找到 14 条结果 · IEEE Transactions on Power Systems
功率流的几何结构与近似
Power Flow Geometry and Approximation
Ariel Goodwin · Jonathan Maack · Devon Sigler · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
交流功率流方程在诸多涉及交流电物理特性的电力系统问题中具有重要意义，其中最典型的是交流最优潮流问题（ACOPF）。由于其非线性特性，包含功率流方程的优化问题通常难以求解。值得注意的是，功率流方程的解集构成一个光滑流形，可借助微分几何工具进行描述与分析。本文基于微分几何理论，研究该流形的几何与拓扑性质，强调其作为函数图像表示的便利性，并发展了相应的计算方法，包括回缩映射、线性近似的误差界以及黎曼度量、测地线和曲率张量等几何对象的计算公式。标量曲率与第二基本形式被用于量化线性近似（如直流近似）的精度...
解读: 该功率流几何分析技术对阳光电源储能与光伏系统优化具有重要价值。在PowerTitan大型储能系统中，可应用微分几何方法精确建模交流功率流特性，提升ESS集成方案中多变流器并联运行的潮流计算精度。对于ST系列储能变流器的构网型GFM控制，基于黎曼度量和测地线的非线性功率流分析能优化虚拟同步机VSG参数...
一种用于交流潮流计算的无监督物理信息神经网络方法
An Unsupervised Physics-Informed Neural Network Method for AC Power Flow Calculations
Bozhen Jiang · Chenxi Qin · Qin Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
潮流（PF）计算对于电力系统分析至关重要。近年来，数据驱动方法作为一种有前景的加速潮流计算的途径应运而生。然而，这些方法需要高质量的标注数据，且往往存在泛化能力差的问题。为解决这些问题，本文提出了一种用于交流潮流计算的无监督物理信息神经网络（UPINN）方法。该方法遵循牛顿 - 拉夫逊法的一般过程。通过最小化基于有功和无功功率不匹配设计的物理信息损失函数，潮流方程可直接得到满足，而无需计算雅可比矩阵的逆。本文给出了所提出的UPINN训练方法收敛性的证明。在IEEE 24节点和118节点系统上的案...
解读: 该无监督物理信息神经网络潮流计算技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和光储一体化电站中，该方法可嵌入iSolarCloud云平台实现实时潮流分析，无需历史标注数据即可快速求解节点电压与功率分布，显著提升ST系列储能变流器的并网控制响应速度。对于构网型GFM...
知识集成GAN模型用于光伏并网分析中的全年天气随机时间序列模拟
Knowledge-Integrated GAN Model for Stochastic Time-Series Simulation of Year-Round Weather for Photovoltaic Integration Analysis
Xueqian Fu · Fuhao Chang · Hongbin Sun · Pei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
对于高比例光伏发电的电力系统随机生产模拟而言，气象模拟已变得至关重要。生成式人工智能已成为气象序列随机模拟的核心技术。鉴于生成式人工智能技术在内容生成方面的不可控性，本研究提出了一种由数据与知识融合驱动的年度气象场景随机模拟新方法。融合工作包括构建月度气象生成对抗网络（MWGAN）、一种基于统计概率知识的生成场景质量提升方法，以及一套用于评估生成气象场景的统计机器学习方法。利用中国广东某地48年的气象数据，对所提出的年度气象场景随机模拟方法进行了验证。通过将所提出的模型与五种前沿的生成对抗网络（...
解读: 该知识集成GAN模型对阳光电源光伏储能系统具有重要应用价值。在SG系列光伏逆变器产品线，可用于优化MPPT算法的预测性控制，通过高保真气象序列模拟提升发电功率预测精度；在ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统中，全年逐时天气随机模拟可支持储能容量优化配置与充放电策略制定，提升系统经济性...
一种考虑风电出力不确定性的三阶段动态博弈策略应对风电场无功补偿FDI攻击
A Three-Stage Dynamic Game Strategy Incorporating Wind Generation Uncertainty Against FDI Attack of Wind Farm Reactive Power Compensation
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...
