料。木质素基凝胶电解质（LGEs）已成功应用于柔性电子器件、电容器和金属电池中，显著提升了其作为储能材料的应用潜力。本文综述了木质素基凝胶电解质（LGEs）的最新研究进展，系统概述了木质素基绿色凝胶电解质的导电机理及其在储能器件（超级...

解读: 木质素基凝胶电解质技术对阳光电源储能系统具有前瞻价值。其在超级电容器和金属电池中的应用可为PowerTitan储能系统提供绿色电解质材料方案,提升环境友好性。柔性凝胶电解质特性可优化ST系列PCS的电池热管理和安全性能。该生物质基导电材料的研究为储能系统降本增效提供新思路,符合公司可持续发展战略,可...

Xabier Dorronsoro · Ricardode Castro · Jorge Varela Barrerasc · Erik Garayalde 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本文提出了一种考虑老化速率的非线性模型预测控制（MPC）策略，用于电池储能系统，该策略集成了一种经过实验验证的半经验性电-热与退化耦合模型，能够同时考虑日历老化和循环老化因素，而这些因素在传统的能量管理方法中常常被忽略。本文的一个关键贡献是引入了一种自适应加权方法，该方法根据电池的老化状态——主要由时间依赖性退化因素驱动——动态调整MPC代价函数中的权重。这种自适应机制改善了不同预测时间范围内的控制决策，与标准MPC相比，分别使电池退化程度和总运行成本最高降低了262.7%和44.51%。

解读: 该电池老化自适应MPC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。通过集成电热耦合与老化模型,动态调整控制权重,可使储能系统在全生命周期内优化充放电策略,降低电池退化率达262.7%。该方法可融入阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合GFM/GFL控...

Zhe Liu · Hao Yub · Xuanyu Liub · Chonghao Zhang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

随着可用于可再生能源部署的土地资源日益稀缺，公路填方边坡为土地高效利用的可再生能源整合提供了创新解决方案。本研究提出一种基于高分辨率数字高程模型（DEM）的可扩展、高精度方法，用于识别适宜建设光伏系统的边坡，并从物理、地理和技术三个维度评估江西省内此类场地的太阳能潜力。研究构建了一个融合地理、技术与政策因素的经济分析框架，以投资回收期为核心指标，在不同资本成本和补贴情景下评估项目的可行性。研究结果表明，基于边坡的太阳能资源在空间和季节上均表现出显著异质性，高潜力区域主要集中于江西省南部。尽管出于...

解读: 该研究揭示江西高速公路边坡光伏潜力达12.3GW装机量,为阳光电源SG系列组串式逆变器提供重要应用场景。边坡地形复杂、遮挡多变的特点,恰需我司1500V系统的多路MPPT优化技术应对局部阴影。研究强调的空间异质性和季节波动,可通过配置ST系列储能PCS及PowerTitan系统实现削峰填谷。建议开发...

Samuel Martínez-Gutiérre · Alejandro Merin · Daniel Sarabi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

本文聚焦于并网型风力发电场的高效管理，旨在根据运行和经济准则优化发电量，同时满足短期运行约束和长期发电目标。为此，提出了一种基于稳态模型的确定性实时优化（RTO）模型，并以每小时为周期进行求解。该模型通过采用自回归积分滑动平均（ARIMA）模型预测短期内（一小时）的平均风速，从而消除主要的不确定性来源，同时引入简单的机会约束来刻画风电出力在长期中的波动特性。这些机会约束基于风电场可发电功率的逆概率分布构建。所提出的问题包含多个具有不同重要程度的目标，因此对比了两种求解多目标问题的方法：加权求和法...

解读: 该风电场实时优化技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。论文提出的ARIMA短期预测结合概率约束的多目标优化方法,可应用于风光储混合电站的能量管理系统。词典序优化方法确保目标优先级,适合集成到iSolarCloud平台的智能调度算法中,优化储能系统充放电策略,提升...

