找到 13 条结果 · IEEE Transactions on Sustainable Energy
基于模型预测控制的多端直流输电连接海上风电场协调控制策略
Coordination Control Strategy of MTDC Connected Offshore Wind Farms Based on Model Predictive Control
Mingcheng Lyu · Sheng Huang · Guan Bai · Luobin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
本文提出一种基于模型预测控制（MPC）的电压源换流器多端直流（VSC-MTDC）连接海上风电场的协调控制策略。首先，设计MPC-based风电机组控制策略，优化有功与无功功率控制，抑制疲劳载荷并维持机端电压。其次，提出MPC-based自适应下垂控制，用于跟踪风电场侧换流器功率，降低直流网络损耗或实现电网侧换流器功率分配，并通过降阶处理高阶项分析其稳定性。最后，基于包含多个风电场及换流器的系统模型实现多目标优化。在MATLAB/Simulink中搭建含3个风电场、3个风电场侧换流器和2个电网侧换...
解读: 该研究提出的MPC协调控制策略对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。MPC-based自适应下垂控制可优化应用于ST系列储能变流器的功率分配和电压调节,提升PowerTitan大型储能系统的并网性能。其多目标优化方法可用于SG系列光伏逆变器的MPPT和电网支撑功能优化,特别是在大型光储项目中...
具有新型控制策略的串联隔离并联风电场直流汇集系统
Novel Series-Isolated-Parallel Wind Farm DC Collection System with New Control Strategies
Yousef N. Abdelaziz · Khaled H. Ahmed · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
相较于传统交流系统，海上风电场直流汇集系统可显著降低重量与体积。其中，串并联结构虽效率较高，但因直流-直流变换器位于风电机组串联支路前端，易受直流短路故障影响而可靠性较低。本文提出一种新型串联隔离并联风电场（SIP-WF）架构，通过为每组串联风电机组配置隔离型直流-直流变换器，实现固有直流故障阻断能力，无需外部直流断路器。各风机仅采用无源整流器，保证了系统高效率。针对不同风况下的最大功率点跟踪问题，提出两种集中式控制策略，实现单变换器对多风机的协调控制。MATLAB/Simulink仿真验证了所...
解读: 该串联隔离并联架构对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。其中隔离型DC-DC变换器的固有故障阻断特性可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统,提升大规模储能场站的可靠性。文中提出的集中式MPPT控制策略可优化SG系列组串式逆变器的能量采集效率。同时,该架构采用SiC器件与无源整流...
无功功率的最优分配与两级控制：实现可再生能源电站电压与功率因数平衡
Optimal Allocation and Two-Level Control of Reactive Power for Balancing Voltage and Power Factor of Renewable Energy Stations
Xinhao Zhang · Hongyu Zhou · Wei Yao · Yongxin Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
可再生能源电站需满足电压安全与功率因数要求以确保安全高效运行，但二者常存在冲突。本文首先分析约束条件，界定功率因数约束下电站的电压调节能力边界，并提出一种无功功率最优分配与两级控制方法，兼顾电压调节与功率因数平衡。在配置层面，提出无功补偿装置优化方法，最大化不同有功出力下的可行电压范围；在控制层面，设计包含站级与单元级的两级控制架构，实现无功资源协调控制。基于新疆巴州实际项目的仿真验证表明，该方法有效提升系统电压安全性与经济性。
解读: 该无功功率两级控制技术对阳光电源大型光伏/储能电站系统具有重要应用价值。研究提出的站级-单元级协调控制架构可直接应用于SG系列光伏逆变器与ST储能变流器的协同无功管理，解决PowerTitan等大型储能系统并网时电压调节与功率因数要求的矛盾。其无功补偿装置优化配置方法可指导SVG等无功设备与逆变器的...
基于自适应障碍函数分数阶滑模控制的风浪干扰下漂浮式海上风力机有限时间稳定化
Finite-Time Stabilization of Floating Offshore Wind Turbines Under Wind and Wave Disturbances by Adaptive Barrier-Function Fractional-Order Sliding Mode Control
Matin Jozeslami · Mohammadreza Askari Sepestanaki · Maedeh Nafisifar · Abolfazl Jalilvand 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
漂浮式海上风力机可利用更强劲稳定的风资源，具有广阔清洁能源应用前景。然而海浪与突变风易导致系统失稳，降低发电效率。本文提出一种分数阶自适应滑模控制策略，用于张力腿平台风力机的有限时间稳定控制。通过建立分数阶模型精确表征系统动态，结合障碍函数自适应控制机制，实现快速有限时间收敛、有效抑制抖振并实时估计外部扰动。仿真结果表明，该方法在抗干扰能力与收敛速度方面优于传统方案，且经Speedgoat硬件在环实验验证了其实时性与鲁棒性，显著提升了复杂环境下的运行稳定性与能量捕获效率。
解读: 该研究提出的分数阶自适应滑模控制策略对阳光电源的储能与风电产品具有重要参考价值。首先，其快速有限时间收敛特性可优化ST系列储能变流器的动态响应性能，提升PowerTitan系统在复杂电网环境下的稳定性。其次，障碍函数自适应机制可应用于风电变流器的GFM控制，增强系统抗干扰能力。该技术的实时扰动估计方...
