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一种融合多模态扩散生成与轻量化分割的光伏缺陷智能诊断框架
A PV defect intelligent diagnosis framework integrating multimodal diffusion generation and lightweight segmentation
Lei Xu · Jiale Xiao · Xiaoyu Ji · Yibo Zhang 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 确保光伏（PV）系统长期可靠性和效率需要精确且智能化的缺陷监测策略。为解决这一问题，本研究提出了一种创新的缺陷图像生成方法——CAM-Diffuse，该方法结合二值掩码约束与基于文本-视觉的多模态特征融合技术，能够生成高保真且可控的缺陷图像，有效扩充训练数据集，并提升模型的泛化能力。此外，本研究还提出了一种轻量级实例分割网络LightSegDETR。该网络集成了DGBlock模块，通过深度可分离卷积（DWConv）与幽灵卷积（GhostConv）相结合的方式优化计算效率；在网络的颈部结构中...
解读: 该轻量化光伏缺陷诊断框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器具有重要应用价值。CAM-Diffuse多模态数据增强技术可优化我司MPPT算法的故障识别准确率,LightSegDETR网络在Jetson Nano边缘设备上实现28FPS实时检测,参数量降低50%,非常适合集成到...
漂浮式光伏电站集电系统发电单元布局与电缆敷设协同优化
Collaborative optimization of generation unit layout and cable laying for collector system in floating photovoltaic power station
Jingyao Yang · Hongmei Li · Xiao Ye · Keyong Jiang 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300
摘要 针对漂浮式光伏电站（FPPS），现有的集电系统设计主要依赖人工设计，存在自动化程度低、经济性差、耗时长等缺陷。因此，本文首先基于最小发电单元的定义，建立了一个综合考虑发电单元成本与电缆成本的优化模型，在满足FPPS发电容量及运维通道等约束条件的基础上，提出了一种协同优化方案。对于所提出的方案，首先采用遗传算法（GA）实现发电单元布局的优化；随后，将改进的模糊C均值（FCM）聚类算法与遗传算法、DM-MSTP（Dhouib矩阵最小生成树问题）算法以及自动选缆算法相结合，实现电缆敷设的优化；进...
解读: 该漂浮式光伏电站集电系统协同优化技术对阳光电源SG系列逆变器布局规划具有重要参考价值。研究中的发电单元布局优化与电缆敷设协同方案,可直接应用于我司1500V光伏系统的集电线路设计,通过遗传算法与改进FCM聚类算法结合,能有效降低电缆成本15-25%。该方法可集成至iSolarCloud平台的智能设计...
面向能源市场导向条件下的集成光伏-储能低压直流系统动态多模式切换能量管理优化策略
A novel energy management optimization strategy for integrated photovoltaic-storage LVDC systems using dynamic multi-mode switching under energy market-oriented conditions
Wen Xueru · Wu Xiaodong · Zia Ullah · Li Ronga 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 随着能源政策向市场导向转型，如何最大化可再生能源利用率并优化电力交易收益面临诸多挑战。集成光伏（PV）与储能的低压直流（LVDC）系统具有广阔的应用前景，然而传统控制策略往往缺乏适应动态运行条件的灵活性。本文提出一种基于动态多模式切换的能量管理优化策略，通过引入储能保护、电网保障获取及市场定位机制，增强了传统协调控制能力。通过对运行模式进行精细化分类，实现了并网、孤岛及混合模式之间的无缝切换，支持自适应调度与稳定运行。所提出的多模式切换策略基于动态协调能量管理理论，确保了最优能量管理，并在...
解读: 该动态多模式切换能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制具有重要参考价值。论文提出的并网/离网/混合模式无缝切换机制,可优化PowerTitan储能系统的SOC管理策略,将电池SOC波动控制在0-10%区间,有效延长电池寿命。其市场导向的能量优化调度算法可集成至iSol...
提高在最高太阳聚光比下聚光光伏电池的温度均匀性和发电性能
Improving the temperature uniformity and power generation of a concentrated photovoltaic cell under highest solar concentration ratios
Zhanpeng Xiang · Zhongzhen Wang · Jiawei Yu · Ji Li · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295
摘要 聚光光伏系统（CPVs）通过将阳光聚焦到太阳能电池上来发电。提高聚光比可以在环境辐射不足时维持系统的高功率输出。对于有效面积为1 cm²的太阳能电池，室外实验中的聚光比通常不超过1,000×。本研究开发了一种新型超高压聚光光伏系统（UHCPV），能够承受高达2,500×的太阳聚光比。系统中引入了光导装置以改善光斑的均匀性。采用微通道液冷散热器和离心风扇分别对电池的上表面和下表面进行冷却。通过数值模拟和室外实验研究验证了光导装置和冷却模块的有效性。结果表明，在900×聚光比下，与仅使用微通道...
