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基于物理信息的积分神经网络用于溶剂法燃烧后CO2捕集过程的动态建模
Physics informed integral neural network for dynamic modelling of solvent-based post-combustion CO2 capture process
Peng Sh · Cheng Zheng · Xiao Wu · Jiong Shen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 溶剂法燃烧后碳捕集(PCC)是实现能源和工业领域大规模脱碳最有前景的技术。然而,该过程的复杂特性和高能耗阻碍了PCC在复杂电力市场中的高效灵活运行。PCC系统的成功运行优化高度依赖于对过程的动态建模,而采用先进的数据驱动方法已成为研究热点。目前广泛使用的数据驱动动态建模方法未将PCC过程的物理机理信息融入模型中,导致模型稳定性不足。物理信息神经网络(PINNs)通过融合数据与物理信息,提供了一种创新的建模方法。然而,其在PCC过程动态建模中的应用仍面临重大挑战。为此,本文基于带外生输入的非...
解读: 该物理信息神经网络(PIINN)动态建模技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。碳捕集系统的复杂非线性动态特性与PowerTitan储能系统在电力市场中的灵活调度需求高度相似。PIINN方法通过平衡点稳定性约束保证模型可靠性的思路,可借鉴应用于ST系列PCS的宽工况运行建模,提升GFM/GFL控制策...
提升单可控VSG型主动配电网的功率响应
Improving Power Response of Single-controllable VSG-based Active Distribution Network
Shah Fahad1Arman Goudarzi2Pierluigi Siano3Ji Xiang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
通过单一公共耦合点(PCC)控制主动配电网(ADN)有助于提升间歇性可再生能源(IRESs)的协调性能。现有研究采用非MPPT模式分布式电源(DGs)协调控制,实现PCC处的恒定PQ调节,但由于DGs出力的间歇性及单向广播通信机制,PCC易受暂态扰动影响。本文首先建立从PCC调控视角出发的ADN详细数学模型,增强PCC对暂态的鲁棒性;其次设计H∞控制器以优化抗干扰性能,抑制PCC暂态过程中的振荡;再次通过特征值分析探讨系统模型的收敛速度限制;最后仿真结果表明所提方法较现有先进方法具有更优的动态响...
解读: 该研究针对VSG型主动配电网的功率响应优化,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。文中提出的H∞控制器设计可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术,增强PCC点暂态鲁棒性,抑制振荡。特别是在多台SG系列光伏逆变器通过单一PCC并网场景下,该方法可优化非MPP...
非对称规则采样VSFPWM在并联交错多电平逆变器环流控制中的应用
Asymmetric Regular Sampling VSFPWM for Circulating Current Control in Paralleled Interleaved Multilevel Inverters
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
摘要:并联交错式多电平逆变器(PIMIs)在高功率应用中具有巨大潜力,但其固有的环流问题会导致电流应力增加和系统效率降低。本文聚焦于PIMIs中的相环流(PCC)抑制。首先,提出了一种PCC预测模型,该模型考虑了应用非对称规则采样(ARS)规则时存在的一个控制周期延迟。通过使用该模型,选择合适的冗余矢量,可使PCC降低约50%。然后,开发了另一个考虑两个控制周期延迟的PCC预测模型。利用该模型,提出了一种基于ARS的可变开关频率脉宽调制(VSFPWM)方法,以精确控制PCC的峰值,并给出了一种确...
解读: 从阳光电源大功率逆变器产品线视角来看,这项针对并联交错多电平逆变器(PIMI)环流抑制的研究具有重要的工程应用价值。在我们的集中式光伏逆变器、储能变流器以及风电变流器等大功率应用场景中,并联技术是实现兆瓦级以上容量的关键路径,而相环流(PCC)问题一直制约着系统效率和可靠性的提升。 该论文提出的非...
