Minyang Wang · Yuxin Yang · Yuchen Zhang · Mir Nahidual Ambia 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

可再生能源的广泛整合增加了基于逆变器的发电，削弱了电网强度和惯性，给电力系统稳定性带来了挑战。为解决这些问题，虚拟同步发电机（VSG）控制作为一种现代电网形成（GFM）技术应运而生，它能够自主提供有功和无功功率，以支撑电网频率和电压。然而，当VSG逆变器在强电网条件下运行时，在固定参数设置下可能会出现功率振荡，使电网难以达到稳定状态。在这种情况下，基于频率变化率（RoCoF）的传统稳定性分析是不够的，需要基于系统阻抗变化的先进分析方法并进一步改进。本文提出了一种精确的VSG逆变器小信号模型以及一...

解读: 该电网阻抗自适应VSG控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过精确小信号建模实时识别电网阻抗变化，可显著提升弱电网环境下储能系统的构网型GFM控制性能。该自适应调节机制能够动态优化虚拟惯性和阻尼参数，增强系统在电网阻抗波动时的稳定裕度，特别适用于高...

Jianzhou Feng · Zechun Hu · Xiaoyu Duan · Shaorong Cai 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

随着可再生能源（RE）广泛接入电力系统，其固有的波动性给电力和能量的时空平衡带来了巨大挑战。负荷侧柔性资源（FRs）与电池储能系统（ESSs）能够为日内发电与负荷需求的平衡做出重要贡献。另一方面，抽水蓄能、氢储能、压缩空气储能等具有较长放电时长的储能系统能够平衡日间甚至月间的电力供需。为在规划阶段考虑多种柔性资源和储能系统的互补特性，本文首先构建了联合规划模型。考虑到在周期性决策过程后，不确定信息会逐步显现，该规划模型被表述为一个多阶段随机规划问题（MSSP），即决策仅依据当前阶段可获取的信息依...

解读: 该多阶段DRO-SDDP规划方法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的容量配置优化具有重要应用价值。通过分布鲁棒优化处理可再生能源不确定性，可指导阳光电源在大型储能项目中实现多类型储能（电化学+飞轮）的协同配置，优化功率型与能量型储能比例。该方法的多阶段决策框架可集成至iSol...

Deepak Kumar · G. Lloyds Raja · Mohamed Alkhatib · Akash Kumar Deep 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

将可再生能源（RESs）和储能系统（ESSs）集成到现代电力系统网络中时出现的通信死区时间（CDT），在处理频率和联络线功率偏差时，可能会导致系统不稳定、相位滞后以及校正动作迟缓。为补偿通信死区时间，针对集成了可再生能源、电池储能系统、飞轮储能系统和超级电容器的双区域火力发电系统（TPS），解析设计了一种基于史密斯预估器的分数阶比例 - 积分 - 微分加积分（FPIDI）控制器。该FPIDI控制器采用改进的内模控制（IMC）理论进行设计，该理论基于火力发电系统的频率重定位分数阶模型。这种改进的内...

解读: 从阳光电源储能系统和新能源并网解决方案的业务视角来看，本论文提出的Smith预测器结合分数阶控制策略具有重要的工程应用价值。随着公司储能业务规模的快速扩张，大规模储能系统与火电机组协同参与电网频率调节已成为新型电力系统的重要应用场景，而通信延迟导致的控制滞后问题正是制约系统响应性能的关键瓶颈。 该...

Andrea Volpini · Salvatore R. Di Salvo · Giulia Tresca · Riccardo Leuzzi 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

随着可再生能源与电网的融合程度不断提高，储能系统对于电网的稳定性和调节变得至关重要。因此，专用的两级交直流转换器对于将电池集成到电网基础设施中必不可少。这些转换器通常采用单相或三相逆变器与双有源桥（DAB）以背靠背的配置组合，从而确保高效率和电气隔离。此类转换器的传统控制方案包括两个独立的基于比例积分（PI）的控制回路，每个阶段各一个。本文针对两级交直流转换器提出了一种基于调制模型预测控制（MMPC）算法的新型控制策略。所提出的方法利用单一的成本函数优化程序同时控制网侧和电池侧阶段，简化了控制架...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于调制模型预测控制（MMPC）的双级AC-DC变换器技术具有显著的战略价值。该技术针对钒液流电池储能系统的并网应用，与我司在大型储能领域的业务布局高度契合。 **核心技术价值**：论文提出的统一控制策略突破了传统双PI控制环路的架构限制，通过单一成本函数同时优...

