找到 13 条结果 · IEEE Transactions on Sustainable Energy
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...
基于Transformer扩散模型的风速时空概率预测
Spatio-Temporal Probabilistic Forecasting of Wind Speed Using Transformer-Based Diffusion Models
Hao Liu · Junqi Liu · Tianyu Hu · Huimin Ma · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
时空风速预测对提升能源转换效率与优化资源配置具有重要意义。现有方法在捕捉复杂的时空依赖关系及适应风速动态变化方面存在不足。为此,本文提出概率时空扩散Transformer(PSTDT)模型,结合去噪扩散生成模型与Transformer的时空建模优势。该模型引入双空间注意力模块以捕获静态位置关系与动态空间依赖,并设计双阶段时间模块建模周期间依赖与自回归特征,辅以时间自适应层归一化机制提升预测稳定性与精度。实验表明,PSTDT在多个数据集上显著优于现有方法,连续排序概率分数降低8%–20%,平均绝对...
解读: 该时空风速概率预测技术对阳光电源储能系统与智能运维平台具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,精准的风速预测可优化风储协同控制策略,提升ST系列储能变流器的充放电调度精度,降低8%-20%的预测误差可显著改善储能系统的能量管理效率。该Transformer扩散模型的时空建模能力可集成...
基于学习增强型模型预测控制的混合储能系统实时能量管理策略及其在波浪能转换器中的应用
Real-Time Energy Management of Hybrid Energy Storage System with Application to Wave Energy Converters: A Learning-Augmented MPC Strategy
Xuanyi Zhu · Zechuan Lin · Xuanrui Huang · Kemeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
将混合储能系统(HESS)集成到波浪能转换器(WEC)中可有效抑制多时间尺度下的功率波动,但需依赖高效的能量管理策略(EMS)。模型预测控制(MPC)虽能逼近全局最优并满足约束,但非线性优化问题带来高计算负担,且多目标权衡下的代价函数权重因子(WF)整定困难。为此,本文提出一种学习增强型MPC策略。该方法结合模糊逻辑非对称动作裁剪技术以降低计算耗时,并引入高效暖启动Q学习框架实现WF的在线自整定。为缩小仿真与实际间的差距,设计了基于神经网络的电流预测器以感知功率转换中的非线性损耗。仿真与实验结果...
解读: 该学习增强型MPC策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其模糊逻辑动作裁剪技术可显著降低MPC实时计算负担,适配储能变流器DSP/FPGA控制平台;Q学习框架实现的权重因子在线自整定能优化多目标权衡(功率平滑、电池寿命、效率),提升ESS集成方案的全生命...
基于误差的主动抗扰功率控制在大型风力机变桨执行器性能退化故障下的应用
Error-Based Active Disturbance Rejection Power Control for Large-Scale Wind Turbines Under Pitch Actuator Performance Degradation Failure
Ziyang Chen · Tingna Shi · Yanfei Cao · Peng Song · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
针对大型风力发电系统在变桨执行器性能退化与多重干扰耦合作用下恒功率控制的难题,本文提出一种基于误差的主动抗扰容错控制策略(E-ADRC)。该方法采用双环复合控制结构,包含抗扰跟踪环与容错补偿环。改进的E-ADRC算法显著提升了对低频风扰动的抑制能力;容错环利用桨距角残差生成独立补偿信号,有效抑制执行器故障引起的转速跟踪偏差与气动不平衡。硬件在环实验验证了该策略在提升功率稳定性、降低结构疲劳损伤方面的优越性。
解读: 该研究提出的基于误差的主动抗扰控制策略(E-ADRC)对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。首先,E-ADRC的双环复合控制结构可优化ST系列储能变流器的功率稳定性控制,特别是在电网波动工况下的响应特性。其次,该方法在执行器故障容错方面的创新,可应用于PowerTitan大型储能系统的关键部...
SOFC-GT集成发电系统的协调控制
Coordinated Control of the Integrated SOFC-GT Generation System for Microgrid Applications
Hanbin Dang · Changyue Li · Yuhua Du · Zhipeng Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
本文提出一种新型协调控制策略,用于实现固体氧化物燃料电池-燃气轮机(SOFC-GT)集成系统的联合发电。该系统兼具跟网型(GFL)与构网型(GFM)运行能力,相较传统独立运行的SOFC或GT系统具有更强的可控性。此外,设计了自适应功率分配策略,调节氢电转换过程以耦合SOFC与GT的运行,确保系统在多种工况下的安全高效运行。文中给出了详细的控制算法并进行了验证。
解读: 该SOFC-GT协调控制技术对阳光电源储能与微电网产品具有重要借鉴价值。文中提出的GFL/GFM双模式运行策略与阳光电源PowerTitan储能系统的构网型控制技术高度契合,其自适应功率分配算法可应用于ST系列储能变流器的多能源协调管理。特别是氢电耦合的协调控制思路,可为阳光电源拓展氢储能与电化学储...
