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考虑分布式光伏特性的配电网虚假数据注入攻击
False Data Injection Attacks in Power Distribution Systems Considering the Characteristics of Distributed Photovoltaic
Yang Liu · Mi Wen · Hong Wen · Ruilong Deng 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
随着碳中和及新型电力系统建设的推进，大量信息设备不断接入配电系统，逐渐打破了配电系统原有的不可观测状态，使其更易遭受虚假数据注入攻击（FDIA）。与大多数现有聚焦于不平衡网络的研究不同，目前较少关注分布式光伏（PV）的随机性和波动性对配电系统中实施FDIA的影响。本文针对高比例分布式光伏接入的配电系统场景，同时提出了FDIA的失效机制和改进的FDIA方法。具体而言，基于无功优化过程，利用分布式光伏的随机性和波动性显著降低FDIA的隐蔽性。随后，提出一种基于时变损耗条件生成对抗网络的改进FDIA方...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文揭示了高渗透率分布式光伏系统面临的网络安全隐患，这对我司光伏逆变器和智慧能源管理系统的安全性设计具有重要指导意义。 论文指出分布式光伏的随机性和波动性会影响虚假数据注入攻击（FDIAs）的隐蔽性，这为我司产品的安全防护提供了新思路。一方面，光伏出力的自然波动特性可作为...
一种面向带宽受限网络控制系统的语义感知多包并行传输方案
A Semantic-Aware Multipacket Parallel Transmission Scheme for Bandwidth-Constrained Networked Control Systems
Hongchenyu Yang · Chen Peng · Engang Tian · Zhiru Cao · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月
本文采用基于自编码器的编解码框架，研究了一种用于网络控制系统（NCSs）的语义感知多数据包并行传输（MPPT）方案。首先，基于自编码器技术提出了语义编码和解码方案，旨在有效提高网络控制系统多数据包并行传输过程中数据包的信息密度，降低带宽使用。通过抽象语义表示，将原始数据映射到低维空间进行语义编码。随后，传输这些语义表示并用于语义解码，实现原始数据的重构。综合考虑语义解码误差、延迟和干扰等多种因素，基于李雅普诺夫稳定性理论，探索了语义感知多数据包并行传输方案下网络控制系统的稳定性分析和 <inli...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于语义感知的多包并行传输技术对我们在新能源领域的网络化控制系统具有重要应用价值。 在光伏电站和储能系统的集中监控场景中，海量逆变器、储能变流器等设备需要实时上传运行数据并接收控制指令。该技术通过自编码器将原始数据映射到低维语义空间，能够显著降低带宽占用，这对于我们在...
面向多电飞机无交叉耦合交流电力分配系统的Smith型数字控制
Smith-Type Digital Control for a Cross-Coupling Free AC Electrical Power Distribution System of the More Electric Aircraft
Qilin Peng · Jiajun Yang · Sandro Guenter · Giampaolo Buticchi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
分布式发电系统和全控型半导体器件的发展使电力电子变换器成为科研焦点。基于同步参考坐标系的控制器因其简单性和明确的物理意义，常用于交直流变换器的控制。然而，在飞机交流配电系统中，与公用电网相比，采样频率与基波频率的可变比值以及更高的电子设备使用率，导致<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation=...
解读: 该Smith型数字控制策略对阳光电源多变换器并联系统具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统中多台ST系列变流器并联运行时的交叉耦合问题，Smith预估器可精确补偿数字控制延迟，有效抑制多机间的动态耦合振荡。该技术可直接应用于：1）储能系统多变流器并网控制，提升负载突变时的协调响应性能；2...
一种带储能的大型全金属烹饪锅综合感应加热电源系统
A Comprehensive Induction Heating Power System for Large All-Metal Cooking Pots With Energy Storage
Qixiang Yang · Fujun Ma · Junpan Wang · Zhengxiao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对商用自动烹饪设备的高功率需求，提出一种带储能端口的全金属感应加热电源系统。该储能端口可实现削峰填谷并利用分时电价降低运行成本。为解决非铁磁性锅具等效电阻小、易引发逆变器过流的问题，采用具备开关切换的双谐振拓扑结构：铁磁性锅具采用半桥LC串联谐振，非铁磁性锅具则切换至全桥LLLC谐振拓扑。相比LLC电路，LLLC显著降低输出阻抗角与开关损耗，提升效率。同时提出平均脉冲密度调制与脉频调制结合的控制策略，在重载时采用APDM调节功率，轻载时切换拓扑并转为PFM控制，确保负载电流连续，实现全功率范围...
解读: 该文的双谐振拓扑切换技术与APDM/PFM混合控制策略对阳光电源储能变流器产品具有重要参考价值。其储能端口削峰填谷设计可直接应用于ST系列储能变流器的能量管理优化；LLLC谐振拓扑降低输出阻抗角的方法可借鉴至SiC/GaN功率器件的三电平拓扑设计中，提升轻载效率；APDM与PFM结合的全功率范围控制...
基于时频马尔可夫排列转移场的含电力电子设备光伏系统串联电弧故障检测方法
A Series Arc Fault Detection Method Based on Time-Frequency Markov Permutation Transition Field for Photovoltaic Systems With Power Electronic Devices
Zhendong Yin · Shuang Peng · Chunyu Xiao · Li Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
串联电弧故障（SAFs）是光伏系统火灾事故的主要原因。在电力电子设备干扰下准确、快速地检测串联电弧故障仍是一项重大挑战。本文提出了一种基于时频马尔可夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测方法。首先，利用变分模态分解将电流信号分解为包含不同频率成分的模态，以防止不同频带信息之间的干扰。然后，使用时频马尔可夫排列转移场将这些模态转换为二维矩阵。创新性地提出了时频马尔可夫排列转移场中的时频排列模式状态转移分析概念，通过该概念可以有效描绘电流信号的独特结构信息。随后，采用奇异值分解从矩阵中提取故...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于时频马尔科夫排列转移场（TFMPTF）的串联电弧故障检测技术具有重要的战略价值。光伏系统的串联电弧故障是导致火灾事故的主要原因，而该技术在电力电子设备干扰环境下实现了98.97%的检测准确率，这对提升我司光伏逆变器和储能系统的安全性能具有直接意义。 该方法的核心优...
