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基于一致性算法的飞轮储能群组双层分布式协同控制
A Two-Layer Distributed Cooperative Control Strategy for Flywheel Energy Storage Groups Based on Consensus Algorithms
李佳玉魏乐房方王冰玉李子健 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
针对直流微电网中的飞轮储能群组，提出一种基于一致性算法的双层分布式协同控制策略。一次控制层采用磁场定向控制与空间矢量脉宽调制，由电压电流下垂方程提供设定值；二次控制层通过一致性算法构建平均电压与飞轮能量状态观测器，仅依赖相邻单元通信实现对下垂控制的修正。该方法可有效恢复母线电压至额定值，按各飞轮能量状态分配功率，抑制功率环流，并避免集中式控制的单点故障与扩展性差问题。仿真验证了其有效性。
解读: 该双层分布式协同控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。虽然研究聚焦飞轮储能，但其基于一致性算法的分布式控制架构可直接迁移至电化学储能群组管理：一次层的下垂控制与阳光现有VSG/GFM控制技术兼容，二次层的SOE一致性算法可优化多PCS并联场景下的功率...
压气储能地下洞室密封钢衬-围岩之间循环接触传力行为的数值模拟
Numerical Simulation of Cyclic Contact Force Transfer Behavior between Steel Liner and Surrounding Rock in Underground Caverns for Compressed Air Energy Storage
傅丹 · 伍鹤皋 · 李鹏 · 张米高杨 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
密封钢衬与围岩间的接触传力关系直接影响联合承载性能及钢衬应力分布。基于ABAQUS平台，研究气压-气温耦合作用下钢衬-混凝土循环接触行为与结构周期性力学响应。结果表明：加压易在围岩顶底部形成塑性区，卸压后不可逆变形使钢衬顶部缝隙增大；再次充气时接触压力重分布，顶部应力显著上升，成为断裂高风险区；温度循环可调节接触压力并降低钢衬应力幅值。分析钢衬强度与疲劳寿命时需充分考虑接触传力机制。
解读: 该压气储能地下洞室密封结构研究对阳光电源大型储能系统工程应用具有重要参考价值。研究揭示的钢衬-围岩循环接触传力机制与PowerTitan等大型储能系统的结构安全设计直接相关，特别是在地下储能电站建设中。循环充放气导致的接触压力重分布和顶部应力集中现象，为储能系统压力容器设计、疲劳寿命评估提供理论依据...
计及退役电池组寿命衰减的梯次储能系统功率分配优化策略
计及退役电池组寿命衰减的梯次储能系统功率分配优化策略
作者未知 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
考虑梯次储能由不同健康状态的退役电池构成,基于梯次储能系统中电池组的荷电状态和健康状态提出一种功率分配优化策略.该策略计及不同健康状态电池组的寿命衰减对梯次储能系统寿命衰减的影响,基于电池组荷电状态和健康状态,考虑二者对电池组充放电能力影响的权重,通过对电池组充放电排序以实现最终的功率分配.首先,基于所构建梯次储能系统循环寿命衰减模型计算电池组的寿命衰减;然后,提出3种由电池组寿命衰减来计算梯次储能系统寿命衰减的计算方式,最后,以梯次储能系统寿命衰减最小为目标函数求解充放电排序策略中的权重值,实...
基于虚拟防火墙的电化学储能系统热蔓延抑制策略
基于虚拟防火墙的电化学储能系统热蔓延抑制策略
作者未知 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
为减小传统灭火剂消防压力,抑制储能电站热失控的发生和蔓延,针对目前普遍使用的储能舱消防系统,提出一种基于虚拟防火墙联合采样点卡尔曼滤波算法和模型预测控制算法的快速放电策略.首先,制定基于虚拟防火墙的电池分级预警策略,依据电池舱内的气体浓度、温度、荷电状态、温升速率等特征参数情况对电池舱各阶段所需做出的防火动作进行分级并对电池前期预警及后期安全防护进行说明.其次,基于电池热电耦合模型,通过对比扩展卡尔曼滤波算法与采样点卡尔曼滤波算法的估计效果,可得采样点卡尔曼滤波算法可有效提高电池SOC及温度估计...
