Yubin Jia · Panxiao Yong · Chaojie Li · Ke Meng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62

针对可再生能源波动性导致微电网分层控制难以兼顾经济调度与实时动态性能的问题，本文提出一种基于ADMM的分布式经济模型预测控制（EMPC）策略，实现并行求解、降低通信与计算负担，并通过Lyapunov分析证明系统渐近稳定及稳态经济性优越。

解读: 该ADMM-MPC算法高度契合阳光电源在光储协同微电网场景下的智能控制需求，可直接赋能iSolarCloud平台的多站点协同优化调度，并提升ST系列PCS及PowerTitan系统在离网/并网切换、频率支撑和经济运行中的响应精度与鲁棒性。建议将该算法嵌入新一代光储一体化控制器固件，强化其在工商业微电...

Lysandros Tziovani · Lenos Hadjidemetriou · Stelios Timotheou · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

电池储能系统（BESS）可集成到建筑物中，以在可变电价方案下降低电费成本。然而，电池老化以及电池 - 逆变器组合系统的非线性效率给电池储能系统的优化管理带来了重大挑战。本研究针对建筑物中的电池储能系统，考虑电池老化和近似的逆变器 - 电池功率损耗模型，开发了一种能量管理优化方案。所提出的方案被构建为一个线性规划问题，可在长期时间范围内快速且可靠地求解，使其可用于运行和规划策略。利用该优化方案，提出了一种模型预测控制（MPC）方法，以解决因使用近似功率损耗模型而产生的建模误差问题。此外，利用该优化...

解读: 该建筑储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的优化控制策略可直接应用于C&I工商业储能场景，通过精准的峰谷套利算法和电池寿命管理模型，提升iSolarCloud云平台的智能调度能力。文章验证的电池老化与经济性平衡方法，可优化阳光电源ESS集成方...

Jiahui Zhu · Ziang Li · Shuo Zhang · Peng Sun 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

为了提高双有源桥（DAB）变换器的效率，人们提出了许多调制策略。然而，这些策略仅在相对较窄的运行条件范围内表现良好。为了提高DAB变换器在宽电压和功率范围内的效率，本文提出了一种多模式混合调制策略以降低电流应力。利用DAB变换器在重载条件下效率高于轻载条件下效率的特性，引入半桥（HB）调制将传输功率范围减半。根据DAB变换器中半桥调制和全桥（FB）调制的排列组合，共有四种运行模式：采用三移相（TPS）调制的全桥 - 全桥（FB - FB）模式、采用扩展移相（EPS）调制的全桥 - 半桥（FB -...

解读: 该多模式混合调制策略对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在储能系统方面，ST系列储能变流器的DC-DC级可采用该策略实现宽电压范围（200-1000V）高效运行，特别是在电池SOC变化导致的电压波动场景下，通过自适应模式切换有效降低轻载时的回流功率损耗。在新能源汽车领域，车载OBC中的隔...

Yi Xiao · Hao Luo · Yongheng Yang · Hao Ruan 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

随着可再生能源大规模接入电网，构网型（GFM）控制在电网稳定性方面发挥着重要作用。在大多数构网型策略中，内部电压和电流控制对于阻抗重塑和限流至关重要。然而，电压控制器是一个潜在的限制因素，可能会引发低频振荡，如同步振荡（SO）和次同步振荡（SSO）。为了分析电压控制器（VCs）的影响，本文建立了一个统一的有功功率传输模型，为不同的电压控制器提供了一个直观的建模框架。然后，全面探究了矢量电压控制（VVC）和虚拟导纳控制（VAC）的动态特性。研究证实，由于其等效阻抗具有高通滤波器特性，矢量电压控制在...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器低频振荡机理的研究具有重要的战略价值。随着我国"双碳"目标的推进和新能源渗透率的快速提升，构网型（GFM）逆变器正成为新一代光伏和储能系统的核心技术方向，直接关系到阳光电源在高比例新能源并网场景下的产品竞争力。 该论文揭示的电压控制器引发的同步振荡和次...