储能系统多阶段鲁棒调度的解析可行性条件及其在安全约束机组组合中的应用
An Analytical Feasibility Condition for the Multi-Stage Robust Scheduling of Energy Storage Systems with Application on SCUC
Jiexing Zhao · Qiaozhu Zhai · Yuzhou Zhou · Xiaoyu Cao · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
为缓解可再生能源渗透率不断提高所带来的日益增长的不确定性，电力系统中越来越多地安装了储能系统（ESS）以提供所需的灵活性。储能系统的时间耦合和非线性约束给调度问题带来了新的困难。鉴于这些挑战，本文针对存在不确定性和储能系统的调度问题提出了一种多阶段鲁棒优化（MSRO）方法。与多阶段鲁棒优化中最广泛采用的仿射决策规则（ADR）不同，仿射决策规则假设决策是关于不确定性实现的线性函数，本文以递归方式提出了鲁棒可行区间（RFI），以确保多阶段运行的可行性（鲁棒性）。当观测到不确定性时，可以在滚动时域内相...
解读: 该储能多阶段鲁棒调度解析可行性条件对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列储能变流器的能量管理策略具有重要应用价值。研究提出的解析可行性条件可直接集成到阳光电源ESS集成方案的EMS能量管理系统中，在光伏出力波动场景下实现储能充放电策略的鲁棒优化，确保SOC约束与功率约束在全时段可行。该...
考虑短路比要求的多直流输电系统同步调相机配置
Synchronous Condenser Placement for Multiple HVDC Power Systems Considering Short-Circuit Ratio Requirements
Jiaxin Wang · Jiawei Zhang · Qingchun Hou · Ning Zhang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
高压直流输电（HVDC）接入会降低系统的短路比（SCR）和电网强度，可能导致电压稳定性问题，尤其在高比例可再生能源系统中更为显著。同步调相机（SynCon）是提升SCR的有效手段。然而，由于SCR约束为非线性特征值不等式组，难以直接求解。本文基于广义谱分解提出瑞利割方法，将特征值不等式约束等价转化为线性约束，构建了求解SCR约束下SynCon选址定容问题的混合整数线性规划模型。理论分析了方法的收敛性、复杂度与误差，并通过与其他七种模型的数值对比验证了所提模型在解的质量和计算效率方面的优越性。
解读: 该同步调相机优化配置技术对阳光电源构网型储能系统具有重要参考价值。在高比例新能源接入场景下，阳光电源PowerTitan储能系统可通过GFM构网型控制模拟同步调相机功能，提供短路容量支撑。文中基于广义谱分解的瑞利割线性化方法，可直接应用于ST系列储能变流器的选址定容优化，解决多直流馈入系统的SCR约...
面向最少控制数量的超大规模电网热过载缓解方法
Toward Minimal Number of Controls for Thermal Violation Mitigation for Very Large-Scale Grids
Lin Zeng · Hsiao-Dong Chiang · Dong Liang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
为快速消除输电线路热过载以保障系统安全，需高效计算控制措施。本文提出一种新颖的两阶段方法，用于在大规模电网中快速求解最小控制动作集合，并在45000节点系统上以2秒内完成计算。第一阶段提取相关子网络，第二阶段采用迭代可行性检验（IFC）方法确定子网内最少控制数量。该方法综合考虑交流有功与无功潮流方程及混合整数非线性规划（MINLP）模型，常可达到全局最优。通过多规模系统测试，验证了方法的可扩展性与有效性，计算速度较传统方法提升三个数量级，且显著减少所需控制动作，适用于在线应用。
解读: 该超大规模电网热过载快速缓解技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的两阶段最小控制动作算法可直接应用于储能系统的电网支撑功能：当检测到输电线路过载时，通过子网络提取和迭代可行性检验，在2秒内快速确定最少数量的储能单元参与有功/无功调节，避免全站响应造...
