找到 13 条结果 · IEEE Transactions on Industry Applications
基于分布式协同控制的多并网型电池储能系统稳定性分析
Stability Analysis of Multiple Grid-Connected Battery Energy Storage Systems with A Distributed Cooperative Control
Yin Chen · Yuntao Chen · Wentian Li · Xia Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
电池储能系统（BESS）在可再生能源整合中发挥着至关重要的作用，它能够平衡供需、提供调频服务并支持电压稳定。然而，对于多个并网的电池储能系统而言，传统的功率控制方法往往侧重于单个电池储能系统的动态特性，而常常忽略了各电池储能系统之间的相互作用。这导致在暂态事件期间出现功率容量闲置和响应时间迟缓的问题。为解决这些问题，有人提出了一种基于一致性算法的分布式协同控制策略，以提高整个系统的响应速度，并根据荷电状态（SOC）确保稳态功率分配。然而，很少有研究人员对分布式控制方案下多个电池储能系统进行稳定性...
解读: 该分布式协同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。研究中的小信号稳定性分析方法可直接应用于多台ST储能变流器并网场景，优化控制器参数设计以抑制低频振荡。分布式协同控制策略与阳光电源现有的构网型GFM控制技术高度契合，可增强多机并联系统的阻尼特性和鲁棒...
一种用于中压电力牵引驱动的100 kHz内并联Si+SiC混合多电平变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kHz Inner-Paralleled Si+SiC Hybrid Multilevel Converter for Medium-Voltage Electric Traction Drives
Feng Guo · Fei Diao · Zhuxuan Ma · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文针对 3 kV 直流母线的电力牵引驱动系统，设计并开发了一种新型的带有内部并联（IP）半桥（HB）的中压（MV）混合式多电平逆变器。在该提出的混合式拓扑结构中，每相由一个有源中性点钳位（ANPC）三电平（3 - L）单元和一个 IP 单元组成，其中 ANPC 三电平单元采用工作在基频的 3.3 kV 硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT），而 IP 单元采用定制的 3.3 kV H 桥碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），工作频率为 50 kHz。通过线...
解读: 该100kHz Si+SiC混合多电平技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车业务中，可直接应用于电机驱动系统，高频运行特性能显著提升功率密度，降低车载系统体积重量。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，内并联混合拓扑可优化现有三电平方案，通过Si/SiC器件协同工作实现开关损耗与成...
考虑多尺度储能需求的电氢储能系统优化配置：一种双层多步方法
Optimal Sizing of Electric-Hydrogen Energy Storage with Consideration of Multi-scale Energy Storage Requirements: A Two-layer Multi-step Approach
Zihan Sun · Jian Chen · Yang Chen · Wen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
与可再生能源集成的电氢耦合系统（EHCSs）在提供清洁能源方面具有显著优势，但在不同时间尺度上面临供需不平衡问题。本文提出了一种用于电氢储能的两层多步优化定容框架，以满足多尺度储能需求。第一步为优化定容层，通过遗传粒子群优化算法（GPSO）确定初始储能容量和聚类数量。第二步为运行层，在年度尺度上对长时储氢进行优化，以最小化不平衡风险并确定每日净氢能。将第二步得到的每日净氢能与原始可再生能源和负荷数据一起，采用基于优化的时间序列方法，并结合验证和补充技术，生成短时典型场景。最后一步是基于这些典型日...
解读: 该双层多步优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统和光储一体化解决方案具有重要应用价值。研究提出的多尺度储能需求分析框架，可直接应用于ST系列储能变流器与电解制氢系统的容量配置优化，通过上层经济性优化与下层时序运行验证的迭代机制，能够精准匹配不同时间尺度的功率波动需求。该方法可集成到iSola...