Gagandeep Singh Dua · Syed Muhammad Hur Rizvi · Sajan K. Sadanandan · Sayed Abdelaziz 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

光伏（PV）系统和电池储能（BESS）等分布式能源资源（DERs）渗透率的不断提高，正在从根本上改变传统的被动配电网，同时也为提高运营效率创造了机遇。例如，电池储能系统可以解决光伏输出的间歇性问题，有助于削峰，并改善电压分布。因此，本文研究了光伏和电池储能系统在提供额外电压支撑方面的运营效益，以补充有载分接开关（OLTC）等传统电压调节机制。本研究首先在一个由80个节点组成、运行电压等级为33千伏和11千伏的实际中压（MV）配电网中开展。探索了两种不同的电压控制方法，即本地控制和集中控制。在本地...

解读: 该优化自适应电压控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统与SG系列逆变器协同运行具有重要应用价值。研究中的模型预测控制与在线学习机制可直接应用于ST系列储能变流器的控制算法优化，提升其动态无功响应能力。BESS与PV协同电压调控策略可集成至iSolarCloud平台，实现源网荷储协调控制。该方...

Anand Panchbhai · Ganesh Chilakalapudi · Amritesh Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

三有源桥（TAB）变换器的广泛应用归因于其磁耦合系统，以及它有助于不同电压等级直流电源的集成。尽管存在固有的优缺点，但TAB变换器在多电池充电系统中具有潜在的应用价值。本文着重对TAB变换器所面临的挑战进行数学分析。第一种方法是通过单移相（SPS）控制解决交叉耦合问题，并实施解耦策略。第二种方法侧重于应用双移相（DPS）控制，并分析其对解耦系统的影响。在本文中，为了在SPS控制中实现解耦，将初级电感设为零，但观察发现，当系统采用开环DPS控制时，交叉耦合仍会增加。尽管开环DPS控制下交叉耦合问题...

解读: 该TAB变换器功率解耦研究对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，需实现光伏、电网、电池多端口能量协调管理，DPS控制策略可有效解耦各端口功率流动，减少交互干扰，提升ST系列储能变流器的动态响应速度。该技术可应用于：1）光储一体机多端口功率独立控制；2）车载OBC...

Shiv Prakash · Rangoli Singh · Dhawal Dwivedi · Sandip Ghosh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

多源变换器（MSCs）有助于整合多种能源，如光伏系统和电池，能在优化能源利用的同时，实现向负载同时供电。然而，由于多源变换器具有多输入多输出的配置、动态的运行模式以及多变的负载条件，对其进行控制面临着巨大的复杂性。传统控制策略往往难以应对这些复杂情况，导致性能下降和效率降低。为应对这些挑战，采用了依赖模式的模型预测控制（MPC），利用其预测能力来预估系统行为，并在不同运行模式下优化控制动作。这种方法不仅提高了系统的响应速度和稳定性，还简化了电源与负载之间的功率流管理，最终提高了可再生能源整合的整...

解读: 该模式依赖MPC技术对阳光电源光储融合产品具有重要应用价值。在ST储能变流器中，可优化PV+Battery多源协同控制，根据充放电模式动态调整预测模型，提升模式切换时的暂态性能。对SG系列光伏逆变器，该方法可改进MPPT与并网功率控制的协调，增强弱电网适应性。在PowerTitan大型储能系统中，M...

Peiwen Tan · Lei Huang · Wenjun Zheng · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

直驱式波浪能转换器（DDWEC）的输出功率本质上受实际海况影响，具有显著的间歇性。这种可变性给向负载提供稳定电力带来了挑战，进而使控制策略变得复杂。本文提出了一种用于含直驱式波浪能转换器和混合储能系统（HESS）的孤岛微电网应用的互联阻尼评估 - 基于无源性的控制器（IDA - PBC）。与其他控制方法不同，IDA - PBC 不将控制策略分为外环和内环，这使得控制策略更高效，能够确保系统稳定性。结合基于无源性的控制，本文提出了一种非线性干扰观测器（NDO），以增强系统在参数不匹配和负载条件变化...

解读: 该增强型无源性控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要借鉴价值。文章提出的超级电容-蓄电池混合储能架构与基于端口受控哈密顿模型的控制方法，可直接应用于光储、风储等新能源并网场景的功率平抑。其渐近稳定性保证与鲁棒控制特性，可增强阳光电源储能系统在电网扰动下的动态响...

