Xinhai Zhaoab1 · Chaopeng Huangae1 · Erik Birgersson · Nikita Suprun 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 钙钛矿太阳能电池是下一代高效光伏器件的有力候选者，尤其适合作为叠层结构中的顶部电池。基于物理机制的光电模型，我们采集了十万量级的大数据样本，用于训练神经网络模型，以高效预测器件性能和复合损耗。在数据准备、模型训练和神经网络优化过程中，分别采用了拉丁超立方采样、贝叶斯正则化和贝叶斯优化方法。最优的神经网络模型在预留的测试数据集上实现的均方误差低于4 × 10⁻⁴。神经网络的计算速度比传统光电模型快一千倍以上。因此，器件快速校准可在24秒内完成。显著降低的计算成本使得高效的器件表征、参数研究、...

解读: 该神经网络加速钙钛矿电池表征技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。研究采用的深度学习方法将器件仿真速度提升千倍以上,可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化和iSolarCloud平台的预测性维护功能。通过贝叶斯优化和敏感性分析快速标定器件参数的思路,可迁移至SiC/GaN功率器件的损耗分...

Lingkang Jin · Mose Rossi · Andrea Monforti Ferrario · Francesca Mennilli 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 水电解槽的持续运行可避免因运行波动导致的性能退化，从而保持其性能。本研究提出了一种基于混合整数线性规划（MILP）的混合储能系统设计框架，该框架集成了光伏系统、锂离子电池和在恒定额定工况下运行的碱性电解槽。该框架面向能源自给自足的住宅用户，在完全满足电力负荷的同时，通过基于地理信息系统（GIS）的管理模块引入空间分析。该框架应用于意大利背景，采用针对电力负荷为1.5−3.0 kW的住宅终端用户的历史数据进行验证。结果表明，光伏系统装机容量在3.0−4.5 kW之间，锂离子电池容量为6.0−...

解读: 该混合储能系统框架对阳光电源户用光伏储能解决方案具有重要参考价值。研究中6-7kWh锂电池配置与阳光电源ST系列户用储能系统容量匹配,3-4.5kW光伏系统可采用SG系列单相逆变器。恒功率电解制氢模式对储能PCS的恒流输出控制提出新要求,可结合iSolarCloud平台实现GIS空间分析与能量管理优...

Jiawen Li · Jichao Dai · Haoyang Cui · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 在基于性能的调频市场环境下运行的互联电网中，缺乏协调的频率控制策略以及联络线中的功率波动可能加剧电网运营商之间的利益冲突，导致频率波动更加频繁且严重。为应对这些挑战并提升电网稳定性，本文提出了受章鱼启发的协同负荷频率控制（Squid-Inspired Cooperative Load Frequency Control, SC-LFC）方法。该方法模仿章鱼中观察到的分布式神经决策机制，将每个区域内的各个机组视为独立的智能体。在实时应用中，各机组独立采集本地频率与状态信息，从而避免因区域间通...

解读: 该仿生协同负荷频率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。多智能体深度元强化学习算法可集成至储能系统的调频控制策略,使每个储能单元作为独立智能体实时响应电网频率波动,避免通信延迟导致的协调失效。结合阳光电源GFM/VSG控制技术,可显著提升多区域互联电网中储能...

Salem Batiyah · Ahmed Al-Subhi · Osama Elsherbiny · Obaid Aldosari 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 估算光伏（PV）参数对于光伏系统的精确建模和性能预测至关重要。本文提出了一种基于深度神经网络的方法，通过数据手册中的信息来确定光伏参数。该技术利用MATLAB/Simulink库中光伏模块单元生成的数千个数据点进行训练。采用平均绝对百分比误差（MAPE）、决定系数（R-squared）和均方根误差（RMSE）等指标对模型的有效性进行了评估。通过利用神经网络固有的模式识别和学习能力，该模型能够准确地估计光伏参数。为了评估所提方法的有效性，对其性能进行了多种测试，包括对测试数据、实验数据以及在...

解读: 该深度学习光伏参数估计技术对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过神经网络精准估算不同气象条件下的光伏参数,可优化MPPT算法实时性能,提升逆变器发电效率。该方法可集成至智能运维平台,实现组件参数在线辨识与性能预测,减少现场测试成本。结合PowerTitan储能系统...

