找到 17 条结果 · IEEE Transactions on Power Systems
基于逆变器资源主导电力系统动态交互分析的统一框架
A Unified Framework for Analysis of Dynamic Interactions in Inverter-Based Resource-Dominant Power Systems
Akshita Sharma · Pankaj D. Achlerkar · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年10月
摘要：以基于逆变器的电源（IBR）为主导的电力系统经历过涵盖不同频率的振荡。IBR 数据不完整，以及详细电磁暂态（EMT）研究对计算量的高要求，限制了系统运行人员对这类动态振荡的分析。本研究提出了一种通用方法，用于深入了解包含各种 IBR 技术、参数和控制策略的电力系统各子组件之间振荡的本质。利用黑箱阻抗模型和线性电路原理，将 IBR 注入电流在频域中分解为与其他 IBR、负载和电网的各种动态交互分量。这些分量的组合代表了系统潜在的振荡模式。实时系统运行需要在线检测并自动解决交互问题，为此，本文...
解读: 该统一框架对阳光电源多产品线具有重要应用价值。在ST储能系统中，可用于分析PowerTitan多机并联时的宽频振荡问题，优化构网型GFM控制参数设计；在SG光伏逆变器领域，阻抗-状态空间等效转换方法可指导1500V系统的多逆变器协同控制，提升弱电网适应性；对于充电桩与车载OBC，该框架能识别电网交互...
基于分层模型预测控制的联络线功率流动考虑下的协调频率控制
Coordinated Frequency Control Based on Hierarchical MPC Considering Tie-line Power Flow
Ning Ma · Feifei Bai · Tapan K. Saha · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
在系统发生故障时，基于逆变器的电源（IBRs）和同步发电机（SGs）的频率响应特性存在显著差异，资源间的相互作用往往会导致机电暂态过程延长。然而，目前对于不同类型发电机提供多种频率服务（特别是快速频率响应（FFR）和虚拟惯量）的协调控制策略关注有限。此外，暂态过程中输电线路功率容量的严格限制以及联络线潮流快速恢复的需求常常被忽视，这增加了系统解列的风险。本文提出了一种采用分层模型预测控制（HMPC）的协调频率控制方法。所提出的HMPC包括一个上层控制器和多个下层控制器，上层控制器用于管理多区域潮...
解读: 该分层MPC协调频率控制技术对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。针对高比例IBRs并网场景，可直接应用于PowerTitan储能系统的构网型GFM控制策略优化：上层MPC实现多储能站点间的频率调节指令协调分配，下层控制器结合虚拟同步机VSG技术实时调节各变流器输出。联络线功...
一种基于数据驱动的含逆变型电源电力系统强迫振荡定位方法
A Data-Driven Forced Oscillation Locating Method for Power Systems with Inverter-Based Resources
Yaojie Cai · Georgia Pierrou · Xiaozhe Wang · Geza Joos · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
源于外部周期性扰动的强迫振荡（FO）威胁着电力系统的安全与稳定。基于逆变器的电源（IBR）渗透率的不断提高进一步引发了强迫振荡，给现代电力系统中强迫振荡源的识别和定位带来了新的挑战。本文提出了一种用于定位含基于逆变器电源的电力系统中强迫振荡的新型数据驱动方法。与以往的研究不同，该方法考虑了源于基于逆变器电源的强迫振荡的统一表示，这进一步推动了强迫振荡定位算法的发展。利用非线性动态系统的稀疏识别（SINDy）方法，通过对测量数据进行分析并解释所提出的模型，开发了一种纯数据驱动的方法来定位强迫振荡源...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。强迫振荡定位技术可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升系统稳定性。特别是在PowerTitan大型储能系统等多逆变器并联场景下,该方法可通过iSolarCloud平台采集的实时数据快速定位振荡源,为系统调试和故障...
