Yiming Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Chen Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

本研究聚焦于高比例换流器接口发电（CIG）接入的电力系统暂态稳定性。研究发现，在大扰动下，含CIG的电力系统可能呈现多稳定平衡点（SEP）特性。这一特性及其相关的稳定潜力在传统电力系统中尚未得到深入研究，主要原因在于传统上受大容量同步发电机物理限制的影响，普遍假设系统只有单一SEP。由于临界清除时间（CCT）在存在多SEP的情况下无法再用于判定系统暂态稳定性，因此提出了绝对失稳边界（AIB）条件。研究发现，如果系统轨迹越过AIB，电力系统在大扰动后将无法保持稳定。随后，引入能量函数来评估考虑多S...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要指导意义。多平衡点分析方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性控制优化，特别是在大规模新能源电站中的GFM控制设计。研究成果有助于提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的稳定运行能力，优化VSG控制策略，完善iSolar...

Jianing Lin · Minglei Bao · Yanqiu Hou · Yi Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

针对极端天气事件频发带来的电力价格风险管理问题，本文提出一种创新的多区域电力市场风险分担双层框架。该框架通过跨区互济电力的时间优化配置，在风险相关价格信号引导下实现高风险区域的功率平衡缓解。上层进行基于各区域报价的最优互济电力市场出清，下层则基于预期节点边际电价等价格风险指标制定风险感知竞价策略。结合负载中断值与Ford-Fulkerson方法提出新型场景约简技术，并在解析目标级联框架下分布式求解双层模型以保护区域数据隐私。算例表明，该机制可有效降低多区域市场的价格风险。

解读: 该多区域电力市场风险分担框架对阳光电源储能系统和能源管理平台具有重要应用价值。其双层优化机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统的跨区域调度策略，通过风险感知竞价实现储能资源在多市场间的优化配置。基于预期节点边际电价的风险指标可集成到iSolarCloud平台，为ST系列储能变流器提供极端天...

Akhilesh Panwar · Zakir Hussain Rather · Ariel Liebman · Roger Dargaville 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

随着同步发电容量逐步退出及非同步电源比例上升，系统惯量下降导致频率失稳问题日益突出，传统慢速备用难以有效抑制频率跌落，亟需配置快速频率响应储备（FFR）。本文提出一种在线框架，用于量化现有光伏电站可提供的FFR容量。该框架采用基于机器学习的回归模型，预测不同运行条件下系统的频率变化率（RoCoF）和频率最低点，评估频率安全性，并分析网络阻抗与备用接入位置对频率改善的影响。结合系统安全与电气距离信息，提出聚类方法以避免过度采购FFR。算例表明，所提方法可在保障频率安全的前提下显著降低所需FFR容量...

解读: 该FFR在线定容技术对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究提出的基于机器学习的RoCoF和频率最低点预测模型，可集成至iSolarCloud平台实现智能FFR容量规划，避免储能系统过度配置。其聚类方法结合电气距离优化备用布局，可指导PowerTitan储能系统在电网中...

Bendong Tan · Junbo Zhao · Yousu Chen · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

随着可再生能源的不断接入以及系统不确定性的存在，罕见事件的风险评估在电力系统规划和运行中变得愈发重要。然而，通过传统方法，即蒙特卡罗抽样（MCS）来量化罕见事件带来的风险，会因大量的潮流模拟而产生巨大的计算成本。为了加快评估速度，本文提出了一种深度神经网络（DNN）核化的向量值高斯过程（VVGP）方法，该方法在保持高精度的同时具有出色的计算效率。因此，作为潮流求解器的替代模型，与潮流求解器相比，DNN 核化的 VVGP 能够显著加快风险评估速度且保证评估的准确性。所开发的替代模型能够评估包含超过...

解读: 该稀有事件风险评估方法对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。在源网荷储一体化场景中，可用于优化ST系列储能变流器的容量配置与调度策略，通过量化极端工况下的风险概率（如风电骤降叠加负荷尖峰），提升储能系统应对黑启动、孤岛运行等稀有事件的能力。重要性采样技术...

