Shiva Poudel · Tylor E. Slay · Monish Mukherjee · Alexander A. Anderson 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

摘要：太阳能光伏（PV）等分布式能源资源的快速整合，可能会因反向潮流和变电站接口处的低功率因数，给配电馈线带来过电压挑战。尽管现有文献广泛探讨了利用智能逆变器的能力，通过电压 - 无功曲线（VVC）实现无功功率的灵活性，但由于计算需求和通信要求，实时获取此类曲线的时变运行点颇具挑战。同样，由于问题的复杂性以及有效调动用户自有资源的困难，在大规模配电馈线中采用基于优化的方法进行无功功率控制和主动电压调节也存在难度。本文提出了一种利用智能逆变器提供无功功率支持的两阶段策略。第一阶段通过根据预测的系统...

解读: 从阳光电源智能逆变器业务视角来看，这篇论文提出的两阶段无功功率控制策略具有重要的技术参考价值和应用前景。该方案有效解决了大规模分布式光伏并网带来的过电压和功率因数问题，这与我司在全球市场面临的电网适应性挑战高度契合。 论文的核心创新在于将传统的实时优化控制分解为"离线规划+实时交易"两个层次。第一...

Qunhai Huo · Xiaoqian Li · Qiran Liu · Huawei Deng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

摘要：能源密集型产业消耗大量能源并排放大量二氧化碳，给环境保护带来了沉重负担。然而，这些产业向绿色低碳运营转型可能不足以应对全球气候变化和实现碳中和目标。为应对这一挑战，本文聚焦负荷型电解铝生产过程，构建了一个双层优化模型。其目标是优化光伏（PV）、风力发电机（WT）和储能系统的配置，以最大限度地提高铝生产中可再生能源的利用率。双层优化模型的外层旨在实现最大经济效益，内层则设定为确定最小储能配置容量。采用非支配排序遗传算法 II（NSGA-II）进行优化分析。此外，该模型考虑了电解铝的灵活可调性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的"光伏-风电-储能-电解铝"系统容量优化模型具有重要的战略价值和实践意义。 首先，该研究为阳光电源拓展高耗能工业领域的新能源解决方案提供了理论支撑。电解铝行业作为典型的能源密集型产业，其负荷特性与新能源波动性的匹配一直是行业痛点。论文中将电解铝负荷视为可调节资...

Sukanta Roy · Alexander Stevenson · Shahid Tufail · Hugo Riggs 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

摘要：天气引发的时空劣化限制了户外光伏逆变器的使用寿命和可靠性，因此需要进行先进的数据分析。本研究采用自上而下、数据驱动的方法，利用多种机器学习（ML）算法来评估一座1.4兆瓦光伏电站中逆变器的可靠性，同时考虑了辐照度、湿度、温度、一天中的时间以及天气状况等因素。来自17台相同逆变器的大量警报数据集，包括警报类型、传播情况和发生频率，揭示了其与环境因素和逆变器输出功率之间的显著相关性，从而能够构建性能可靠性模型。对双阶段监督式机器学习模型的准确性进行了评估，其中人工神经网络（ANN）的“分类 -...

解读: 该机器学习驱动的可靠性评估技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器产品线具有重要应用价值。研究提出的告警-环境变异性分析框架可直接集成至iSolarCloud智能运维平台，通过融合温湿度、辐照度等多源环境参数与现场告警数据，实现对户外逆变器的精准寿命预测与预测性维护。该方法可优化阳光电源现有...

Kamisetti N. V. Prasad · G. R. Jayanth · G. Narayanan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

摘要：电磁轴承（EMB）用于支撑高速旋转机械的轴，其控制涉及不稳定系统的稳定以及被支撑转子的高带宽位置控制。该控制应能抵御高速机械中出现的显著振动，满足国际标准化组织（ISO）的严格标准。控制器还应抑制由于不可避免的转子质量不平衡导致轴承受高离心力而产生的干扰。此外，控制应能在系统参数出现较大变化时保持鲁棒性。本文提出了一种比例 - 积分 - 微分（PID）控制器的系统设计方法。该方法包括确定控制器规格的可能范围、针对给定规格给出 PID 控制器参数的闭式表达式，以及在存在执行器带宽限制和系统参...

解读: 该电磁轴承建模与控制技术对阳光电源高速旋转机械应用具有重要参考价值。文中针对功率变换器供电系统的整体建模方法，可直接应用于ST储能系统中的飞轮储能变流器设计，通过状态反馈与补偿控制抑制非线性扰动的策略，可优化电机驱动系统的动态响应。该技术对新能源汽车电机控制器的高带宽控制、不稳定系统稳定化方法，与阳...