参数误差识别用于逆变器型资源动态模型的验证与校准
Parameter Error Identification for Validation and Calibration of Dynamic Models of Inverter-Based Resources
Nitish Sharma · Yuzhang Lin · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
摘要：随着可再生能源的发展，基于逆变器的电源（IBR）的精确动态模型对于电力系统的运行和规划至关重要。在实际应用中，由于 IBR 模型参数众多，各种情况都可能导致模型参数出现误差，且难以准确定位。本文提出了一个利用终端测量数据检测、识别和估计 IBR 模型参数误差的框架。此前用于稳态模型（代数方程）校准的最大归一化拉格朗日乘数法，通过将其集成到卡尔曼滤波框架中，被扩展应用于 IBR 动态模型。该方法无需同时估计所有参数，就能准确找出需要校准的错误参数，还能区分模型参数误差和传感器测量误差。本文给...
解读: 该参数误差辨识技术对阳光电源IBR产品的电网适应性提升具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器的GFM/GFL控制策略开发中，可通过实测数据快速校准电流环、电压环及功率控制参数，确保并网动态响应符合电网规范要求。对PowerTitan大型储能系统，该方法能验证多机并联场景下的控制参数一致性，减...
考虑决策依赖不确定性的野火风险下配电网规划
Decision-Dependent Uncertainty-Aware Distribution System Planning Under Wildfire Risk
Felipe Piancó · Alexandre Moreira · Bruno Fanzeres · Ruiwei Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
电力系统与野火之间的相互作用可能带来严重安全风险与经济损失。在高发野火区域，配电网络在极端天气下可能引发火灾，其运行决策会影响线路故障概率。传统外生型不确定性建模难以刻画此类动态影响，本文提出一种基于决策依赖不确定性（DDU）的配电网投资规划方法，将功率潮流水平和线路加固决策对故障概率的内生性影响纳入分布鲁棒优化框架。模型通过两阶段优化确定最优升级方案（包括新建线路、加固现有线路及部署开关设备），并评估最坏情况下的运行成本。迭代算法用于求解该问题，算例表明所提方法能显著提升电网应对野火风险的韧性...
解读: 该决策依赖不确定性配电网规划技术对阳光电源储能系统及微网解决方案具有重要应用价值。在野火等极端气候高发区域（如美国加州、澳洲），PowerTitan大型储能系统可作为关键韧性资源：通过分布鲁棒优化框架指导储能选址与容量配置，在线路故障时提供孤岛供电支撑；ST系列储能变流器的构网型GFM控制可在主网断...
计算主动配电网聚合灵活性多时段有功功率成本曲线的障碍与洞察
Barriers and Insights to Compute Multi-Period Cost Curves of Active Power Aggregated Flexibility from Distribution Systems for TSO-DSO Coordination
Florin Capitanescu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
主动配电网（ADS）中的灵活性资源可通过输配电系统运营商间的协调机制支持输电系统安全运行。现有方法可计算单一时段接口处的分段线性有功功率聚合灵活性成本曲线，但储能和柔性负荷等设备的时间耦合特性使得多时段成本曲线的计算在概念与计算上均面临挑战。本文首先揭示了此类计算的主要障碍，随后首次提出两种基于定制化多时段交流最优潮流、在不同目标与约束下组合求解的分段线性有功/能量聚合灵活性成本曲线计算方法。通过34节点24时段及191节点96时段的实际系统验证了该方法的有效性与计算效率，并提出了克服现存障碍的...
解读: 该多时段聚合灵活性成本曲线计算技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的时间耦合优化方法可直接应用于储能变流器的多时段调度策略，通过精确计算储能SOC约束下的灵活性成本曲线，优化储能系统参与输配协调的报价策略。该技术可集成至iSolarCloud云平...
