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一种用于集成双向电动汽车的孤岛微电网中弹性运行的新型构网型逆变器控制策略
A Novel Grid-Forming Inverter Control Strategy for Resilient Operations in an Islanded Microgrid With Bidirectional Electric Vehicle Integration
Karan Singh Joshal · Neeraj Gupta · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文对一个7母线孤岛微电网系统的设计、控制和性能评估进行了详细分析。该微电网系统有两个分布式能源（DER）单元，由配备电池储能系统（BESS）的太阳能光伏组成，同时还有一台柴油发电机（DIG）作为第三种能源。一辆电动汽车（EV）接入其中一条母线，可在电网到车辆（G2V）和车辆到电网（V2G）两种模式下运行。微电网的控制框架围绕连接到DER单元和DIG的三个形成电网的三相半桥逆变器展开。一种带有虚拟阻抗和前馈微分的改进下垂控制方法可减轻畸变、减少环流并改善暂态响应，从而提高稳定性和动态性能。逆变器...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型逆变器控制策略与我司在光储一体化及微电网解决方案方面的技术路线高度契合，具有重要的参考价值和应用潜力。 **核心技术价值方面**，论文采用的增强型下垂控制结合虚拟阻抗和前馈导数机制，能够有效抑制谐波畸变和环流问题，这直接呼应了我司PowerStack储...
电池储能系统利用策略研究以减少多台电弧炉运行引起的联络线非计划功率流动
Investigation of Battery Energy Storage Utilization Strategies for Reducing the Unscheduled Power Flows in the Interconnection Lines Caused by Multiple Electric Arc Furnace Operations
Erinç Altıntaş · Işık Çadırcı · Özgül Salor · M. Cengiz Taplamacıoğlu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文评估了利用电池储能系统（BESS）减少电网中多个电弧炉（EAF）运行在互联线路上造成的非计划功率流动的各种策略。研究使用了土耳其电网的数据，为该问题提出了切实可行的解决方案。土耳其电网通过三条超高压（EHV）输电线路与欧洲输电系统运营商网络（ENTSO - E）同步相连。由于存在大量直接由输电系统层面供电的间歇性负荷，如电弧炉，互联线路会出现非计划功率偏差，导致区域控制误差（ACE）性能下降。因此，输电系统运营商（TSO）在实施自动发电控制（AGC）时需要额外的自动频率恢复备用（aFRR）容...
解读: 该研究针对电弧炉等冲击性负荷引起的功率波动问题，与阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的应用场景高度契合。文中提出的基于预测的协同控制策略可直接应用于工业园区储能解决方案，优化ST储能系统的功率响应算法，提升对ms级功率波动的抑制能力。该技术对阳光电源构网型GFM控制策略具有...
电力系统中数据驱动型变流器动态建模应用综述
Applications of Data-Driven Dynamic Modeling of Power Converters in Power Systems: An Overview
Sunil Subedi · Yonghao Gui · Yaosuo Xue · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
基于电力电子变流器（PEC）的资源在电力系统中日益普及，因此迫切需要精确的动态模型来理解其在不同事件和控制策略下的动态特性。不准确的建模可能导致系统不稳定、成本增加和可靠性问题。预计在不久的将来，电力电子变流器的数量将不断增加，详细建模在计算和数学上变得复杂，需要强大的计算能力和特定供应商电力电子变流器的相关知识。为了克服这些挑战，数据驱动的机器学习/人工智能（ML/AI）方法被广泛应用，这些方法可以在有限的知识条件下跟踪处于各种运行模式的电力电子变流器的动态响应。这些模型可应用于保护、稳定性分...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于电力变换器数据驱动动态建模的综述论文揭示了新能源行业技术演进的关键趋势。随着光伏逆变器、储能变流器等电力电子设备在电网中的渗透率持续攀升，传统基于物理模型的建模方法正面临计算复杂度高、需要详尽厂商参数等瓶颈，这与阳光电源在全球部署的海量设备运维现状高度契合。 论文...