Md. Biplob Hossain · Md. Rabiul Islam · Kashem M. Muttaqi · Danny Sutanto 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

摘要：随着风能等可再生能源逐步取代传统发电厂，有必要为混合储能系统制定新的组件规模确定方法和能量管理方法，以实现承诺在特定时间间隔内向电网供应的预期调度功率水平。作为氢能存储（HES）运行的电解槽（ELs）、燃料电池（FCs）和储氢罐，不仅能为电力部门实现电气化，还能在风力发电系统中提供灵活的调度功率水平。为了充分发挥氢能存储的优势，本研究提出一种概率方法，用于合理确定由质子交换膜燃料电池/电解槽和超级电容器（SC）组构成的混合储能系统的规模。此外，还提出了一种两层能量管理方法，以改进氢能存储的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对超级电容器与氢储能混合系统的研究具有重要的战略参考价值。该论文提出的概率化容量配置方法和双层能量管理策略，与我司在储能系统集成和新能源调度领域的技术路线高度契合。 该研究的核心价值在于通过混合储能系统优化风电并网的功率调度可靠性。超级电容器处理高频波动，氢储能系统...

Sze Sing Lee · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

摘要：传统的三电平逆变器，如 T 型拓扑结构，使用两个串联的直流母线电容来产生三个对称的电压电平。由于其最大电压电平仅限制在直流母线电压的一半，因此需要一个前端升压转换器来扩展电压增益，从而构成两级拓扑结构。本文介绍了一种单级三相升压逆变器，即开关中点升压逆变器（SMBI）。所提出的拓扑结构通过在直流母线电容的中点并入一个功率开关，实现了对直流母线电容的控制。通过在升压电感充电期间使直流母线电容并联，自然地保持了电压平衡，无需任何电压平衡控制器或传感器。在给定的升压电感充电占空比下，所提出的 S...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项开关中点升压逆变器（SMBI）技术呈现出显著的应用价值，特别是在光伏逆变器和储能系统领域。 该技术的核心优势在于实现单级拓扑结构，相比传统两级方案，通过在直流母线电容中点引入功率开关，使电容在充电时并联连接，自然实现电压平衡。这一创新设计可将直流母线电压提升至传统方案...

Yuntao Ju · Tianlei Zhang · Lei Wang · Yan Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

摘要：现有线性潮流（LPF）模型未考虑电压源换流器（VSC）和有载调压变压器（OLTC）包含运行限值和死区的非光滑约束特性，这限制了其应用。为此，提出一种考虑非光滑约束特性的配电网三相 LPF 模型。首先，利用光滑函数对非光滑约束特性进行有效拟合，得到连续可微的控制函数。然后，基于一阶泰勒级数展开对三相潮流方程进行物理线性化，并通过偏最小二乘法（PLS）得到误差补偿项。与未考虑非光滑约束的模型相比，考虑非光滑约束的三相 LPF 模型能够准确表征实际配电网中 VSC 和 OLTC 的运行特性，从而...

解读: 该研究对阳光电源的VSC型产品（如SG系列逆变器、ST系列储能变流器）具有重要参考价值。通过数据-物理混合建模方法，可优化产品在配电网中的电压调节性能，提升系统稳定性。特别是对于大型储能电站的PowerTitan系统，该方法有助于提高VSC的无功补偿精度和OLTC变压器的调压效果。研究成果可用于改进...

Buck F. Brown · Zheyu Zhang · Johan H. Enslin · Cheng Wan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

摘要：如果变换器功率器件的短路和开路故障不能在亚微秒时间内被检测到并采取相应措施，往往会导致整个系统发生灾难性故障，对于新兴的宽禁带（WBG）功率半导体而言更是如此。虽然在短路故障的快速准确保护与检测方面已经开展了大量研究，但在开路故障方面的研究成果相对较少。常见的问题包括保护和检测方法过于特定于应用场景、耗时超过几微秒且成本效益不高。本文提出了一种新的开路故障保护与检测系统，该系统与现有的名为去饱和保护的短路系统相结合。首先，进行文献综述以确认新的保护与检测方案的必要性。其次，讨论新提出的保护...

解读: 该通用型功率器件故障保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可实现IGBT/SiC模块的亚毫秒级短路开路故障检测，提升系统安全性并降低灾难性失效风险。在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，无需额外传感器即可基于现有电流电压信号实现...

