Biaowu Lua · Shaozhuo Niub · Yuxuan Feic · Ang Lia 等8人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401

摘要 固体氧化物电解池（SOEC）通过共电解技术为将可再生能源转化为合成气提供了有前景的途径，实现了高效的能量存储。然而，可再生能源固有的波动性，以及SOEC系统内部多物理场和组件之间的复杂耦合作用，给实现快速动态调节带来了重大挑战。本文建立了包含蒸发器、电加热器、换热器和SOEC电堆在内的SOEC系统综合模型。通过详细的多时间尺度特性分析发现，燃料流量在控制电堆温度和电压方面具有优势。随后，对比了基本燃料流量控制（FFC）、空气流量控制（AFC）和恒定转化率控制（CCRC）对关键性能的影响。结...

解读: 该SOEC双控策略对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。论文提出的神经网络前馈控制算法可应用于ST系列PCS的多物理场协同控制,特别是在光伏波动场景下实现电压稳定与温度管理的双重优化。其多时间尺度特性分析方法可用于PowerTitan储能系统的动态响应优化,将电压波动降低75%的控制思路可迁移至SiC...

Felicitas Mueller · Stevende Jongh · Claudio A.Cañizares · Thomas Leibfried 等5人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400

本文在主动配电网的影响及其交互作用背景下，提出并比较了采用传统优化技术与最先进的机器学习方法实现的家庭能源管理系统控制策略。首先介绍了基于模型预测控制算法的模型驱动方法，并将其在不同预测精度条件下与基于模仿学习和强化学习的无模型方法进行对比。以一种实用的、当前最先进的启发式规则控制器作为基准。通过目标函数值、电网约束违反情况以及计算时间等指标进行了深入比较。讨论了将这些家庭能源管理系统应用于一个包含13个连接住户的真实德国低压基准电网时的结果，每个住户均配备光伏发电、电池储能系统及电力负荷。结果...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的能量管理优化具有重要参考价值。文章对比了MPC模型预测控制与机器学习方法在家庭储能系统中的应用效果,验证了模仿学习在计算效率与性能间的最佳平衡。建议将此技术融入iSolarCloud平台的智能控制算法,通过强化学习优化多户储能系统的协同调...

Rahul K.Gupt · Daniel K.Molzahn · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400

摘要 在光伏发电丰富的配电系统中，通常通过削减光伏电站的过剩发电量并结合无功功率控制来缓解过电压问题。然而，位于馈线末端的光伏电站往往更频繁地被削减出力，从而引发公平性问题。现有的考虑公平性的方案通常将公平性目标纳入成本函数中加以处理，但这通常会导致总削减量整体增加，使解决方案次优。本文提出一种基于每日拓扑重构的解决方法，通过使不同光伏电站每天面临不同的电网运行条件，从而经历不同程度的出力削减，以此提升系统整体的公平性。我们表明，实施该方法可在不显著增加总体削减量的前提下有效提升公平性。所提出的...

解读: 该拓扑重构技术为阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud平台提供重要启示。通过日前拓扑优化与实时功率控制的两阶段策略,可增强逆变器的有功无功协调控制算法,结合MPPT优化技术实现公平削减。建议将公平性指标集成到iSolarCloud智能运维平台,通过历史削减数据反馈驱动配网拓扑调整决策,在...

Lai Weia · Juan Weia · Sheng Huang · Canbing Lib 等6人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400

摘要 本文提出了一种基于自适应动能存储（KES）方法的大规模风电场（WF）两阶段分散式协调减载控制（TDCDC）方案，旨在通过充分挖掘风力发电机（WTs）的动能存储能力，最小化电压与频率的偏差。通过分析变流器电流可行域，量化了KES容量边界，并可在减载运行期间根据频率偏差及风电机组可用有功功率容量进行自适应调节。所设计的两阶段分散式控制器无需任何集中计算与通信，即可实现接近全局最优的减载运行性能。在第一阶段控制器中，基于梯度投影法构建了一个全局电压优化问题，以维持节点电压在可行范围内。第一阶段控...