Xue Gao · Wei Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

基于逆变器的资源（IBRs）使可再生能源能够在电网边缘实现集成，同时具备增强的控制能力，以支持电网的可靠运行。随着用于实时监测和控制的信息网络的扩展，人们提出了不同的控制框架，如分层或分布式架构。关键基础设施向信息物理系统的这种演变也因攻击面的扩大带来了更多漏洞，并显著增加了由网络攻击导致物理系统故障或停电的可能性。在纵深防御的诸多努力中，及时检测并准确定位攻击入口点或路径仍然具有挑战性。因此，现有的恢复框架可能难以充分考虑信息 - 物理的相互依存关系，难以成功隔离受影响的信息和物理组件，也难以...

解读: 该网络安全恢复技术可应用于阳光电源分布式光伏和储能系统的网络安全防护。通过鲁棒恢复策略,提升SG系列逆变器和ST系列储能系统在网络物理攻击下的抗干扰能力,确保系统快速恢复正常运行,为智能配电网提供网络安全保障。...

Qianhao Sun · Yao Zhang · Yidan Zhou · Jiale Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

如今，在现代电力电子与信息通信技术的推动下，去中心化组织已成为交直流混合配电系统（DS）的新兴特征。这促使配电系统摒弃集中供电模式，转而将其划分为若干个自足的子网进行运行。本文提出了一种两阶段Wasserstein分布鲁棒优化（WDRO）框架，旨在为不平衡交直流混合配电系统提供动态分区策略。首先，提出了一种基于半定规划的三相动态分区策略，以确定子网的动态内部边界。并且，该分区策略通过利用软开关和相开关装置这两种新兴技术得以实现。然后，考虑到分布式电源的不确定性，建立了WDRO模型，以确保每个子网...

解读: 该研究提出的分布鲁棒动态区域化方法对阳光电源的AC-DC混合系统产品具有重要参考价值。特别适用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的多机并联控制，可提升系统在DG不确定性下的运行稳定性。通过Wasserstein距离建模的分布鲁棒优化方法，可优化SG系列光伏逆变器的MPPT控制策略...

Shuangqi Li · Alexis Pengfei Zhao · Chenghong Gu · Siqi Bu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

深度强化学习（DRL）因计算效率高，有望实现复杂系统的在线优化控制，但其可解释性与可靠性限制了在智能电网能量管理中的工程应用。本文首次提出一种新颖的模仿学习框架，用于解决电网连接电动汽车（GEV）充电管理中的高效计算问题。通过基于车网互动（V2G）成本效益分析的先验优化模型生成最优策略，并构建专家经验池以配置学习环境。设计双Actor-Imitator网络结构，实现专家知识向强化学习模型的有效迁移，提升训练效率与调度性能。实验结果表明，该方法在英国某示范微网中有效提升了V2G经济效益并缓解了电池...

解读: 该可解释深度强化学习技术对阳光电源充电桩产品线及储能系统具有重要应用价值。文章提出的模仿学习框架可直接应用于阳光电源V2G充电桩的智能调度算法，通过专家经验池加速DRL训练，提升充电策略的可靠性与可解释性，解决传统黑盒AI在电网能量管理中的工程化难题。该方法可集成至iSolarCloud云平台，实现...

Siyang Liao · Shanquan Pi · Jian Xu · Lingfang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

针对我国西南、西北地区因负荷与新能源资源分布不均导致的弃风弃光问题，多地引入大量电解铝等高耗能负荷以促进新能源消纳。然而，电解铝负荷缺乏有效的紧急控制手段，给高占比电解铝负荷电网的安全稳定运行带来挑战。为此，本文提出一种计及负荷暂态过流特性和电网暂态电压稳定约束的紧急控制策略。通过切除并联整流单元实现分级切负荷，并评估考虑暂态过流特性下的最大可切整流单元数；结合暂态电压稳定约束，建立以用户损失最小化为目标的紧急切负荷优化模型。基于RTDS的仿真结果验证了该策略的有效性。

解读: 该电解铝负荷紧急控制策略对阳光电源在西北高载能负荷场景下的新能源并网解决方案具有重要参考价值。针对PowerTitan储能系统和SG光伏逆变器，可借鉴其分级切负荷思路，开发面向高耗能负荷的柔性功率调控策略，在电网故障时通过ST储能变流器快速响应暂态电压跌落。该研究的暂态过流特性分析可应用于构网型GF...