Ildar A. Sultanguzin · Vladislav Y. Chaikin · Tserendorj Tsetsgee · Yuri V. Yavorovsky 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本研究对用于为节能住宅供暖的地下热能储存（TES）系统的季节循环进行了实验研究。该分析基于实验连续两年的测量数据。可再生能源可持续发展的关键因素在于通过解决太阳能活动的季节性和不稳定性问题，提高太阳能热能的利用效率。根据研究工作的结果，对住宅系统热能的产生和消耗监测结果进行了分析。通过使用热泵（HP）、热能储存系统（TES）和太阳能集热器（SC），住宅供暖和生活热水供应的电能消耗从 2021 年的 5180 千瓦时降至 2023 年的 3050 千瓦时，降幅达 41%。将热能储存系统（TES）和...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于季节性地下热储能系统的研究为我们的综合能源解决方案提供了重要的技术参考价值。该研究实现了从2021年到2023年供暖和热水供应能耗降低41%，并最终达成净零碳排放，充分验证了多能互补系统的可行性。 该项目的技术架构与阳光电源的业务布局高度契合。研究中光伏系统、热泵...

Shaohua Zhang · Xian Wang · Ziyan Zhang · Jingjie Ma 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

风力和光伏等可再生能源生产商正越来越多地参与电力市场。然而，可再生能源的严重不确定性会导致显著的投标偏差，影响其在市场中的竞争力。在此背景下，与共享储能系统（SESS）合作对于可再生能源发电商解决这一问题具有巨大潜力。本研究提出了一种新颖的市场框架，其中包括一个由风力和光伏发电商与共享储能系统合作形成的合作式混合资源联盟（HRC），该联盟在日前市场中与火力发电商展开竞争。通过允许联盟内部进行电力共享，并使共享储能系统能够减轻投标偏差并利用市场套利，该市场框架显著提高了储能的利用率。基于此市场框架...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究提出的"可再生能源与共享储能协同市场框架"具有重要战略价值，与公司"光储融合"解决方案高度契合。 该框架的核心创新在于构建风光储混合资源联盟参与日前市场竞价，通过共享储能系统（SESS）平抑可再生能源出力波动，同时实现市场套利。这与阳光电源当前推广的"1+X"模块...

Joaquim Monteiro · V. Fernão Pires · Armando Cordeiro · José Fernando Silva 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

风能和太阳能等可再生能源在降低电力系统碳排放方面发挥了重要作用。然而，当这些能源接入低压电网时，由于大量单相负载的存在，可能会出现一些问题。这种情况常常导致负载不平衡，进而可能增加损耗，甚至导致某一相出现欠压或过压现象。在孤立微电网的背景下，这一问题尤为关键。因此，本文提出了一种基于双三相四桥臂多电平逆变器的新型光伏并网发电储能控制系统。这种功率变换器拓扑结构由两个四桥臂两电平三相逆变器组成，它将两个光伏阵列连接到一个四线三相变压器，该变压器再接入电网。这种配置旨在将光伏产生的电力注入低压（LV...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双三相四桥臂多电平逆变器技术及其反步预测控制方法，为解决低压配电网不平衡负载问题提供了创新路径，与公司在分布式光伏和储能系统领域的战略布局高度契合。 该技术的核心价值在于通过四线制拓扑结构实现对单相不平衡负载的有效支撑，这在农村电网、海岛微网等应用场景中具有显...

Liza Debbarma · Sanjoy Debbarma · Kingshuk Roy · Siddhartha Deb Roy 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

在可再生能源和以逆变器为主导的电力系统中管理频率安全已成为一个紧迫的问题。此外，同步机组的退役导致调节市场中备用容量的可用性降低。本文提出了一个将实时能源市场（RTEM）与集中式自动发电控制（AGC）相协调的新型框架，以在配电网层面存在点对点（P2P）能源交易的情况下提升电网动态性能。假设实时能源市场作为一个每五分钟进行一次调度的离散自动发电控制系统运行。为了将点对点交易整合到微电网（MG）中以提供频率支持，本文开发了一个用户 - 产消者合同参与矩阵（CPCPM），其中该矩阵的元素代表产消者和消...