一种基于简化电压矢量预选的多矢量预测电流控制,用于提升永磁同步电机驱动的转矩性能
A Simplified Voltage Vector Preselection-Based Multivector Predictive Current Control for Improved Torque Performance of PMSM Drive
M. L. Parvathy · Vinay Kumar Thippiripati · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
预测电流控制(PCC)是高性能工业驱动的关键技术。本文提出了一种基于简化电压矢量预选的多矢量PCC方案,旨在提升永磁同步电机(PMSM)的转矩性能,有效解决了传统基础PCC方案中计算量大与动态性能之间的矛盾。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制,与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务相关。在风电变流器中,电机侧控制算法的优化能直接提升发电机转矩响应速度,降低转矩脉动,从而提高风电机组的电能质量。对于充电桩业务,该算法可优化内部功率模块的控制策略,提升系统动态响应。建议研发团队关注该简化预选策略,将其引入现有的...
一种用于并联变换器系统电网电流开关纹波抑制的简单分散式交错PWM方法
Parallel-Converter System Grid Current Switching Ripples Reduction Using a Simple Decentralized Interleaving PWM Approach
Jinwei He · Zhe Dong · Yunwei Li · Chengshan Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文提出了一种用于并联并网变换器的简单分散式交错PWM方法,旨在显著降低公共耦合点(PCC)处的开关电流纹波。该方法仅通过分布式发电(DG)单元变换器的本地测量和相应相位角的估计,即可计算远程PCC电压相位角信息,从而实现多台变换器的交错运行。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。在阳光电源的大型地面光伏电站及大型储能电站(如PowerTitan系列)中,多台组串式逆变器或PCS并联运行是主流架构。通过采用该分散式交错PWM技术,无需复杂的通信链路即可实现多机交错,能有效降低并网点的电流纹波,从而减小对交流侧滤波电感及电容器的体积要...
基于级联功率单元的孤岛微电网宽频带谐波抑制方法
A Broad Frequency Range Harmonic Reduction for Cascaded-Power-Cell-Based Islanded Microgrid With Lumped PCC Filter
Jinwei He · Xiaohui Liu · Ming Lei · Chengshan Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对基于级联功率单元的孤岛微电网,提出了一种宽频带谐波抑制策略。该方法解决了在集中式PCC滤波器下,系统功率调节过程中产生的电压谐波问题,提升了微电网在复杂负载条件下的电能质量与系统稳定性。
解读: 该研究涉及的级联功率单元拓扑与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)的功率变换技术高度相关。在大型微电网或储能电站应用中,多单元级联架构常用于实现高压大功率输出。该文提出的宽频带谐波抑制策略,可优化阳光电源在弱电网或孤岛运行场景下的控制算法,提升系统对非线性负载的适应能力...
星型级联H桥STATCOM补偿电网电压不平衡能力的研究
Research on the Capability of Star-Connected CHB-STATCOM to Compensate the Unbalanced Voltage of Power Grid
Jiahao Li · Yingjie He · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文研究了星型级联H桥STATCOM(CHB-STATCOM)在抑制公共连接点(PCC)电压不平衡方面的应用。分析指出,在特定直流母线电压下,该拓扑补偿不平衡电压的能力存在物理限制,并探讨了超过该限值时的运行特性。
解读: 该研究涉及的多电平级联拓扑与阳光电源大功率集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)的并网控制技术高度相关。在弱电网或电网电压不平衡工况下,提升逆变器/PCS的电压支撑能力是保障系统稳定性的关键。该文章对直流母线电压与补偿能力边界的量化分析,可为阳光电源优化PCS在复杂电网环境下的控制...
星型连接级联H桥静止同步补偿器抑制电网电压不平衡能力的研究
Research on the Capability of Star-Connected CHB-STATCOM to Compensate the Unbalanced Voltage of Power Grid
Jiahao Li · Yingjie He · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对电网电压不平衡问题,本文介绍了采用星形连接级联 H 桥静止同步补偿器(CHB - STATCOM)抑制公共连接点(PCC)不平衡电压的方案。然而,对于一定的直流侧电压,星形连接 CHB - STATCOM 补偿 PCC 不平衡电压的能力是有限的。当超出有效补偿范围时,星形连接 CHB - STATCOM 不仅无法实现对 PCC 不平衡电压的补偿,还会进一步恶化电网的电能质量。本文综合考虑了由负载不平衡和电源不平衡引起的 PCC 不平衡电压,详细分析了注入零序电压时星形连接 CHB - STA...