基于光伏过度配置和电池储能的中国东北地区企业级太阳能功率预测
Firm Solar Power Forecasting With Photovoltaic Overbuilding and Battery Storage in Northeastern China
Qi Gao · Dazhi Yang · Guoming Yang · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
由于太阳辐照度具有间歇性和多变性，光伏发电伴随着高度的不确定性，使其不可调度。为克服这一固有局限，本研究首先考虑采用物理模型链，以提高从天气预报到光伏发电功率预测的转换精度。然后，结合电池储能与新颖的超量建设及主动限电策略，开发出一种可靠（即无误差）的功率预测方法，从原理上讲，该方法可向电网输送有效可调度的太阳能电力。从优化角度出发，引入可靠预测溢价作为目标函数，以衡量实现可靠预测所需的额外成本。利用中国东北地区所有主要城市的相关数据进行了案例研究。研究发现，在中国东北地区，可靠预测溢价范围为1...
解读: 该研究的光伏过配置与储能协同优化技术对阳光电源ST系列储能系统和SG系列逆变器具有重要应用价值。针对东北地区高纬度、冬季辐照弱的特点，研究提出的容量配比优化方法可直接应用于PowerTitan储能系统的容量设计，通过动态调度策略平抑功率波动，提升电网友好性。该技术可增强iSolarCloud平台的功...
基于动态规划的重力储能系统质量块堆叠最小能耗方法
Dynamic Programming-Based Mass Block Stacking Method of Gravity Energy Storage System for Minimum Energy Consumption
Zufan Wang · Gaoyun Wu · Youkang Zhang · Tian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
堆叠质量块（MB）是维持重力储能系统（GESS）运行的关键过程，该过程中的能耗直接影响综合效率。目前，基于轨道的质量块堆叠结构在承载能力和稳定性方面具有显著优势。然而，在重力储能系统的应用中，实现最低能耗仍是一项挑战。本研究首先针对给定用电条件（GEC）建立了一个完整堆叠过程的能耗模型。为实现最低能耗的目标，提出了一种基于动态规划的质量块最优数量和位置的堆叠方法。此外，还针对额外用电条件（AEC）引入了旁路结构及相关堆叠策略。其次，针对一个 5 兆瓦/20 兆瓦时的重力储能系统，设计了比例为 8...
解读: 该重力储能系统优化技术为阳光电源储能产品线提供新型储能方案参考价值。虽然阳光电源主营电化学储能系统（PowerTitan系列），但动态规划优化思路可借鉴至ST储能变流器的能量管理策略：1）多电池簇充放电路径优化，降低系统内部能耗；2）ESS集成方案中的模块化调度策略，通过动态规划实现最优功率分配；3...
基于改进型E类谐振拓扑并集成可控可变电感与阶梯磁芯收发耦合器的固定频率单级无线电机驱动器
A Fixed-Frequency Single-Stage Wireless Motor Driver Utilizing a Modified Class-E Resonant Topology With a Controlled Variable Inductor and Stepped-Core Tx/Rx Couplers
Ching-Ming Lai · De-Tai Lin · Hao-En Liu · Tomokazu Mishima 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文提出一种基于改进型E类谐振拓扑的单级无线电机驱动器（WMD），用于直流电机控制。通过引入有源钳位电路与高阶谐波抑制电路，提升了开关器件可靠性并优化了功率传输效率。在谐振腔中集成可变电感模块与阶梯磁芯发射/接收耦合器，实现了在线圈失配条件下保持高效率的固定频率运行。文章涵盖系统架构、电路工作模态、稳态分析及磁性元件设计。实验构建了180 W的WMD样机，验证了理论分析，谐振腔效率提升达4.79%，系统最高效率达89.72%。
解读: 该固定频率单级无线电机驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。改进型E类谐振拓扑结合有源钳位电路可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩开发，89.72%的系统效率与4.79%的谐振腔效率提升为ST储能变流器的软开关设计提供参考。可变电感模块实现线圈失配下的固定频率运行，可优化充电桩在不...
基于并联变换器单元的宽输出降压无桥PFC变换器用于BLDC电机
Parallel Converter Cell-Based Step-Down Bridgeless PFC Converters With Wide Output for BLDC Motor
Zhengge Chen · Jin Qi · Xu Chen · Jianping Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：无刷直流（BLDC）电机通常由电压源逆变器（VSI）驱动，为实现高功率因数（PF），该逆变器可由交 - 直流降压功率因数校正（PFC）转换器供电。然而，现有技术中的无桥降压 PFC 转换器由于存在输入电流死区，功率因数较差。因此，本文通过将降压和降压 - 升压转换器单元并联，提出了一种新型降压无桥 PFC 拓扑。由于采用了并联结构，降压 - 升压操作可消除输入电流死区，从而在较宽的输出电压范围内实现高功率因数。本文介绍了所提拓扑的工作模式，随后分析了输入电流和功率处理情况。还给出了电感器的...
