Xiangyu Zhang · Yongxuan Huang · Yuan Fu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

构网型风力发电机与同步机之间的高效振荡能量传递是提升高比例可再生能源区域电网动态稳定性的重要途径。本文分析了构网型双馈感应风机与同步机间的弹性耦合关系，建立了包含构网型风电的两自由度动态系统模型，采用根轨迹法研究虚拟惯性和阻尼对系统稳定性的影响，并基于频率变化率约束获取虚拟惯性需求。进一步利用哈密顿能量函数法分析振荡能量传递机理，提出基于能量高效传递条件的构网型双馈风机控制参数设计方法。最后在New England系统及9节点硬件在环平台上验证了所提控制策略的有效性，结果表明其显著提升了双馈风机...

解读: 该研究对阳光电源的储能和风电变流器产品线具有重要参考价值。文中提出的构网型控制及能量传递机理可直接应用于ST系列储能变流器的VSG控制优化，特别是在大规模新能源并网场景中提升系统稳定性。基于频率变化率约束的虚拟惯性设计方法，可用于完善PowerTitan储能系统的一次调频功能。研究成果也可迁移应用到...

Buxin She · Fangxing Li · Jinning Wang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

微电网中逆变型分布式能源（DERs）渗透率高，其低惯量特性与快速动态响应对传统解耦的静态经济运行与动态控制设计构成挑战。本文提出微电网虚拟惯量调度（VIS），兼顾经济性与安全性。通过引入设备级控制与电网级运行的统一框架，将虚拟惯量/阻尼成本、暂态性能及稳定性约束纳入经济运行模型，并以DER控制参数为决策变量。结合数据驱动的动态近似与线性化方法，构建高效计算流程，并集成时域仿真以校正与验证。在改进的IEEE 123节点孤岛微电网中验证了VIS的有效性，结果表明其可有效应对高比例DER接入下的低惯量...

解读: 该虚拟惯量调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的将虚拟惯量/阻尼成本纳入经济调度模型的思路，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略优化，通过动态调整VSG控制参数（虚拟惯量J和阻尼D）实现经济性与暂态稳定性的协调。特别是数据驱动的动态约束...

Zaint A. Alexakis · Antonio T. Alexandridis · Panos C. Papageorgiou · George C. Konstantopoulos · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

在电力系统中，锁相环（PLL）用于实现电压源型逆变器（VSI）与电网母线电压的相位同步。传统PLL在频率和相位暂态扰动下易引发不稳定问题。为此，本文提出一种新型鲁棒同步机制——带宽限制型PLL（BaLi-PLL），通过小信号分析建立其理论特性，并推导确保系统稳定性的判据。同时，详细设计了可有效补偿滤波器及输电线路参数影响的参数整定方法。该方案能精确限定PLL带宽范围，实现快速、准确的电网同步。实验结果表明，在多种严苛扰动条件下，BaLi-PLL相较现有先进PLL具有显著更优的动态响应与稳定性，验...

解读: 该带宽限制PLL技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网同步性能提升具有重要价值。BaLi-PLL通过精确限定带宽范围和稳定性判据设计，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略，增强弱电网下的相位同步鲁棒性。其滤波器参数补偿方法对阳光电源1500V高压系统...

Yulan Zhu · Kai Liao · Jianwei Yang · Zhengyou He · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

针对风电与光伏出力间歇性与不确定性导致的混合交直流配电网电压波动问题，本文提出一种利用电力电子变压器（PET）灵活端口控制能力的电压波动抑制策略。首先量化PET在跟网型与构网型控制模式下对节点电压的调控能力，分析多种PET控制模式组合对电压波动的影响；进而建立多PET控制模式动态组合切换优化模型，求解不同风光出力下的最优控制模式组合。在此基础上构建双层控制策略以抑制电压波动。最后在改进的IEEE33混合配电网系统中验证所提策略的有效性，并对比传统方法展示了其优越性能。

解读: 该研究的PET动态控制模式切换策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的电网支撑功能优化，提升PowerTitan系统在混合配电网中的电压调节能力；2) 对SG系列光伏逆变器的GFL/GFM控制模式切换逻辑提供新思路，有助于提高产品在弱电网条件下的...