海水抽水系统中的高效能源管理：太阳能混合与储能需求优化
Efficient Energy Management in Seawater Pumping Systems: Solar Hybridization and Storage for Demand Optimization
Franco Cekalovic · Daniel Sbarbaro · Luis Moran · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本文研究了基于经济模型预测控制（EMPC）的需求侧管理（DSM）策略在优化海水抽水系统运行中的应用，重点关注太阳能与电池储能的整合。该研究同时考虑了实时电价（RTP）和最大需量（MD）两种电价类型。所提出的模型将蓄水池、光伏（PV）能源和电池相结合，以实现负荷转移和管理峰值需求。针对一个并网抽水系统分析了四种情景：利用蓄水池进行负荷转移；利用蓄水池和光伏能源进行负荷转移；利用蓄水池和储能设备进行负荷转移；利用蓄水池、储能设备和光伏能源进行负荷转移。对一个大型矿山供水泵站的模拟结果表明，通过利用蓄...
解读: 该EMPC需求侧管理技术对阳光电源光储一体化解决方案具有重要应用价值。研究中的动态调度策略可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制，通过经济模型预测实现储能系统充放电优化与光伏出力预测性调度。海水抽水场景的负荷时移优化思路可拓展至PowerTitan大型储能系统在工商业用户侧的削...
基于DDPG的风光储系统长期恢复过程协调控制策略
DDPG Based Coordinated Control Strategy of Wind-PV-Storage System for Long-Term Restoration Process
Yingshan Wang · Xueping Gu · Yansong Bai · Yihang Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
可再生能源（RESs）固有的随机波动给电力系统恢复阶段的稳定运行带来了巨大挑战。实施可再生能源协调控制策略对于确保安全高效的恢复至关重要。现有策略主要依靠储能源的调节能力来缓解可再生能源输出的波动性，却忽视了这些单元的主动支撑潜力。此外，恢复过程通常被划分为时间步长以制定宏观层面的恢复计划，但在每个时间步长内明显缺乏在线微观层面的控制策略。本文提出了一种基于深度确定性策略梯度（DDPG）算法的风光储系统长期恢复过程协调控制新策略。该策略将未来风速和辐照度数据纳入决策过程，能够适应频繁的天气变化，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于DDPG深度强化学习的风光储协调控制技术具有重要的战略价值。该研究突破了传统依赖储能被动调节的局限，强调可再生能源的主动支撑能力，这与我司"光储融合"产品战略高度契合。 **技术价值分析：**该论文提出的微观在线控制策略可直接应用于我司1500V光伏逆变器和Pow...
五桥臂单相无变压器统一电能质量调节器
Five-Leg Single-Phase Transformerless Unified Power Quality Conditioner
Jean Torelli Cardoso · Cursino Brandão Jacobina · Alan Santana Felinto · Maurício Beltrão de Rossiter Corrêa · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
本文提出了一种由三桥臂变流器和混合并联变流器组成的无变压器单相统一电能质量调节器（UPQC）。该系统可对电网电压的骤降和骤升进行补偿，同时保持电网侧高功率因数和低谐波含量。在额定工况和电网电压骤降期间，该系统以高调制指数运行。与传统的单相三桥臂UPQC相比，所提出的结构在所需半导体器件额定值、谐波畸变和功率损耗方面具有优势。本文给出了系统模型、一种基于载波的简化空间矢量脉宽调制方案、运行约束条件和整体控制策略。通过仿真和实验结果验证了所提出系统的可行性。
解读: 从阳光电源的业务角度分析，这项五桥臂单相无变压器统一电能质量调节器（UPQC）技术对我们在分布式光伏和储能系统领域具有重要的应用价值。该技术通过创新的三桥臂变流器与混合并联变流器组合，能够同步解决电网电压暂降/暂升补偿和谐波治理问题，这与我们光储一体化解决方案的核心需求高度契合。 从产品竞争力角度...