解读: 该并联单元降压无桥PFC技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的宽输出范围、无桥拓扑消除整流损耗的方案，可应用于车载OBC充电机前级AC-DC整流环节，提升功率密度与效率。并联单元架构的低纹波特性契合电机驱动对直流母线质量的要求，可优化阳光电源电机控制器设计。此外，该无桥PFC拓扑...
提高电磁暂态仿真中插值算法精度：基于帕德逼近与开关定理的方法
Improving Accuracy of Interpolation Algorithm in EMT Simulation: A Padé Approximation and Switching Theorem Based Approach
Yang Cao · Wei Gu · Mingwang Xu · Fei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
随着可再生能源和电力电子设备在电力系统中日益普及，电力系统的特性如今由电力电子技术所塑造，这给电磁暂态（EMT）仿真中使用的加速算法带来了新的挑战。在此背景下，本文提炼了插值算法的五个关键技术要点，并提出了一种改进的插值算法。具体而言，采用帕德近似并将其与数值积分方法相结合，建立离散模型以提高精度和稳定性。利用开关定理进行重新初始化，这进一步降低了开关误差，并能更真实地反映开关暂态过程。此外，通过李雅普诺夫稳定性分析从理论上证明了该算法的稳定性。使用改进的插值算法，能够在保持高仿真效率和稳定性的...
解读: 该EMT仿真插值算法对阳光电源电力电子产品开发具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器设计阶段，高精度EMT仿真可准确预测高频开关暂态、谐波特性及并网交互行为，优化SiC/GaN器件开关策略与死区时间设计。对于构网型GFM控制器开发，精确的暂态仿真能验证虚拟惯量响应与故障穿越性能。在电动汽车O...
基于增量贝叶斯随机配置网络的漂移环境概率风力预测
Probabilistic Wind Power Prediction Using Incremental Bayesian Stochastic Configuration Network Under Concept Drift Environment
Jizhong Zhu · Le Zhang · Di Zhang · Yixi Chen · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
传统数据驱动的概率风力预测方法通常假设外部环境静态不变，而实际工业数据常受概念漂移影响，导致模型性能下降。为此，本文提出一种增量贝叶斯随机配置网络方法。该方法利用无需迭代的轻量级随机权值神经网络SCN建模变量与目标间的潜在关系，并结合贝叶斯推断更新输出层参数，构建概率预测模型BSCN。通过最大均值差异与连续排序概率评分检测虚拟与真实漂移，以真实漂移触发BSCN的增量学习，并设计特定更新策略实现模型自适应。实验表明，该方法在动态漂移环境中能持续学习新模式且不遗忘旧知识，显著提升预测精度。
解读: 该增量贝叶斯预测方法对阳光电源风电和储能产品线具有重要应用价值。首先可用于ST系列储能变流器的功率预测与调度优化，提升储能系统对风电波动的平抑效果。其次可集成到iSolarCloud平台，通过实时漂移检测和自适应学习提高风电场发电预测准确度，优化PowerTitan储能系统的调度策略。该方法的轻量级...
储能集成配电网在双向功率流动模式下的协调电压调节策略
Coordinated Voltage Regulation Strategy for an Energy Storage Integrated Distribution Network in Bidirectional Power Flow Mode
Xinjie Huang · Sidun Fang · Tao Niu · Guanhong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月
可再生能源（RESs）在配电网（DNs）中的高渗透率导致输电网（TNs）与配电网之间频繁进行功率交换，使电压控制变得更加困难。为解决这一问题，本文提出了一种针对不同可再生能源渗透率水平的协调电压调节策略。首先，建立了双向变压器模型，用于量化在面对双向潮流时的电压控制特性。其次，开发了一种考虑环境温度对电池影响的储能系统（ESS）管理模型，该模型作为电压特性的关键调节手段。最后，根据可再生能源渗透率水平提出了多级协调调节策略，以缓解双向潮流模式下的电压波动。基于IEEE - 33系统的仿真分析表明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双向潮流下配电网协调电压调控策略具有重要的技术参考价值和应用前景。 **业务契合度分析**：论文聚焦的核心问题——高比例新能源接入导致的双向潮流和电压波动，正是阳光电源储能系统和光伏逆变器产品面临的实际应用场景。研究提出的储能系统（ESS）作为关键调控手段，与...