Fadia Ticona Rollano · Arthur Santos · Robert J. Cavagnaro · Scott Hunter 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

波浪能是一种储量巨大但尚未充分开发的可再生能源，具有显著贡献全球能源生产的潜力。澳大利亚Wave Swell Energy Ltd.公司研发了一种基于传统振荡水柱（OWC）概念的新型单向轴流涡轮技术。其全尺寸原型机UniWave200于2021至2022年在塔斯马尼亚国王岛近海部署并接入电网进行测试。美国能源部太平洋西北国家实验室（PNNL）对试点项目数据进行了分析，结果表明，在有效波高超过1米时，综合捕获宽度比（CWR）与发电系统效率（PTO）的全链路波浪到电网能量转换效率约为45%。

解读: 该波浪能转换效率分析对阳光电源拓展海洋可再生能源领域具有重要参考价值。UniWave200的45%波浪到电网转换效率及其PTO发电系统设计理念，可借鉴应用于阳光电源ST系列储能变流器与海上风电储能系统的开发。其单向轴流涡轮的能量捕获与转换策略，对PowerTitan大型储能系统在海洋环境下的功率调节...

Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Xu Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

电网故障期间，并网并联变流器系统易发生锁相环（PLL）同步暂态失稳。现有研究多集中于基于等面积准则的首摆暂态稳定分析，但首摆稳定并不能保证系统整体稳定，仍可能存在多摆动失稳。本文从暂态能量转换角度揭示多摆动失稳机理，并结合变流器间暂态交互影响，采用Takagi-Sugeno方法构建最大估计吸引域（LEDA），进而对多摆动暂态失稳进行定量分析。最后通过RT-LAB硬件在环实验平台验证了理论结果。

解读: 该多摆动PLL同步暂态稳定性研究对阳光电源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Takagi-Sugeno最大估计吸引域（LEDA）方法可直接应用于并联储能变流器的PLL控制优化，解决电网故障时多机并联系统的暂态失稳问题。该技术可增强阳光电源储能系统在弱电网...

Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

高比例逆变器型电源（IBR）接入给未来电力系统的安全稳定带来严峻挑战，成为实现碳中和的主要障碍之一。跟网型IBR在弱电网下易受小扰动失稳，且暂态过程中因短路电流不足威胁系统保护与稳定性。为此，本文提出一种包含同步调相机与构网型IBR的输电系统协调规划模型，综合考虑小信号与暂态稳定性。通过分析同步机组与IBR的不同特性，推导系统强度与短路电流约束，并采用基于主动采样的数据驱动方法实现高效线性化。算例结果表明，该框架在系统投资与运行经济性方面具有显著价值。

解读: 该协调规划方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。研究中的构网型IBR与跟网型IBR协调配置策略，可直接应用于ST系列储能变流器的GFM/GFL双模式切换优化，特别是在弱电网场景下通过PowerTitan储能系统提供短路电流支撑和惯量响应。文中提出的系统强度约束与小信号稳定性分析方法，可指导...

Kang Wang · Jianzhou Wang · Zhiwu Li · Yilin Zhou · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

大规模新能源并网对智能电网的安全高效运行带来严峻挑战。可再生能源概率预测（REPF）技术可分析发电不确定性，量化风险平衡，防止电网崩溃。然而，现有依赖时空图的方法难以准确估计可再生能源的概率密度函数（PDF），导致对分布式发电系统的不确定性分析不足。为此，本文提出一种融合迁移学习的集成稀疏门控图密度网络（ISGGDN）。该模型结合交叉注意力与残差连接，构建稀疏门控图动态卷积网络，有效提取站点间空间特征及时空交互关系，提升概率预测精度。同时，设计多种迁移学习微调策略，增强特征迁移能力。基于相邻多站...

解读: 该ISGGDN多站点概率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过稀疏门控图网络捕捉分布式光伏电站间时空关联，可显著提升SG系列逆变器集群的功率预测精度，为ST系列储能变流器提供更准确的充放电调度依据。其概率密度函数估计能力可优化储能系统...

