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微电网控制与管理的强化学习解决方案综述
Reinforcement Learning Solutions for Microgrid Control and Management: A Survey
Pedro I. N. Barbalho · Anderson L. Moraes · Vinicius A. Lacerda · Pedro H. A. Barra 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
微电网MG是包含负荷和分布式能源资源的配电系统部分，能够并网或离网运行。具有适当设计的MG控制器提升能源效率，在现代配电系统中发挥重要作用。因此，MG管理和控制因其复杂运行成为广泛研究领域。强化学习RL为处理MG复杂动态和非线性提供自适应解决方案，是传统算法和控制方法在负荷频率控制、资源分配和能源管理等任务中的替代方案。鉴于该主题相关性，本综述检验RL在MG控制和管理中的作用，在先前综述基础上提供全面更新，按RL类型、控制目标和MG运行模式对文章分类。此外，评估基于RL解决方案的硬件实施和性能评...
解读: 该强化学习综述对阳光电源微电网智能控制具有重要指导价值。阳光PowerStack微电网系统需要自适应控制算法应对负荷波动和能源不确定性。该研究系统梳理的RL方法可应用于阳光微电网EMS系统，优化负荷频率控制和能源调度。在工商业微电网场景下，RL可实现储能系统的智能充放电决策，提升经济效益。该综述识别...
基于弹道搜索算法的元启发式方法增强光伏系统在局部遮阴条件下的最大功率点跟踪
Enhanced MPP Tracking in Partial Shading Conditions for Solar PV Systems: A Metaheuristic Approach Utilizing Projectile Search Algorithm
Md Tahmid Hussain · Mohammed Shahabuddin · Liang-Yin Huang · Adil Sarwar 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
为提升光伏系统在局部遮阴条件下的最大功率点跟踪性能，本文提出一种基于弹道搜索算法（PSA）的新型元启发式MPPT方法。PSA模拟物体抛射运动机制，在复杂多峰P-V特性曲线下快速准确寻优。通过与Jaya、 cuckoo搜索、粒子群优化及扰动观察法对比，并结合MATLAB/Simulink仿真与Typhoon HIL-402硬件在环实时验证，结果表明该方法在跟踪速度、效率及稳定性方面均优于传统算法，有效提升了部分阴影下光伏系统的发电效率。
解读: 该弹道搜索算法MPPT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品线具有直接应用价值。针对复杂遮阴场景下的多峰功率曲线，PSA算法的快速寻优特性可显著提升现有MPPT算法性能，特别适用于山地、屋顶等易遮挡场景。该技术可集成至阳光电源1500V高压系统的组串式逆变器中，结合iSolarCloud云平台实现智能...
一种改进的分数阶开路电压MPPT方法用于独立光伏系统中快速精确的MPP跟踪
An Enhanced Fractional Open Circuit Voltage MPPT Method for Rapid and Precise MPP Tracking in Standalone Photovoltaic Systems
Muhannad J. Alshareef · IEEE Access · 2025年1月
为在多变光照条件下高效提取光伏阵列最大功率，本文提出一种结合音乐椅算法（MCA）与分数阶开路电压（FOCV）的混合型最大功率点跟踪（MPPT）方法。该方法仅采用单一决策变量，简化控制流程，显著缩短动态响应时间。相较于传统FOCV方法在跟踪精度与输出功率上的局限，所提方法在MATLAB/SIMULINK平台下经渐变、正弦及实际光照条件验证，可在0.08秒内快速收敛，效率高达99.8%，稳态振荡明显降低，整体效率提升近7%。研究还系统比较了现有MPPT技术在控制变量、复杂度、跟踪速度与效率等方面的性...
解读: 该改进型FOCV-MPPT方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的MPPT算法优化具有重要参考价值。其0.08秒快速收敛特性和99.8%跟踪效率可直接应用于SG系列组串式逆变器的多路MPPT控制器，特别适合应对云层遮挡等快速光照变化场景。单一决策变量的简化控制流程可降低DSP运算负荷，为S...
