Jinxin Ouyang · Jianfeng Yu · Shoudong Xu · Shuqi Bi · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

大规模风电场中风电机组运行状态差异给电力系统频率控制带来严峻挑战。双馈感应发电机（DFIG）可通过调节转子动能参与频率响应，其协调控制依赖于对功率支撑能力（PSC）的准确评估。现有评估方法多关注风速或转速等单一变量影响，忽略了转子转速、桨距角与转子电流间的耦合约束，导致PSC难以精确评估与充分利用。本文分析了机械功率动态变化下DFIG的功率特性，建立了计及多状态变量耦合约束的PSC模型，提出了相应的评估方法，并设计了基于不同运行状态的DFIG出力分配与风电场频率协调控制策略。算例验证了所提方法的...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的频率调节能力优化具有重要参考价值。文中提出的多状态变量耦合约束模型可用于完善储能系统的功率支撑能力评估,有助于提升PowerTitan等大型储能系统在电网频率调节中的表现。研究成果可直接应用于储能变流器的GFM控制算法优化,特别是在考虑多机组协调控制...

Qian Wang · Xueguang Zhang · Ying Xu · Zhongkai Yi 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

在强对流天气等极端事件下，电力系统的适应性与供电恢复能力至关重要。为此，本文提出一种具备空间灵活性的静动结合型电池储能系统（SMI-BESS）规划新方法，该系统可在静态与移动模式间灵活切换，以应对正常运行与极端天气。考虑强对流天气带来的极端风速、雷击和冰雹等多重威胁，构建了配电网综合脆弱性模型，并采用两类模糊集刻画可再生能源出力与网络故障的不确定性。建立了两阶段自适应分布鲁棒优化（2S-ADRO）模型，实现SMI-BESS的精细化规划。基于中国部分地区气象与电网数据的算例验证了所提方法的有效性。

解读: 该静动结合型储能系统规划技术对阳光电源PowerTitan储能系统和移动储能产品具有重要应用价值。研究提出的两阶段自适应分布鲁棒优化方法可直接应用于ST系列储能变流器的智能调度策略，通过iSolarCloud云平台集成强对流天气预警数据，实现储能系统在固定式与移动式（如充电桩车载储能）间的灵活切换。...

Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响，大规模长时储能系统（LSLD-ESSs）受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此，气囊式压缩超临界二氧化碳储能（G-CSCES）被提出，但当前研究多集中于㶲经济性优化，且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES，限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型，以提升其在电力系统频率调节中的适用性，并在实际系统上验证了模型有效性。

解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路，特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中，可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...

Xiang Yang · Xinghua Liu · Tianyang Zhao · Zhonggang Yin 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

基于铁路的移动储能（RMES）为提升电力系统韧性提供了有效手段。本文提出扩展的时间-空间网络（TSN）模型，刻画飓风对铁路运输网络的影响。针对输电线路与铁路在灾害中随机故障的扩散性不确定性，构建两阶段鲁棒优化模型，协调电力系统与铁路网联合运行，最小化最恶劣场景下的运行成本。第一阶段决策机组启停与RMES预置位置，第二阶段基于实际不确定性调整RMES充放电行为以恢复负荷。设计并验证了一种改进的嵌套列与约束生成（N-C&CG）算法，在IEEE RTS系统与6节点铁路网耦合案例中表明，所提RMES策略...

解读: 该铁路移动储能鲁棒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。文章提出的两阶段鲁棒优化框架可直接应用于阳光电源移动储能解决方案，通过时间-空间网络模型优化储能系统在极端天气下的预部署策略与实时调度，提升电网韧性。扩散性不确定性建模方法可集成到iSolarC...