风电机组齿轮箱载荷降低的风电场最优功率控制
Optimal Power Control in Wind Farms for Gearbox Load Reduction
Juan Wei · Yuxiang Li · Hanzhi Peng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
时变工况下快速的功率与转矩波动会加剧风电机组齿轮箱的疲劳载荷并提高故障率。本文提出一种面向风电场的最优功率控制方法，在跟踪输电系统运营商功率调度指令的同时，优化功率分配以抑制齿轮箱内部振动位移波动，降低疲劳载荷。通过分析行星架、行星轮、太阳轮和直齿轮等关键部件的传动机制，构建了描述齿轮箱内部振动与机械转矩及输出功率关系的动态模型。基于模型预测控制框架建立最优控制问题，并构建基于齿轮箱实时振动状态的疲劳评估系统，用于表征机组运行品质并指导风电场发电调度，为风电场优化调度提供安全边界，有效抑制潜在故...
解读: 该风电场最优功率控制技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要借鉴价值。其基于模型预测控制的功率分配优化思路可应用于ST系列储能变流器的多机组协调控制,有助于降低储能系统的机械应力和疲劳载荷。文中的振动状态实时监测和疲劳评估方法也可集成到iSolarCloud平台,用于SG系列逆变器的预测性维护。特别是...
一种基于功率派生虚拟阻抗与混合PI-MPC下垂控制的改进型暂态与稳态功率分配方案
A Power-Derived Virtual Impedance Scheme With Hybrid PI-MPC Based Grid Forming Control for Improved Transient and Steady State Power Sharing
Imran Khan · A. S. Vijay · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
随着逆变型电源渗透率的提升，提升传统发电逆变器功能并充分挖掘其潜力而不牺牲电能质量具有重要意义。本文提出一种新型自适应功率派生虚拟阻抗（PDVI）方案，结合混合比例积分-模型预测控制（PI-MPC）实现电网形成控制，确保分布式电源间精确的有功与无功功率分配。该方法在暂态和稳态下均能有效改善基波及非基波（谐波与不平衡）负载功率分配性能，无需在谐振频率处整定多个比例谐振控制器。所提PDVI策略结构简单、无需通信，且不依赖线路参数或网络结构。混合PI-MPC控制具备快速动态响应能力，并显著降低总谐波畸...
解读: 该混合PI-MPC构网控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。所提功率派生虚拟阻抗方案可直接应用于多机并联储能系统，实现无通信条件下的精确功率分配，解决阳光电源储能集群在弱电网环境下的协调控制难题。混合PI-MPC控制架构相比传统多谐振控制器显著简化参...
基于数据驱动灵敏度的风电场分散式需求功率跟踪与电压控制方法
A Decentralized Demanded Power Tracking and Voltage Control Method for Wind Farms Based on Data-Driven Sensitivities
Chang Yan · Sheng Huang · Yinpeng Qu · Xueping Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
风电场高效功率调度依赖于精确的需求功率跟踪。本文提出一种基于数据驱动灵敏度（DDS）的分散式风电场功率跟踪与电压控制方法，仅利用本地运行变量实现模型预测控制（MPC），获得近似全局最优解。通过反向传播算法设计新的灵敏度计算方法，由全局映射模型（GMM）梯度得到DDS。电压DDS可替代传统MPC中的电压灵敏度，功率DDS建立不同风电机组出力间的线性关系，简化状态空间方程，降低二次规划维度。所设计的三种控制模式无需线路参数、降低计算复杂度或兼具两者优势。变量间距约束线性化方法将非线性约束转为线性，解...
解读: 该文提出的数据驱动灵敏度控制方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。特别是其分散式控制架构可应用于ST系列储能变流器集群和PowerTitan大型储能系统的协调控制,通过本地数据实现近似全局最优的功率调度。文中的电压DDS方法可优化储能变流器的电压控制性能,功率DDS的线性化处理思路可用于...