基于自适应变参数卡尔曼滤波算法的混合储能控制策略
A Hybrid Energy Storage Control Strategy Based on Adaptive Variable-Parameter Kalman Filter Algorithm
杨航宇 · 刘广忱 · 陈禹 · 马丹 等6人 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
提出一种基于自适应变参数卡尔曼滤波的飞轮-锂电池混合储能功率分配控制方法，用于风电场并网前的功率平抑。将飞轮电机转速与锂电池荷电状态引入卡尔曼增益的数据融合过程，实时调节滤波参数，有效缓解因传统滤波滞后导致的功率突变响应失准问题。通过硬件在环实验验证所提策略的实时控制效果，并采用幅频分析与滑动窗口最大变化值检测评估平抑性能。结果表明，该策略可显著平滑输出功率，高频波动幅值降低80.3%，满足国家风电并网标准。
解读: 该自适应卡尔曼滤波混合储能控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。飞轮-锂电池混合储能架构与阳光电源多元储能技术路线高度契合，其实时调节滤波参数的自适应算法可直接应用于ST储能变流器的功率分配控制模块，解决传统滤波滞后导致的功率突变响应问题。高频波动幅...
基于暂态能量的直驱风电机组阻尼研究
Damping Study of Direct-Driven Wind Turbines Based on Transient Energy
曹娜 · 韩清宇 · 张子洁 · 于群 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
风电机组控制参数设置不当可能导致阻尼减弱并引发自由振荡。为有效抑制振荡，需深入分析控制参数对阻尼的影响机理。本文以直驱风电机组为对象，考虑锁相环及网侧变流器内环控制参数，推导其暂态能量函数，定义机组耗能功率与阻尼影响因子，定量分析各参数对阻尼的影响。基于PSCAD/EMTDC平台的仿真结果表明，变流器控制参数减小或锁相环参数增大均导致耗能功率上升、阻尼减弱；在相同单位变化率下，Ki1、Kp1、Kppll、Kipll对阻尼影响依次递减。
解读: 该研究对阳光电源的变流器产品线具有重要参考价值。文中基于暂态能量分析的阻尼优化方法，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制设计。特别是在锁相环(PLL)和电流内环参数整定方面，研究结论可指导我司产品在弱电网条件下的稳定性优化。通过合理配置Ki1、Kp1、Kppll、Kipll等...
单块双肋梁装配式风电基础结构受力特性研究
单块双肋梁装配式风电基础结构受力特性研究
作者未知 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
以节约耗材、施工快速、质量可控等为目标,结合陆上风电梁板式基础结构特点,提出一种新型单块双肋梁装配式基础.目前对装配式梁板基础结构受力特性的研究较少,该文通过建立基础整体有限元模型及开展室内模型试验,研究预制装配式梁板基础受V(竖向荷载)-H(水平荷载)-M(弯矩荷载)复合荷载下的结构受力特性,并重点分析基础肋梁、底板、台柱等的承载及破坏模式.研究表明,新型单块双肋梁装配式基础结构具有良好的承载及结构力学性能,安全储备可达设计值的1.44倍;基础整体稳定性良好,各项指标满足现有规范设计要求;同时...
基于谐波消除和谱峭度的风电机组主轴承故障诊断
Fault Diagnosis of Main Bearing in Wind Turbines Based on Harmonic Removal and Spectral Kurtosis
陈强钱洵 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
针对风电机组主轴承故障特征受传动部件振动谐波干扰及信号非平稳导致故障冲击特征难以提取的问题，提出一种谐波消除与快速谱峭度结合的方法（HR-Fast-Kurtogram）。通过离线角域重采样将时域非平稳信号转换为平稳阶次域信号，利用梳状陷波器滤除齿轮啮合等干扰成分，结合短时傅里叶变换的快速谱峭度图识别故障敏感频带，有效分离轴承故障冲击与非轴承调制成分。实际数据验证表明，该方法可在秒级时间内准确提取故障特征并识别故障类型。
解读: 该故障诊断方法对阳光电源的智能运维体系具有重要参考价值。HR-Fast-Kurtogram算法可集成到iSolarCloud平台的设备健康管理模块，特别适用于风光储一体化电站中风机轴承的预测性维护。通过将该技术与阳光现有的智能诊断系统结合，可提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中轴承部件的故障...