解读: 该超高倍聚光光伏技术(2500×倍率)对阳光电源SG系列逆变器及热管理系统具有重要参考价值。研究中的微通道液冷+离心风扇双面散热方案,可借鉴至大功率PV逆变器及ST系列储能变流器的功率器件散热设计,特别是SiC/GaN器件在高功率密度应用中的温控优化。导光管提升光斑均匀性的思路,可启发MPPT算法在...
太阳能热电与制冷联产系统的性能分析与优化
Performance analysis and optimization of a solar-powered system for power and cooling cogeneration
Qing Wang · Minli Yu · Lirong Li · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.292
摘要 为应对环境挑战，实现可持续发展，全球正优先推动能源结构从化石燃料向可再生能源转型。本研究系统探讨了一种用于同时发电与制冷的太阳能驱动联产系统的多维度性能表现。所提出的系统构型集成了抛物槽式太阳能集热器、超临界CO2动力循环、喷射式制冷循环、改进型有机闪蒸循环以及有机朗肯循环。该系统可实现15.6 MW的净输出功率和3.40 MW的制冷负荷，对应的能量效率和㶲效率分别为18.28%和16.35%。经济性分析表明，系统单位时间总产品成本为1468.95美元/小时，投资回收期为4.82年；环境影...
解读: 该太阳能冷热电联供系统对阳光电源光储一体化方案具有重要启示。抛物面槽式集热器与超临界CO2循环的集成思路,可应用于SG系列逆变器与ST系列储能变流器的协同优化设计。系统18.28%的能量效率和4.82年投资回收期验证了多能互补的经济性,为iSolarCloud平台的智慧能源管理算法提供参考。多目标粒...
基于加速应力测试预测实际运行中TOPCon光伏组件的潜在诱导衰减
Prediction of potential induced degradation for TOPCon PV modules working in field based on accelerated stress testing
Zhiwei Li · Kai Yu · Le Wang · Jian Huang 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290
摘要 潜在诱导衰减（PID）是光伏（PV）组件在高系统电压、高湿度和高温环境下运行时面临的一个严重问题，可能导致显著的性能损失。本研究建立了一种基于双面玻璃结构的隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）电池组件来预测实际应用中PID衰减行为的方法。采用阿伦尼乌斯方程（Arrhenius equations），结合光照强度为800 W/m²的稳态试验箱中获得的PID数据，对光伏组件功率衰减速率进行拟合。此外，评估了不同温度条件下的加速因子（AF），即加速测试中的功率衰减速率与实地衰减速率之比。该方法被应...
解读: 该TOPCon组件PID预测方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。研究揭示不同气候区PID衰减规律(华南30年衰减1.57%,中东1.13%),可指导1500V高压系统设计优化。建议将Arrhenius加速因子模型集成至iSolarCloud预测性维护算法,针对高...
新型漂浮式光伏结构的冰载特性分析与防冰设计
Ice load characteristics analysis and anti-icing design of a novel floating photovoltaic structure
Yingzhou Liu · Bin Wang · Jijian Lian · Xifeng Gao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.289
摘要 现有的漂浮式光伏（FPV）结构设计准则主要关注风浪等环境条件，而未充分考虑冰载荷的影响。然而，在寒冷海域，FPV结构上的主导荷载被认为是冰荷载。本文旨在评估新型FPV结构在冰载作用下的动态防冰性能。本研究提出了一种采用三点系泊的新型FPV系统，并通过数值模拟与模型试验对新型FPV系统的稳定性及系泊强度进行了讨论。基于有限元法-内聚力单元法（FEM-CEM），建立了各向异性海冰数值模型，用于模拟海冰与FPV结构之间的耦合作用，并通过一系列动态冰力模型试验验证了冰-FPV结构耦合相互作用模型的...
解读: 该浮式光伏抗冰设计研究对阳光电源海上光伏系统具有重要参考价值。针对寒冷海域冰载荷主导的工况,可指导SG系列逆变器在极端环境下的防护设计优化,特别是三点系泊结构的动态响应分析可为逆变器安装支架的抗冲击设计提供依据。研究提出的松弛锚固系泊状态作为抗冰方法,启发阳光电源开发具备柔性安装方案的浮式光伏逆变系...
基于自驱动Sb2Se3异质结光伏探测器的载流子动力学分析及其宽光谱响应
Carrier dynamics analysis of self-powered Sb2Se3 heterojunction photovoltaic detectors with a broad spectral response
Yu Cao · Jiaqi Chen · Jing Zhou · Sanlong Wang 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288
简化器件结构并降低制造成本是推动光伏探测器发展的有效策略。在本研究中，我们结合理论与实验方法，开发了一种基于ZnO:B/Sb2Se3的自驱动异质结光伏探测器。采用近空间升华技术，在宽带隙ZnO:B衬底上生长出高度(002)取向、高光敏性的Sb2Se3薄膜，从而构建高性能异质结。多功能ZnO:B不仅作为n型层形成用于自供电的异质结结构，同时还充当透明前电极，显著简化了器件结构。与此同时，通过理论模拟，我们系统研究了Sb2Se3体缺陷、界面缺陷以及ZnO:B层和MoO3层厚度对器件性能的影响。值得注...