Xuecheng Liu · Haoxin Wang · Libao Shi · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

大规模风力发电的接入进一步加剧了系统电压波动和线路损耗增加的问题。此外，风力发电的不确定性可能会削弱传统不良数据检测技术的有效性，给电网防御者准确评估补偿设备的数据质量带来挑战，从而增加系统遭受网络攻击的风险。本文基于所提出的日前攻防资金分配策略，建立了一个考虑风力发电不确定性的新型三阶段防御者 - 攻击者 - 运营者动态博弈模型，旨在最小化针对风电场无功补偿设备的虚假数据注入攻击所造成的能量损失。为有效解决所提出的三阶段动态博弈框架，建立了一个三级混合整数非线性数学规划模型的等价形式。为求解中...

解读: 该研究对阳光电源风电变流器和储能系统的网络安全防护具有重要参考价值。三阶段动态博弈策略可应用于SG系列风电变流器的无功补偿控制系统,增强其抵御FDI攻击的能力。同时,该方法也可移植到ST系列储能变流器和PowerTitan系统中,提升大规模储能电站的网络安全防护水平。通过在iSolarCloud平台...

Sijun Du · Tao Ding · Yang Xiao · Jingyu Wan 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

现代电力系统正向低碳可持续转型，可再生能源渗透率的提升及其不确定性给系统调度带来严峻挑战，灵活元件的引入进一步增加了调度复杂性。为此，本文提出一种融合专家知识与强化学习（RL）的混合实时调度方法。首先建立包含柔性负荷与储能的高渗透率可再生能源系统实时调度模型，并转化为马尔可夫决策过程。通过引入专家知识作为系统与RL智能体之间的中介，利用RL算法优化的机组控制序列进行调度决策。基于SG 126节点系统的算例验证了所提方法在保障系统安全稳定运行的同时，显著提升可再生能源消纳能力的有效性与潜力。

解读: 该混合调度方法对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。强化学习与专家知识融合的实时调度策略可直接应用于ST系列储能变流器的智能控制算法，优化充放电决策以应对高比例光伏接入的不确定性。该方法可集成至iSolarCloud云平台，实现多站点储能系统协同调度，提...

Chenggang Mu · Tao Ding · Yi Yuan · Biyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

随着全球对可再生能源整合的日益重视，可变风力发电的整合面临着更多挑战。储能系统（ESS）有望提供解决方案，但为单个风电场（WF）实施储能系统被认为成本极高。本文提出了一种风电场与共享储能系统（SESS）的集成模型，该模型通过机会约束处理风电场功率的不确定性，并合理缓解功率偏差与波动。此外，共享储能系统由物理储能组件和虚拟储能组件构成，其中实际储能组件可自动避免同时充放电，而虚拟储能组件可为风电场集群提供资源对冲，以减少实际储能组件的损耗。本文提出了一种基于分布式同态加密的方法，以确保在功率分配过...

解读: 该去中心化共享储能调度技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的基于ADMM的分布式优化算法可直接应用于多风电场共享储能场景，解决当前集中式调度中的数据隐私和通信负担问题。该方法可集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，实现多业主储能资产...

Qifan Chen · Siqi Bu · Xin Zhang · Shijun Yi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

概率化振荡稳定性分析（POSA）是评估含不确定性电力系统振荡失稳风险的重要工具。传统基于特征值的POSA主要关注特定低频点的振荡，难以有效识别宽频振荡风险。为此，本文提出一种基于谱阻抗的POSA方法，结合累积量法与新兴的频率响应梯度阻抗稳定性判据（FRGISC）。首先建模风速等不确定变量的概率分布，再获取系统在特定运行点的谱阻抗，并利用FRGISC计算阻抗稳定裕度，避免特征值求解。随后通过累积量法推导裕度与振荡频率的概率密度函数和累积分布函数。最后提出综合累积分布曲线谱图，实现宽频振荡风险与失稳...