Patrick J. Palanas · Xianfei Xie · Xiaozhe Li · Wenhao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

交流励磁同步调相机（AC SynCon）结合了双馈电机和飞轮储能的优势，作为一种为薄弱电网提供频率和电压支撑的解决方案，近期受到了关注。新兴的电网形成控制策略的应用，使交流励磁同步调相机能够提供快速的无功功率响应和与传统同步调相机相当的强惯性支撑。然而，交流励磁同步调相机与传统过流保护结合时存在的有功功率不稳定风险，可能会在电网发生重大扰动时降低交流励磁同步调相机的性能。本文提出了一种适用于交流励磁同步调相机的虚拟同步调相机（VSC）励磁方案，并解决了上述不稳定机制问题。通过引入虚拟功角（VPA...

解读: 该虚拟同步调相机励磁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。通过功角限制的励磁动态调节策略，可直接增强现有VSG控制算法的暂态稳定性，特别适用于弱电网场景下的构网型GFM控制模式。该方案的功角摆幅抑制机制可优化ST储能系统在电网故障时的惯性支撑响应，减...

Subhadip Chakraborty · Bhim Singh · B.K. Panigrahi · Suvom Roy 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

由于可再生能源固有的间歇性，独立的风能和太阳能驱动的偏远系统在公共耦合点（PCC）面临着较大的功率波动。这些功率变化表现为PCC电压的相角和幅值波动，进而延迟了具有较大惯性的输入机电能量转换系统的同步。此外，由于用于同步的锁相环（PLL）内电压参数估计环路之间存在耦合，一个参数的干扰会传播到其他参数，进一步增加了控制的复杂性。为应对这些挑战，本文提出了一种基于四元数双曲正切Geman - McClure自适应滤波器增强型扩展增强锁相环（QHTGMc - E2PLL）的新型抗干扰同步控制策略。该方...

解读: 该QHTGMc-E2PLL同步控制技术对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现多机组协调运行。该技术能有效提升产品在弱电网条件下的并网性能，优化电压频率响应特性，契合阳光电源在新型电力系...

Arkaitz Rabanal · Salvatore D'Arco · Elisabetta Tedeschi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

双端口构网控制能够对连接高压直流输电线路与交流电网的模块化多电平换流器（MMC）实现同时的交流和直流电压调节。然而，由于换流器内部能量容量有限，其提供阻尼和惯性功率的能力受到内在限制。为解决这一限制，本文提出将带储能的静止同步补偿器（E - STATCOM）与双端口构网型高压直流连接的海上风电场进行协调运行，在保证风电场最优运行的同时，提高换流器的稳定性和性能。此外，在MMC的双端口构网控制中引入了一种新的稳定机制。这改善了动态性能，即使在没有额外支持的情况下也能确保稳定运行。在所考虑的数值算例...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双端口构网型MMC与储能型静止同步补偿器（E-STATCOM）协调控制技术，对公司在海上风电并网、储能系统集成及高压直流输电领域具有重要参考价值。 该技术的核心创新在于通过E-STATCOM与构网型换流器的协同运行，突破了传统MMC内部储能容量有限的瓶颈，显著...

Sk. A. Shezan · Md. Fatin Ishraque · Kamil Ahmad · Md. Nimul Hasan 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

本研究提出了一种创新的基于可再生能源的电动汽车充电站（EVCS），采用恒定无功功率（Q）和恒定电压（V）控制。该方法旨在解决可再生能源有限、运营成本高以及电网不稳定等问题，以提高电动汽车的充电效率。通过整合风力涡轮机、太阳能光伏板和储能系统等可再生能源，该充电站能够在非高峰时段消耗电能，并在用电需求高时向电网供电。其创新之处在于应用恒定电压和恒定无功功率控制来稳定电压和频率，确保系统在故障条件下的恢复能力。仿真结果表明，控制器具有较强的鲁棒性，电压和频率能在0.4秒内恢复到标称值，显示出故障后的...

解读: 该恒定无功功率与恒定电压控制策略对阳光电源光储充一体化解决方案具有重要应用价值。研究中的动态无功调节技术可直接应用于阳光电源充电桩产品线，通过V/Q协调控制提升电网适应性。该策略与ST系列储能变流器的电压支撑功能形成互补，可优化光储充系统在弱电网场景下的并网性能。特别是在大规模充电站部署中，结合SG...