基于改进DPWM的三电平逆变器多目标优化算法
A Multi-Objective Optimization Algorithm for Three-Level Inverters Based on Improved DPWM
柴锦 · 王伟胜 · 卢家璇 · 刘通 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
三电平逆变器在中高压应用中备受关注，但传统连续脉宽调制（CPWM）存在开关损耗高、共模电压（CMV）波动大及中点电位不平衡等问题。本文在分析CMV产生机理基础上，推导出基于离散脉宽调制（DPWM）的CMV抑制条件，提出一种改进的DPWM调制策略，可在DPWM0～DPWM3模式下同时降低开关损耗并抑制CMV。进一步结合中点电位控制方法，实现三电平逆变器的多目标优化控制。仿真与实验结果验证了该策略的有效性。
解读: 该改进DPWM多目标优化算法对阳光电源三电平产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器和大功率SG光伏逆变器中，三电平拓扑广泛应用于中高压场景，该技术可同时解决开关损耗、共模电压和中点电位平衡三大核心问题。对PowerTitan等MW级储能系统，降低开关损耗可直接提升系统效率0.5-1%，抑制CM...
基于分层协同控制的逆变器并联系统电压幅值补偿策略
A Voltage Amplitude Compensation Strategy for Inverter Parallel Systems Based on Hierarchical Cooperative Control
孙纪伟 · 刘淇 · 张犁 · 张勇 等6人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
传统下垂控制因受下垂方程与等效阻抗影响，导致逆变器并联系统输出电压幅值存在稳态误差，难以满足高精度电压应用需求。为此，提出一种基于分层协同控制的电压幅值补偿策略。采用鲁棒下垂控制作为一次控制，将幅值误差限制在5%以内，提升系统在不同工况下的电压调节能力。在量化分析一次控制误差基础上，通过低带宽通信实现二次电压调节，进一步将电压幅值精确调节至基准值附近。实验结果验证了该策略的可行性与有效性。
解读: 该分层协同电压补偿策略对阳光电源ST系列储能变流器并联系统具有直接应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台变流器并联运行时，传统下垂控制易因线路阻抗差异导致电压偏差，影响电能质量。该研究提出的鲁棒下垂一次控制结合低带宽通信的二次调节方案，可将电压精度控制在5%以内并进一步优化至基准值，契...
航天器供电系统用组合型非隔离三端口变换器
Integrated Non-isolated Three-Port Converter for Spacecraft Power Supply Systems
王蓓蓓 · 吴建超 · 王力 · 董晓锋 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
组合型非隔离三端口变换器（TPC）作为航天器供电系统的能量管理单元，可实现太阳能光伏、蓄电池与负载三端口间的高效电能传输与变换，具备高功率密度、高效率、系统易集成及在轨可维护性等优势。该拓扑通过交错双向Buck/Boost变换器与半有源全桥整流器的堆叠结构，实现任意两端口间单级功率转换，并采用脉宽调制与移相调制协同策略，完成双端口独立功率控制。本文详细分析其工作原理、调制与控制方法，提出关键设计准则，并通过实验验证其性能。
解读: 该非隔离三端口变换器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。其光伏-储能-负载三端口单级功率转换架构可直接应用于ST系列储能变流器的PCS-BMS-DC bus集成设计，减少变换级数提升系统效率。交错双向Buck/Boost拓扑与PWM-移相协同控制策略可优化SG系列光伏逆变器的MPPT与储能...
低压直流供电系统混合有源滤波技术研究
Research on Hybrid Active Filtering Technology for Low-Voltage DC Power Supply Systems
李建标 · 罗永驹 · 陈勇 · 吴宏远 等6人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着“光储直柔”系统的推进，低压直流供电系统中的纹波问题日益突出。直流系统具有电源与负载分布广、电力电子设备占比高及交直流耦合强等特点，导致其纹波呈现低频与高频峰峰值均较高的特征，传统交流谐波治理方法难以适用。本文分析了低压直流系统主要纹波来源，揭示了直流源荷引发母线电压纹波的机理与特征，并提出一种适用于宽频、分散源纹波的混合有源滤波技术，有效治理扰动位置不确定、高低频混合的电压纹波，提升系统电能质量。仿真验证了该方案的有效性。
解读: 该混合有源滤波技术对阳光电源的光储一体化产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的直流母线纹波问题,该技术可有效抑制宽频段电压波动,提升系统稳定性。特别是在PowerTitan大型储能系统中,多模块并联运行时的纹波耦合问题可通过此技术得到改善。该研究对优化阳光电源产品的电能...