Zao Tang · Jia Liu · Yikui Liu · Tong Su 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

相较于单一储能装置，混合储能系统（HESS）在自动发电控制（AGC）指令跟踪中具有优势，并可降低储能投资成本。传统控制方法虽能在特定时刻匹配AGC指令，但多时段协调性不足，易导致频繁无序充放电，缩短系统寿命。为此，本文提出一种热-HESS系统的近似最优运行策略，以提升机组AGC性能与储能能量管理能力。首先，采用自适应马尔可夫链预测方法预估AGC功率需求趋势；其次，构建考虑当前步与代价函数的随机模型预测控制（SMPC）优化模型。为降低SMPC多步优化带来的计算负担，进一步设计MIMO模糊逻辑控制器...

解读: 该MIMO模糊逻辑控制的混合储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的自适应马尔可夫链预测结合SMPC优化框架，可直接应用于阳光电源储能系统参与电网AGC调频服务场景，通过功率型与能量型储能的协调控制，优化ST储能变流器的充放电策略，减...

Xuefeng Liang · Qingshui Gu · Xiaochuan You · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

风能作为技术成熟且便于开发的清洁能源，在能源结构中占据重要地位。精确的风电功率预测对制定发电计划、提升电力系统经济性与可靠性至关重要。然而，恶劣运行环境导致数据异常频发，加之风速自然变化、人为干预及机组状态耦合作用，使得风电出力呈现弱周期性和强波动性。为此，本文提出WPFormer框架，设计基于风电曲线的半监督WEDS双流评分模型用于异常检测与数据修复，并提出基于自注意力机制的FEDS特征选择方法。引入风机空间关联信息，结合自相关多序列分解与多头注意力机制，有效捕捉随机性背后的预测规律，克服弱周...

解读: 该研究的时空图Transformer预测框架对阳光电源的储能和风电产品具有重要应用价值。特别是其异常检测与数据修复技术可优化ST系列储能变流器的运行策略和PowerTitan系统的调度效率。自相关多序列分解方法可提升iSolarCloud平台的预测性能,有助于风储联合项目的智能运维。该技术对构网型G...

Bo Tong · Lu Zhang · Gen Li · Bo Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

可再生能源的快速增长提高了电压越限概率。基于电压源换流器和储能的交直流配电网可通过时空功率转移有效抑制电压越限。然而，现有不确定场景下的电压越限缓解方法常受限于求解时间长或建模复杂，难以满足日内调度对过电压概率降低的需求。此外，通过换流器耦合的互联子系统间功率调整相互影响，某线路过电压抑制可能引发另一线路恶化。本文提出一种考虑电压越限概率敏感性的两阶段过电压规避模型，解析刻画功率调节对系统过电压概率的影响。日前优化构建为机会约束模型，日内优化构建为可高效求解的二次凸模型。仿真结果表明，所提方法能...

解读: 该过电压规避模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的电压越限概率敏感性分析方法，可直接应用于阳光电源交直流混合配电网解决方案中，通过储能系统的时空功率转移实现电压调控。所提两阶段优化模型（日前机会约束+日内二次凸优化）可集成至iSolarClou...

Aaquib Firdous · Chandra Prakash Barala · Parul Mathuria · Rohit Bhakar · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

电解槽模块化在大规模氢能产业负荷管理中具有快速响应与高效适应性，但现有研究多局限于小型风电制氢系统，未充分考虑下游刚性约束对灵活性的限制。本文提出一种面向电-氨耦合系统的模块化电解槽综合运行模型，结合单元启停框架，量化下游氢需求、设备爬坡能力及储氢约束对电解槽灵活性的制约，并引入精细化电化学动态特性以提升运行模拟精度。结果表明，该模型可有效改善可再生能源消纳与电力系统服务评估，增强部门耦合下的灵活性估算与系统集成能力。

解读: 该模块化电解槽运行灵活性研究对阳光电源PowerTitan储能系统与光伏制氢耦合方案具有重要价值。文中提出的单元启停框架与爬坡约束建模可直接应用于ST系列储能变流器的功率调度策略，优化电解槽集群与储能系统的协同控制。电化学动态特性的精细化建模为阳光电源开发氢储能ESS集成方案提供理论支撑，特别是在处...