解读: 该两阶段分散协调卸载控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和风电场并网方案具有重要价值。其自适应动能存储方法通过分析变流器电流可行域量化储能容量边界,可优化我司PCS在风储混合系统中的频率电压协同控制策略。分散式控制架构无需集中计算和通信,契合iSolarCloud平台的分布式优化理念。梯度投影法的全...

Yingtian Chi · Peiyang Lia · Zexin Zhaoa · Zhipeng Yua 等8人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399

摘要 固体氧化物电解池（SOEC）技术具有高效率和可逆性的特点，但在规模化过程中面临显著挑战。一种常见的规模化方法是将多个电堆堆叠形成堆塔结构，以提高电压并降低电力转换器损耗。然而，随着电堆数量的增加，确保堆塔内部均匀性变得愈发困难。气体分布不均和电阻不一致等问题可能引发局部热点和反应物匮乏，从而加速性能衰退，凸显了对在线平衡方法的迫切需求。受电池系统中主动平衡技术的启发，本研究引入了一种主动平衡电路以增强SOEC堆塔的均匀性。针对该电路设计了电流跟踪控制器，实现对串联连接电堆的独立电流调控，S...

解读: 该SOEC堆栈主动均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和EV充电桩产品具有重要借鉴价值。文中提出的串联单元独立电流控制方案(响应时间0.2s)与电压均衡策略,可直接应用于PowerTitan储能系统的电池簇管理,解决模组不一致性导致的热失控风险。其多物理场建模方法可优化阳光三电平拓扑的热管理设计,通...

Jackson Fogelquis · Xinfan Lin · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399

摘要 锂离子电池的广泛应用推动了先进电池管理系统（BMS）的同步发展，这些系统旨在通过最先进的控制、诊断和预测技术来最大化安全性和性能。为了实现这些功能，电池模型必须能够准确预测输出电压和物理内部状态，但由于系统不确定性不可避免以及在线计算资源有限，这一目标具有挑战性。为此，本文提出了一种计算高效的混合建模框架，该框架将基于物理原理的电化学电池模型与高斯过程回归（GPR）机器学习模型相结合，以补偿由系统不确定性引起的输出预测误差。该框架的一个关键特征是提出了一种数据采样方法，该方法利用GPR在稀...

解读: 该混合建模技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的BMS优化具有重要价值。通过融合电化学模型与高斯过程回归,可将电压预测误差从119mV降至7.3mV,参数估计精度提升一个数量级,且计算时间比仅为0.003,满足在线应用需求。该方法可直接应用于阳光储能系统的SOC/SOH估算、故...

Qiong Liua · Ye Guoa · Tong Xub · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399

摘要 基于逆变器的电压无功控制在主动配电网（ADN）中调节电压和最小化功率损耗方面发挥着关键作用。然而，将深度强化学习（DRL）应用于该任务面临的一个主要挑战是ADN中量测设备部署有限，导致系统状态不完全可观测以及奖励信号未知的问题。为解决这些问题，本文提出了一种具有保守评论家（conservative critic）和代理奖励（surrogate reward）的鲁棒DRL方法。该保守评论家利用分位数回归技术，基于不完全可观测的状态估计出保守的状态-动作值函数，从而有助于训练出更具鲁棒性的策...

解读: 该鲁棒深度强化学习方法对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器的Volt-Var控制具有重要应用价值。通过保守critic和代理奖励机制,可在配电网测点有限(仅10%节点可测)条件下实现电压调节和网损优化,契合实际工程部署约束。该技术可增强PowerTitan储能系统在部分可观测环境下的自适...

Bin Liab · Zhangxi Wua · Ye Lic · Jiawei Hea 等9人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398

摘要 将可再生能源与氢储能相结合用于发电是实现清洁能源转型的一种有前景的替代方案。然而，可再生能源的波动性和间歇性给质子交换膜燃料电池（PEMFC）系统的安全高效运行带来了重大挑战。由于PEMFC内部存在复杂的热-水-电场耦合机制，目前尚未对电力系统运行工况变化下PEMFC在多时间尺度上的动态性能进行定量分析。本文基于PEMFC内部的导热、传质及电化学反应过程，首先分析了热、水、电参量之间的参数耦合关系，建立了综合性的PEMFC模型。随后，研究了在不同时间尺度的电力系统运行工况变化下，PEMFC...