Alibakhsh Kasaeian · Nava Zarkhah · Parsa Akhond Dezfouli · Saba Samankan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 全球人口的增长以及各国经济的发展推动了海上贸易与交通运输的扩张，导致温室气体排放量增加。航运业作为国际商业中最经济高效的运输方式，对二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）的排放具有显著贡献。因此，对清洁无污染能源的需求日益迫切。鉴于光伏技术的不断进步以及太阳能资源的广泛可获得性，利用太阳能光伏发电已成为实现清洁能源转型最有效的解决方案之一。在船舶上部署光伏面板时，必须考虑若干关键因素，包括甲板空间的可用性、太阳辐射强度、经济效益以及系统整体效率。此外，还需通过生命周期评...

解读: 该研究聚焦船舶光伏应用,对阳光电源海洋光储解决方案具有重要价值。船舶场景需应对高盐雾、摇摆及有限甲板空间,我司SG系列逆变器的高效MPPT技术可优化弱光及阴影遮挡下的发电效率;ST系列储能变流器结合PowerTitan系统可平抑波浪引起的功率波动,提供稳定船载电力;三电平拓扑和SiC器件可实现高功率...

Adam Gasch · Rafael Lar · Joshua M. Pear · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 在光伏（PV）电站利用绵羊放牧控制植被是一种成熟的农光互补形式，具有巨大潜力以加速绵羊养殖行业的发展。农光互补系统在环境方面优于传统光伏系统，但针对绵羊放牧的商业模式尚未得到深入探讨。因此，本研究通过两个规模尺度（200 kW至465 MW）的案例研究，评估了农光互补环境下两种绵羊养殖商业模式的盈利能力：一种是在农场内饲养繁殖母羊生产羔羊，另一种是从拍卖市场购买羔羊育肥。对于每种模式，均通过敏感性分析对收入来源、成本和投资进行了考察。结果表明，尽管运营方式存在差异，但由于放牧服务提供了额外...

解读: 该农光互补羊牧研究为阳光电源光伏逆变器产品线提供重要应用场景验证。研究证实牧羊植被管理模式可显著提升光伏电站EBITDA利润率和投资回报率(16-43%),为SG系列逆变器在大规模地面电站(200kW-465MW)的经济性提供新维度支撑。牧羊模式降低运维成本的特性与iSolarCloud智能运维平台...

N.Balagowtham · K.R.Acchutharaman · Muthu Senthil Pandian · Mohanraj Kumar 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）的广泛应用受到诸多重大挑战的制约，例如器件不稳定性、生态毒性以及高成本。尽管已有大量研究尝试解决这些问题，但能够同时系统性应对所有这些方面的综合性研究仍然十分有限。本综述重点介绍了已探索的可行策略，旨在使钙钛矿太阳能电池成为现有传统光伏技术的有力竞争者。本文对钙钛矿太阳能电池进行了深入概述，包括基于电荷传输层和吸光层的器件结构，并分析了阻碍其与传统硅基太阳能电池竞争的关键障碍。文中讨论了结构不稳定性、铅毒性以及有害溶剂使用等关键问题，并探讨了相应的缓解策略，包括...

解读: 该钙钛矿电池商业化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有前瞻价值。文中提出的混合阳离子/卤化物稳定性方案、无空穴传输层碳基结构等低成本技术路线,可为我司1500V光伏系统提供新型组件适配方案。钙钛矿电池的不稳定性问题启示我司MPPT算法需增强对新型光伏材料IV曲线波动的追踪能力,encaps...

Qingle Sun · Zifan Lin · Zhifu Wang · Herbert Ho Ching Iu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

摘要：为提高有限集模型预测控制（FS - MPC）的系统性能，研究了离散空间矢量调制（DSVM）和权重因子消除方法。然而，现有的基于DSVM且无权重因子的三电平逆变器FS - MPC存在计算负担重、算法灵活性低以及工作范围大幅缩小等问题。为解决这些问题，本文提出了一种基于虚拟中压矢量（MVV）的新型基于DSVM的FS - MPC方法，该方法大大降低了电流谐波和计算负担，实现了DSVM中时间间隔数量的灵活调整，消除了权重因子，同时在全工作频率范围和负载条件下确保了中性点电压（NPV）的平衡。引入的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平中点钳位型（3L-NPC）逆变器的有限集模型预测控制技术具有重要的应用价值。3L-NPC拓扑是我司中高功率光伏逆变器和储能变流器的核心架构，该技术通过引入虚拟中电压矢量和消除权重因子，直接解决了当前产品面临的关键技术痛点。 技术价值方面，该算法显著降低了电流...