Isah A. Jimoh · Taimur Zaman · Mazheruddin Syed · Hong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

风能转换系统的最大功率提取与并网传输依赖于高性能控制系统。本文提出一种鲁棒的管状线性参数变化模型预测控制器（TLPVMPC），用于双馈感应发电机（DFIG）系统的转速及定子有功与无功功率控制。将风机与DFIG建模为单一LPV系统，并转化为等效线性时不变（LTI）系统，避免预测矩阵的在线更新。基于LTI表示，设计包含约束收紧的跟踪型名义MPC与扰动补偿控制器的TLPVMPC，结合卡尔曼滤波估计扰动上界以降低保守性。仿真对比滑模控制、LPVMPC与NMPC方法，在模型不确定性及DFIG电压部分故障下...

解读: 该文提出的TLPVMPC控制方法对阳光电源的储能变流与风电并网产品具有重要参考价值。其鲁棒控制策略可优化ST系列储能变流器的并网性能,特别是在电网扰动工况下的功率调节能力。LPV建模与扰动补偿技术可用于改进PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能,提升系统在弱电网条件下的稳定性。文中提出的约束...

Yuchen Zhu · Yongli Li · Botong Li · Tao Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

针对基于二极管整流器和模块化多电平换流器（DR-MMC）高压直流输电的海上风电场在陆上交流故障下功率过剩的问题，提出一种内部能量分布控制（IEDC）策略。该策略利用风电机组转子动能和MMC子模块电容能量实现故障穿越与故障后恢复。通过本地量测实现故障检测，设计两阶段故障穿越控制，结合预设功率削减与能量吸收曲线，灵活分配多余能量至动能与MMC储能；当内部能量达限后启用附加桨距角控制以减少捕获风能。故障清除后，采用两阶段恢复策略实现有功功率快速恢复及储能能量释放。在两端与四端测试系统上的仿真验证了所提...

解读: 该研究提出的内部能量分布控制策略对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。其中能量缓冲与分配技术可应用于ST系列储能变流器的故障穿越控制，特别是在大规模储能电站中协调电池与变流器的能量平衡。文中的两阶段故障恢复方法也可借鉴应用于PowerTitan储能系统的电网故障处理。此外，该技术对改进阳光电...

Younes Ghazagh Jahed · Seyyed Yousef Mousazadeh Mousavi · Saeed Golestan · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

近年来，可再生能源和电动汽车的广泛接入使微电网运行面临显著的供需不确定性。本文提出一种面向并网型微电网的在线流驱动能量管理策略，结合循环神经网络（RNN）实现对时序数据的学习与实时决策，并引入名为SustainaBoost（SB）的增强技术以提升系统可持续性与神经网络训练质量，有效应对噪声数据影响。实验结果表明，所提RNN模型在测试集上实现98.7%的最优运行成本降低性能。

解读: 该在线流驱动能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。RNN时序学习能力可集成至iSolarCloud平台，实现微电网场景下光伏-储能-充电桩的实时协调优化，提升98.7%成本降低性能直接对应储能系统经济性提升。SustainaBoost抗噪声增强技术可...

Pantelis A. Dratsas · Georgios N. Psarros · Stavros A. Papathanassiou · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

本文提出一种实时再调度方法，将光伏-储能电站纳入资源充裕性评估（RAA）研究。该方法兼顾资产的市场运行特性及其在可靠性事件中的响应能力，克服了现有方法仅单维度考虑充裕性贡献或完全忽略该能力的局限。电站初始按市场收益最大化出力，在可靠性事件发生时则调整运行以满足系统需求。该方法通过确定性再调度机制高效嵌入蒙特卡洛RAA模型，并结合序位法计算市场收益，可精确评估不同配置及逆变器负载比下的容量价值（CV）。结果表明，储能容量对CV至关重要，而逆变器容量变化影响较小；且光伏-储能紧密耦合系统中，电池仅由...

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统与SG系列逆变器的联合配置优化具有重要指导意义。文中提出的实时再调度方法可直接应用于ST系列储能变流器的控制策略，使系统在市场收益最大化与电网可靠性支撑间动态平衡。研究揭示的储能容量对容量价值的关键作用，为PowerTitan系统的容量配置提供量化依据；逆...