Yuan Liu · Galina Mirzaeva · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

使用矩阵变换器进行交流到交流的电力转换可在重量和尺寸方面实现经济性，同时具备高可靠性和高效率。由于这些原因，矩阵变换器技术目前正被应用于各种领域，包括矿用车辆的交流调速驱动系统。本文探讨了矩阵变换器运行过程中的谐波问题，例如电源侧的畸变传递到负载侧以及向电源注入过多的电流谐波。本文研究了谐波性能的基本限制，并提出了一种灵活的控制方案，该方案可在负载侧或电源侧实现全面的谐波补偿。同时，还研究了一种能同时抑制两侧谐波的折衷方法。本文提出的策略使基于矩阵变换器的驱动系统适用于电源较弱且存在畸变的电力系...

解读: 该矩阵变换器谐波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网环境下的性能提升具有重要价值。文中提出的实时谐波检测与补偿机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统的并网控制策略，增强在电网电压畸变工况下的输出电能质量。该方法与阳光电源现有的构网型GFM控制技术结合，可提升储能...

Bo Zhang · Kaibo Kong · Lu Zhang · Qiming Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

高比例光伏发电（PV）的接入给低压配电网（LVDN）带来了诸多挑战，包括过电压、欠电压、高功率损耗和反向潮流等问题。由于灵活设备和直流互联技术具有传输容量大、功率调节灵活等优势，利用它们来解决这些问题已成为一种趋势。本文针对直流互联低压配电网中的光伏逆变器（PVI）和电压源换流器（VSC）提出了一种协调控制策略和参数设计方法。文中引入了一种改进的VSC功率控制策略，该策略借助弱通信信号实现互联VSC之间控制模式的切换，并通过本地下垂控制确定调节功率。此外，还开发了一种针对PVI和VSC的系统参数...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所提出的光伏逆变器与电压源变换器协调控制策略具有重要的技术参考价值和商业应用前景。 **技术价值分析**：论文针对高比例光伏接入低压配电网带来的过电压、欠电压和功率倒送等问题，提出了基于直流互联技术的协调控制方案。这与阳光电源在分布式光伏逆变器和储能变流器领域的核...

Arjita Pal · Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Bijaya Ketan Panigrahi · Hemanshu R. Pota · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

基于逆变器的发电设备在电力系统恢复中起着至关重要的作用，特别是通过黑启动能力协助系统恢复，使其在当代电网韧性策略中至关重要。本文提出了一种新颖的无抖振固定时间滑模功率同步控制（FSMPSC）方法，专门用于增强电压控制（VC）逆变器的黑启动能力。该控制器的主要目标是增强闭环系统的鲁棒性，使采用电网形成（GFM）控制的逆变器在各种电网条件下都能与公用电网无缝集成。值得注意的是，这种集成无需额外的同步单元，如锁相环（PLL）。所提出的控制器显著改善了电网同步性能，使逆变器在保持电压源特性的同时，能够从...

解读: 该固定时间滑模功率同步控制技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的黑启动功能优化，可提升系统恢复供电的可靠性与响应速度。无颤振特性有助于改善储能变流器的电能质量，与阳光电源现有的GFM控制技术形成良好互补。该方案也可扩展应用于SG系列...

Abhishek Abhinav Nanda · Vivek Narayanan · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

摘要：太阳能光伏发电（PV）必须与储能单元集成，以克服电力间歇性问题。本文采用通过三相四桥臂电压源变流器（VSC）接入的电池储能单元，为本地负载提供不平衡电流和中性线电流补偿，并克服太阳能光伏发电的间歇性。分析了中性线电流补偿对VSC直流母线电压限值的影响，并讨论了在不同运行条件下补偿本地负载无功和谐波需求的不同策略。所考虑的微电网由一个中央电池储能系统（BES）和四个太阳能光伏阵列组成，这些光伏阵列通过独立的VSC接入公共连接点（PCC）。采用基于三阶广义积分器的锁频环（TOGI - FLL）...

解读: 该研究的VSC协调控制与中性线电流补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的并联运行具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统中多台变流器并联场景，所提无功功率合理分配策略可优化ST储能变流器间的功率协调，提升系统电能质量。中性线电流补偿技术可直接应用于三相四线制微电网ESS...