解读: 该ZnO:B/Sb2Se3异质结光伏探测器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要参考价值。其载流子动力学分析方法可用于优化逆变器的光伏输入响应特性,特别是400-900nm宽光谱响应机制有助于提升SG系列在弱光和复杂光照条件下的发电效率。自供电异质结结构的低复合率设计理念,可启发功率...
城市形态对街区尺度办公建筑光伏发电潜力的综合影响：实际街区与设计基准
The comprehensive impact of urban morphology on the photovoltaic power generation potential of block-scale office buildings: Real blocks and design benchmarks
Gaomei Li · Yongzhong Chen · Qiuguo Hea · Minghao Wang 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 光伏建筑一体化是实现零碳建筑目标的关键途径。城市街区形态参数的差异会导致光伏发电潜力（PVGP）出现显著变化。因此，本文旨在建立一个五层次的PVGP评估方法体系，包括辐射潜力（RP）、安装潜力（IP）、技术潜力（TP）、经济潜力（EP）和碳减排潜力（CRP），并以武汉为例，量化形态指标对办公街区光伏发电潜力的综合影响。首先，本文基于Rhino&Grasshopper平台提出了一种创新的五层次PVGP评估方法；其次，采用建筑类型学方法对实际办公街区样本的形态类型进行分类；随后，量化了形态指标...
解读: 该研究对阳光电源建筑光伏一体化解决方案具有重要价值。研究量化了城市形态对光伏发电潜力的五级评估体系,可指导SG系列组串式逆变器在办公建筑场景的优化配置。多层板式建筑最优发电潜力(47.11kWh/m²/y)与经济回收期数据,为PowerTitan储能系统容量匹配提供设计基准。建筑屋顶-立面比等形态参...
通过升华法中锂掺杂提升Sb2(S,Se)3薄膜太阳能电池的效率
Enhancing the efficiency of Sb2(S,Se)3 thin-film solar cells via Li doping in close-spaced sublimation
Zhi-Ping Huanga1 · Hui-Lib1 · Wei-Ze Wang · Hu Li 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285
Sb2(S,Se)3是一种具有广阔前景的光伏材料，因其带隙可调、热稳定性高以及具备低成本制备潜力。然而，通过近距离升华法（CSS）制备的薄膜通常存在较多缺陷，从而降低器件效率。本研究引入锂（Li）掺杂以改善晶体质量、载流子浓度和电导率。通过熔盐处理将锂掺入升华源中，成功制备出均匀的Li-Sb2(S,Se)3薄膜。所制备的ITO/CdS/Li-Sb2(S,Se)3/PbS/碳基太阳能电池实现了6.18%的功率转换效率，显著优于未掺杂器件。本研究进一步系统分析了材料的光电性能，结果表明，锂掺杂能有效...
解读: 该Li掺杂Sb2(S,Se)3薄膜技术通过优化载流子浓度和能级匹配,将光伏转换效率提升至6.18%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游组件技术提供创新思路。其降低非辐射复合、改善载流子提取的机制,可启发我司MPPT算法优化和弱光响应改进。碱金属掺杂提升薄膜导电性的方法,对PowerTitan储能系统...
基于两阶段特征综合决策的光伏直流串联电弧故障检测方法
Photovoltaic DC series arc fault detection method based on two-stage feature comprehensive decision
Bangzheng Han · Guofeng Zou · Wei Wang · Jinjie Li 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285
摘要 针对光伏发电系统串联电弧故障具有强随机性且难以准确描述故障特征的问题，提出一种基于两阶段特征综合决策的光伏直流串联电弧故障检测方法。首先，为解决直流信号非周期性和高随机性导致的故障检测窗口尺寸选取困难问题，提出一种基于自相关函数的信号分窗策略。根据电弧起始阶段的暂态特性和电弧燃烧阶段的稳态特性，将整个电弧过程划分为暂态阶段和稳态阶段。随后，在电弧起始阶段，基于信号分窗策略设计了一种基于相邻窗口差分（AWD）的暂态特征描述方法，有效捕捉电弧引起的波形突变，实现故障发生窗口定位及暂态特征的有效...
解读: 该双阶段特征决策的直流串联电弧故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST系列储能PCS具有重要应用价值。基于自相关函数的信号窗口策略和相邻窗差分(AWD)瞬态特征提取方法,可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护,有效解决1500V高压系统中电弧故障随机性强、难以准确识别的痛点。稳态能量...