M AL Mamun · Sumit Paudyal · Sukumar Kamalasadan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月

摘要：配电网（DS）中光伏（PV）逆变器数量的不断增加，使得配电网出现了显著的动态特性，需要加以考虑。使用现有的通用求解器来解决含光伏逆变器的配电网动态问题，计算成本较高。在此背景下，本文提出一种在相量域中求解含大量光伏逆变器的实际规模不平衡配电网动态问题的高效方法。首先，得到一组微分代数方程（DAE），用于在相量域中对光伏逆变器进行建模。采用向后欧拉法求解逆变器的微分代数方程，结果表明，该方法的求解速度比基于通用求解器的方法快九倍。然后，开发了一种解耦方法来求解含光伏的配电网动态问题，其中逆变...

解读: 该光伏集成不平衡配电网动态建模方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。时间尺度分解技术可优化逆变器控制器参数整定，提升三相不平衡工况下的动态响应性能；节点电压法结合动态模型求解能够改进iSolarCloud平台的仿真引擎，实现大规模光伏电站的快速暂态分析与故障...

Pengwei Li · Hasnain Nisar · Ali Bazzi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

摘要：随着可再生能源不仅在电力系统中得到广泛应用，还在微电网和自供电设备中得到广泛使用，相应地，一种电池接口解决方案对于光伏或小型风力发电机的能源管理和功率流控制至关重要。由于双向级联升降压（BCBB）拓扑具有较宽的输入 - 输出电压范围，因此它被广泛应用于电池充电产品和可再生能源接口系统中。然而，要实现高性能的闭环控制需要精确的电流和电压测量，这会导致传感器使用量增加和产品体积增大。为了用最少数量的传感器优化整体性能，本文在先前关于 BCBB 变换器控制的研究[32]基础上，提出了两种符合数字...

解读: 该BCBB变换器传感技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。精准的电流电压检测是电池管理系统（BMS）的核心，直接影响储能系统的安全性和效率。文中综述的集成化传感方案可优化阳光电源储能产品的成本结构，提升响应速度以支持更快的功率调节。在微电网应用场景中，高...

Meisam Mahdavi · Amir Bagheri · Francisco Jurado · Augustine Awaafo 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

摘要：分布式电源（DG）的最优选址和配电线路的合理开关操作被认为是降低配电网损耗最有效的手段。配电网的功率损耗削减在电力系统运行和管理中至关重要，因为它在电力系统总功率损耗中占比最大。电力系统中的损耗会导致高昂的网络运行成本，还会使系统电压分布发生畸变。在传统的分布式电源选址和网络开关操作（重构）机制中，会对分布式电源的最优位置、数量以及开关状态进行优化确定，以确保将损耗降至最低，从而满足用户的电力需求。与恒定负荷相比，配电母线处的负荷变化会导致不同的损耗结果。然而，大多数针对分布式电源配置和网...

解读: 该温变模型对阳光电源分布式能源系统规划具有重要价值。在ST储能系统部署中，可结合环境温度对变流器效率和电池性能的影响，优化储能容量配置与选址策略；在SG光伏逆变器并网规划中，通过考虑温度对线路阻抗和负荷特性的动态影响，提升MPPT算法在不同气候条件下的适应性。该概率模型与网络拓扑协同优化的思路，可应...

Eero Scherman · Andrea Credo · Charles Nutakor · Ilya Petrov 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

摘要：高速电机通过提高转子转速来增加功率密度，从而能够直接连接到压缩机或涡轮叶轮等应用设备上。这些特性例如在工业或航空应用中具有优势。高速运行要求转子坚固耐用，以承受高离心载荷，同时电磁性能也应达到可接受的水平。本研究针对一台12千瓦、24000转/分钟的电机，对三种轴向叠片各向异性同步磁阻转子结构的机械和电气性能进行了研究。轴向叠片转子的磁性层和非磁性层采用热等静压或真空钎焊的方式连接。结果表明，所有研究的转子结构均能实现足够均匀的结构和良好的电磁性能，并且适用于高速运行。

解读: 该轴向层压同步磁阻电机转子技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。高速电机的高功率密度特性可直接应用于PowerTitan储能系统的液冷泵、风机等辅助动力设备，通过优化转子材料与制造工艺提升系统能效比。在新能源汽车领域，该技术可用于优化电机驱动系统，轴向层压结构的机械强度验证为高转速工...