Md Fazley Rafy · Ellis Oti Boateng · Vignesh Venkata Gopala Krishnan · Anurag K. Srivastava · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

电池储能系统（BESS）对于解决配电网中分布式能源资源（DERs）的间歇性问题至关重要。基于物联网（IoT）的BESS控制器通过实现实时监测和远程控制，对于优化储能以及确保配电网的高效管理和运行至关重要。然而，信息通信技术（ICT）在基于物联网的BESS相关控制中的广泛应用带来了网络安全漏洞。本文的贡献在于：a）分析基于物联网的BESS控制器面临的网络安全挑战和威胁态势；b）开发一种实用方法来制定网络物理弹性指标，以评估基于物联网的BESS在现实网络威胁场景下的性能；c）制定检测和缓解策略，以提...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对基于物联网的电池储能系统（IoT-BESS）网络安全韧性研究具有重要战略意义。作为全球领先的储能系统供应商，阳光电源的液冷储能系统PowerTitan和PowerStack等产品已广泛应用于电网侧和工商业场景，而这些系统的智能化管理正日益依赖IoT技术实现远程监控...

Yajie Jiang · Yici Wang · Eddy Y. S. Foo · Yun Yang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

在设计分布式储能系统（DESSs）的协同控制策略时，传统凸优化算法往往会导致次优解和过流问题。为应对这些挑战并实现多个分布式储能系统的功率损耗最小化，本文提出了一种自动约束凸优化算法（ACCOA）。该算法通过在评估过程中引入惩罚函数改进了传统方法，确保在算法迭代过程中自动满足不等式约束条件。所提出的ACCOA仅促进相邻分布式储能系统之间的通信，具有可扩展性和鲁棒性优势。然而，在优化过程中，分布式电流分配容易受到虚假数据注入（FDI）攻击。为减轻这一脆弱性，本文开发了一种分布式扩展观测器（DESO...

解读: 该弹性优化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。针对分布式储能系统面临的虚假数据注入攻击威胁，基于分布式观测器的鲁棒状态估计方法可直接应用于ST储能系统的通信安全防护，增强iSolarCloud云平台的数据可信度。该技术结合一致性算法的抗攻击机制，可...

Yajie Jiang · Noven Lee · Yici Wang · Xiangrong Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

分布式凸优化策略广泛用于分布式储能系统（DESSs）之间的电压调节和电流分配。同时，基于一致性的二次控制方法被普遍采用，但在显式交换信息时存在泄露初始状态信息的风险。为解决这一问题，本文提出了一种用于直流网络电流分配的分布式状态分解凸优化（DSDCO）方法，以确保保护 DESSs 的初始状态。在 DSDCO 中，实施了一种状态分解策略，即将每个 DESS 的状态变量分解为两个具有随机初始值的子状态变量。其中一个子变量用于外部一致性控制，以保护节点的真实初始状态，而另一个子变量则管理内部动态以实现...

解读: 该隐私保护分布式优化技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能集群具有重要应用价值。在多储能单元协同运行场景中，该方法可应用于：1）ST2236/2500储能变流器的并联运行，通过状态分解凸优化实现电压调节与电流均衡，避免传统集中式控制中的敏感参数暴露；2）PowerTitan储能...

Caio Eduardo Silva · Gabriela Lígia Reis · André Mendonça Alzamora · Hélder de Paula · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

脉宽调制电压源逆变器（PWM-VSI）广泛应用于 adjustable speed drives（ASD）中以控制感应电机。在重工业应用中，ASD与电机之间的长电缆会引发高频问题。一种创新方案是将逆变桥和直流母线电容移至电机侧，利用长电缆作为直流输电线路以缓解该问题。然而，逆变器在恶劣环境下的可靠性面临新挑战。本文基于失效物理（PoF）与可靠性设计方法，针对IGBT模块开展可靠性分析，优化设计并降低成本。结果表明，采用两种PWM策略及400 A–6.5 kV IGBT的三电平有源中点钳位（3L-...

解读: 该IGBT模块可靠性分析技术对阳光电源多条产品线具有重要价值。针对恶劣环境的PoF可靠性设计方法可直接应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率模块优化，特别是沙漠、高原等极端工况下的PowerTitan储能系统。三电平ANPC拓扑与PWM策略优化可提升1500V光伏系统和大功率储能PCS的效率与寿...