基于管状模型的线性参数变化风能转换系统预测控制
Tube-Based Linear Parameter-Varying Model Predictive Control for Wind Energy Conversion Systems
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...
基于动态重构混合互联变压器技术的双馈感应发电机风电系统故障穿越能力提升
Enhancing Fault Ride-Through Capability of DFIG-Based WECS Using Dynamic Reconfiguration Hybrid Interlinking Transformer Technique
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...
UniWave200波浪能转换装置的波浪到电网能量转换效率分析
Efficiency Analysis of the Wave-to-Grid Energy Conversion of the UniWave200 Wave Energy Converter
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...
多工业电解槽在可再生能源制氢系统中的调度:一种协调的有功-无功功率管理方法
Scheduling Multiple Industrial Electrolyzers in Renewable P2H Systems: A Coordinated Active-Reactive Power Management Method
Yangjun Zeng · Yiwei Qiu · Jie Zhu · Shi Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年8月
大规模可再生能源制氢(ReP2H)系统通常包含多个由晶闸管整流器(TR)供电的电解槽(ELZ),其有功与无功负荷呈非线性且不可解耦的关系。多台ELZ的启停与负荷分配影响能量转换效率及电网功率流动,不当调度可能导致无功过载,引发电压越限与网损增加。本文首先分析ELZ能效与无功负荷间的权衡关系,进而提出一种联合有功-无功功率管理方法,通过协调ELZ、可再生能源、储能与无功补偿装置的运行,提升系统整体效益。采用混合整数二阶锥规划(MISOCP)建模,并设计分解算法以适用于大规模系统。基于中国内蒙古风光...
解读: 该协调有功-无功功率管理技术对阳光电源光储制氢系统集成方案具有重要应用价值。研究中的MISOCP优化算法可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列光伏逆变器的协调控制,通过ST储能变流器的四象限运行能力提供动态无功补偿,解决电解槽晶闸管整流器引发的无功过载问题。该方法可集成至iSolarCl...
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...
基于Transformer扩散模型的时空概率风速预测
Spatio-Temporal Probabilistic Forecasting of Wind Speed Using Transformer-Based Diffusion Models
Hao Liu · Junqi Liu · Tianyu Hu · Huimin Ma · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文提出PSTDT模型,融合去噪扩散概率模型与Transformer架构,通过双空间注意力、双阶段时间模块和时序自适应层归一化,提升风速时空概率预测精度,在多数据集上CRPS降低8%–20%,MAE降低7%–19%。
解读: 该研究提升风电功率短期概率预测精度,直接支撑阳光电源风电变流器与构网型风储系统(如PowerTitan风电侧集成方案)的智能调度与AGC/AVC响应。其不确定性量化能力可增强iSolarCloud平台对风光储协同场站的预测性运维与调峰调频决策。建议将PSTDT轻量化后嵌入ST系列PCS边缘侧预测模块...
面向波浪能发电的混合储能系统实时能量管理:一种学习增强型模型预测控制策略
Real-Time Energy Management of Hybrid Energy Storage System With Application to Wave Energy Converters: A Learning-Augmented MPC Strategy
Xuanyi Zhu · Zechuan Lin · Xuanrui Huang · Kemeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文针对波浪能转换器(WEC)中混合储能系统(HESS)的能量管理难题,提出一种学习增强型MPC策略:结合模糊逻辑异步裁剪降低计算负担,采用暖启动Q学习在线优化权重因子,并引入神经网络电流预测器补偿功率转换非线性损耗。
解读: 该研究提出的MPC+强化学习协同能量管理框架,可直接迁移至阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的智能EMS升级中,尤其适用于风光储多源波动场景下的实时功率分配与寿命协同优化。建议在iSolarCloud平台中集成该算法模块,支撑光储/风储/海储多场景智能调度;同时适配组串式逆变器与P...
融合动态特性的高比例可再生能源下稳定性约束调度建模框架
Dynamics-Incorporated Modeling Framework for Stability Constrained Scheduling Under High-Penetration of Renewable Energy
Jinning Wang · Fangxing Li · Xin Fang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种模块化建模框架,支持高比例可再生能源接入下的融合动态特性电力系统调度。该框架采用改进的混合符号-数值方法,有效衔接设备级与系统级优化模型,简化调度建模流程。其适应性体现在四个方面:通过建模模块实现可扩展的调度模型、基于向量化与稀疏性技术的可伸缩性能、与动态仿真器兼容的潮流数据结构,以及稳态调度与时域动态仿真间的双向数据交互接口。多场景基准测试验证了框架的准确性与可扩展性,案例研究表明其显著提升了调度与动态仿真的协同效率,减少了稳定性约束调度中的模型转换工作量。
解读: 该动态特性融合调度框架对阳光电源储能与光伏并网产品具有重要应用价值。框架的模块化建模方法可直接应用于PowerTitan储能系统的多机协调调度,通过稳态优化与动态仿真双向交互,优化ST系列储能变流器的功率响应策略。其稳定性约束建模能力可提升SG系列逆变器在高比例新能源场景下的构网型GFM控制性能,特...