基于数据驱动的不同SPV阵列拓扑结构中电气故障对输出功率的全局敏感性分析
A Data-Driven Global Sensitivity Analysis of Output Power to Electrical Faults in Different SPV Array Topologies
Utkarsh Kumar · Sukumar Mishra · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
太阳能光伏（SPV）阵列会出现各种电气故障，如线间故障和接地故障。由于最大功率点跟踪控制以及相关的阻塞二极管和旁路二极管的存在，量化高阻抗阵列故障和低辐照条件下故障期间的功率注入具有挑战性。因此，对输出功率相对于随机SPV阵列故障进行全局灵敏度分析（GSA），对于为可再生能源集成电力系统制定高效的控制、运行和规划策略至关重要。为此，本文提出了一种基于多项式混沌克里金法的数据驱动方法用于全局灵敏度分析。对四种不同的先进SPV阵列拓扑结构，即串并联、全交叉互联、蜂窝状和桥联拓扑进行了分析，以找出在不...
解读: 该全局敏感性分析技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的智能诊断功能具有重要应用价值。研究揭示的阵列拓扑与故障类型耦合关系，可直接应用于iSolarCloud云平台的故障诊断算法优化，通过预先建立不同串并联配置下的故障特征库，提升高阻抗故障的早期识别准确率。方差分解法量化故障影响程度的思路，可集成到MPP...
并网逆变器跟网与构网控制之间无缝切换方法
Seamless Switching Method Between Grid-Following and Grid-Forming Control for Renewable Energy Conversion Systems
Xian Gao · Dao Zhou · Amjad Anvari-Moghaddam · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
与脱碳工作相一致，全球对风能和太阳能等可再生能源产生了广泛兴趣，这些能源通过并网逆变器接入电网。从传统的基于同步发电机的电力系统向基于电力电子设备的电力系统转变，由于可再生能源输出的随机性和间歇性，增加了系统的复杂性。因此，并网逆变器需要动态调整其控制策略，以应对外部电网条件的变化，并确保高可靠性。然而，这种转变可能会导致控制回路（如功率回路或电压回路）发生突变，进而引起电压和电流畸变，可能危及安全运行。为解决这一问题，本文提出了一种在并网模式下实现跟网（GFL）控制和构网（GFM）控制之间平滑...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GFL与GFM无缝切换技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏逆变器和储能变流器产品正面临电网形态转变带来的挑战——随着新能源渗透率提升，传统同步发电机占比下降，电网支撑能力减弱。该技术通过实现跟网型和构网型控制的动态切换，能够显著增强我们产品在弱电网环境下的适应性和稳定...
面向孤岛型网络化微电网频率恢复的数据驱动式网络韧性框架
A Data-Driven Cyber-Resilience Framework With Minimal Feature Learning for Frequency Restoration in Isolated Networked Microgrids
Subrata K. Sarker · Hamidreza Shafei · Li Li · M. J. Hossain 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种基于稀疏贝叶斯学习与序贯蒙特卡洛的数据驱动框架，用于孤岛型网络化微电网（INMG）上层控制层的网络攻击协同检测与缓解，实现快速频率恢复与经济运行。在MATLAB/OPAL-RT中验证了其对多通道攻击的强鲁棒性与实时性。
解读: 该框架高度契合阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统在微电网场景下的构网型（GFM）与智能协同控制需求，可增强ST系列PCS在通信受扰时的频率自主恢复能力。建议将该轻量化AI检测模块嵌入iSolarCloud平台边缘侧，提升光储柴氢多源混合微电网的网络韧性；尤其适用于海外离网项...
面向间歇性发电的灾后韧性信息物理配电网重构与动态组网微电网构建
Disaster-Resilient Cyber-Physical Distribution System Reconfiguration and Dynamic Networked Microgrid Formation Under Intermittent Generation
Md. Zahidul Islam · Yuzhang Lin · Vinod M. Vokkarane · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出信息物理协同重构（CPCR）框架，通过统一图模型刻画配电网与通信网双向依赖关系，结合图论路径优化与动态微电网形成策略，在自然灾害等极端事件后快速恢复关键负荷，兼顾通信时延、可再生能源波动及系统约束。
解读: 该研究高度契合阳光电源PowerTitan和ST系列PCS在极端场景下的构网型微电网自治运行需求，尤其支撑其iSolarCloud平台实现跨层协同恢复决策。建议将CPCR框架嵌入PowerTitan能量管理系统（EMS），强化其在离网/黑启动模式下对光伏+储能+负荷的动态拓扑重构能力；同时为组串式逆...