负荷等值阻抗参数在非线性负荷分析中的研究现状及展望
Research Status and Prospects of Load Equivalent Impedance Parameters in Nonlinear Load Analysis
张逸康燕艺郑宗华 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着新能源与电力电子技术的快速发展，电力系统中非线性负荷占比持续上升，引发日益严重的电能质量问题。负荷等值阻抗参数作为分析非线性负荷特性的重要工具，其辨识方法与应用研究备受关注。本文阐述其基本原理，系统梳理现有辨识技术的精度、适用范围及优缺点，综述其在谐波分析与瞬时无功计算中的应用，并探讨未来研究方向与潜在扩展应用领域。
解读: 负荷等值阻抗参数辨识技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，精确的负荷阻抗辨识可优化构网型GFM控制策略，提升电网适应性与谐波抑制能力；在SG系列光伏逆变器中，可实时识别非线性负荷特性，动态调整MPPT算法与无功补偿策略，改善电能质量。该技术可集成至iSolarClou...
基于多频段阻抗对比的多谐波源溯源方法
A Multi-Harmonic Source Tracing Method Based on Multi-Band Impedance Comparison
丁艺 · 王羽 · 何震 · 年珩 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着电力系统电力电子化程度提升，谐波污染加剧，准确溯源谐波扰动对电能质量评估与治理至关重要。针对电网谐波监测数据时序不同步、精度不足及多谐波源下阻抗特性复杂导致溯源困难的问题，本文提出一种基于同节点多频段阻抗对比的谐波源识别方法。通过谐波状态估计实现数据同步筛选，结合多频段阻抗特性横向对比，有效辨识潜在谐波源并量化其贡献度。仿真算例验证了该方法在多新能源场站接入系统中的有效性与准确性。
解读: 该多谐波源溯源技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和SG系列光伏逆变器集群并网场景中，多台变流器同时运行易产生复杂谐波叠加，传统方法难以定位污染源。该方法通过多频段阻抗对比可精准识别ST储能变流器或SG逆变器中的谐波贡献源，为iSolarCloud云平台的...
基于电能信息一体化传输的APF多机并联系统及其均流方法
A Multi-Parallel APF System and Current Sharing Method Based on Integrated Power and Information Transmission
苏敏超 · 邹杰 · 王雷 · 郭琴 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对微电网中谐波能量波动大、多台有源电力滤波器（APF）并联运行易产生环流等问题，提出一种基于电能信息一体化传输技术的均流控制方法。该方法在逆变器功率调制环节嵌入信息调制，实现电能传输与关键控制信息同步传递，无需额外通信设备即可完成均流控制。相比传统集中式或主从式控制，提升了系统的可靠性、灵活性与可扩展性。RT-LAB仿真实验验证了该方法的有效性与可行性。
解读: 该电能信息一体化传输技术对阳光电源ST储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。在储能变流器多机并联场景中，传统均流控制依赖CAN/以太网通信，存在单点故障风险。该技术通过功率调制嵌入控制信息，可优化ST系列多机并联架构的可靠性与可扩展性，减少通信硬件成本。对于MW级储能电站的AP...
基于级联H桥变流器的动态电压恢复器电压补偿控制
Voltage Compensation Control of Dynamic Voltage Restorer Based on Cascaded H-Bridge Converter
唐绪青马俊鹏肖先勇 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
电压暂降是电能质量的主要问题之一，动态电压恢复器（DVR）是一种有效的治理手段。针对传统DVR难以适用于中高压场合的问题，提出一种基于级联H桥多电平变流器的高压直挂式DVR拓扑结构。为提升系统响应速度与补偿精度，设计了dq坐标系下的交流电压解耦控制策略，并结合基于电压补偿分量注入的载波相移脉宽调制方法，有效解决了直流侧电容电压均衡问题，增强了系统稳定性与安全性。通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提拓扑结构及控制策略的有效性与可行性。
解读: 该研究的级联H桥DVR拓扑及其控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。其中，dq坐标系解耦控制和载波相移PWM技术可直接应用于ST系列储能变流器的电网电压波动治理功能，提升系统动态响应性能。对于大型光伏电站的SG系列逆变器，该技术有助于增强低电压穿越(LVRT)能力，提高电网适应性。特...