Pijush Kanti Dhara · Zakir Hussain Rather · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

随着逆变器型资源在可再生能源富集区域的渗透率上升，同步发电机被快速替代，导致同步惯性空间分布不均。即使系统整体最小惯性得以维持，局部区域仍可能出现频率变化率越限的稳定性问题。为此，本文提出一种确定各区域最小惯性的方法，并通过缩短电气距离实现惯性从高惯性区域向低惯性区域的再分配，利用用于输送冗余可再生能源的绿色走廊作为惯性传输路径。此外，提出一种基于机器学习的同步惯性补偿装置布点方法，以弥补区域惯性不足，并量化所需新增惯性容量。该方法可指导系统运营商确定同步或虚拟惯性的配置位置与规模，确保含高比例...

解读: 该区域惯性配置方法对阳光电源PowerTitan储能系统和VSG控制技术具有重要应用价值。研究提出的惯性空间分布优化策略可指导ST系列储能变流器在电网中的选址与容量配置，通过构网型GFM控制提供虚拟惯性支撑，解决高比例光伏接入导致的局部低惯性问题。基于机器学习的布点方法可集成至iSolarCloud...

Junliang Liu · Xiong Du · Yiting Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

弱电网下风电与光伏电站并网易引发稳定性问题。并网逆变器作为关键接口，其锁相环（PLL）控制器被证实对系统稳定性有显著影响。本文建立基于复变量的PLL小信号模型，分析其引入的附加扰动分量对稳定性的影响。研究发现，PLL会向控制回路注入额外扰动，降低系统阻尼。为此，提出一种注入反向扰动分量以抵消该不利影响的控制策略，有效提升了系统稳定性。相比降低PLL带宽等传统方法，所提策略兼具良好动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该PLL扰动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并网场景具有重要应用价值。当前阳光电源产品在高阻抗电网下面临稳定性挑战，传统降低PLL带宽方案会牺牲动态响应性能。该研究提出的反向扰动注入策略可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中，在保持快速动态响应的同时提升系统阻尼，特别...

Zishuo Huang · Wenchuan Wu · Chenhui Lin · Zizhen Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

随着风电在电力系统中渗透率的提高，通过惯性和下垂控制使风电机组参与电网一次调频已得到验证。然而，在风电机组退出调频以恢复转速时，可能引发二次频率跌落（SFD）。本文提出一种协同控制策略以缓解SFD。首先建立包含同步机组与风电机组的系统频率响应模型，并构建风电转速动态预测模型。基于此优化风电场内各机组的下垂与惯性系数，在保证转速安全的前提下最小化总风能损耗，从而抑制SFD。进一步设计基于低通滤波器的平滑过渡策略，避免退出调频时有功功率突降。最后提出分阶段退出机制，防止大量机组同时退出导致功率骤减。...

解读: 该研究的协同频率控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统具有重要参考价值。文中提出的系数优化分配和平滑退出机制,可直接应用于储能系统的GFM控制算法优化,提升电网支撑能力。特别是基于低通滤波的平滑过渡方案,可用于改进PowerTitan系统的调频响应特性,避免功率突变。这些技术创新对完善阳...

Wei Dai · Hongzhou Li · Hui Liu · Hui Hwang Goh 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

仿射算术（AA）是处理电力系统不确定性的有效区间分析方法。然而，现有基于AA的优化研究难以准确刻画电动汽车（EV）的不确定性及其对储能系统（ESS）的累积影响，且重构后的AA模型因变量与约束众多而面临计算挑战。本文提出一种高效的AA经济调度（AAED）方法，用于含EV与ESS的主动配电网。建立了EV充电负荷区间（CLI）模型以表征插拔时间及初始/目标电量的随机性，并引入置信水平避免过度保守。在AA框架下构建ESS模型以准确追踪荷电状态并反映持续不确定性累积效应。为提升计算效率，提出快速求解策略，...