基于攻防博弈的电力系统外部脆弱性评估
External Vulnerability Assessment of Power System Under Attack Based on Attack-Defense Game
Yifu Luo · Qinran Hu · Bokang Zou · Yuanshi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月
电力系统作为关键国家基础设施，面临日益严峻的外部攻击威胁。现有研究多聚焦于特定攻击水平下的防御布局与损失分析，忽视了攻击者能力的不确定性，缺乏对系统抗毁性的安全评估。本文提出一种新的分析场景，即区域电力系统因物理攻击导致完全失效，旨在构建面向未知攻击能力的局部电网整体脆弱性评估方法。该方法建立了包含两个相互依赖决策目标的攻防博弈模型，以体现防御方的抵抗特性，并基于模型特点设计了通过排列问题求解和验证原优化问题的定制化方法。基于IEEE 14节点和118节点系统的仿真验证了模型的正确性，并通过多种...
解读: 该攻防博弈脆弱性评估技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和区域级ESS集成方案具有重要应用价值。针对物理攻击导致电网失效场景，可指导储能系统在关键节点的优化部署，提升电网抗毁性。具体应用包括：1）ST系列储能变流器的冗余配置策略优化，在攻击不确定性下确保关键负荷供电；2）iSolarC...
碳感知最优潮流
Carbon-Aware Optimal Power Flow
Xin Chen · Andy Sun · Wenbo Shi · Na Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
为有效促进电力系统脱碳，本文提出一种通用的碳感知最优潮流（C-OPF）方法，通过主动管理电网碳足迹来支持电力系统决策。该模型在传统最优潮流基础上，融合碳排放流方程与约束及碳相关目标，协同优化电能与碳排放流动。本文严格建立了碳排放流方程可行性和解唯一性的条件，并提出处理功率流向不确定问题的重构方法。此外，构建了两种新型储能系统碳足迹模型并纳入C-OPF框架。数值仿真验证了该方法相较于传统OPF在碳管理方面的有效性与特性优势。
解读: 该碳感知最优潮流技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。C-OPF模型可集成到ST系列储能变流器的能量管理系统中，通过碳排放流方程实时优化充放电策略，在电网低碳时段充电、高碳时段放电，降低系统整体碳足迹。储能碳足迹建模方法可嵌入iSolarCloud...
面向多输电节点分布式能源聚合的实时经济调度方法
Real-Time Economic Dispatch Approach for Wholesale Energy Market With Multi-Transmission-Node DER Aggregation
Zhentong Shao · Weilun Wang · Brent Eldridge · Abhishek Somani 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
联邦能源管理委员会第2222号令推动分布式能源资源（DER）参与批发电力市场，带来显著运行复杂性。为适应现行市场机制，区域输电组织正探索在输电节点层面聚合DER（T-DER），将其建模为虚拟电厂等聚合形式。本文提出一种实时经济调度（RTED）框架，支持多T-DER协同优化参与市场运行。通过改进分布因子（DF）模型刻画各T-DER对输电网络的影响，并引入基于K近邻预测与离散PI校正的DF动态更新策略，结合保障输电约束的信号机制，提升市场出清的经济性。基于实际负荷数据在改进的24节点和118节点系统...
解读: 该多输电节点DER聚合调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的电力市场参与具有重要应用价值。文章提出的改进分布因子模型和K近邻预测算法可直接应用于iSolarCloud云平台，优化多站点储能资产的虚拟电厂聚合调度策略。基于离散PI校正的动态更新机制可增强储能系统实时经济调...
评估提供频率调节的储能容量价值
Assessing the Capacity Value of Energy Storage That Provides Frequency Regulation
Hyeong Jun Kim · Ramteen Sioshansi · Eamonn Lannoye · Erik Ela · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
由于确定储能系统的能量状态（SOE）较为复杂，多用途应用使得对储能资源充足性贡献的评估变得复杂。SOE 会影响资源充足性评估，因为储能系统必须有可用的储存能量来缓解负荷损失。本文提出了一个三步流程，用于评估提供频率调节服务的储能系统的资源充足性贡献。首先，我们采用离散随机动态优化方法来推导不同储能应用之间的权衡决策策略。接下来，将这些决策策略应用于混合整数线性优化，以滚动时域的方式确定储能系统的实际运行情况。最后，通过仿真来评估储能系统的资源充足性贡献。本文使用基于实际系统数据的简单示例和案例研...