基于谐波状态空间多变流器并网系统建模及稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Multiple Grid-Connected Converter Systems Based on Harmonic State Space
万钰锡 · 李寅 · 林顺富 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对新能源多变流器并网系统（MGCCS）中的电能质量问题，基于谐波状态空间（HSS）方法建立了系统的串联与并联模型。该模型考虑了开关过程中的高频分量，利用Toeplitz矩阵有效表征变流器内部的谐波耦合特性。引入虚拟电阻并计及电网阻抗影响，构建改进HSS模型以准确模拟实际多变流器并网场景。通过分析系统状态矩阵的特征值，研究了多变流器互联系统的谐波稳定性，深入探讨主电路与控制器参数对不稳定模式的影响，并预测振荡频率。MATLAB/Simulink仿真与RT-LAB实验验证了所提模型及稳定性分析的准...
解读: 该研究对阳光电源的多变流器并网产品具有重要指导意义。HSS建模方法可直接应用于SG系列光伏逆变器阵列、ST系列储能变流器集群以及大型储能电站的系统级稳定性分析。通过考虑谐波耦合效应和电网阻抗影响，能够优化PowerTitan等大型储能系统的并网控制策略，提升系统电能质量。研究成果可用于iSolarC...
新型电力系统电能质量分析与控制专辑主编寄语
Editorial for the Special Issue on Power Quality Analysis and Control in New Power Systems
卓放 · 朱明星 · 涂春鸣 · 耿华 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
随着全球能源转型加速，以高比例可再生能源、分布式发电、储能系统和智能电网为特征的新型电力系统快速发展，但随之而来的电压波动、谐波污染和宽频振荡等电能质量问题日益突出。这些问题影响设备性能、系统稳定性与供电可靠性。为应对挑战，《电源学报》推出“新型电力系统电能质量分析与控制”专辑，汇集最新研究成果，推动创新分析与控制方法的发展，助力构建安全、高效、清洁的现代电力系统。
解读: 该专辑聚焦新型电力系统电能质量问题，对阳光电源核心产品线具有重要指导意义。在储能系统方面，电压波动与谐波抑制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的控制策略优化，提升并网电能质量；宽频振荡分析对构网型GFM控制算法改进具有参考价值。在光伏逆变器领域，谐波污染控制技术可增强SG系...
三相链式储能变换器相间SOC均衡最大环流功率控制
Three-Phase Cascaded Energy Storage Converter Inter-Phase SOC Balancing Maximum Circulating Power Control
杨春来 · 袁晓磊 · 郝伟杰 · 殷喆 等6人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
三相链式储能变换器可提升电网中风能、光能等可再生能源功率的可控性。针对其相间储能电池荷电状态（SOC）不均衡问题，提出一种基于相间环流功率闭环控制的SOC均衡方法。通过注入零序电压在相间引入有功环流功率，实现三相储能电池组的SOC均衡。在建立相间最大有功环流功率与SOC偏差数学模型的基础上，采用闭环控制使系统以最大环流功率运行，最大化SOC均衡速度，并加快相内均衡进程。仿真与实验验证了该方法的正确性与可行性。
解读: 该三相链式储能变换器SOC均衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过零序电压注入实现相间有功环流功率控制，可显著提升链式拓扑储能系统的电池一致性管理能力。该最大环流功率闭环控制策略能加速SOC均衡进程，延长电池寿命，提高系统可用容量。技术可直接应用于...
一种基于虚拟矢量PWM的准Z源三电平逆变器新型控制算法实现
A Novel Control Algorithm Implementation of Quasi-Z-Source Three-Level Inverter Based on Virtual Vector PWM
柴锦 · 刘通 · 王伟胜 · 陈阿莲 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
准Z源三电平逆变器中升压控制与中点电位平衡控制之间存在强耦合，严重制约系统性能。为此，提出一种基于虚拟矢量脉宽调制的中点电位平衡策略，通过直流母线电容电压闭环控制抑制中点电位低频波动，并结合恒直通升压调制策略，解耦升压控制对中点电位的影响，确保准Z源网络具备充足升压能力。仿真与实验结果验证了所提控制策略的有效性。
解读: 该虚拟矢量PWM控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。准Z源三电平拓扑兼具升压与三电平优势，所提出的解耦控制策略可直接应用于：1）ST2236/2500UX等大型储能PCS，解决宽电压范围运行时的升压与中点电位平衡矛盾，提升直流侧电压利用率；2）1500V光...
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