解读: 该仿射算术优化调度技术对阳光电源ST储能系统与充电桩产品线具有重要应用价值。文章提出的EV充电负荷区间模型和ESS荷电状态追踪方法，可直接应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略优化，准确处理充电桩负荷波动带来的不确定性累积效应。所提快速求解策略通过解析偏差表达式减少计算量，适合集成到iSo...

Jinmu Lai · Yang Liu · Xin Yin · Lin Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

电网故障引发的电压跌落、骤升和谐波等异常工况严重威胁双馈感应发电机（DFIG）风电转换系统的安全运行。为提升DFIG的故障穿越能力并优化变流器容量利用，本文提出一种基于动态重构混合互联变压器（DR-HIT）的新型DFIG风电系统。通过分析拓扑结构与工作原理，设计了多种运行模式及灵活切换策略。在电网正常时，DR-HIT工作于并联模式，通过多功能变流器与网侧变流器协同控制平抑输出功率波动；发生电压故障时，自动切换至串联模式，维持机端电压稳定；故障恢复后，灵活返回并联模式。仿真与实验结果验证了该方案在...

解读: 该研究提出的DR-HIT动态重构技术对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。其创新的串并联动态切换方案可应用于ST系列储能变流器的电网故障穿越控制，提升系统在电压跌落工况下的稳定性。同时，该技术的多功能变流器协同控制思路可优化PowerTitan大型储能系统的功率调节性能。此外，文中...

Yun Liu · Yue Chen · Huanhai Xin · Jingzhe Tu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

随着基于逆变器的可再生能源逐步替代同步发电机，现代电力系统的系统强度显著下降，可能引发小信号稳定性问题。构网型换流器储能系统虽在提升系统强度方面具有灵活性和有效性，但其规划阶段的经济性与系统强度支撑能力协同优化仍缺乏研究。本文提出一种考虑系统强度约束的构网型储能优化规划方法，以实现期望的小信号稳定裕度。基于广义短路比框架，量化储能容量与位置对系统强度的影响，并构建含特征值约束的选址定容优化模型。考虑有无候选站点数量限制两种场景，设计基于二次支撑函数的迭代优化算法求解。在改进的IEEE 39节点和...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制技术具有重要应用价值。文中提出的基于广义短路比的储能选址定容优化方法，可直接应用于阳光电源储能系统规划方案设计，通过量化储能容量与位置对系统强度的贡献，优化PowerTitan在弱电网场景下的配置策略。特征值约束的...

Miao Yu · Jinyang Han · Honghao Wu · Jiaxin Yan 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

在新能源发展背景下，短期风功率预测的精度要求日益提高。针对风电出力受多重因素影响而具有随机性和波动性，且现有神经网络方法多忽略输入变量间交互作用的问题，本文探索BERT算法在风功率预测中的应用。提出Wind2vec变量嵌入方法以更高效拟合时序变量关系，并结合GARCH模型对预测结果进行波动性建模优化。采用自适应计算时间（ACT）方法对BERT主干网络参数进行微调，增强其对电力序列输入的适应性。通过双向注意力机制与Transformer架构捕捉历史风数据中的细粒度时序依赖关系。基于中国南方电网实际...

解读: 该研究的Wind2vec-BERT预测模型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系列储能变流器的能量调度优化和PowerTitan大型储能系统的容量配置,提升系统经济性。BERT-GARCH-M模型的高精度预测能力可集成到iSolarCloud平台,优化风储联合运行策略,提升...