超参数优化自动化机器学习与可解释人工智能模型的对比分析
Comparative Analysis of Automated Machine Learning for Hyperparameter Optimization
Muhammad Salman Khan · Tianbo Peng · Hanzlah Akhlaq · Muhammad Adeel Khan · IEEE Access · 2025年1月
人工智能AI日益应用于解决复杂现实问题。AI最重大挑战之一在于为给定任务选择和微调最优算法。自动化机器学习AutoML模型作为应对这一挑战的有前途解决方案出现，通过系统探索超参数空间高效识别最优配置。本研究通过对AutoML框架进行超参数优化综合对比分析以及评估各种可解释性技术提升模型可解释性有效性，解决当前文献中的关键空白。为此，选择随机森林RF作为基础模型并与九种不同AutoML框架集成，即随机搜索RS、网格搜索GS、Hyperopt、TPOT、Optuna、GP Minimize、Fore...
解读: 该自动化机器学习技术对阳光电源数据分析和优化具有重要应用价值。阳光iSolarCloud平台处理海量光伏储能运行数据，需要高效的机器学习模型开发工具。该研究的AutoML框架对比和Optuna优选结果可指导阳光优化云平台的预测模型，如光伏发电预测、电池寿命预测和故障诊断。在储能系统优化中，该超参数自...
教育元宇宙：虚拟学习环境综合综述
Edu-Metaverse: A Comprehensive Review of Virtual Learning Environments
Chaimae Illi · Azeddine Elhassouny · IEEE Access · 2025年1月
在各种前沿技术成熟时代，元宇宙概念作为革命性力量出现，重塑我们与数字世界互动方式。元宇宙预期成为互联网下一次迭代，代表大型互联数字环境，用户以化身形式相互互动，展望物理与虚拟世界间无边界的未来。当我们导航这一创新世界时，显而易见元宇宙可从根本上改变各个领域特别是教育，通过创造参与和沉浸式学习新机会。这样做不仅促进协作学习体验，还解决可持续发展目标4-优质教育中概括的更广泛全球挑战。本文通过提出现实教育元宇宙实用架构、建议教育元宇宙综合分类法、定义其基本组成部分并概述创新教学方法，为讨论做出贡献。...
解读: 该教育元宇宙技术对阳光电源员工培训和客户服务具有创新应用前景。阳光可开发基于元宇宙的虚拟培训平台，实现储能变流器和光伏逆变器的沉浸式操作培训。在全球业务拓展中，该技术可支持阳光为海外客户提供虚拟电站参观和设备演示，降低差旅成本，提升服务效率。该研究的教学方法和生态系统模型可指导阳光构建虚拟学习中心，...
输电网应对飓风极端天气条件的加固策略综合综述
Transmission Power Grid Hardening Strategies Against Hurricane-Induced Extreme Weather Conditions
Md Jahid Hasan Rifat · Mona Ghassemi · IEEE Access · 2025年1月
飓风等高影响低概率HILP自然事件近年成为严重关切。这些灾难性事件不仅对住宅和工业基础设施造成严重破坏，还因大规模停电导致经济巨大损失。此类级联长期电力中断通常由发电、输电和配电组件的单独或同时故障触发。在此背景下，高压HV输电线路、绝缘子和铁塔是输电系统最脆弱组件，频繁承受HILP事件施加的最严重破坏。本文从输电故障角度调查大规模停电的根本原因。基于文献综述，本文将电网加固概念具体化并强调采用输电电网加固策略的重要性。随后，简要概述这些组件暴露于强风荷载下的不同故障概率评估模型。除常用加固技术...
解读: 该电网加固技术对阳光电源光伏储能系统抗灾能力具有指导意义。阳光在沿海和台风多发地区部署大量光伏电站和储能站，需要应对极端天气挑战。该研究的输电系统加固策略可启发阳光优化光伏支架和储能设备的抗风设计。在大型地面电站中，阳光可采用加固型光伏支架和防护措施，提升组件抗台风能力。该研究强调的故障概率评估模型...