解读: 该基于谱阻抗的概率化宽频振荡稳定性分析技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可有效评估风光储混合系统中宽频振荡风险（2-50Hz及以上），避免传统特征值法的计算复杂性。频率响应梯度阻抗稳定性判据（FRGISC）可直接集成到...

Vedran Bobanac · Hrvoje Pandžić · Hrvoje Bašić · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

本文提出了一种可用于各种电力系统研究的实用线性电池储能模型。所提出的确定模型参数的方法基于对四种不同技术的锂离子电池进行实验所获得的数据。该模型本身考虑了两个重要但常被忽视的电池特性：（i）可变的充放电能量效率；（ii）非线性的充电曲线。将所提出的模型与三种简化模型进行了比较，这三种简化模型仅考虑了上述两种电池特性中的一种或都未考虑。为证明该模型在实际中的适用性和优势，使用这四种模型来制定电池储能的最优日前市场调度计划，并利用专用试验台对所制定调度计划的可行性进行了实验验证。除了提出该模型之外，...

解读: 该锂离子电池精确建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。模型的线性化特性可直接集成到iSolarCloud云平台的优化调度算法中，提升储能系统经济性评估精度。考虑容量衰减、库仑效率和温度影响的建模方法，可优化ST储能变流器的充放电策略，延长电池寿命并降...

Jianxiong Hu · Yujian Ye · Yizhi Wu · Peilin Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

近年来，用于实时安全约束经济调度（RT - SCED）问题的强化学习（RL）受到了广泛的研究关注。然而，普通的强化学习方法难以确保系统和设备层面约束条件的满足，不得不对违反约束的情况分别进行惩罚。随着可再生能源渗透率的不断提高，大规模储能得以集成，这是因为储能能够缓解可再生能源的间歇性问题。这就使得实时安全约束经济调度问题需要满足时间耦合约束条件。现有的安全强化学习方法要么在每个时间步使用安全层纠正不安全的动作，这可能会导致在可行空间边界制定出次优动作，并且可能违反时间耦合约束；要么构建安全评估...

解读: 该安全约束经济调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统及iSolarCloud云平台具有重要应用价值。强化学习结合约束分层建模可直接应用于ST系列储能变流器的实时调度优化，通过安全感知奖励机制保障储能系统在参与电网调频、削峰填谷时满足SOC约束、功率爬坡率及电网安全约束。该方法可集成至iSol...

Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

随着基于逆变器的电源（IBRs）渗透率的不断提高及其对电力系统稳定性和运行的影响，稳定性约束优化的概念受到了研究人员的广泛关注。为了应对因建模不准确导致的影响系统动态特性的参数不确定性问题，本文提出了一种分布鲁棒稳定性约束公式。然而，系统动态参数的不确定性通过非线性和隐式关系间接影响稳定性约束。为解决这一问题，本文建立了从系统动态参数的不确定性到稳定性约束系数的传播机制。由于这些系数通过高度非线性和隐式函数与不确定参数相关联，本文开发了一种利用泰勒展开和德尔塔方法的近似方法，基于一阶和二阶导数来...

解读: 该分布鲁棒稳定性约束优化技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可在不确定性条件下优化构网型GFM控制参数，保障高IBR渗透率场景下的小信号稳定性。对于SG系列光伏逆变器集群调度，可通过分布鲁棒框架处理光照间歇性不确定性，在最坏情...

Shraf Eldin Sati · Muhammad Bakr Abdelghany · Basil Hamad · Ahmed Al-Durra 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

基于逆变器的可控分布式电源可通过基于成本的下垂控制策略在孤岛微电网中实现经济功率分配。然而，引入动态成本信息可能影响系统稳定性。本文提出一种结合虚拟同步发电机技术的经济功率共享机制，在保证动态功率按需分配的同时增强系统惯性和阻尼特性，从而提升孤岛微电网的运行经济性与暂态稳定性。

解读: 该经济功率共享与VSG稳定性增强技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的基于成本的下垂控制策略可直接应用于多储能单元并联场景，实现不同SOC状态下的经济调度优化。结合VSG技术的惯性与阻尼增强机制，可提升阳光电源构网型GFM控制策略在孤岛微电网中...