解读: 该PEMFC热-水-电多物理场耦合建模技术对阳光电源氢储能系统集成具有重要参考价值。研究揭示的多时间尺度动态响应特性可指导ST系列PCS与PEMFC协同控制策略优化,特别是电压波动对燃料电池安全性的影响分析,可应用于PowerTitan储能系统的氢电耦合场景。多场耦合机制为开发氢能-储能-光伏一体化...

Tianyou Yua · Muhammad Muzammal Islam · Lidan Zhoua · Ziqiang Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397

摘要 可再生能源（RESs）的波动性以及负荷需求的变化可能引起换流器控制器中的功率波动，进而影响能量管理系统，并带来安全性和经济性方面的风险。为应对这些挑战，本文提出了一种新颖的分层多时间尺度能量管理系统（EMS），以提升在混合型电网形成（GFM）与电网跟随（GFL）控制下孤岛微电网的安全性和经济性运行能力。所提出的该方法将GFM和GFL的动作分别集成到二级和三级控制层中，各层通过凸优化模型优化不同的目标，从而确保安全、可靠且经济的功率调度。此外，该框架还引入了一种针对高容量与高功率密度混合储能...

解读: 该分层多时间尺度能源管理系统对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的GFM/GFL混合控制策略可直接应用于我司构网型储能系统,通过二级层MPC实现短期电压频率调节,三级层混合整数线性规划优化经济调度,与我司VSG技术形成协同。特别是针对URFC等混合储能的管...

Wenhu Tang · Yunlin Huang · Tong Qian · Cihang Wei 等5人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389

摘要 在光伏集成配电网中，利用光伏逆变器和电池储能系统（BESS）开发具有成本效益的电压控制策略正受到越来越多的关注。然而，储能系统通常在缓解光伏发电固有不确定性方面处于次要地位，且由于调度不当导致的电池维护和更换成本常常被忽视。为解决这一问题，本文提出了一种考虑储能循环寿命老化的光伏集成配电网电压管理协调式中央-本地控制策略。在该策略中，中央控制器基于配电网运营商（DSO）的需求，构建一个多阶段Wasserstein距离分布鲁棒优化问题。在本地控制层级，每个光伏逆变器通过中央控制器改进后的控制...

解读: 该协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同优化具有重要价值。通过将电池循环寿命退化成本纳入调度决策,可优化PowerTitan储能系统的全生命周期经济性。中央-本地分层控制架构可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光伏电站的无功电压协调管理。Wasserstein鲁...

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...

Zirong Xu · Zhiyuan Tang · Yongdong Chen · Youbo Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388

本文研究了在主动式低压配电网（DNs）中为减小电压偏差而进行的分布式模块化储能（DMES）最优鲁棒配置（位置与数量）问题。在所提出的配置问题中，设计了一种新颖的集中-本地控制框架（CLCF）用于DMES的电压调节，并对该框架下的下垂系数设定方案进行了优化确定。此外，为了应对有功与无功功率注入之间的不确定性及其相关性，本文在一种新型的相关多面体不确定性集（CPUS）下构建了鲁棒优化模型来表述DMES配置问题，从而避免解的过度保守性。进一步地，为使所提出的非线性非凸配置问题在计算上具有可追踪性，将其...

解读: 该分布式模块化储能优化配置技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的集中-本地控制框架与下垂系数优化调度,可直接应用于我司储能变流器的电压调节策略,提升低压配网场景下的电压质量。其鲁棒优化模型能有效应对功率不确定性,为iSolarCloud平台的智能运维算...

Gayan Lankeshwar · Rahul Sharm · M.R.Al · Ruifeng Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

动态运行包络（DOE）为在分布式能源资源（DER）日益渗透低压（LV）网络的情况下维护网络完整性提供了一种有前景的解决方案。目前，DOE的应用主要集中在控制屋顶光伏（PV）系统的有功功率输出，往往忽视了需求响应（DR）的作用。本文提出了一种两阶段协调策略，将居民侧需求响应整合到电力市场中，并置于DOE框架之内。在第一阶段，配电网络服务提供商（DNSP）采用凸包法在每个用户的并网点（POC）定义DOE；在第二阶段，需求响应聚合商（DRA）利用DNSP提供的DOE实施一种分层控制系统，在跟踪负荷设定...