解读: 从阳光电源的业务视角看，这项研究针对新能源并网系统的频率安全问题提出了创新性解决方案，与我司在光伏逆变器、储能系统及微电网领域的核心业务高度契合。 该论文提出的实时能源市场（RTEM）与自动发电控制（AGC）协调框架，为我司储能变流器和光伏逆变器产品的功能升级指明了方向。特别是其引入的点对点（P2...

Yanda Huo · Jiahui Yang · Jiahui Qu · Chao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

随着储能系统（ESS）的发展，在新型电力系统中集成混合储能系统（HESS）有助于缓解可再生能源（RES）高渗透率带来的不确定性和灵活性不足问题。然而，混合储能系统的多时间尺度耦合特性给传统规划方法的建模过程带来了挑战。为提高规划模型的适用性，本文提出一种运行与规划阶段解耦的轻量级数据驱动规划方法。首先，基于生产模拟对混合储能系统在新型电力系统中的需求函数进行量化。其次，建立图形化模型来描述混合储能系统的多时间尺度特性。然后，考虑投资成本，提出一种轻量级数据驱动规划模型，对包括能量型储能系统和功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的轻量化数据驱动混合储能系统规划方法具有重要的战略价值。该方法通过解耦运行与规划阶段，有效解决了多时间尺度耦合特性带来的建模难题，这与我们在储能系统集成方面的技术痛点高度契合。 论文核心价值在于将能量型储能与功率型储能进行协同优化配置。对于阳光电源而言，这意味...

Ashish Prajesh · Prerna Jain · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

太阳能的精确预测对光伏电站至关重要，有助于其提前参与能源拍卖并进行具有成本效益的资源规划。由于太阳辐照度具有间歇性，统计模型往往效果不佳，而机器学习模型在更准确的预测方面具有优势。本文介绍了一种集成学习方法——轻量级梯度提升机模型（LightGBM），该模型不仅计算时间更短，还能提升预测性能。为避免过拟合问题，采用了一种两阶段降维方法，即先使用互信息作为基于过滤的特征选择方法，再使用自编码器作为基于深度神经网络的特征提取方法，以确定最优特征。此外，对于所获得的最优特征中存在的异常值，采用随机森林...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于HBA-LightGBM的太阳能辐照度预测技术具有重要的应用价值。精准的辐照度预测直接关系到光伏电站的发电功率预测准确性，这对我们的智慧能源管理系统、储能系统容量配置以及参与电力现货市场交易至关重要。 该技术的核心优势在于三个方面：首先，LightGBM模型的计算...

José Manuel Guerrero · Aitor Blázquez-Campanón · Salvatore D'Arco · Miguel Jiménez Carrizosa 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

高效输电系统的需求、可再生能源发电的兴起以及电池储能系统的发展推动了模块化多电平换流器（MMC）的应用，与传统换流器相比，MMC具有更优的性能。然而，MMC电气故障的诊断更具挑战性，因为故障回路涉及更多的元件。特别是，接地故障（GF）是电力系统中最常见的故障类型，但对于交直流换流器而言，接地故障诊断尚未得到广泛研究，大多数工业继电器在这种情况下会失效。本文提出了一种基于在直流中点或交流中性点设置高值接地电阻的MMC接地故障定位方法。通过测量接地电阻两端的电压并进行频率分析，可以准确地确定故障位置...

解读: 该MMC接地故障定位与严重程度估计技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。MMC拓扑在大容量储能PCS中广泛应用，但接地故障易导致子模块电容过压、桥臂电流不平衡等问题。该方法通过桥臂电流与子模块电压暂态特征提取实现故障精确定位，可集成至阳光电源iSolar...

Li Wang · Jui-Tse Lai · Ting-You Li · Ching-Chung Tseng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

由于风力发电厂或太阳能发电厂等可再生能源（RES）具有间歇性，将这些可再生能源接入电力系统会导致系统不稳定，影响电力系统的质量和稳定性。为解决这一问题，人们提出了各种用于补偿功率波动的储能系统（ESS），以及用于控制电压幅值和有功/无功功率注入的不同灵活交流输电系统（FACTS），以提高所接入电力系统的稳定性。需要运用合适的控制理论为储能系统或柔性交流输电装置设计一些有效的附加阻尼控制器（SDC），以实现提高稳定性的目标。本文提出将静止同步补偿器（STATCOM）与基于钒氧化还原液流电池（VRF...

解读: 该STATCOM+VRFB协同抑制次同步振荡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的有功无功协同调节策略可直接应用于阳光电源储能PCS的控制算法优化，增强系统阻尼特性，提升新能源并网稳定性。特别是在海上风电+火电混合场景下，ST储能系统可通过快速...