基于V2G提升网络化微电网韧性的分布式模型预测控制方法：采用非侵入式电池代理模型
Enhancing Resilience of Networked Microgrids Using V2G: A Distributed Model Predictive Control Approach With Non-Intrusive Battery Surrogate Model
Song Ke · Ruohan Guo · Weijie Mai · Shangyang He 等8人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种非侵入式电池代理模型（NBSM），结合分布式模型预测控制（DMPC），实现对电动汽车电池状态的实时估计与V2G响应精准调控，显著提升网络化微电网频率韧性，降低功率跟踪误差至10%以内，并在仿真中改善频率最低点11.2%。
解读: 该研究提出的NBSM+DMPC框架可直接赋能阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统在微电网场景下的V2G协同调控能力，增强其在黑启动、故障恢复及动态调频中的响应精度与鲁棒性。建议将NBSM嵌入iSolarCloud平台V2G调度模块，与组串式逆变器+户用储能系统联动，构建光储充一体化韧...
面向约束RoCoF的弹性隐私保护协同控制在信息物理微电网中的应用
Resilient Privacy-Preserving Cooperative Control for Constrained RoCoF in Cyber-Physical Microgrids
Jingang Lai · Chang Yu · Zhigang Zeng · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种弹性分布式控制策略，兼顾频率动态约束（RoCoF与偏差限值）与通信中敏感数据（频率/功率）的隐私保护。通过饱和归一化机制实现数据掩蔽，并基于稳定性条件设计增益选择算法。在IEEE标准微网系统上验证了其在动态扰动下兼顾安全、隐私与暂态性能的有效性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan大型储能系统的微电网级协同控制具有直接参考价值，尤其适用于含高比例新能源的构网型微网场景。其约束驱动的RoCoF控制可增强组串式逆变器与PCS在弱电网下的惯量响应鲁棒性；隐私保护机制有助于iSolarCloud平台在多主体（源-网-荷...
面向预设性能保证的直流微电网集群去中心化-分布式二级控制
Decentralized-Distributed Secondary Control for DC Microgrid Clusters With Pre-Defined Performance Guaranteed
Dan Zhou · Wenting Wang · Qinran Zhu · Xuan Ye 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对直流微电网集群二级控制中分布式策略通信开销大、易受网络攻击，而纯去中心化策略缺乏协同精度的问题，本文提出融合二者优势的新控制框架，并设计瞬态性能可保证控制器，确保电压快速收敛且电流分配误差可控。理论分析完备，实时仿真验证了其有效性与优越性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan光储一体化系统在多机直流微网集群场景下的协同控制具有直接参考价值。其预设性能保证机制可提升PCS在离网/弱网模式下直流母线电压动态响应与多机均流精度，增强系统黑启动与调峰调频鲁棒性。建议在iSolarCloud平台中集成该类自适应二级...
基于投影的网络化微电网分布式双层电压控制
Projection-Based Distributed Double-Layer Voltage Control of Networked Microgrids
Congyue Zhang · Xiaobo Dou · Jianfeng Zhao · Qinran Hu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对网络化微电网中长距离线路和可再生能源波动引发的节点电压越限问题，本文提出一种基于投影算子的分布式双层电压控制方法，通过共识参考计算与安全边界投影实现快速越限抑制，并构建物理意义明确的独立微电网模型，采用Lyapunov法证明稳定性，经MATLAB/Simulink与HIL实验验证。
解读: 该研究提出的投影式分布式双层电压控制算法，可直接赋能阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）在多微电网互联场景下的协同电压调节能力，尤其适用于光储混合微电网集群的动态无功支撑与电压安全边界自适应保护。建议在iSolarCloud智能平台中集成该算法模块，提升组串式逆变器与PCS在弱...
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