多种工况下并联接口多太阳能光伏与电池储能系统的谐波电流共享策略
Harmonics Current Sharing Strategy for Parallel Interfaced Multiple Solar PVs and BES Under Various Operating Conditions
Abhishek Abhinav Nanda · Vivek Narayanan · Bhim Singh · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
传统控制方法为维持公共耦合点处并联接入的中央电池储能及多太阳能光伏微电网的正弦电网电流，常导致电压源变换器过度选型，以满足本地负荷谐波需求，进而增加成本并降低系统可靠性。本文提出一种基于运行模式的智能谐波电流共享策略，利用级联二阶广义积分频率锁定环估算非线性负载电流中的主要谐波分量，并将其频率估计用于微网同步时PCC参数调节及谐波共享控制。该系统在MATLAB/Simulink中仿真，并在基于OP5700的实时测试平台上验证了结果。
解读: 该谐波电流共享策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的并联运行具有重要应用价值。通过基于SOGI-FLL的谐波检测与智能分配算法，可优化PowerTitan储能系统与光伏阵列在PCC点的协同控制，避免单机过载与变流器过度选型，降低系统成本15-20%。该技术可直接应用于工商业微电网场景...
大型海上风电场在严重交流故障下的广义同步稳定控制
Generalized Synchronous Stabilization Control for Large-Scale Offshore Wind Power Plants During Severe AC Faults
Haihan Ye · Wu Chen · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种适用于海上风电输电系统的广义同步稳定控制方法，可在严重交流故障下维持系统同步。该方法将锁相环动态引入有功电流环路，从而在功率电路阶段触发有功电流与功角之间的负反馈，有效稳定复杂工况下的风电场相位跟踪，包括多风电场间的动态耦合及低电压穿越规范中规定的电压相关电流注入特性。相比经典李雅普诺夫法与等面积法，该方法无需全系统精确解析模型、实时故障检测或高速通信，为分布式同步稳定控制提供了新思路。Matlab/Simulink仿真结果验证了其可行性。
解读: 该广义同步稳定控制技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。首先，其锁相环动态反馈机制可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的低电压穿越性能，提升大型新能源电站的电网适应性。其次，该方法无需复杂通信架构，适合PowerTitan等大型储能系统的分布式协同控制。技术创新点在于将同步稳定控...
事件触发H∞俯仰控制在浮式海上风力机中的应用
Event-Triggered H-Infinity Pitch Control for Floating Offshore Wind Turbines
Ya Zhao · Xiyun Yang · Yanfeng Zhang · Qiliang Zhang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
复杂的风浪环境会加剧浮式海上风力机的外部扰动与功率波动，影响其稳定运行。为此，本文提出一种事件触发的H∞俯仰控制策略。首先建立考虑风浪复合扰动的线性变参数模型，融合系统各子系统的动态特性；进而将事件触发机制引入H∞控制框架，推导系统渐近稳定且H∞性能范数有界的判据，并给出反馈增益矩阵的设计算法，有效降低控制器更新频率。最后基于IEA 15 MW参考风力机，结合OpenFAST与MATLAB/Simulink进行仿真，结果表明所提方法相较于连续时间控制策略具有更优的控制性能。
解读: 该事件触发H∞控制技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。首先，其提出的线性变参数建模方法可用于优化ST系列储能变流器的扰动抑制能力；其次，事件触发机制能降低PowerTitan储能系统的控制器计算负荷，提升系统响应效率。特别是在海上风电并网应用中，该控制策略可提升阳光电源风电变流器的功率平...
基于单输入单输出传递函数的构网型储能系统交互建模与稳定性分析
Interaction Modeling and Stability Analysis of Grid-Forming Energy Storage System Based on SISO Transfer Functions
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...
双层分布式一致性控制用于多风电场快速频率支撑
Two-Level Distributed Consensus Control of Multiple Wind Farms for Fast Frequency Support
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...
新型串联隔离并联式海上风电场直流集电系统及新型控制策略
Novel Series-Isolated-Parallel Wind Farm DC Collection System With New Control Strategies
Yousef N. Abdelaziz · Khaled H. Ahmed · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文提出SIP-WF直流集电架构，通过为每组串连风机配置隔离型DC-DC变换器实现固有直流故障阻断能力，仅用被动整流器保障高效率，并设计集中式MPPT协调控制策略。仿真表明其在能量收益、成本、体积、重量及故障容错性上优于现有方案。
解读: 该SIP-WF架构对阳光电源风电变流器产品线（如SG11400/12500系列海上风电变流器）具重要参考价值，其隔离型DC-DC与集中MPPT控制思想可迁移至海上风电柔性直流升压站集成方案；建议将相关故障阻断与多机协同MPPT算法融入iSolarCloud智能平台的风电场群控模块，并探索ST系列PC...