解读: 该储能SOE动态管理与容量价值评估技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的频率调节与SOE协同优化方法可直接应用于储能系统的能量管理策略（EMS）优化，通过精确建模SOE动态变化，在提供调频辅助服务的同时保障容量充裕性贡献。对阳光电源产品的启发包...
一种用于量化变流器接口发电下电力系统小信号变化性的模态贡献指标
A Modal Contribution Metric for Quantifying Small-Signal Variability in Power Systems With Converter-Interfaced Generation
Luke Benedetti · Panagiotis N. Papadopoulos · Agustí Egea-Àlvarez · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
随着同步发电设备的解列以及基于变流器接入的设备连接数量的增加，电力系统的动态行为正在发生巨大变化，而传统的静态电网强度指标未必能捕捉到这些变化。本文运用模态叠加概念来推导与位置变异性相关的指标和信息，该位置变异性是根据系统变量在不同网络位置的最大偏差来定义的。与典型的电网强度指标不同，该分析分别考虑了电压幅值和频率的变异性，反映了向以电力电子控制为主导的电力系统动态转变所带来的复杂性。该方法的另一个优点是通过各模态对响应的贡献，推导出输出变量的变异性与特定模态相互作用之间的明确关系。本文采用了昆...
解读: 该模态贡献度量化方法对阳光电源储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和SG系列光伏逆变器的并网场景中，可精准识别各变流器单元对系统振荡模式的贡献度，指导GFM/GFL控制策略的参数优化。特别是在弱电网环境下，该指标能量化评估不同控制模式（如VSG虚拟同步机）对系统小信...
基于分布鲁棒优化的含快速频率响应低惯量电力系统恢复方法
System Restoration for Low-Inertia Power Systems Incorporating Fast Frequency Response via Distributionally Robust Optimization
Zhijun Qin · Yunming Li · Xinwei Chen · Hui Liu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月
高比例可再生能源导致系统惯量下降与不确定性增加，给大停电后的系统恢复带来挑战。本文研究低惯量电力系统的可恢复性，提出滚动时域框架下的序贯决策方法，优化黑启动、电网 energization、风电重连与负荷恢复。针对风电重连引入的时变外生不确定性，构建双层优化模型：上层结合最小系统惯量常数（MSIC）与快速频率响应（FFR）确定非黑启动机组及可接纳风电容量增量；下层通过前导确定性模型与考虑风电不确定性的分布鲁棒优化模型，分别确保功率平衡与非同步渗透水平（SNSP）安全。基于IEEE 14节点与11...
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的大规模并网具有重要指导意义。研究提出的FFR快速频率响应策略可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制算法优化，提升系统黑启动与恢复能力。MSIC最小惯量约束与SNSP非同步渗透率指标可用于PowerTitan储能系统的容量配置与控制策略设计。对于SG系列光伏逆变器，...
用于电力系统经济性分析的锂离子电池精确建模
Accurate Modeling of Lithium-Ion Batteries for Power System Economics
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...
基于事件信息与影响评分及二元线性规划的配电网规划候选方案识别与配置
Event-Informed Identification and Allocation of Distribution Network Planning Candidates With Influence Scores and Binary Linear Programming
Juan J. Cuenca · Marta Vanin · Md. Umar Hashmi · Arpan Koirala 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
本文提出一种新型数值方法，用于制定可预防未来拥塞与电压问题的配电网扩展规划。通过预测热载荷与电压越限事件的持续时间与强度，确定线路/电缆升级、电压调节器及储能系统部署的潜在候选方案集合，并结合二元线性规划算法求解消除所有约束越限的最小成本方案。该方法在改进的IEEE 33节点网络及爱尔兰西部实际1171节点馈线上经高分辨率准静态时序仿真验证。考虑了三类候选池与成本情景以评估方法敏感性。结果表明，该方法为设计者、规划者与政策制定者提供了灵活工具，可在确保消除全部预测越限的同时，适度放宽少量越限以显...
