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ISI Net：一种集成可解释性与智能选择的新型集成学习范式用于精确风电功率预测
ISI Net: A novel paradigm integrating interpretability and intelligent selection in ensemble learning for accurate wind power forecasting
Bingjie Liang · Zhirui Tianb · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
摘要 作为一种清洁能源，风能可以有效缓解能源危机并减少环境污染。准确的风电功率预测能够促进风电产业的快速发展。集成学习是一种广泛使用的风电功率预测方法，但现有的集成学习方法未能对子模型的权重进行解释，且在子模型的选择上缺乏准确依据。为解决上述问题，本研究提出了一种将智能选择与可解释性相结合的新型神经网络范式（ISI Net），用于风电功率预测。所提出的框架分为三个模块。在数据预处理模块中，采用灰色关联分析（Grey Relational Analysis, GRA）进行特征选择，以避免因特征过多...
解读: 该ISI Net风电功率预测范式对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其集成智能选择与可解释性的集成学习方法,可应用于ST系列PCS的能源管理系统优化:通过精准预测风电出力,优化PowerTitan储能系统的充放电策略;GRA特征选择和VMD降噪技术可提升iSolarCloud平台的预测性维护能力;可...
基于耦合CFD致动盘与叶素理论的导流罩风力机性能分析
Performance analysis of diffuser-augmented wind turbines through a CFD-based actuator disk method coupled with a Blade-Element approach
R.Bontemp · M.Mann · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342
摘要 由于导流罩增强型风力机具有提高功率输出的潜力，甚至可能超过贝茨-儒科夫斯基极限，因此正受到越来越多的关注，尤其适用于小规模应用。然而，目前仍缺乏针对此类装置的快速且可靠的分析方法，这在一定程度上阻碍了其广泛应用。本文首次将一种嵌入计算流体力学（CFD）代码中的耦合致动盘/叶素理论模型应用于导流罩增强型风力机的分析，并对所提出的方法进行了全面验证。流场通过雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）求解器获得，而风力机的影响则通过体积分力进行建模，这些力借助叶素方法迭代计算得到。本研究另一个创新之处在...
解读: 该扩散器增强风机的CFD-执行器盘耦合叶片元理论分析方法,对阳光电源风电变流器产品具有重要参考价值。其RANS流场求解与叶片元迭代体力模型的耦合思路,可借鉴至SG系列风电变流器的热仿真优化中:通过CFD模拟变流器内部散热器与风道的流场耦合,结合功率器件发热模型迭代计算温度场分布。特别是其针对叶尖-导...
评估可再生能源技术组合对弃电、储能需求及系统经济性的影响
Assessing the implications of RES technology mix on curtailments, storage requirements and system economics
Georgios N.Psarro · Pantelis A.Drats · Periklis P.Chinari · Stavros A. Papathanassiou · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381
本文研究了风能和太阳能光伏发电（PV）技术的发展，以实现约80%的可再生能源（RES）渗透率，重点分析在市场电价影响下如何缓解可再生能源弃电问题、系统经济性、储能需求以及可再生能源投资的财务可行性。评估了三种发展路径：优先发展光伏、优先发展风电场，以及光伏与风电均衡发展的模式。针对每种情景，还评估了电池与闭环抽水蓄能容量的不同组合，以确定能够最小化系统成本的最优储能配置。分析表明，无论光伏装机容量水平如何，可再生能源弃电主要发生在中午光伏发电出力高峰时段。储能可有效缓解此类弃电现象，但若要完全消...
解读: 该研究揭示光伏集中出力时段的弃电规律,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究证实储能可有效削减弃电但需优化容量配置,这与我司储能系统的经济性设计理念高度契合。平衡光伏-风电配比结合战略性储能部署的成本最优方案,为SG系列逆变器与储能系统的协同配置提供决策依据。研...