Dongyang Sun · Jun Cao · Zijie Qian · Lu Gao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

随着可再生能源渗透率的提高，并网系统中次同步振荡（SSO）的风险上升，其成因也日益复杂。当发生次同步振荡时，迫切需要一种有效的抑制策略来维持风电场中双馈感应发电机（DFIG）的输出功率稳定。本文首先研究了英国霍恩西海上风电场的次同步振荡案例，分析了电压振荡对输出功率波动的影响，并指出在电压型次同步振荡下仅抑制电流振荡的局限性。为了在次同步振荡特性变化的情况下提高双馈感应发电机输出功率的稳定性，提出了一种将直接功率控制与增强型线性自抗扰控制（ELADRC）相结合的抑制策略。最后，利用仿真模型和实验...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对双馈风电机组次同步振荡（SSO）抑制的研究具有重要的技术借鉴价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网稳定性问题日益凸显，这不仅是风电领域面临的挑战，也是光伏、储能系统并网运行中的共性难题。 论文提出的基于直接功率控制与增强线性自抗扰控制（ELADRC）的功率稳定策略...

Xiaodong Liang · Muhammad Talha · Jason Pannell · Hanguang Su 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

摘要：随着可再生能源在配电网中渗透率的不断提高，微电网成为电网现代化的基本组成部分。可再生分布式发电（DG）单元通过配备先进控制方案的接口逆变器接入微电网，这些逆变器在微电网运行中起着至关重要的作用。然而，分布式发电接口逆变器可能会因各种故障而失效。本文利用实验室中的 Opal - RT 实时模拟器测试平台，对一台 2 千瓦的三相两电平传统电压源逆变器（VSI）进行了开关管开路故障的实验研究。在健康状态以及 21 种单开关管和多开关管开路故障条件下，分别实施了三种电网形成逆变器控制方案（下垂控制...

解读: 该实时仿真研究方法对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的可靠性优化具有重要价值。基于OPAL-RT的硬件在环测试可有效验证我司产品在开路故障工况下的响应特性,为iSolarCloud平台的故障诊断算法提供优化依据。该方法可应用于SG350HX等大功率组串式逆变器的开关器件可靠性验证,以...

Mahbubur Rahman Kiran · Md. Rabiul Islam · Kashem M. Muttaqi · Danny Sutanto · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

先进磁性材料被广泛用于电力转换系统中高功率、高频磁链（HFML）的设计与开发。多绕组高频磁链（MWHFML）在并网可再生能源系统（RES）中的应用日益广泛。一项研究表明，大多数高频磁链拓扑采用非交错绕组和单磁导率磁芯。因此，磁芯中的磁通量分布不均，导致靠近导体的磁性材料比远离导体的磁性材料更早饱和。本文对一种用于功率变换器的 25 千瓦、20 千赫兹多绕组高频磁链进行了数学建模与设计，该设计考虑了多磁导率磁芯和交错绕组拓扑。采用纳米晶 1K101、1K107B 和 Metglas 2605SA1...

解读: 该多渗透性交错高频磁链技术对阳光电源储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。通过先进软磁材料与创新磁结构设计，可显著提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率密度，优化高频变压器性能。特别是在PowerTitan大型储能系统中，该技术有助于实现MHz级开关频率下的高效电能转换，降低系统体...

Gioacchino Tricarico · Francisco Gonzalez-Longatt · Francesca Marasciuolo · Oleksandra Ishchenko 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

可再生能源（RESs）的兴起和负荷需求的增长意味着需要研究合适的解决方案来改善输电系统的运行。电池技术的加速发展使得人们对安装电池储能系统（BESSs）为输电网络提供不同的电网支持服务越发关注。在此背景下，本文提出了一种在输电系统中确定电池储能系统容量和选址的方法，以应对可再生能源与负荷不匹配的问题。该方法包括使用层次分析法对一组候选母线进行排序，并通过时间序列承载能力分析来确定每个节点处电池储能系统的最大容量。此外，还通过集中控制策略评估了电池储能系统运行的潜在收益以及网络效益。该方法在改进版...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项关于输电网储能系统优化配置的研究具有重要的工程应用价值。论文提出的层次分析法（AHP）与时序承载力分析相结合的方法论，为解决可再生能源发电预测偏差与负荷需求不匹配这一核心痛点提供了系统性解决方案，这与我司PowerTitan系列储能产品在电网侧的应用场景高度契合。...