Haipan Li · Bin Hu · Heng Nian · Yuming Liao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

随着风电渗透率的提高，送端交流电网中的线换相换流器高压直流输电（LCC-HVDC）系统面临次/超同步振荡（SSSOs）风险，威胁系统稳定。基于阻抗的方法虽有效，但各控制环节对稳定性影响尚不明确，缺乏阻抗重塑的理论指导。本文建立并分析LCC-HVDC的模块化阻抗模型，揭示各控制部分的贡献及交互作用，并提出基于锁相角前馈（PAF）的阻抗重塑策略以削弱交互、提升稳定性。相比虚拟阻抗方法，该方法可避免抑制失效问题。理论与实验结果验证了分析结论及所提策略的有效性。

解读: 该研究对阳光电源大型储能系统和风电变流器产品线具有重要参考价值。文中提出的基于锁相角前馈(PAF)的阻抗重塑方法，可应用于ST系列储能变流器和大功率风电变流器的控制系统优化，有效提升系统在弱电网条件下的稳定性。特别是对PowerTitan大型储能系统，该方法可以改善其与电网的交互性能，降低次/超同步...

Kezan Zhang · Mengxuan Shi · Xia Chen · Dejun Shao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

随着光伏（PV）规模的快速扩大，构网型储能系统（GFM-ESS）被广泛用于提供惯性响应和电压支撑以改善系统动态特性。不同同步方式的换流器在动态行为上存在显著差异，且构网型（GFM）与跟网型（GFL）设备在多时间尺度控制下可能引发混合系统的次同步振荡。本文研究了由GFM-ESS与跟网型光伏系统（GFL-PV）组成的并网系统，基于单输入单输出（SISO）传递函数建立了PV-ESS动态交互模型。通过开环全回路与子回路传递函数结合，揭示了弱电网下GFM-ESS对GFL-PV动态特性的影响机制，并分析了不...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同运行具有重要指导意义。基于SISO传递函数的交互建模方法可直接应用于PowerTitan储能系统的GFM控制策略优化，特别是在弱电网场景下与大规模GFL光伏阵列并网时的稳定性设计。研究揭示的多时间尺度控制耦合机制，可用于改进阳光电源构网型储...

Zhongtian Zhang · Javad Khazaei · Rick S. Blum · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

本文提出一种基于稀疏性促进的新型统计学习方法，用于太阳能光伏（PV）系统的数据驱动建模与控制。针对传统稀疏回归在候选函数增多时计算复杂度高的问题，设计了自适应调节稀疏回归（ARSR）算法。该方法为各状态变量自适应调节候选函数的超参数权重，提升模型精度，并有效剔除动态模型中的无关项。基于实测数据，建立了单级和两级PV系统的开环与闭环模型，并用于控制器设计。此外，该方法还可用于故障分析，展现出优于其他数据驱动技术的能力。实时仿真验证了所提方法的有效性。

解读: 该自适应稀疏回归建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的控制优化具有重要价值。其数据驱动建模方法可直接应用于iSolarCloud平台的智能诊断模块，通过实测运行数据快速建立系统动态模型，无需复杂物理建模。稀疏性促进算法能有效识别关键控制变量，优化MPPT算法和并网控制策略，提升GFL...

Shenghu Li · Jianqiao Ye · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

随着风电渗透率增加，电力系统阻尼减弱，可能导致低频振荡加剧。传统同步发电机通过电力系统稳定器抑制振荡，而双馈感应发电机（DFIG）则采用功率振荡阻尼器（POD）。现有阻尼转矩分析方法难以适用于POD，因其无法有效识别与DFIG相关的阻尼路径及其与POD的耦合特性。本文利用线性分数变换技术推导了POD与DFIG耦合的解析表达式，提出了路径阻尼转矩分析法以重构POD的阻尼路径，并基于回差矩阵提出阻尼贡献度指标。仿真结果验证了模型的有效性与精度，并实现了多输入POD参数优化，展示了该模型的应用价值。

解读: 该研究对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。文中提出的路径阻尼转矩分析方法可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化，特别是在大规模储能电站中提升系统稳定性。对于阳光电源正在开发的风电变流器产品，该POD控制策略可集成到现有控制平台，通过多输入参数优化提升低频振荡抑制能力。研究成果也可迁移...