通过用户侧数据篡改对耦合电-交通网络的网络攻击
Cyberattack on Coupled Power-Transportation Networks via User-side Data Falsifications
Si Lv · Sheng Chen · Qiuwei Wu · Zhinong Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
先进信息通信技术的应用使电力与交通系统面临网络攻击风险。现有研究多关注网络设备层面的脆弱性，而忽视了用户侧的潜在威胁。本文揭示了一种通过篡改用户侧数据来破坏电-交通耦合系统运行的攻击策略。攻击者可入侵导航应用，伪造路径与充电站推荐，诱导交通与充电流分布，引发系统不安全运行。本文将攻击决策建模为二元变量，并通过互补约束松弛为连续变量，将原混合整数问题转化为带互补约束的数学规划（MPCC），进而设计带有反馈机制的增强迭代松弛算法，有效识别并修正非光滑松弛，提升收敛质量。数值实验验证了用户侧网络漏洞对...
解读: 该研究揭示的用户侧数据篡改攻击对阳光电源充电桩业务具有重要安全警示价值。攻击者可通过伪造导航推荐诱导充电流分布失衡，直接威胁充电站运营安全。建议在充电桩产品中集成多维度异常检测机制：1）在充电桩控制器中部署实时负荷预测模型，识别异常充电请求聚集；2）结合iSolarCloud云平台构建区域充电流监控...
基于改进多维全纯嵌入的近似动态规划算法用于主动配电网随机最优潮流求解
Improved Multi-Dimensional Holomorphic Embedding-Based Approximate Dynamic Programming for Stochastic Optimal Power Flow of Active Distribution Network
Jianquan Zhu · Ruibing Wu · Jiajun Chen · Tao Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文针对主动配电网随机最优潮流（OPF）非凸、非线性、高维随机难题，提出一种改进多维全纯嵌入（IMDHE）驱动的近似动态规划（ADP）算法，通过递归高阶值函数分解与母线级零阶问题求解，显著提升计算精度与速度，适用于日前及日内OPF。
解读: 该算法可增强阳光电源iSolarCloud智能云平台在主动配电网场景下的实时优化调度能力，尤其适用于含高比例分布式光伏（组串式逆变器）与PowerTitan储能系统的光储协同运行。其快速、高精度的随机OPF求解能力，可支撑ST系列PCS在弱电网/波动性场景下实现更优的无功支撑与电压调节，建议在iSo...
一种平衡划分方法及其在电网分布式状态估计中的应用
A Balanced Partitioning Method and Its Application on Distributed State Estimation in Power Grids
Xue Li · Tengfei Zhang · Zhe Zhou · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
电网划分方法的性能对分布式状态估计（DSE）效果具有重要影响。现有方法在保证划分质量与网络连通性的同时难以实现节点分布均衡，易导致资源利用率低和估计精度下降。本文提出一种新型平衡电网划分方法，构建融合电气模块度、节点分布均衡因子与划分密度影响因子的多目标适应度模型，以兼顾划分均衡性与电网连通性。针对非凸离散优化问题，采用结合图论与谱聚类的改进粒子群算法提升解的多样性与收敛速度，并设计划分质量保障机制以自动检测并重分配孤立节点。数值分析与多场景对比实验验证了该方法的有效性，应用于DSE时显著提升了...
解读: 该平衡划分方法对阳光电源分布式储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和多站点ESS集成方案中，可优化分布式能量管理系统（EMS）的状态估计精度，实现储能单元间负载均衡与协同控制。该方法的多目标适应度模型可应用于iSolarCloud云平台的分布式监控架构，提升光储电站群的状态感...