Hongchun Shu · Yefu He · Guangxue Wang · Hanxin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

针对水轮机水锤效应及调速器PID参数设置不当可能导致水电机组对系统产生负阻尼、影响频率稳定的问题，提出一种光伏（PV）与混合电池储能系统（HBESS）协同补偿控制方法。建立了水能、光伏和混合储能模型，设计了基于功率输出与频率偏差变化的光伏变负荷减载调频策略，以及结合荷电状态、频率变化率和频率偏差的HBESS控制策略，其中超级电容器采用虚拟惯性控制，铅碳电池采用下垂控制。进一步提出基于鲸鱼优化算法（WOA）优化的模型预测控制（MPC-WOA）策略，快速整定水电机组最优PID参数，协调控制混合储能响...

解读: 该研究的光伏-混合储能协同调频技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文中提出的超级电容虚拟惯性控制与铅碳电池下垂控制相结合的HBESS策略，可直接应用于ST系列储能变流器的多时间尺度协调控制算法优化，提升电网一次调频响应速度。MPC-WOA优化策略为阳光电源...

Zhihong Liu · Lei Xi · Yue Quan · Chen Cheng 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

分布式能源、负荷与储能设备具有间歇性和强随机性，接入电网后易引发显著的频率波动。现有基于多智能体协同神经网络的控制算法易遭遇灾难性遗忘问题，难以在强随机扰动下实现最优控制。本文提出一种基于正交权重修正策略网络更新的近端受脑启发策略优化（PBPO）算法，赋予网络类脑上下文感知能力，从而加速多区域协同控制的收敛速度，有效抑制电网严重随机扰动引起的频率波动。通过大规模电动汽车接入场景下的两个负荷频率控制模型仿真验证，所提PBPO算法在收敛速度、频率稳定性及控制性能方面均优于多种强化学习算法。

解读: 该脑启发协同控制技术对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统参与电网AGC调频场景，PBPO算法的抗遗忘特性可显著提升多储能站点协同响应能力，解决ST系列储能变流器在强随机扰动下的频率稳定问题。对于新能源汽车业务，该算法可优化大规模充电桩V2G协同控制策略，实...

Hossein Nourollahi Hokmabad · Oleksandr Husev · Juri Belikov · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

可再生能源大规模并网带来的随机性与间歇性对电网可靠性与稳定性构成挑战，数据驱动的预测方法在缓解该问题中至关重要。然而，在历史数据不足的情况下，纯数据驱动模型性能往往受限。为此，本文提出一种融合物理模型与机器学习的新型日前光伏功率混合预测框架，提升低数据场景下的预测可靠性；同时针对数据丰富环境设计了一种创新的机器学习流水线。该方法包含针对不同天气条件定制的回归器组与基于自注意力的编码-解码网络，并通过元学习器融合双分支输出，显著提升了预测精度。实验结果表明，所提方法在测试数据集上优于基准模型。

解读: 该混合预测框架对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。日前功率预测可直接集成至智能诊断系统，优化MPPT算法的前瞻性调度策略。针对ST系列储能变流器，精准的24小时功率预测能显著提升储能系统充放电策略优化，降低电网波动冲击。LightGBM与自注意力网络的双...

Jiawei Zhang · Xiaoyan Bian · Yudan Gu · Qibin Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

近年来，厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）引发的极端天气对高比例可再生能源电力系统造成显著影响，导致源荷间出现季节性电力失衡。为此，本文提出一种考虑ENSO事件的高比例可再生能源系统季节性储能（SES）容量优化配置模型。首先，构建考虑ENSO事件的源荷不匹配评估模型，采用Spearman相关系数分析ENSO指数与源荷数据的相关性，并基于三种共享社会经济路径（SSPs），利用改进的随机森林回归算法（RFRA）以ENSO指数和相关气象指标为输入建立预测模型，进而计算各SSP下的源荷不平衡量；其次，建立以...

解读: 该季节性储能容量优化配置技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ESS集成方案具有重要应用价值。研究提出的考虑ENSO极端气候事件的源荷不匹配评估模型，可直接应用于ST系列储能变流器的容量规划策略，通过Spearman相关性分析和改进随机森林算法预测长周期功率波动，为储能系统EMS能量管理提...

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...