解读: 该配电网规划方法对阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列储能变流器的部署优化具有重要价值。文章提出的事件驱动型影响评分与二元线性规划算法，可直接应用于阳光电源储能系统的选址定容决策：通过预测电网热载荷与电压越限事件，精准识别储能系统最优部署位置，在消除电网约束的同时实现最小投资成本。该方法与...
学习多个凸电压稳定约束用于机组组合
Learning Multiple Convex Voltage Stability Constraints for Unit Commitment
Hongyang Jia · Qingchun Hou · Pei Yong · Fei Teng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
随着可变可再生能源（VRE）渗透率的不断提高，电力系统电压稳定性面临着重大挑战，因为VRE机组属于基于逆变器的发电机（IBG），往往会削弱电力系统的电压支撑能力。因此，发电调度应避免可能导致电压不稳定问题的运行状态。本文提出了一种数据驱动的方法，用于学习多个凸电压稳定约束条件，并将其有效嵌入机组组合问题中。首先，利用多个凸多面体来表示非线性和非凸的电压稳定边界。然后，通过决策树对多面体进行初始化，并采用全局优化策略对其进行优化。最后，将学习得到的电压稳定边界作为约束条件嵌入机组组合问题中。对六个...
解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究提出的多凸约束学习方法可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电压稳定控制策略。具体而言，可将其应用于：1)储能系统的GFM控制算法优化，提升PowerTitan在弱电网条件下的电压支撑能力；2)大型光伏电站的VSG控制设计，增强S...
基于快速响应单元的韧性电力系统实时动态调度多阶段鲁棒优化
Multi-Stage Robust Optimization of Real-Time Dynamic Dispatch With Fast-Acting Units in Resilient Power Systems
Houbo Xiong · Yunhui Shi · Mohammad Shahidehpour · Chuangxin Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
提出一种基于动态规划的多阶段随机-鲁棒优化模型，用于含快速响应单元的电力系统实时调度，以提升极端事件下的系统韧性。该方法包含离线求解与在线调度：离线阶段将T时段实时调度建模为T阶段优化问题，采用改进的快速鲁棒对偶动态规划算法求解；在线阶段利用生成的成熟代价函数作为各时段策略，快速指导单元状态调整与调度决策。通过场景法建模多阶段故障，并构建风电不确定性集以降低计算复杂度。在改进的IEEE 14、118和300节点系统上的算例验证了所提方法的有效性。
解读: 该研究的多阶段鲁棒优化调度方法对阳光电源的储能与光储系统具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的调度控制,提升极端工况下的系统韧性。特别是其快速响应调度算法,可优化储能系统的AGC调频和事故备用等辅助服务能力。研究中的风电不确定性建模方法也可用于改进iSo...
通过详细的输电建模和机组策略选择提升不确定性和阻塞条件下的自动发电控制性能
Enhancing Automatic Generation Control Performance Under Uncertainty and Congestion Through Detailed Transmission Modeling and Strategic Selection of Units
Victor H. Hinojosa · Daniel Bolbarán · Esteban Gil · Guillermo Gutierrez-Alcaraz · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
将自动发电控制（AGC）系统视为经济调度与同步发电机动态之间的中介，本文提出一种新的AGC建模方法。该调度框架基于随机N-1有损网络约束经济调度问题，构建为混合整数线性规划模型，并采用分段线性表达式表示输电损耗。在一次调频结束后，该方法在两阶段随机优化中选择参与调节的机组并确定其调节分配因子，综合考虑负荷电压依赖性，利用线性有损移位因子建模潮流与网损，最小化启停与运行成本。所提方法允许AGC机组双向调节以经济应对低频事件，协同优化能量与备用，相较传统AGC更具灵活性与效率。在50节点系统中通过D...
解读: 该AGC优化调度技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双向调节策略与能量-备用协同优化方法，可直接应用于储能变流器参与电网一次调频后的二次调频控制，通过随机优化算法动态调整储能系统充放电功率分配因子，在考虑输电阻塞和网损的前提下实现经济调度。该方...