增强短路电流能力的新功率模块对构网型风力发电机组低电压穿越性能带来的潜力与挑战
Potential and Challenges in LVRT for Grid-Forming Wind Turbines Brought by the Emergence of New Power Modules With Enhanced Short-Circuit Current
Siying Xu · Han Wang · Dangsheng Zhou · Chen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
提高变流器的短路电流能力可直接提升基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组（WTS）的低电压穿越（LVRT）性能。此前，这一方法受限于功率半导体模块和成本。材料和调制策略的最新进展极大地提升了它们的短期过流能力（在 3 秒内可达 3.0 标幺值），而风力发电机组的总成本仅增加约 3.3%。这一进展使得有必要评估其在基于电网支撑型风力发电机组的低电压穿越实际应用中的潜力和挑战。首先，提出了基于双馈感应发电机的风力发电机组在对称电网故障下的电网支撑型控制策略，并建立了暂态模型。其次，从可控区域、...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于新型功率模块增强短路电流能力的研究对我们在风电变流器和电网支撑技术领域具有重要参考价值。虽然研究聚焦于双馈风电系统，但其核心技术理念与我们的光伏逆变器、储能变流器产品在构网型控制和低电压穿越能力提升方面存在显著的技术共性。 该研究最具价值的突破在于，通过新型功率半...
考虑风电机组虚拟惯性响应的最优多阶段低频减载方案
Optimal Multi-Stage Under Frequency Load Shedding Scheme Considering Virtual Inertial Response of Wind Turbines
Saleh Irandoust · Turaj Amraee · Mohammadreza Toulabi · Alireza Ashouri-Zadeh · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月
严重扰动下一次频率控制不足需依赖有效的低频减载（UFLS）措施以防止系统崩溃。可再生能源并网导致系统惯性下降，给频率调控带来挑战。本文提出一种适用于高比例风电接入系统的优化多阶段UFLS方案，涵盖基础负荷与峰值负荷两种运行工况，并考虑多种故障场景及风电渗透率水平。该方案假设风电机组配备辅助控制器以提供虚拟惯性响应，参与系统频率调节。采用遗传算法优化UFLS整定值，并通过MATLAB与DIgSILENT/PowerFactory联合仿真验证。结果表明，风电机组参与频率响应显著提升UFLS性能，减少...
解读: 该研究对阳光电源储能与风电变流产品的频率响应控制具有重要参考价值。研究提出的虚拟惯性响应方案可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制策略优化，提升系统频率支撑能力。特别是在PowerTitan大型储能系统中，可基于此开发多阶段自适应UFLS控制算法，实现储能系统与风机的协同调频。这对提...
一种考虑飓风影响的风电并网系统鲁棒储能规划新方法
A Novel Robust Energy Storage Planning Method for Grids With Wind Power Integration Considering the Impact of Hurricanes
Huaizhi Yang · Cong Zhang · Jiayong Li · Lipeng Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出了一种新型储能系统（ESS）规划方法，旨在提升飓风期间ESS的应急能力，同时增强正常天气下可再生能源的消纳水平。所提出的鲁棒储能规划（NREP）模型综合考虑了飓风期间风电出力与输电线路故障的不确定性及其相关性，有效降低了负荷损失和弃风量。通过信息融合构建了与飓风强度相关的时空不确定性集合，提高了线路故障建模精度与求解效率。进一步设计了包含非预期性约束的改进列约束生成（ICCG）算法，能够关联场景并识别发电依赖的最恶劣场景，提升了多时段发电决策在非预期性不确定性下的可行性，并减少了各类场景...
解读: 该鲁棒储能规划方法对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器在极端气候场景下的应用具有重要价值。文章提出的时空不确定性建模和改进列约束生成算法，可直接应用于阳光电源储能系统的能量管理策略（EMS）优化，特别是在台风、飓风等极端天气下提升系统应急响应能力。该方法考虑风电出力与线路故...