解读: 从阳光电源新能源并网设备业务视角看,这项星型级联H桥静止同步补偿器(CHB-STATCOM)的不平衡电压补偿研究具有重要的工程应用价值。该技术直接关联我司在电能质量治理和电网支撑领域的产品线拓展。 论文揭示的核心问题——CHB-STATCOM补偿能力受直流侧电压限制而存在有效补偿范围——对我司SV...
用于四电平逆变器多级预测电流控制的增强型采样数据模型
Enhanced Sampled-Data Models for Multistage Predictive Current Control of Four-Level Inverters
Hoang Le · Apparao Dekka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
在多电平逆变器(MLI)的多级预测电流控制(MS - PCC)中使用基于前向欧拉法的采样数据模型,会随着采样时间的增加导致预测精度变差。这些模型还会导致多电平逆变器产生更高的谐波失真和电容电压纹波。为解决这些问题,本文为多级预测电流控制提出了基于修正欧拉法的模型,并将其应用于四电平多电平逆变器。此外,所提出的多级预测电流控制方法旨在间接降低共模电压,从而无需预先选择电压矢量和加权因子。在相同的运行场景下,在dSPACE控制的实验室样机上对采用所提出的修正欧拉法模型和现有基于欧拉法模型的多级预测电...
解读: 从阳光电源的业务角度分析,这项针对四电平逆变器的改进型多阶段预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术通过改进欧拉采样模型,有效提升了预测精度,降低了谐波畸变和电容电压纹波,这直接契合我司在大功率光伏逆变器和储能变流器产品线的核心技术需求。 从产品应用层面看,四电平及以上多电平拓扑是我司1500V...
基于负序电流注入的主动孤岛检测方法
Negative Sequence Current Injection Based Active Islanding Detection Method
Chiranjit Biswas · Soham Chakraborty · Kamakshi Patro · Jyotsna Nain 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
本文提出了一种用于并网电压源逆变器(VSI)的快速准确的主动式孤岛检测方案。在该方案中,VSI 产生一个小的负序电压,以持续向系统注入一个小的负序电流。测量公共耦合点(PCC)的电压,并提取 PCC 电压的负序分量。将 VSI 产生的负序电压与 PCC 处的负序电压相结合,得到一个时不变系数,本文提议将该系数用于孤岛检测。如果仅基于 PCC 处负序电压的幅值进行检测,则必须设置较高的阈值,因为由于电网不平衡和其他暂态事件,PCC 处也可能存在幅值较小的负序电压。在提出的方案中,孤岛检测系数取决于...
解读: 从阳光电源的并网逆变器产品线角度分析,该负序电流注入型孤岛检测技术具有显著的工程应用价值。传统主动式孤岛检测方法往往需要注入较大扰动信号,这与我们追求的高电能质量目标存在矛盾。该方案通过注入微量负序电流,利用注入信号与PCC点负序电压的相似性构建检测系数,巧妙地将检测依据从绝对幅值转向相关性分析,使...
一种基于改进非线性磁链观测器的无传感器感应电机预测电流控制
An Improved Nonlinear Flux Observer Based Sensorless FOC IM Drive With Adaptive Predictive Current Control
Ambrish Devanshu · Madhusudan Singh · Narendra Kumar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种用于无传感器直接磁场定向控制(DFOC)感应电机驱动的新型自适应预测电流控制器(PCC)。传统PCC的性能受随温度变化的定子电阻影响。为此,本文开发了一种离散定子电阻估计器,以增强系统的鲁棒性。
解读: 该文献提出的无传感器预测电流控制算法及参数自适应技术,对阳光电源的风电变流器产品线具有参考价值。在风电变流器中,电机侧控制的鲁棒性直接影响风机系统的效率与可靠性。通过引入定子电阻在线估计,可提升变流器在复杂工况下的动态响应能力。建议研发团队关注该算法在降低传感器成本、提升系统容错性方面的应用,特别是...