Wanbin Liu · Shunjiang Lin · Yuerong Yang · Ziqing Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

在可再生能源电站（RESs）高渗透率的交直流电力系统中，注入母线的功率具有高度随机波动性，这给确保系统具备足够的静态电压稳定裕度（SVSM）带来了巨大挑战。本文考虑了可再生能源输出的不确定性以及直流换流站控制模式随负荷增长而切换的影响，提出了一种交直流电力系统的最优静态电压稳定裕度提升控制模型。在该模型中，通过调节发电机的功率输出和端电压以及直流换流站多种控制模式的参数，提升了可再生能源功率不确定情况下系统的静态电压稳定裕度。通过提出三角凸包松弛法，并利用不确定性感知模型（UaM）方法和内层优化...

解读: 该交直流系统电压稳定性优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究中的直流换流站控制模式动态切换机制可直接应用于储能变流器的GFM/GFL混合控制策略，提升构网型与跟网型模式切换的平滑性。所提出的无功补偿协调优化方法可增强储能系统在高比例新能源场景下的...

Zihan Wang · Gengyin Li · Ziyang Huang · Xiaonan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

随着波动性可再生能源发电（REGs）的高比例接入，振荡现象在全球范围内频繁出现。与传统电力系统中的低频振荡不同，以可再生能源为主导的电力系统中的振荡频率更高，涉及更多非线性因素，严重威胁着系统的稳定运行。振荡稳定控制设计的主要技术挑战在于以可再生能源为主导的电力系统具有非线性、复杂性，且难以获取其模型。为应对这一范式转变，本文提出了一种基于柯普曼算子（KO）的物理信息驱动的数据驱动振荡稳定控制（PDOS）策略，该策略具有强可解释性和高计算效率的优点。首先，基于柯普曼算子实现了非线性动态的全局线性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Koopman算子的物理信息驱动振荡稳定技术具有重要的战略价值。随着全球新能源渗透率持续攀升，我们在实际项目中已观察到高频振荡问题日益突出，这与传统电力系统的低频振荡特性存在本质差异，对我们的光伏逆变器和储能系统控制策略提出了新挑战。 该技术的核心价值在于通过Ko...

Lizhi Zhang · Hui Zhang · Fan Li · Bo Sun · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

将沼气、太阳能和风能结合的综合能源系统（IESs）在有效利用可再生能源方面显示出巨大潜力，这对实现碳中和至关重要。其能源和经济性能的提升依赖于优化设计方法，该方法需要考虑容量与运行的联合优化，以及沼气生产、能源转换、存储和需求之间的协同作用。因此，本研究提出了一种沼气 - 太阳能 - 风能综合能源系统的双层优化设计方法。首先，建立了㶲枢纽模型，以准确描述能源转换过程中能量数量和质量的变化。然后，将综合能源系统的容量与运行联合优化问题构建为一个双层迭代模型，并采用基于多属性加权的全时间序列聚类方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的双层优化设计方法对我们在综合能源系统领域的战略布局具有重要参考价值。该研究通过建立火用枢纽模型，不仅关注能量数量的平衡，更深入到能量品质的分析层面，这与我们在多能互补系统中追求的高效转换目标高度契合。 论文的核心价值在于其系统性的优化框架：上层优化确定光伏、...

Sheikh T. Meraj · Samson S. Yu · Kamrul Hasan · Hieu M. Trinh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

扩大使用带有并网逆变器的分布式可再生能源（DERS）的需求凸显了锁相环（PLL）控制器在快速准确获取电网电压相角方面的关键作用，尤其是在电网异常条件下。频率自适应锁相环因其计算负担小、相角检测速度快以及在额定电网频率下出色的谐波抑制能力而受到广泛关注。遗憾的是，由于在异常频率下会出现频谱泄漏，传统的频率自适应锁相环在幅值和相角估计方面都存在误差。为解决这一问题，本研究提出了一种先进的频率自适应锁相环（AFA - PLL），它可以在电网频率异常或存在谐波的情况下工作，并通过采用可变窗口长度相位检测...

解读: 该频率自适应PLL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。在弱电网和高渗透率场景下，该技术可显著提升PowerTitan储能系统在电网不平衡、频率波动时的同步精度与动态响应速度。其频率反馈补偿机制与改进滤波结构可直接应用于构网型GFM控制策略优化，增强系统在谐波干扰下的...