Bowen Zheng · Zhichao Dengd · Zhenhao Luo · Shuoyuan Mao 等14人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着全球能源转型与低碳技术的快速发展，锂离子电池作为核心储能单元，其性能提升与安全管理高度依赖于精确的电池建模。电池建模经历了从机理驱动到数据驱动、从单尺度到多尺度融合的发展过程，形成了三大主流技术体系：其一，基于Thevenin框架的等效电路模型（ECM），利用RC网络拟合电池外部特性，通过引入迟滞模块并结合遗传算法优化，可在电池管理系统（BMS）实时控制中实现毫秒级响应，展现出显著的工程应用优势；然而，其建模逻辑局限于端口特性，缺乏对深层物理机制的解释能力。其二，基于多孔电极理论和偏微...

解读: 该锂电池建模综述对阳光电源储能系统具有重要指导意义。等效电路模型可直接应用于ST系列PCS的BMS实时控制,实现毫秒级SOC估算;物理场模型支撑PowerTitan电池包热管理优化和材料选型;数据驱动模型可融入iSolarCloud平台,提升储能电站全生命周期预测性维护能力。多尺度混合建模思路为阳光...

Tengxi Zhang · Ruifeng Shi · Limin Jia · Kwang Y.Leed · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着太阳能和风能在电力系统中所占比例的增加，传统频率调节资源的减少导致低惯量系统的频率稳定性下降。依赖同步发电机（SGs）的传统方法在提供充分频率响应方面面临挑战，因此需要采用先进的控制技术，使异步单元能够参与频率稳定。本文旨在改善系统频率动态特性，提出一种改进的动态调度控制策略（DSCS），并结合深度强化学习（DRL）框架，以优化混合电力系统（HyPS）中同步发电机与电力电子接口异步资源之间的频率响应协调性。首先，建立了考虑高比例可再生能源（RES）接入的混合电力系统可扩展系统频率模型，...

解读: 该深度强化学习协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。论文提出的动态调度控制可直接应用于PowerTitan储能系统的一次调频功能优化,通过DRL框架实现同步机与新能源异步资源的智能协调。结合阳光电源VSG虚拟同步机技术和GFM构网型控制,可在高渗透率场景下将频...

Mohammed Lemaalem · Selva Chandrasekaran Selvaraj · Ilias Papailias · Naveen K.Dandu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 锂-二氧化碳（Li-CO2）电池因其高的理论能量密度和固定CO2的能力而成为有前景的储能系统，其依赖于放电/充电循环过程中可逆生成Li2CO3/C。本文提出了一种多尺度建模框架，整合了密度泛函理论（DFT）、从头算分子动力学（AIMD）、经典分子动力学（MD）以及有限元分析（FEA），用于研究原子尺度和电池层级的性质。所研究的Li-CO2电池由锂金属负极、离子液体电解质以及负载Sb0.67Bi1.33Te3催化剂的碳布正极组成。采用Kubo-Greenwood公式，通过DFT和AIMD计算...

解读: 该多尺度建模方法对阳光电源储能系统开发具有重要借鉴价值。研究揭示Li-CO2电池容量随放电倍率呈指数衰减(0.1mA/cm²时81570mAh/g降至1mA/cm²时6200mAh/g),核心瓶颈在于Li2CO3沉积堵塞孔隙限制CO2传输。该建模框架结合DFT、分子动力学与有限元分析,可应用于ST系...

Kaixuan Zhang · Cheng Chena · Lixin Era · Weixiang Shenb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

准确的荷电状态（SOC）估计对于电动汽车和储能系统的安全高效运行至关重要。针对磷酸铁锂（LiFePO₄或LFP）电池在电压平台区可观测性降低和对噪声敏感的问题，本研究提出了一种具有双误差协同机制的自适应鲁棒扩展卡尔曼滤波器（AREKF），用于SOC估计。首先，基于辨识得到的开路电压（OCV）和估计的SOC构建收敛条件，控制SOC校正的激活与关闭；进一步地，通过将不可测量的SOC误差条件转化为基于状态预测与反馈误差的可测电压条件，扩展了存在SOC误差时的校正窗口。其次，通过比较计算得到的电压残差协...