用于含不确定风电的电力系统交流网络约束机组组合的两阶段自适应鲁棒模型
Two-Stage Adaptive Robust Model for AC Network-Constrained Unit Commitment in Power Systems With Uncertain Wind Power
Siqi Wang · Xin Zhang · Min Du · Wei Pei · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
随着风电大规模接入电力系统，其固有的不确定性与波动性对系统运行安全构成严峻挑战。传统鲁棒优化方法仅考虑最恶劣场景，导致决策过于保守，且对交流网络约束考虑不足。为此，本文提出一种新型自适应鲁棒交流网络约束机组组合（AC-NCUC）模型，兼顾风电出力不确定性与交流网络安全。通过构建凸多面体不确定性集刻画风电不确定性，并可通过调节其规模控制决策保守性。结合Benders分解法与牛顿-拉夫森法求解该模型，获得最优调度方案。基于改进IEEE 6节点与RTS 79系统的仿真结果验证了所提方法的合理性与有效性...
解读: 该研究提出的自适应鲁棒AC-NCUC模型对阳光电源的储能系统和大型电站解决方案具有重要参考价值。其优化算法可应用于ST系列储能变流器的调度控制和PowerTitan系统的容量配置,提升系统经济性。特别是在风电不确定性场景下的交流网络约束处理方法,可用于完善储能系统的GFM控制策略,增强系统稳定性。该...
浮式海上风电场规模化安装策略：从传统到模块化
Scaling up floating offshore wind farm installation: From conventional to modular strategies
Manu Centeno-Telleria · Raúl Guanche · Markel Penalba · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文探讨浮式海上风电场大规模安装的技术路径演进，对比传统单机吊装与新型模块化集成安装策略，在施工效率、成本、海况适应性及并网稳定性方面开展系统性分析。
解读: 该研究涉及浮式风电场并网稳定性与构网能力需求，与阳光电源风电变流器及构网型（GFM）变流技术高度相关。阳光电源已推出适用于海上风电场景的高可靠性风电变流器，并在PowerTitan储能系统中集成GFM功能，可支撑浮式风电弱电网/孤岛运行。建议加速将ST系列PCS与风电变流器协同开发构网型风光储一体化...
考虑功率输出与平滑性的连续风扰下风能转换系统强迫扭振抑制方案
Suppression Scheme for WECS's Forced Torsional Vibration Under Continuous Wind Disturbance Considering Power Yield and Smoothness
Feng Jia · Zhe Xu · Xuhui Tan · Lei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
风能转换系统的主要控制目标包括最大化发电功率和最小化不必要的机械负载。在持续的风扰动下，传动系统会出现宽频带的强迫扭转振动，其频谱与风的波动频谱相似。研究还发现，现有的主动阻尼控制无法有效抑制强迫扭转振动，其中一些控制方法甚至可能产生不利影响。此外，抑制这种宽频带的扭转振动可能会恶化功率跟踪效果并加剧功率波动。为解决上述问题，本文首先定义了一个闭环传递函数来描述强迫扭转振动特性。揭示了抑制扭转振动所需的电气阻尼重塑要求，进而提出了一种具有频率区分性电气阻尼配置的控制器结构。定性分析了控制参数 τ...
解读: 从阳光电源风电变流器及新能源综合解决方案业务视角来看，这项针对风电系统传动链扭振抑制的研究具有重要的工程应用价值。论文提出的频率区分电阻尼控制策略，本质上是通过优化变流器控制算法来实现机电耦合系统的多目标协同优化，这与阳光电源在风电变流器领域追求高可靠性、高发电效率的技术路线高度契合。 该技术的核...
风光互补交直流微电网的不间断运行与平滑模式切换自适应控制
Adaptive Control for Undisturbed Functioning and Smooth Mode Transition in Utility-Interactive Wind–Solar Based AC/DC Microgrid
Bhim Singh · Souvik Das · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对发展中国家电网波动及可再生能源不确定性带来的挑战，本文提出了一种风光微电网自适应控制策略。该方法旨在确保微电网在并网与离网模式切换过程中的平滑过渡，并维持系统在复杂工况下的稳定运行，有效提升了微电网的抗扰动能力和供电可靠性。
解读: 该研究聚焦于微电网的平滑切换与抗扰动控制，与阳光电源的PowerTitan、PowerStack储能系统及组串式逆变器业务高度契合。在微电网应用场景中，实现并离网无缝切换是提升用户侧及电网侧储能价值的核心。建议研发团队借鉴文中的自适应控制算法，优化阳光电源iSolarCloud平台下的微网能量管理系...