解读: 该DOE动态运行包络技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。论文提出的两阶段协调控制策略可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光储系统的精准需求响应。凸包法定义的POE连接点包络线可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,在满足电网statutory限值前提下...

Zhi Wu · Yiqi Li · Xiao Zhang · Shu Zheng 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379

摘要 在多馈线配电网中，区域间光伏出力与负荷需求的功率平衡问题更加复杂。为解决上述问题，本文提出一种基于鲁棒深度强化学习的多智能体分布式电压控制策略，以降低电压偏差。将整个多馈线配电网划分为主智能体和多个子智能体，建立了一种考虑输电网电压波动及其对应功率波动的多智能体分布式电压控制模型。主智能体基于子智能体上传的信息，将输电网电压波动及相应功率波动的不确定性建模为对系统状态的扰动，并采用鲁棒深度强化学习方法确定有载调压变压器分接头的位置。进一步地，各子智能体利用二阶锥松弛技术调节每条馈线上逆变器...

解读: 该多馈线分布式电压控制技术对阳光电源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。论文提出的主从代理架构可应用于iSolarCloud平台,实现毫秒级电压调节决策。鲁棒深度强化学习方法可增强PowerTitan储能系统应对电网电压波动的能力,二阶锥松弛技术优化逆变器无功输出与阳光电源现有M...

Yongpan Chen · Jinghan Zhao · Keting Wan · Miao Yu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 微电网群（MGC）由地理上相邻且相互连接的微电网（MG）构成，可有效提高供电可靠性。为在实现微电网间协调运行的同时充分发挥各微电网的自主性，本文提出一种适用于直流MGC的、支持微电网自主-协同模式切换的分层分布式控制方法。所提方法不仅能够实现微电网之间的电流比例分配与公共母线电压调节，还可通过建立或断开微电网间的通信链路，使各微电网在自主模式与协同模式之间灵活切换。此外，考虑到微电网间通信链路时延会影响所提控制方法中的多个控制回路，本文提出一种基于Padé逼近和特征值谱比较的时延相关稳定...

解读: 该分层分布式控制技术对阳光电源微电网集群方案具有重要价值。可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的多站协同控制,实现微网间功率按比例分配与母线电压稳定。基于Padé近似的时延稳定性分析方法可优化iSolarCloud平台的通信架构设计,提升分散式光储电站的协调可靠性。散射变换增强时延容...

Pengda Wang · Jinxin Xiao · Sheng Huang · Qiuwei Wu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

本文提出了一种通过电压控制策略实现尾流影响下风电场中双馈感应发电机风力发电机组及集电系统损耗最小化的方法，并采用加速异步分布式计算方案。所采用的基于模型预测控制的电压控制策略能够协调发电机的有功功率以及转子侧和电网侧变流器的无功功率，从而最小化风电机组和集电系统的损耗，提高风电场的发电量并延长风电机组的使用寿命。此外，建立了改进的时变动态尾流模型以提高尾流风速计算的准确性，并考虑了由时间延迟描述的尾流传播过程。同时，采用与湍流强度相关的修正方法对下游风速进行修正。引入异步分布式计算方案以提高求解...

解读: 该分布式优化控制技术对阳光电源风电变流器及智能风场解决方案具有重要价值。文中基于MPC的电压协调控制策略可应用于SG系列风电变流器,通过协调机侧网侧变流器的有功无效功率,降低集电系统损耗2.78%。异步分布式计算方案结合Nesterov加速算法,可集成至iSolarCloud平台实现大规模风场实时优...