用于四电平逆变器多级预测电流控制的增强型采样数据模型
Enhanced Sampled-Data Models for Multistage Predictive Current Control of Four-Level Inverters
Hoang Le · Apparao Dekka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对多电平逆变器(MLI)在多级预测电流控制(MS-PCC)中,基于前向欧拉法的采样数据模型在采样周期增大时预测精度下降、谐波畸变及电容电压纹波增大的问题,本文提出了改进的欧拉模型,以提升控制性能与系统稳定性。
解读: 该研究针对多电平逆变器(MLI)的预测控制算法优化,对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级和多电平拓扑演进,该改进型欧拉模型能有效降低大功率并网系统中的电流谐波,并优化直流侧电容电压平衡控制。建议研发团队在下一代大功率逆变器控制固件中引入...
面向固态变压器接口多功率转换系统的通信独立型功率平衡控制
Communication-Independent Power Balance Control for Solid State Transformer Interfaced Multiple Power Conversion Systems
Jintong Nie · Liqiang Yuan · Wusong Wen · Renzhi Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种无需通信的协同功率平衡控制策略,涵盖了光伏逆变器、电池储能系统及其与固态变压器(SST)协作的自主模式切换控制方法。该多功率转换系统集成了内部直流公共耦合点(PCC)和外部交流PCC,实现了在无通信链路下的稳定运行与功率分配。
解读: 该研究提出的无通信功率平衡策略对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。在复杂的微电网或弱电网应用场景中,通信延迟或故障往往影响系统稳定性,该技术能增强系统在极端工况下的鲁棒性。特别是对于光储一体化系统,通过直流PCC实现光伏与储能的自主协调,可优化系统架构...
一种降低电流跟踪误差和开关频率的新型预测电流控制方法
A New Predictive Current Control With Reduced Current Tracking Error and Switching Frequency for Multilevel Inverters
Hoang Le · Apparao Dekka · Deepak Ronanki · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
传统预测电流控制(PCC)多采用前向欧拉积分法,其计算误差随采样时间增加而增大,导致大采样周期下电流跟踪性能下降。本文提出了一种新型预测电流控制策略,旨在减少多电平逆变器的电流跟踪误差并降低开关频率,提升系统控制精度与效率。
解读: 该研究直接针对多电平逆变器的控制算法优化,对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在阳光电源的集中式逆变器(如SG系列)及大型储能PCS(如PowerTitan系列)中,多电平拓扑被广泛采用以提升功率密度和电能质量。该算法通过改进前向欧拉法的误差问题,能在不增加硬件成本的前提下,有效降低开关损耗并提升电...
考虑孤岛与并网模式的构网型变流器电压电流谐波同时控制
Simultaneous Voltage and Current Harmonic Control of Grid-Forming Converters Considering Both Islanded and Grid-Connected Modes
Yixuan Li · Jia Liu · Jinjun Liu · Jin Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
作为一种颇具前景的技术,构网型(GFM)变流器能够在并网模式下提供电压和频率支撑,并在孤岛模式下为本地负载供电。多个连接到同一公共耦合点(PCC)的GFM变流器不仅要确保谐波电流分配合理,还要降低PCC点的电压谐波。现有的大多数GFM变流器谐波控制方法并未同时考虑孤岛和并网两种模式。此外,这些方法需要分别提取和控制每个谐波序列,导致计算量巨大。为解决这一问题,本文提出了一种基于统一谐波电压 - 电流下垂控制的GFM变流器谐波控制方法。通过建立PCC点电压所有谐波分量与输出电流之间的统一下垂关系,...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于统一谐波电压-电流下垂控制的构网型变流器技术具有重要的战略价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器和储能系统领域的核心业务需求,特别是在分布式光储一体化和微电网应用场景中。 技术价值方面,该方法的核心优势在于实现了并网与离网模式的统一控制架构。对于阳光电源的储能变流器...
基于选定频率正反馈的直流微电网孤岛检测方法
Islanding Detection With Positive Feedback of Selected Frequency for DC Microgrid Systems
Qinghui Huang · Hongyi Chen · Xin Xiang · Chushan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种利用公共连接点(PCC)电压振荡频率作为直流孤岛检测的新方法。通过在分布式电源中引入频率选择性电压正反馈,当孤岛事件发生时,PCC电压会在选定频率下振荡,从而实现快速、准确的孤岛检测。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及微电网解决方案具有重要意义。在直流微电网或储能并网场景中,孤岛检测是保障系统安全的核心功能。该方法通过频率正反馈实现主动检测,相比传统被动检测具有更高的可靠性和更短的响应时间,有助于提升阳光电源储能变流器(PCS)在复杂电网...