一种平衡划分方法及其在电网分布式状态估计中的应用
A Balanced Partitioning Method and Its Application on Distributed State Estimation in Power Grids
Xue Li · Tengfei Zhang · Zhe Zhou · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月 · Vol.41
本文提出一种兼顾电气模块性、节点分布均衡性与分区密度的多目标网格划分方法，结合改进粒子群优化、图论与谱聚类，提升分布式状态估计精度与资源利用率，并通过质量保障机制增强大规模电网划分的连通鲁棒性。
解读: 该研究提出的平衡划分与分布式状态估计算法，可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台对大型光储电站集群的实时感知能力，尤其适用于PowerTitan、PowerStack等构网型储能系统在弱电网/孤岛场景下的协同控制。算法可嵌入ST系列PCS的边缘侧状态估计模块，提升多逆变器-多PCS系统的协...
一种提升智能电网变电站性能的能量管理策略：数据驱动方法
Energy Management Strategy to Enhance a Smart Grid Station Performance: A Data Driven Approach
Kannan Thirugnanam · Vinod Khadkikar · Tareg Ghaoud · Qais Qawaqneh 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文提出一种能量管理策略（EMS），以改善智能电网变电站（SGS）的电能质量（PQ）参数，即电压不平衡、功率因数和频率偏差。在此，SGS 以并网多微电网（MMGs）形式呈现，这些微电网配备了分布式发电机（DG），如太阳能光伏（PV）和风力发电机（WT）、电池储能系统（BES）、电动汽车充电站、电容器组、制冷机以及建筑负载电力需求（LPD）。由于建筑 LPD 的随机性和制冷机运行的动态特性，将 SGS 的 PQ 参数维持在阈值范围内颇具挑战。此外，由于建筑 LPD 的非线性、DG 功率的间歇性以及...
解读: 该数据驱动的能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的电压不平衡抑制、功率因数校正和频率偏差控制技术，可直接应用于储能变流器的构网型GFM控制算法优化，提升电网支撑能力。实时监测与历史数据融合的动态调度方法，可集成到iSolarCloud云...
基于卷积图神经网络与参数迁移的区域光伏功率短期概率预测
Short-Term Probabilistic Forecasting for Regional PV Power Based on Convolutional Graph Neural Network and Parameter Transferring
Fan Lin · Yao Zhang · Hanting Zhao · Wei Huo 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
本文提出一种用于区域光伏功率短期概率预测的新型端到端深度学习模型，该模型具有局部-全局两层结构。在局部层，构建基于有向图的动态空间卷积图神经网络，以学习光伏电站的高维特征表示；在全局层，提出动态图池化方法，将局部特征聚合为全局表示，并映射为区域光伏功率的概率预测结果。为防止过拟合，引入基于参数迁移的训练策略。在公开真实数据上的实验表明，该模型可提供高质量且可靠的短期概率预测。
解读: 该区域光伏功率概率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。其卷积图神经网络可建模区域内多个光伏电站的空间关联性，为SG系列逆变器集群提供更精准的短期功率预测。概率预测结果可优化PowerTitan储能系统的充放电策略制定，通过预测区间合理配置储能容量，提升系统经济性。参...
高分布式能源渗透下现代交流配电网中的持续振荡
Sustained Oscillations in Modern AC Distribution Systems With High DER Infiltration
Mojtaba Alizadeh · Xiaoyu Wang · Lei Chen · Alexandre Nassif 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
持续振荡不随时间衰减，影响系统稳定性与性能。相较于输电系统，配电网中的持续振荡具有独特机理，但相关研究尚显不足。此类振荡会降低电能质量，威胁系统稳定，导致继电保护误动及供电中断。深入理解现代配电网中持续振荡的产生机制，对其检测、分类与定位至关重要。本文综述了现代配电网中持续振荡的研究现状，探讨了适用于输电系统的检测与分类方法，并将其应用于安大略省配电网实际案例，揭示了面临的挑战与未来研究方向。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的并网稳定性具有重要指导意义。高DER渗透下的持续振荡问题直接关联ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制策略优化。文中揭示的配电网振荡机理可用于改进构网型GFM和跟网型GFL控制算法，增强PowerTitan大型储能系统在弱电网环境下的阻尼特性。振荡检测与定位...