Le Su · Xueping Pan · Xiaorong Sun · Jinpeng Guo 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

电压计算对评估光伏承载力至关重要，但中压配电网精确参数与拓扑结构难以获取，导致传统潮流方法失效。为此，本文提出一种融合数据驱动与非线性函数的混合方法。首先，利用历史数据构建深度神经网络模型，实现潮流与电压-功率灵敏度的映射，降低计算耗时并提升精度；其次，基于潮流方程推导功率对电压的四阶泰勒展开式，用于外推光伏接入后超出历史范围的节点电压；最后，采用麻雀搜索算法求解光伏承载力。在IEEE 33和IEEE 69系统上的仿真验证了该方法在电压与承载力计算中的准确性。

解读: 该数据驱动的光伏承载力评估技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。文章提出的深度神经网络潮流计算与非线性灵敏度分析方法，可直接集成到iSolarCloud智能运维平台，实现配电网光伏接入容量的快速评估与动态监测。对于SG逆变器的并网控制策略，该方法可基于历史运...

Kangyi Sun · Hongyu Zhou · Wei Yao · Yongxin Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

相邻风电场具有显著的频率支撑潜力，其风电机组受尾流效应影响，频率支撑能力各异。为充分挖掘不同运行状态下机组的支撑潜力，本文提出一种双层分布式一致性控制方法实现风电机组协同控制：第一层为风电场内部的主从控制，第二层为风电场间的无主控制。该方法可为系统中不同机组分配差异化的功率指令，提升频率响应效果与系统稳定性。基于MATLAB/Simulink与Opal-RT实时仿真平台，对两区域系统及广水100%可再生能源系统进行分析，结果表明所提方法优于其他频率支撑策略，且能灵活应对通信中断与延迟。

解读: 该双层分布式一致性控制技术对阳光电源的储能与风电产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的群控系统和PowerTitan大型储能场站的协同调度，优化多机组间的功率分配。该技术的分层控制架构也可借鉴应用于SG系列光伏逆变器的集群控制，提升大型新能源电站的频率支撑能力。特别是在构建高比例可...

Guohang Huang · Sheng Huang · Juan Wei · Hesong Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

桨距动作速度是限制风力发电机功率爬坡速率的主要因素之一。通过在风轮、叶片和发电机转子中存储动能，可在减少桨距调节的情况下实现更快的功率调控，适用于 blackout 后系统恢复等需快速注入功率的场景。本文提出一种适用于直驱永磁同步风力发电机（D-PMSG）的新型快速功率调节方法，提前完成耗时的桨距角减小过程，并在外部系统恢复前储备动能，从而在系统恢复初期即实现最大功率输出。分析了D-PMSG风机的可行运行边界及其对外部系统的最大功率支撑能力，避免高动能储备引起的变流器调制问题。该方法可显著提升功...

解读: 该快速功率调节技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。通过动能储备和桨距预调节实现的快速功率响应机制,可应用于ST系列储能变流器的黑启动和系统恢复功能优化。其动能管理思路可借鉴到PowerTitan储能系统的功率调节策略中,提升大规模储能电站的一次调频性能。该方法对变流器功率边界的分析也可用...

Xiaochi Ding · Yunfei Du · Xinwei Shen · Qiuwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

集电系统（ECS）结构对海上风电场（OWF）的经济性与可靠性具有重要影响。现有研究多局限于径向或环形拓扑，且采用图论启发式方法求解。本文提出一种基于可靠性的大规模海上风电场ECS电缆布局两阶段随机规划方法，考虑风功率不确定性及故障场景，并通过联络电缆动态调整风机供电路径实现故障后网络最优重构。为应对大量故障场景带来的计算挑战，设计了定制化的渐进式故障场景纳入（CPCI）框架，迭代识别关键场景并求解简化模型，理论证明其收敛性与最优性。多个实际风电场的数值实验验证了完全优化ECS结构的必要性及CPC...

解读: 该研究的电缆布局优化与故障重构方法对阳光电源的海上风电及储能产品具有重要参考价值。具体可应用于：1) ST系列储能变流器的多机并联系统拓扑设计,优化系统可靠性与经济性; 2) PowerTitan大型储能系统的电缆布局规划,提升系统故障恢复能力; 3) iSolarCloud平台的智能运维算法,实现...