Abhiram V. P. Premakumar · Ramtin Madani · Ali Davoudi · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

本文研究了负载需求不确定的直流网络中最优潮流问题。该问题为非凸优化问题，且因负载不确定性而更加复杂。本文设计了仿射控制策略，通过功率变换器调节母线电压。利用S-引理、半定规划松弛及惩罚技术，消除了不确定性变量，将原问题转化为确定性凸优化问题以求解仿射策略。所得凸化问题可直接采用标准求解器高效求解。数值实验在改进的IEEE 4、14和30节点系统上验证了所提方法的有效性，并通过4节点系统的控制器/硬件在环实验平台进行了实验验证。

解读: 该不确定性直流网络最优潮流技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的仿射控制策略可直接应用于直流母线电压调节，解决储能系统中负载波动导致的功率分配难题。通过半定规划将非凸优化转化为凸优化问题，可显著提升ST储能变流器在光储直流耦合系统中的实时控制性...

Yiming Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Chen Shen · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

近期研究表明，含换流器接口发电（CIG）的电力系统暂态失稳主要与不稳定周期轨道（UPO）有关，而非不稳定平衡点（UEP）。这种现象在弱电网中尤为显著，凸显了研究稳定边界主导因素从 UEP 向 UPO 转变过程的重要性。为此，本研究提出了一种基于能量 - 角度复向量的电力系统暂态稳定分析新框架。在此框架下，开展了稳定边界转变点识别和稳定裕度评估工作。研究发现，CIG 占比增加、系统强度降低以及 CIG 控制参数设置不当等参数条件的变化，可能导致 UPO 在塑造稳定边界中起主导作用，进而使基于 UE...

解读: 该稳定边界演化理论对阳光电源高渗透率新能源系统具有重要指导意义。针对ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，UPO失稳机制分析可优化GFM/GFL控制策略的参数边界设计，避免系统运行点接近临界转捩点。在PowerTitan大型储能系统中，可基于拓扑变化特征建立稳定域实时监测模型，提前预警环面分岔风险。对...

Tianshi Cheng · Ruogu Chen · Ning Lin · Tian Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

可再生能源系统（RESs）在向绿色智能电网转型中起关键作用，但其受光照、风速等自然因素影响，具有复杂性与不确定性，给并网带来挑战。电磁暂态（EMT）仿真可有效研究RES并网问题，但现有方法受限于模型非线性和计算复杂度，难以实现大规模精细化仿真。本文提出一种面向数据、结合机器学习的CPU-GPU大规模并行EMT仿真方法，采用人工神经网络构建数据驱动的RES模型，并基于实体-组件-系统架构集成。模型训练依托传统物理EMT模型生成的数据，并通过MATLAB/Simulink验证。将RES元件组建成微网...

解读: 该机器学习增强的大规模并行EMT仿真技术对阳光电源具有重要战略价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中，可快速仿真数百万级SiC逆变器的暂态交互特性，400倍加速性能显著缩短产品开发周期。对ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化尤为关键，能高效评估微电网场景下多台设备的协同...

Yunyang Zou · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

分布式能源资源（DERs）的快速增长以及点对点（P2P）能源交易的出现给配电网的运行带来了重大挑战。本文在此背景下设计了一个多时间尺度无功辅助服务交易框架。该框架包括一个基于合同的日前无功备用服务交易阶段和一个提前一小时的无功支持服务交易阶段。在日前阶段，配电系统运营商（DSO）与具有足够无功容量的逆变器接口型分布式能源资源签订一份鲁棒无功备用合同，该问题被建模为一个考虑节点负荷不确定性和提前一小时市场行为的两阶段鲁棒优化模型。一个重要的优势是，鲁棒无功备用合同消除了分布式能源资源在后续提前一小...

解读: 该DER逆变器无功辅助服务技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究提出的无功功率协调控制策略可直接集成到阳光电源逆变器的控制算法中，通过优化无功输出支撑P2P能源交易场景下的电压稳定。对于ST系列储能系统，该技术可增强其在配电网中的辅助服务能力，提升系统经济性；对于S...