Yi-Feng Luoa · Guan-Jhu Chenb · Chun-Liang Liuc · Ya-Shuo Chend 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 绿色能源的发展推动了储能系统（ESS）和电动汽车（EV）的进步，这两者均可显著减少环境污染。然而，电池组中多个电池单体的使用可能导致单体之间出现容量或电压不均衡的现象。为缓解这一问题，有必要采用电池均衡器来维持电池组内各单体之间的平衡。本文提出了一种由四组有源双向Buck-Boost型DC-DC变换器构成的均衡装置，当电池单体间的容量差异超过设定阈值时，该装置将启动均衡机制。该均衡机制基于电池的荷电状态（SOC），确保在放电过程中负载功率能够有效分配，在充电过程中充电电流能够合理分配。所提...

解读: 该主动双向均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。基于SOC的功率分配策略可优化我司储能系统的电池管理算法,将均衡时间缩短25-32%,显著提升系统可用容量和循环寿命。双向Buck-Boost拓扑与我司三电平技术结合,可增强电池包一致性管理能力。该方法在充电模...

Hongye Sua · Haisong Xua · Lei Wanga · Zhiyang Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393

有效的热管理策略对于优化质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能和耐久性至关重要。本文对液冷式PEMFC的热管理策略进行了系统性综述，重点聚焦于温度调节与冷启动运行两个方面。首先，介绍了PEMFC在高于和低于冰点温度下的基本热特性，随后概述了热系统模型的离线与在线辨识方法。接着，针对PEMFC热系统固有的非线性和耦合特性，以及内部和外部多种干扰的存在，从四个角度对各类温度控制策略进行了回顾与分类：（1）探究最佳运行温度与PEMFC整体性能之间的关系；（2）管理多输入多输出冷却系统中的耦合效应；（3...

解读: 该燃料电池热管理技术对阳光电源氢能储能系统及电动汽车充电解决方案具有重要借鉴价值。文中温度调控策略(模型驱动、数据驱动、自适应控制)可应用于ST系列储能PCS的热管理优化,降低冷却系统寄生功耗,提升系统效率。多输入多输出耦合控制方法与阳光VSG虚拟同步机技术理念契合,可增强系统鲁棒性。冷启动快速预热...

Yuhan Li · Zhifeng Zheng · Yangge Guo · Xiaojing Cheng 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

摘要 热管理控制对质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能与耐久性具有重要意义。在大负载波动工况下，由于系统具有强非线性和时变时滞特性，热管理控制面临巨大挑战。为此，本文采用串级内模控制（IMC）方法，结合电流前馈控制，以提升宽范围负载变化下的跟踪性能及对时滞扰动的鲁棒性，同时降低系统时滞影响。此外，提出了一种针对恒温器和风扇的双内环串级IMC结构，以进一步增强系统鲁棒性，并引入改进型Smith预估器以改善时滞扰动的抑制能力。首先通过阶跃响应测试和白噪声扰动测试分别评估所提出控制策略的响应速度与鲁...

解读: 该燃料电池热管理控制技术对阳光电源氢能业务拓展具有重要参考价值。文中提出的级联内模控制(IMC)与电流前馈结合策略,可应用于公司充电桩及储能系统的热管理优化,特别是ST系列PCS在大功率波动场景下的温控精度提升。双内环级联IMC与改进Smith预估器的鲁棒性设计思路,可借鉴至SG逆变器的宽温度范围运...

Qianggang Wang · Yiyao Zhou · Bingxin Fan · Jianquan Liao 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 为了促进可再生能源的无缝集成，双极性直流配电网（Bi-DCDNs）已在多个领域得到广泛应用，包括深圳未来大厦、波音787飞机以及新加坡的直流LED照明系统。Bi-DCDNs集成了多种灵活设备，以提升经济性和安全性。然而，目前尚缺乏一个综合协调框架来考虑这些灵活设备之间调控特性的异质性。为此，本文提出了一种针对Bi-DCDNs中灵活设备的分层协调框架。具体而言，上层模型考虑直流变压器（DCT）在不同运行模式下的操作差异，以确定最优切换方案从而降低损耗；下层模型则协调DCT、储能系统（ESSs...

解读: 该双极直流配网分层优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和户用光伏系统具有重要应用价值。论文提出的DCT多模式协调、储能系统与电气弹簧联合调控框架,可直接应用于PowerTitan储能系统的电压质量优化和损耗管理。分层控制架构与阳光电源iSolarCloud平台的智能调度逻辑高度契合,特别是在偏远社区...