软件定义的虚拟同步调相机
Software-Defined Virtual Synchronous Condenser
Zimin Jiang · Peng Zhang · Yifan Zhou · Lukasz Kocewiak 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
同步调相机（SCs）在将风能并入相对薄弱的电网中发挥着重要作用。然而，同步调相机的设计通常取决于特定的应用需求，可能无法充分适应从传统发电向可再生能源发电转型所导致的频繁变化的电网条件。本文设计了一种软件定义虚拟同步调相机（SDViSC）方法来应对这些挑战。我们的贡献主要有四点：1）设计了一种虚拟同步调相机（ViSC），使全功率变流器风力发电机组能够提供内置的同步调相机功能；2）对软件定义虚拟同步调相机进行工程化处理，将基于硬件的虚拟同步调相机控制器转化为软件服务，其中基于Tustin变换的软件...
解读: 该软件定义的虚拟同步调相机技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的GFM控制策略优化,提升其在弱电网条件下的并网稳定性和电压支撑能力。该技术的软件可配置特性与阳光电源现有的虚拟同步机VSG控制架构高度契合,有助于实现储能变流器的多场景...
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...
一种考虑台风灾害的韧性导向型海上风电场与输电网络协同规划多场景分布鲁棒模型
A multi-scenario distributionally robust model for resilience-oriented offshore wind farms and transmission network integrated planning considering typhoon disasters
Yang Yuan · Heng Zhang · Shenxi Zhang · Haozhong Cheng 等7人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
现有韧性导向型海上风电场与输电网络协同规划（ROWF&TNIP）模型在刻画台风灾害期间风力发电和电网故障相关不确定性方面缺乏细致描述，且在提升系统韧性时往往表现出较强的保守性。为克服上述局限，本文提出一种考虑台风灾害的多场景分布鲁棒ROWF&TNIP模型。该模型综合考虑正常运行场景（NOS）和台风灾害场景（TDS）下风力发电与电网故障的多重不确定性，以较低的保守程度实现韧性的提升。首先，构建了针对海上风电场（OWF）出力与电网故障的多场景分布鲁棒不确定性集合：基于条件风险价值（CVaR）的多场景...
解读: 该海上风电韧性规划模型对阳光电源ST系列储能系统和智能运维平台具有重要应用价值。论文提出的多场景分布鲁棒优化方法可应用于PowerTitan储能系统的台风灾害应对策略,通过CVaR不确定性集建模提升极端天气下源网荷协调能力。差异化加固模型与预防性机组组合策略可集成至iSolarCloud平台,实现海...
考虑锁相环的双馈风力发电机系统中间频率谐振分析
Analysis of Middle Frequency Resonance in DFIG System Considering Phase-Locked Loop
Yipeng Song · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
随着风电技术发展，双馈感应发电机（DFIG）在弱电网接入时易发生次同步或高频谐振。本文重点研究了200-800Hz范围内的中间频率谐振（MFR），分析了锁相环（PLL）对该谐振现象的影响机制，为提升风电并网系统的稳定性提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着全球风电场向弱电网区域扩展，变流器的控制稳定性面临严峻挑战。文中提到的锁相环（PLL）引起的中间频率谐振，直接影响变流器的并网性能。建议研发团队在风电变流器控制策略中，优化PLL的带宽设计与阻抗重塑算法，以抑制特定频段的谐振。同时，该研究成果可迁...
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...
基于机器学习的风电机组雷击快速识别系统
A Machine Learning-Enhanced System for Rapid Detection of Lightning-Impacted Wind Turbines
Chanaka Keerthisinghe · Aijun Deng · Xueyin Yu · Rosebud J. Lambert 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月 · Vol.41
本文提出三步框架实现风电机组雷击事件的快速确认：结合雷电参数、历史报警模式及SCADA数据的机器学习异常检测，聚焦转速、风速和变桨角。在26台实证雷击机组与1650台邻近雷击未损机组上验证，最高置信度下召回率96%、精确率86%，具备规模化部署能力。
解读: 该研究虽聚焦风电，但其SCADA驱动的AI故障诊断框架可直接迁移至阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan/ST系列储能系统的状态监测中；尤其适用于风光储混合电站中风-光-储设备的协同雷击风险预警。建议将该算法模块集成至iSolarCloud的‘智能诊断’子系统，并适配组串式...