Xiaomei Yuan · Yuan Chang · Jiahui Ma · Jingrui Lan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 光伏（PV）电池的实际应用仍受限于因工作温度升高导致的效率衰减。传统的光伏冷却系统在有效回收废热和实现水再生方面同时取得进展面临巨大挑战。本研究提出了一种将太阳能电池与蒸发冷却方法进行热液耦合集成的设计，实现了完全被动、按需的水与电联产。在该系统中，水通过毛细作用被输送至太阳能电池背面，吸收废热后蒸发以实现冷却效果。所产生的蒸汽在超疏水冷凝器表面冷凝成液滴，并滑落至收集瓶中。通过调节供水高度，该系统可在两种目标输出模式之间切换，即电力优先模式和产水优先模式。在1.0太阳光照强度下，电力优先...

解读: 该热液耦合光伏冷却技术对阳光电源SG系列逆变器及分布式光伏系统具有重要启示。通过被动式蒸发冷却降低组件温度25.3°C、提升转换效率12%的方案,可与我司MPPT优化算法协同,在高温地区显著提升系统发电量。该多物理场耦合思路可应用于漂浮式光伏电站的热管理设计,结合iSolarCloud平台实现温度-...

Hyuk Leea · Yun-Ho Seoa · Pyung-Sik Mab · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 锂离子电池（LIBs）因其高效率和紧凑的设计，在储能系统和电动汽车等现代技术中具有关键作用。然而，由于过热引发的热失控（TR）风险，特别是在缺乏有效早期安全预警的情况下，严重限制了其更广泛的应用。本研究通过将超声诊断与常规参数（如力、电压和温度）相结合，系统地研究了在不同加热功率下锂离子电池中热失控的发展过程。基于电池内部周期性多层结构的Floquet-Bloch分析，我们采用了覆盖近2 MHz高频色散区域的宽频带超声波，从而显著增强了对热失控初期阶段电池内部微结构变化的敏感性。特别是，该...

解读: 该超声波热失控早期预警技术对阳光电源储能系统安全性提升具有重要价值。可集成至PowerTitan及ST系列PCS的电池管理系统中,在传统温度、电压监测基础上,通过2MHz超声波检测电池内部微结构变化,实现排气前282-953秒、热失控前377-851秒的提前预警,显著优于膨胀力监测。该技术可与iSo...

Yuhang Liua1 · Yihe Miaoa1 · Yuanfan Feng · Lun Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 直接空气捕集（DAC）作为一种关键的负排放技术，已逐渐成为减缓气候变化的重要手段。将DAC系统与可再生能源电力相结合，可最大化其碳捕集效率；然而，现有的DAC系统难以适应可再生能源电力的间歇性和波动性。本研究构建了一个优化模型，旨在实现DAC系统的灵活运行，从而提升风力发电的利用率。通过引入可转移和可中断负荷，提出了一种适用于吸附式DAC系统的新运行范式。建立了一个线性规划优化模型，以增强DAC系统对电力供应变化的适应能力，确保风电场弃用电力得到完全利用。案例分析确定了实现特定电力调度场景...

解读: 该风电弃电驱动的直接空气捕碳(DAC)技术对阳光电源储能系统具有重要启示。研究提出的可转移负荷优化模型与我司ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合,可通过储能系统实现弃风电力的柔性消纳。建议将DAC作为可调度负荷纳入iSolarCloud平台智慧能量管理,结合GFM控制技术提升新能源电...

Xiaoye Liua · Xinxuan Yangc · Jiahui Jina · Fengyou Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其可调带隙、高吸收系数和低成本而成为一种极具前景的光伏技术。然而，PSCs内部光生电场在空间上的非均匀性限制了其效率与稳定性。为解决这一问题，我们提出了一种受法布里-珀罗腔启发的新型多光学腔结构。通过在光敏层内集成金属光散射反射器（LDR），并与器件前/后部的纳米结构协同作用，基于激发表面等离激元共振，使入射光发生多次散射与反射，从而均化光子的空间分布，最终在LDR上方和下方形成多个光学腔。该设计有效提升了光生电场的均匀性以及光敏层的光吸收效率，使得厚度为20...

解读: 该多光腔钙钛矿电池技术通过表面等离子体共振实现光场均匀化,将200nm薄层光电转换效率提升至29.72%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法提供新思路。其全向光管理特性可启发iSolarCloud平台开发基于非均匀光照的智能诊断模型,提升组件失配场景下的发电效率。光电场均匀性增强原理对S...