实时市场中便携式储能运行的预测-处方框架
A Predictive-Prescriptive Framework for Portable Energy Storage Operation in Real-Time Market
Xinjiang Chen · Xiupeng Chen · Feng Gao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年5月
便携式储能系统（PESS）是一种具有灵活部署方案的、前景广阔的储能商业模式。它有潜力塑造一个低碳且可持续的能源与交通系统。然而，在能量套利应用中，已证明使用由已知日前市场价格确定的PESS方案参与实时市场会导致显著的收益偏差。为解决上述问题，我们开发了一个用于PESS在实时市场运行的预测 - 规定性框架，该框架结合了实时市场价格预测和PESS的库存路径规划。对于实时市场价格预测，我们提出了一种基于NuralProphet和极端梯度提升（XGBoost）的误差校正混合预测模型。关于PESS的库存路...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的便携式储能系统（PESS）预测-决策框架具有重要的战略参考价值。这一技术方案针对移动储能在实时电力市场中的套利优化问题，通过融合NeuralProphet和XGBoost的混合预测模型，将收益偏差降至4.4%，显著提升了储能资产的经济性评估精度。 对于阳...
面向全碳化硅电压源变换器中不同导通电阻的肖特基势垒二极管选型
Selection for Schottky Barrier Diodes With Various On-Resistance in Full-SiC Voltage Source Converters
Yuzhi Chen · Chi Li · Jianwei Liu · Yifan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
在基于碳化硅的电压源换流器（VSCs）中，搭配肖特基势垒二极管（SBDs）存在权衡问题。虽然肖特基势垒二极管可降低续流损耗并减轻双极传导的不利影响，但其结电容也会导致开关损耗增加。本文提出了一种以导通电阻为设计变量、旨在提高换流器效率的肖特基势垒二极管系统选择策略。以一个采用1.2 kV金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFETs）和四组1.2 kV肖特基势垒二极管的三相电压源换流器为例进行研究。在较宽的温度范围内对MOSFET/肖特基势垒二极管对的静态和开关特性进行了测量和分析。评...
解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。SBD选型优化可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率级设计，通过合理匹配SBD导通电阻，可优化系统损耗分布，提升整机效率。特别是在1500V高压系统中，优化后的SBD可有效降低续流损耗，改善热设计裕度。这对提升产品可靠性和降低散热成...
双面直喷油冷汽车功率模块：从材料兼容性到热管理
Double-Side Direct Oil-Cooling Automotive Power Module: From Material Compatibility to Thermal Management
Ti Chen · Takeshi Tokuyama · Yohan Ko · Hiroyuki Tatsumi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本研究介绍了一种全油冷轮毂驱动系统的开发与评估。设计了一种新型油冷却液——流体B，该冷却液具有高闪点、低粘度的特点，并且即使经过大量老化测试，仍具备出色的绝缘性能。研究探索了分子结构对流体性能的影响，揭示了使用窄馏分基础油和长主链分子结构的优势。此外，本研究还利用汉森溶解度参数加深了对不同油类溶胀行为的理解。最后，提出并评估了一种六合一直接油冷汽车功率模块，与传统水冷功率模块相比，其热阻显著降低，达到了26.3平方毫米·开尔文/瓦。研究结果表明，通过仔细研究材料兼容性并进行适当的热管理，直接油冷...
解读: 该双面直喷油冷技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究中的高绝缘油冷介质和双面散热结构可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器的功率模块热管理，有效降低SiC/IGBT器件结温波动，提升功率密度。该方案对PowerTitan储能系统的液冷PCS模块设计也有借鉴意义，特别是在高温、高负...