基于扰动估计的双馈风力发电机非线性自适应功率解耦控制
Perturbation Estimation Based Nonlinear Adaptive Power Decoupling Control for DFIG Wind Turbine
Kai Shi · Xin Yin · Lin Jiang · Yang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种针对双馈风力发电机（DFIG-WT）的基于扰动估计的非线性自适应功率解耦控制器。该方法将系统非线性、模型不确定性、控制回路间的交叉耦合及外部扰动定义为扰动状态，并设计扰动观测器进行实时估计与补偿，有效提升了风电机组的控制性能与鲁棒性。
解读: 该研究提出的扰动观测器与非线性自适应解耦控制策略，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。在风电场弱电网接入及复杂工况下，该算法能显著提升变流器对系统非线性扰动的抑制能力，增强机组并网稳定性。建议研发团队将其引入新一代风电变流器控制算法中，以优化动态响应速度，并提升在极端风况下的故障穿越能力，从...
用于双馈风电场抑制次同步控制交互的动态跟踪阻尼控制器
Dynamic-Tracking Damping Controller for DFIG-Based Wind Farms to Mitigate Sub-Synchronous Control Interactions
Jiangbei Han · Chengxi Liu · Zhi Liu · Juri Jatskevich 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种动态跟踪阻尼控制器（DTDC）及其实现方案，旨在缓解串补电网中双馈感应发电机（DFIG）风电场引发的次同步控制交互（SSCI）。该控制器能够在多种运行工况下实时跟踪次同步振荡电流分量，为系统提供高效的阻尼性能。
解读: 该研究针对风电并网中的次同步振荡问题，对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入弱电网及串补线路的增多，变流器的控制稳定性成为核心挑战。DTDC技术可优化变流器的阻尼控制策略，提升设备在复杂电网环境下的电能质量与运行稳定性。建议将该动态跟踪算法集成至阳光电源风电变流器的控制软件中，...
弱电网条件下近区构网型变流器稳定性判据
Stability Criterion for Near-Area Grid-Forming Converters Under the Weak Grid Condition
Peng Wang · Junpeng Ma · Rui Zhang · Shunliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种简化的稳定性判据，用于系统性分析风电场内构网型风电机组（GFM-WTGs）间的交互机制。通过引入共模和差模电流、电压等概念，深入探讨了在相同运行条件和控制器参数下，多台构网型变流器并联运行时的交互机理，为弱电网下的系统稳定性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的构网型（GFM）技术布局具有重要价值。随着PowerTitan储能系统及大型光伏电站向弱电网区域渗透，多机并联交互引发的振荡问题日益突出。本文提出的稳定性判据可直接应用于阳光电源iSolarCloud平台的并网仿真与优化，指导组串式逆变器与储能变流器（PCS）的控制参数整定，提升系...
风电机组接入LCC-HVDC系统下的故障穿越期间电压稳定与支撑研究
Voltage Stability and Support in Wind Farm Integrated LCC-HVDC Systems During FRT
Qi Xie · Zixuan Zheng · Yifei Guo · Xianyong Xiao · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文针对风电场接入LCC-HVDC送端系统在故障穿越（FRT）期间的动态电压支撑（DVS）引发的分段响应问题，提出准静态分段模型，揭示新型非光滑FRT诱导分岔（FRTNB），并提出自适应LCC-HVDC控制策略，在无需电网参数下提升电压稳定性。
解读: 该文对阳光电源风电变流器及构网型储能系统（如PowerTitan在新能源基地配套应用）具重要参考价值。其FRT分段建模与非光滑分岔分析方法可迁移至阳光电源ST系列PCS在弱电网/直流外送场景下的暂态电压协同控制优化；建议将文中自适应DVS策略融入iSolarCloud智能平台的风电-储能协同FRT模...
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