Hehe Rena · Haoyue Liua · Shitang Kea · Wenxin Tiana 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 长跨柔性光伏（PV）结构是解决“光伏+”发展挑战的关键方案之一。然而，其大跨度、轻质、低刚度和高离地间隙等特性加剧了风致振动效应，使得风荷载成为结构设计中的关键因素。鉴于风压试验中风压数据具有空间分布特征且测点数量受限，本文提出一种全卷积网络（FCN）模型，该模型在卷积神经网络（CNN）框架内融合多尺度特征与跳跃连接结构，利用柔性光伏阵列首排的风压场数据来预测整个光伏阵列的风压分布。结果表明，所预测风压的相对误差约为9%，预测值与实际风压之间的相关系数超过0.95。这说明该FCN模型能够有...

解读: 该风压预测技术对阳光电源大型地面光伏电站的结构设计具有重要价值。针对渔光互补、农光互补等'光伏+'场景中采用的大跨度柔性支架系统，该深度学习模型可通过少量迎风侧测点数据预测整体风压分布，优化支架结构设计，降低风洞试验成本。可应用于SG系列逆变器配套的柔性支架系统选型，指导PowerTitan储能系统...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

摘要：可再生能源（RES）的整合促使电网需要提高灵活性。虽然最优输电开关（OTS）能够利用这种灵活性，但确定性 OTS 无法为负荷和可再生能源注入的不确定性提供最优拓扑结构。本文提出了一种新颖的两级三阶段鲁棒交流 OTS（ACOTS）公式，用于解决电网日前运行中的注入不确定性问题。与以往的公式不同，所提出的模型对潮流方程没有进行近似处理。主问题是一个混合整数线性规划（MILP）公式，用于确定鲁棒最优网络拓扑，并作为子问题的输入。子问题按顺序求解，其中第一个子问题是确定性交流最优潮流（ACOPF）...

解读: 该鲁棒拓扑控制技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究中的半定规划松弛与N-1安全约束方法可直接应用于储能系统的功率调度优化，提升应对光伏出力波动的鲁棒性。结合阳光电源iSolarCloud云平台，可实现源网荷储协同优化：在电网拓扑动态调整场景下，储能...

Tengxi Zhang · Ruifeng Shi · Sijiang Maa · Qian Lic 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着风能和太阳能等波动性可再生能源渗透率的不断提高，由于物理惯性降低和运行不确定性增加，区域能源系统的频率安全管理发生了根本性变化。这些变化导致系统频率动态特性在日内出现显著波动，从而对依赖预安排备用容量的传统频率调节方法提出了挑战。为应对这一挑战，本文提出一种融合深度生成学习技术的分散式频率调节方案，旨在维持区域电力系统在不确定性条件下的频率安全并实现经济高效运行。所提出的方法协调多种调节资源，并采用一种带有并行分类器的改进型生成对抗网络，用于评估动态变化的频率调节需求与预设备用能力之间...

解读: 该深度生成模型驱动的频率安全管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的分散式调频方案与阳光电源PowerTitan储能系统及VSG虚拟同步机技术高度契合,可优化ST系列PCS的一次调频响应策略。通过GAN网络动态评估调频需求与备用容量匹配度,能提升iSolarCloud平台的预测性维护能...

Peiyi Li · Yanbo Ch · Anran Hu · Lei Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 全球风能利用的发展趋势正朝着建设大规模、远距离风电场的方向推进，而战略性的布局优化对于提升风电场发电量至关重要。然而，大规模风电场布局优化（WFLO）面临诸多挑战，主要体现在涉及高维决策变量的复杂计算，以及在尾流模型精度与计算效率之间需要进行权衡。为解决上述问题，本文提出了一种新颖的数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架。该框架尝试将含可变参数的物理方程融入建模过程，以指导尾流效应的建模，并进一步促进布局优化的实现。具体而言，本文提出了物理信息引导的双神经网络（PIDNN）模型用于风...

解读: 该数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其物理信息双神经网络(PIDNN)模型通过融合Navier-Stokes方程与可变推力系数,实现尾流效应精准建模,可启发阳光电源在风储一体化项目中优化ST系列储能变流器的功率调度策略。基因定向差分进化算法(...