一种用于四电平开绕组感应电机驱动的高效预测电流控制策略
An Efficient Predictive Current Control Strategy for a Four-Level Open-End Winding Induction Motor Drive
Suresh Lakhimsetty · V. T. Somasekhar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种针对双逆变器供电的四电平开绕组感应电机驱动系统的新型预测电流控制(PCC)策略。通过采用2:1直流母线电压比例的双逆变器结构,该策略优化了电压矢量选择过程,有效降低了传统PCC算法在处理多电平系统时巨大的计算负担,提升了系统的动态响应性能与控制效率。
解读: 该研究涉及的多电平拓扑与模型预测控制(MPC)技术,在阳光电源的高功率密度逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)中具有潜在的应用价值。虽然文章侧重于电机驱动,但其提出的降低多电平系统计算复杂度的算法,可借鉴用于优化阳光电源大功率并网逆变器中多电平拓扑的调制策略,以提升控制精度并降低开关...
弱电网条件下LCL滤波并网逆变器稳定性建模与延时补偿方法
Modeling and Delay Compensation Method for Improving the Stability of Grid-Connected Inverter With LCL Filter Under Weak Grid Conditions
Zuohang Hu · Xiangyang Xing · Haiyang Wang · Zhaonan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对弱电网下LCL滤波逆变器并网稳定性问题,本文研究了PCC电压前馈控制带来的延时影响。由于数字控制延时,系统在弱电网下的稳定性显著下降。文章提出了一种无需实时感知电网阻抗的建模与延时补偿方法,旨在抑制背景谐波并提升系统在弱电网环境下的鲁棒性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器(组串式及集中式)。随着全球光伏渗透率提升,弱电网环境(高电网阻抗)已成为项目现场常见的挑战。该延时补偿方法可直接优化阳光电源逆变器的控制算法,提升产品在复杂电网环境下的并网稳定性与谐波抑制能力,减少因电网波动导致的停机风险。建议研发团队将其集成至iS...
一种提高并网逆变器弱电网适应性的鲁棒电网电压前馈方案
A Robust Grid-Voltage Feedforward Scheme to Improve Adaptability of Grid-Connected Inverter to Weak Grid Condition
Xuehua Wang · Kuang Qin · Xinbo Ruan · Donghua Pan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
PCC点电压前馈方案常用于抑制电网电压畸变引起的电流谐波。然而,在弱电网条件下,由于时间延迟效应,该前馈方案易导致并网逆变器失稳。本文详细阐述了该稳定性问题,并提出了一种鲁棒的前馈控制策略,以提升逆变器在弱电网环境下的稳定运行能力。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网(高阻抗电网)环境下的并网稳定性痛点。随着全球光伏渗透率提升,电网强度普遍下降,该鲁棒前馈方案能有效解决因电网阻抗波动导致的谐振与失稳问题。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台下的逆变器控制算法中,特别是针对大型地面光伏电站及...
构网型与跟网型混合直驱风电场并网稳定域分析
Analysis of Grid-Connected Stability Region for Hybrid Direct-Drive Wind Farms with Grid-Forming and Grid-Following Converters
苟少云郭春义 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
针对传统跟网型风机在弱交流电网下存在小信号失稳的问题,构网型机组可提升系统稳定裕度,促使混合型风电场发展。本文建立了混合直驱风电场并网系统的数学模型,提出兼顾稳态与小信号稳定性约束的稳定域计算方法,定量评估多维约束下的并网稳定运行域。研究了不同构网型机组占比下短路比的可行范围,并分析风电出力及集电线路长度对稳定域的影响趋势。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的准确性。
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和大型光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控制设计,特别是在弱电网条件下的稳定运行。对SG系列大型光伏逆变器的GFM/GFL混合控制策略优化也有重要指导意义。稳定域分析方法可用于优化PowerTitan储能系统的并网控制参数,提...
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