面向6G网络的射频与光纤供电集成技术：挑战与未来展望
Radio- and Power-Over-Fiber Integration for 6G Networks: Challenges and Future Prospects
Letícia Carneiro de Souza · Victoria Dala Pegorara Souto · Arismar Cerqueira Sodré · IEEE Access · 2025年1月
随着无线通信网络的快速发展，对高速数据传输和低延迟连接的需求日益增长。面向第六代（6G）网络的发展，亟需创新的电力分配解决方案。光纤供电（PoF）技术因其通过光纤传输电能的潜力而成为研究热点。本文综述了PoF在6G网络中的应用前景，重点探讨其与射频光纤（RoF）技术的融合，实现数据与电力的同步传输。文章分析了PoF系统的核心原理、关键组件及性能指标，并系统评述了当前技术进展与应用场景。同时，指出了射频与光纤供电（RPoF）系统在传输效率、光纤设计、可扩展性、安全性及可靠性等方面的主要挑战。最后，...
解读: 该RPoF光电融合技术对阳光电源分布式能源系统具有重要启发价值。其光纤同步传输数据与电力的理念，可应用于PowerTitan大型储能系统的分布式BMS通信架构，解决高压储能柜内电磁干扰问题，提升iSolarCloud云平台数据采集的可靠性。PoF的高效能量传输机制可借鉴至SG系列光伏逆变器的MPPT...
基于区块链的智能电网数据监测与共享方法
A Blockchain Based Data Monitoring and Sharing Approach for Smart Grids
Yanhan Yang · Mingzhe Liu · Qin Zhou · Helen Zhou 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
随着科学技术发展，人类离不开电力。智能电网系统引入为打破现有电力系统束缚带来新思路。本文提出基于联盟区块链的数据监测和共享能力机制，实现智能设备全面监测，促进智能电网中电力数据有效共享。当智能设备出现故障时，与其连接的智能合约将被触发，用户可通过智能手机查看运行状态。该方法允许联盟区块链节点请求交易，使用带时间锁脚本的预付支付智能合约保护请求节点的消费者权利。此外，使用(t,n)-阈值秘密共享方案实现电力数据多方共享。采用Paillier加密算法保证节点交易中消息的机密性。
解读: 该区块链技术对阳光电源能源数据交易和设备认证具有重要价值。阳光iSolarCloud平台连接海量光伏储能设备，需要可信的数据共享和交易机制。该联盟区块链方案可应用于阳光虚拟电厂和P2P能源交易平台，实现分布式能源资产的可信计量和结算。在绿色电力证书和碳交易场景下，区块链技术可确保发电数据真实性和交易...
面向客户满意度的需求响应未来规划中负荷失配与电网电压行为
Loads Mismatch and Network Voltage Behavior for Future Planning of Demand Response With Customer Satisfaction
Ismail Arafat · Eduardo Castillo-Guerra · Julian Meng · IEEE Access · 2025年1月
温控负荷TCL聚合为通用虚拟电池VB提供系统化方法优化管理此类设备。然而，运行条件过度简化或忽略时会导致预期与实际结果失配。本文深入研究削峰负荷管理背景下的需求响应失配DRM挑战，探讨外部管理和聚合商控制导致的功率削减影响。引入客户满意度指数评估削减对客户舒适度的影响。采用综合VB模型管理聚合商，确保遵守所有运行约束。在标准运行条件和削峰策略下评估DRM百分比。研究根据设备运行和成本调查不同类型客户不适。负荷DRM百分比预测分析是未来削峰规划的宝贵工具。研究进一步分析电压变化对以客户负荷为终端的...
解读: 该需求响应研究对阳光电源虚拟电厂和负荷管理具有指导意义。阳光工商业储能系统通过需求响应参与电网调峰，需要平衡电网需求和用户体验。该研究的客户满意度指数和虚拟电池模型可集成到阳光EMS能量管理系统，优化负荷控制策略。在工商业储能场景下，阳光PowerTitan系统可根据用户舒适度阈值调整充放电功率，实...