解读: 该LFP电池SOC估算技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。针对磷酸铁锂电池平台区可观测性弱的难题,所提自适应鲁棒EKF算法可直接集成至BMS与PCS协同控制架构中,提升储能系统在宽温度范围(-20~60℃)及高噪声工况下的SOC估算精度(±2%),优化充放电策...

Mohammad Hasibul Hasan · Dominik Keiner · Christian Breyer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究针对全球划分为145个区域的地区，对100%可再生能源系统中的跨年度储能需求进行了全面分析。该研究首次在全球范围内评估了太阳能和风能资源在多个部门（包括电力、热力、交通和海水淡化）的应用情况。跨年度储能选项包括氢气、甲烷和液体燃料。基于美国国家航空航天局（NASA）1984年至2005年的高分辨率气象数据，分析了不同区域的储能需求、可再生电力发电的过剩容量以及相关的经济影响。结果表明，各区域在储能需求方面存在显著差异，其中氢气再发电系统的储能需求在全球不同区域之间的变化范围最广。本文...

解读: 该研究揭示跨年度储能在全球100%可再生能源系统中的关键作用,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要战略价值。研究发现提高光伏风电装机过容量(5%)比大规模储能更经济,这验证了阳光电源SG系列逆变器与储能系统协同优化的技术路线。氢储能再电气化需求(417.4 TWh)为公司开...

Hao Huang · Ze Yanga · Ziqi Chena · Xuqi Wanga 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 铝离子电池（AIBs）具有高容量、安全性以及环境可持续性等诸多优势，被视为移动电源和储能应用领域中极具前景的技术解决方案。然而，过量电解质的使用会降低能量密度，且大容量电池存在热不稳定性问题，这些因素严重阻碍了其大规模应用。AIBs的能量存储机制涉及在氯铝酸盐离子液体电解质中，金属铝（Al）在负极的可逆沉积/溶解过程，以及AlCl₄⁻在石墨正极的嵌入/脱嵌过程。这些电化学反应导致两种阴离子（AlCl₄⁻ 和 Al₂Cl₇⁻）浓度发生动态变化，进而影响电解质的导电性、扩散系数以及电池的极化行...

解读: 该铝离子电池双阴离子电化学模型对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其电池管理策略优化思路可应用于PowerTitan储能系统的BMS算法改进,通过精确模拟电池内部状态(仿真误差<0.38%)提升ST系列PCS的充放电控制精度。正负极材料质量比优化方法(1.85:1)可指导储能电芯设计,提高能量密度。...

Ke Yana · Jian Liua · Jiazhen Zhang · Fan Yangb 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 高质量的光伏发电（PV）功率预测对于高效的能源管理和可靠的电网集成至关重要，然而实际应用中的数据常常面临目标变量和辅助变量的大范围缺失问题。为应对这一挑战，本文提出MDCTL-MCI，一种具备缺失感知能力的预测框架，该框架联合利用信号分解、多尺度协变量交互以及多域协同迁移学习。首先，采用多元奇异谱分析（MSSA）对不完整时间序列进行去噪与重构，在无需显式填补的情况下增强潜在的时间结构特征。接着，引入轻量级的多尺度协变量交互（MCI）模块，建模重构后的光伏功率、全球水平辐照度、直接法向辐照度...

解读: 该多域协同光伏预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。针对实际电站数据缺失问题,MSSA信号重构与多尺度协变量交互建模可直接集成至SG系列逆变器的MPPT优化算法,提升发电功率预测精度10.5%-15.3%。多站点迁移学习策略可赋能PowerTitan储能系统的充放电调...