Martin Thebault1 · Boris Nerot1 · Benjamin Govehovit · Christophe Menezo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 随着屋顶光伏（RPV）系统的快速扩张，准确识别这些装置的位置对于城市规划、电网管理以及社会经济分析变得至关重要。然而，现有的欧洲RPV系统数据集在空间覆盖范围和精度方面往往存在局限性，尤其是在建筑风格多样的地区。本研究提出了一种新颖的识别RPV系统的方法，该方法采用基于高分辨率航空影像和建筑物登记数据训练的卷积神经网络（CNN）。与传统的基于图像切片的方法不同，我们提出了一种逐栋建筑的处理方式，确保对每栋建筑进行独立评估。该模型在代表多种屋面材料和城市类型的五个法国省份进行了训练和验证。结...

解读: 该研究基于CNN深度学习的屋顶光伏系统识别技术,对阳光电源SG系列逆变器市场布局和iSolarCloud智慧运维平台具有重要价值。通过建筑级精准识别法国4000万建筑中的60万光伏系统,可为分布式光伏并网规划、储能系统(ST系列PCS/PowerTitan)配置优化提供数据支撑。该方法论可应用于电网...

Wenqiang Xu · Kai Zhou · Yalun Li · Bin Gao 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着储能与动力电池系统电压等级的提升，电池系统的电气安全问题受到广泛关注。电池系统中因连接松动等电气故障引发的串联电弧问题日益严重。然而，目前针对电池系统中串联电弧的研究仍处于初级阶段。因此，为探究电池相关的电弧灾害问题，本研究搭建了模拟串联电弧故障的实验平台。以正极接线端电弧为重点研究对象，探讨了不同条件下电池相关电弧的演化规律，并分析了其对电池造成的危害效应。结果表明，当系统电压为200 V、电路电流为2C时，不同荷电状态（SOC）的电池均可产生稳定的电弧。同时，电弧可熔穿电池外壳形成...

解读: 该研究揭示的200V系统串联电弧演化规律对阳光电源储能系统安全设计具有重要参考价值。针对ST系列PCS及PowerTitan储能系统,建议在电池簇连接处集成电弧检测算法,通过监测电流波动特征实现早期预警。研究中电弧导致的电池壳体熔穿、电解液泄漏等失效模式,可指导iSolarCloud平台开发基于温升...

Yingdun Yea · Weihang Dengb · Zifan Yec · Fouad Belhora 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 漏电流会加速光伏组件的老化，影响光伏（PV）系统的长期可靠性，在盐雾环境中这种效应可能进一步加剧。现有的漏电流监测技术，如分流电阻和霍尔电流传感器，虽具备一定的实用功能，但在海上光伏应用中存在抗电磁干扰能力弱、无法实现无源监测等局限性。本文提出了一种基于法布里-珀罗（F-P）干涉原理的光纤漏电流传感器，用于对光伏组件的漏电流进行实时监测。该传感器表现出优异的线性度（0.994）和灵敏度（408.33 pm/kV）。结果表明，该传感器具有高线性度、可实现无源监测以及良好的抗电磁干扰性能。同时...

解读: 该光纤法布里-珀罗传感技术对阳光电源海上光伏及储能系统具有重要应用价值。针对SG系列逆变器和PowerTitan储能系统在盐雾环境下的漏电流监测痛点,该无源光学传感方案可有效解决传统霍尔传感器电磁干扰问题,灵敏度达408.33pm/kV且线性度0.994。可集成至iSolarCloud平台实现预测性...

Qian Xiao · Haolin Yu · Yu Jin · Hongjie Jia 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

摘要：基于传统基频零序电压（FFZSV）注入的容错运行方法，在低功率因数且子模块（SM）发生故障的情况下会导致功率反转，这使得基于级联 H 桥变流器的电池储能系统（CHB - BESS）存在过充风险。为解决这一问题，本文为 CHB - BESS 提出了一种新型容错运行方法。首先，分析了基于传统 FFZSV 注入方法的功率反转机理和过充风险。在此基础上，根据安全的 FFZSV 注入区域将 CHB - BESS 的运行状态划分为三个阶段，对 FFZSV 进行修正，并在必要时注入负序电流。这样，三相电...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对级联H桥变换器的容错运行技术具有重要的工程应用价值。级联H桥拓扑是阳光电源中高压储能系统的核心架构之一，其模块化设计在提升系统可靠性的同时，也带来了子模块故障时的功率管理难题。 该论文揭示的关键问题——低功率因数工况下传统零序电压注入方法导致的功率反向和过充...