基于物联网多传感器融合的关键特征与混合迁移学习活动识别
IoT-Based Multisensors Fusion for Activity Recognition via Key Features and Hybrid Transfer Learning
Ahmad Jalal · Danyal Khan · Touseef Sadiq · Moneerah Alotaibi 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
人类活动识别HAR在医疗保健、智能家居和人机交互等领域备受关注。本文提出使用RGB视频和IMU传感器数据的综合HAR系统。系统采用多阶段处理流程包括预处理、分割、特征提取和分类，实现高精度活动识别。预处理阶段从视频提取帧，IMU数据去噪。分割阶段对视频帧应用朴素贝叶斯分割，对传感器数据应用汉明窗。关键特征提取技术包括图像数据的ORB、MSER、DFT和KAZE，传感器数据的LPCC、PSD、AR系数和熵。使用线性判别分析LDA进行特征融合创建统一特征集，然后使用ResNet50分类识别如使用智能...
解读: 该多传感器融合识别技术可应用于阳光电源智能运维场景。阳光光伏电站和储能站需要工作人员行为识别和安全监控。该HAR系统的视频和传感器融合方法可部署在阳光电站巡检系统，识别运维人员操作行为，确保作业安全规范。结合阳光iSolarCloud平台的视频分析功能，该技术可实现电站人员活动智能监控，检测异常行为...
两电平电压源逆变器的PWM技术：比较研究
PWM Techniques for Two-Level Voltage Source Inverters: A Comparative Study
Battur Batkhishig · Pedro F. da Costa Gonçalves · Giorgio Pietrini · Babak Nahid-Mobarakeh 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
脉宽调制（PWM）技术广泛应用于电力电子变换器中半导体开关的控制。本文对两电平电压源逆变器的多种常用PWM技术进行了系统综述与比较分析，包括正弦PWM、零序分量注入PWM、三次谐波注入PWM、空间矢量调制以及选择性谐波抑制的优化脉冲模式。在详尽文献回顾的基础上，结合实验结果，从输出电能质量、直流母线电压利用率、动态响应及实现复杂度等关键指标评估各类方法的性能。针对交通领域电气化趋势，重点聚焦于电机驱动应用，并探讨数字控制器、宽禁带半导体器件和模型预测控制对PWM技术的影响，同时分析该领域的挑战与...
解读: 该PWM技术比较研究对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，零序分量注入PWM和SVPWM可提升直流母线电压利用率，降低系统成本；选择性谐波抑制技术可优化并网电能质量，满足严格的电网标准。在电动汽车驱动产品线，三次谐波注入PWM和模型预测控制结合可提升电机驱动效率和动态响应性能...
基于人工智能和机器学习的安全运营中心强化技术综述
Empowering Security Operation Center With Artificial Intelligence and Machine Learning
Mohamad Khayat · Ezedin Barka · Mohamed Adel Serhani · Farag Sallabi 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
安全运营中心SOC是组织网络安全的核心，但面临威胁复杂度提升的挑战。本文通过系统文献综述，详细探讨AI和ML技术如何革新SOC，增强威胁识别、响应能力以及风险预测。研究涵盖自动化事件响应、行为分析、神经网络和深度学习等多种方法，提出集成AI和ML的SOC参考架构模型。该模型为实施提供结构化框架，详述不同SOC组件及其交互。研究强调这些技术对增强安全运营的益处，并通过案例研究展示ML和AI驱动的SOC组件如何实现最优安全性，最后讨论额外挑战和未来研究方向。
解读: 该AI安全运营技术对阳光电源智慧能源平台的网络安全至关重要。阳光iSolarCloud云平台管理全球数百GW光伏储能资产，面临日益严峻的网络安全威胁。该研究的AI驱动SOC架构可集成到阳光云平台安全体系，实现实时威胁检测、自动化响应和预测性防御。结合阳光储能变流器的边缘计算能力和设备级安全防护，该技...
四电平非对称飞跨电容逆变器的混合PWM技术和电容电压平衡控制
Hybrid PWM Technique and Capacitor Voltage Balancing Control for Four-Level Asymmetrical Flying Capacitor Inverter
Dinh Du To · Dong-Choon Lee · IEEE Access · 2025年1月
本文提出四电平非对称混合飞跨电容逆变器的新型混合PWM技术，这是HFC拓扑的变体。该技术结合电平移位和相移PWM方法，在理想和稳态运行条件下实现飞跨电容的自然电压平衡。为保持平衡直流链路电容电压，开发基于零序电压注入的控制策略。此外对四电平非对称混合飞跨电容逆变器进行全面分析，在元件数量、成本、总谐波畸变和功率损耗方面与其他四电平逆变器拓扑比较。2千伏1兆伏安四电平非对称混合飞跨电容逆变器系统相比传统HFC电路总驻波电压降低10%且成本降低20%。此外采用所提PWM方法的四电平非对称混合飞跨电容...
解读: 该四电平飞跨电容拓扑技术对阳光电源大功率储能变流器具有重要参考价值。阳光ST系列储能系统采用三电平拓扑，该四电平方案可进一步降低谐波和提升效率。该混合PWM和电容平衡控制策略可应用于阳光下一代高压大容量储能产品，降低滤波器成本20%，提升系统功率密度和可靠性，增强1500V高压系统竞争力，推进储能系...
基于有效预测控制算法的并网风电PMSG性能增强
Performance Enhancement of a Grid Connected Wind Turbine-Based PMSG Using Effective Predictive Control Algorithm
Mahmoud A. Mossa · Rasha A. Mohamed · Ameena Saad Al-Sumaiti · IEEE Access · 2025年1月
本文设计一种有效控制方法以增强并网永磁同步发电机的动态性能。所提控制方法基于预测控制和反步理论的优势制定。与矢量控制、预测电流控制、基于PI的预测电压控制和基于无差拍理论的预测电压控制进行综合对比分析。结果表明,所提控制器通过保持低纹波和电流谐波、更快动态响应和降低计算负担,显著改善了发电机动态性能。
解读: 该预测控制技术可应用于阳光电源风电变流器的控制系统优化。通过先进的预测控制算法,提升永磁同步风电机组的并网性能和动态响应,降低电流谐波和纹波,提高发电效率和电网友好性,为大型风电场提供高性能变流器解决方案。...
区块链系统实施的流程模型
A Process Model for the Implementation of Blockchain-Based Systems
Muhammad Nasim Bahar · Michal Ries · Kristián Košťál · IEEE Access · 2025年1月
区块链技术具有革新各行业的巨大潜力，但实际应用面临重大挑战。本研究通过引入区块链系统实施流程模型（PM-IBS），提供指导组织应对区块链系统采用复杂性的综合框架。该模型提供结构化方法，包括适用性评估决策树、平台选择指导、高层架构设计策略、成本估算技术以及最佳实践和设计原则理解。实际用例基于区块链的房产登记和继承系统示范了模型在应对实际挑战中的适用性。综合反馈调查从多维度评估PM-IBS模型，提供优势和潜在改进的宝贵信息。流程模型、功能原型、实际用例和用户反馈的双重贡献显著丰富了区块链采用策略知识...
解读: 该区块链实施模型对阳光电源绿色能源证书和碳交易平台具有参考价值。阳光iSolarCloud平台可集成区块链技术，构建可信的分布式能源交易系统。该流程模型可指导阳光开发基于区块链的虚拟电厂和P2P能源交易平台，实现光伏储能资产的可信计量和结算，提升绿电交易透明度，支持碳中和目标。...
直驱风力发电机并网弱电力系统暂态过电压机理分析与抑制方法
Analytical Analysis of the Mechanism and Mitigation Methods of Transient Overvoltage in Direct-Drive Wind Turbine Generators Connected to Weak Power System
Xu Tian · Shengtao Wu · Luran Wei · Lixin Zhang 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
风电大规模接入地区电网强度减弱,交流短路故障恢复阶段的暂态过电压对安全稳定运行构成挑战。本文建立直驱风电并网系统数学模型,详细推导端口电流表达式,考虑内环电流控制影响,得到暂态过电压具体表达式。分析了电网短路比、有功功率恢复速度、无功电流增量和内环响应速度等影响因素,提出解析控制参数优化方法抑制故障恢复过电压的幅值和恢复速度。
解读: 该暂态过电压抑制技术可应用于阳光电源风电变流器的弱网并网控制。通过优化控制参数和故障恢复策略,降低直驱风电机组在弱电网条件下的过电压风险,提升系统稳定性和可靠性,为大规模风电场并网提供技术支撑,保护风电变流器免受过电压损害。...
PWM驱动感应电机的多物理场耦合高级表征框架
A Coupled Multiphysics Framework for Advanced Characterization of PWM-Driven Induction Motors
Omolbanin Taqavi · Pengzhao Song · Alexandre J. Bourgault · Ze Li 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
高性能电机设计需要电磁、机械和热多物理域的复杂集成。本文提出逆变器驱动牵引感应电机的半解析多物理场评估框架。集成电磁模型评估转子定子电流、牵引特性和气隙磁通密度；振声模型预测电磁力引起的噪声振动；三维节点网络热模型捕获瞬态温度分布。这些高效模型无缝集成统一框架，支持精确高效分析和优化工具集成。在封闭感应电机原型上验证，经有限元分析和实验测试确认，为电机多物理场性能评估提供新方法，适用于各类应用和机型。
解读: 该多物理场仿真技术是阳光电源电机驱动产品开发的关键工具。阳光在新能源汽车电机控制器领域需要类似的电磁-热-振动耦合分析能力。该框架可集成到阳光电机驱动系统设计流程，优化PWM调制策略，降低电磁噪声和振动。结合阳光SiC器件应用经验，该技术可提升电机系统效率至96%以上，延长电机寿命，增强NVH性能。...
基于迁移学习的深度卷积神经网络的孟加拉国车辆分类与检测
Bangladeshi Vehicle Classification and Detection Using Deep Convolutional Neural Networks With Transfer Learning
Manish Kumar Dwivedi · R. Jayapragash · IEEE Access · 2025年1月
车辆分类检测是深度学习和图像处理在智能交通管理和AI辅助驾驶中的重要应用。本文提出孟加拉国车辆分类检测系统，实现低速高速车辆检测。测试了YOLOv8、MobileNetV2等11种预训练CNN模型在六个数据集上的性能，发现YOLOv8 Classify、MobileNetV2和GoogLeNet表现最佳。改进LabelImg标注工具并采集达卡市5460张图像的54556个标注对象，涵盖16类车辆。部署YOLOv8 Detect和SSD-MobileNet V2到NVIDIA Jetson Nan...
解读: 该车辆识别技术可应用于阳光电源新能源汽车充电场景。阳光在充电桩和充电站建设中，车辆识别算法可优化充电资源分配，实现车牌识别、车型识别和智能调度。结合阳光OBC和充电桩产品，该深度学习技术可提升充电站运营效率，支持V2G车网互动，实现电动汽车有序充电和削峰填谷功能。...
基于图神经网络的电动汽车充电负荷预测与需求响应优化
A Comprehensive Review on Next-Generation Modeling and Optimization for Semiconductor Devices
Pratikhya Raut · Deepak Kumar Panda · Amit Kumar Goyal · IEEE Access · 2025年1月
电动汽车大规模接入对电网负荷管理提出新挑战,精准的充电负荷预测是需求响应优化的基础。本文提出基于图神经网络的充电负荷预测模型,捕捉充电站之间的时空关联性,结合需求响应策略实现充电负荷的削峰填谷。
解读: 该充电负荷预测技术可应用于阳光电源充电桩和储能系统的协同优化。通过智能预测和需求响应策略,优化充储一体化系统的能量调度,降低电网峰值负荷,提升充电基础设施的经济性,为光储充一体化解决方案提供智能调度支持。...
高功率密度碳化硅MOSFET驱动器设计:集成有源米勒钳位的600kHz开关应用
Optimal Configuration of ESS in Distribution Network Considering Generation of PV-Load Time Series Scenarios
Xiaolong Xiao · Mingming Shi · Fan Wu · Yukai Wei 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
碳化硅MOSFET高频开关特性对驱动电路提出严格要求,传统驱动方案在高频下存在米勒效应和寄生震荡问题。本文提出一种集成有源米勒钳位的高性能驱动电路,支持600kHz开关频率,有效抑制dv/dt干扰和栅极震荡。
解读: 该SiC驱动技术可应用于阳光电源ST系列储能变流器的功率模块驱动设计。通过有源米勒钳位技术提升SiC MOSFET的开关可靠性,支持更高的开关频率和功率密度,降低磁性元件体积,实现储能系统的高效率和紧凑设计。...
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