基于微电网群租赁共享储能的主动配电网三层Stackelberg博弈调度
Trilayer Stackelberg Game Scheduling of Active Distribution Network Based on Microgrid Group Leasing Shared Energy Storage
Jinpeng Qiao · Yang Mi · Siyuan Ma · Yunhao Han 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382
摘要——本文提出一种基于微电网群租赁共享储能的主动配电网三层Stackelberg博弈（SG）调度策略。在上层，配电系统运营商作为领导者，综合考虑中层和下层的电力需求来确定交易价格，从而实现主动配电网的安全运行以及削峰填谷。在中层，共享储能运营商既可作为领导者制定租赁价格，也可作为跟随者响应交易价格，以保证共享储能系统的可靠充放电与高效利用。在下层，微电网联盟作为跟随者制定租赁容量并响应交易价格，从而确保电力平衡及可再生能源的就地消纳。此外，为有效求解该三层SG模型，采用多步逆向归纳法证明了均衡...
解读: 该三层博弈调度策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过配网运营商-共享储能-微网群的分层博弈机制,可优化ST-PCS的充放电策略,提升储能利用率。分布式嵌套迭代算法可集成至iSolarCloud平台,实现多微网协同调度和削峰填谷。该模型为阳光电源开发共享储能租...
基于微网群与共享储能的主动配电网优化调度策略
Optimization schedule strategy of active distribution network based on microgrid group and shared energy storage
Jinpeng Qiao · Yang Mi · Jie Shen · Changkun Lu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 随着微网群与共享储能系统越来越多地接入主动配电网（ADN），亟需对这些复杂的能源要素进行有效协调。为此，本文构建了一种基于微网群与共享储能的主动配电网主从博弈调度策略。由主动配电网作为主导方确定分时电价，微网群与共享储能作为从属方响应电价信号，并考虑系统的安全运行与削峰填谷调度需求。此外，基于分时电价机制，提出了微网群与共享储能之间的两阶段电力交互策略。在第一阶段，通过多目标优化算法计算微网群的储能租赁需求，并据此制定共享储能的充放电策略，使其在满足微网群用电需求的同时，利用剩余容量响应配...
解读: 该主从博弈调度策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。文中提出的共享储能两阶段功率交互机制,可直接应用于阳光电源微电网群储能解决方案,通过QPSO算法优化分时电价响应策略,提升储能系统削峰填谷效率。该研究为阳光电源iSolarCloud平台的多微网协同调度功能提供...
基于特征谱与扩张因果卷积及Squeeze-Excitation ShuffleNet轻量级深度学习的区域风电场日前低功率输出事件预测
Prediction of Day-Ahead Low-Power Output Events in Regional Wind Farms Using Feature Spectrums with Dilated Causal Convolution and Squeeze-Excitation ShuffleNet Lightweight Deep Learning
Zimin Yang · Xiaosheng Peng · Xiaobin Zhang · Guoyuan Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
区域风电场低功率输出事件的准确预测对电力系统的电网调度至关重要。然而，传统的风电预测方法主要侧重于提高整体预测精度，因此很少单独讨论风电低功率输出事件。本文提出了一种创新的区域风电场日前低功率输出事件预测方法，该方法利用特征频谱，结合扩张因果卷积（DCC）和挤压 - 激励（SE）改进的ShuffleNet网络。首先，将时间序列区域特征转换为频谱图像，在特征创建和选择后，引入并讨论了三种可能的特征排列方式。其次，提出了DCC - SE - ShuffleNet轻量级深度学习神经网络作为低功率输出事...
解读: 该研究的深度学习预测方法对阳光电源的新能源发电及储能产品具有重要应用价值。特征谱分析与轻量级深度学习模型可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升功率预测精度。具体应用包括:(1)优化储能系统的充放电调度策略,提高PowerTitan等大型储能系统的经济性;(2)改进光伏/风电...
高功率器件封装中含重铸层和粗糙界面的陶瓷通孔互连结构热力学分析
Thermodynamic analysis of TCV interconnect structure with recast layers and rough interfaces for high-power device packaging
Xin Zou · Zhirui Xu · Hao Chen · Yang Peng 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月
通孔陶瓷过孔（TCV）互连结构的热机械行为对三维封装可靠性有着显著影响。然而，现有研究在很大程度上忽视了激光钻孔所产生的缺陷——特别是重铸层和粗糙界面——在调节高功率器件热应力方面的关键作用。在本研究中，提出了一种考虑重铸层和粗糙界面的TCV互连结构的新型热力学分析方法。利用魏尔斯特拉斯 - 曼德布罗特（W - M）分形函数建立了具有可调界面粗糙度的陶瓷 - 重铸层 - 铜模型。实验结果与模拟结果吻合良好，最大误差仅为11.1%。热力学模拟结果显示，热应力与界面粗糙度之间存在非单调关系：在所有温...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对陶瓷通孔（TCV）互连结构的热力学研究具有显著的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等大功率设备中，功率半导体模块是核心部件，其封装可靠性直接影响系统的长期稳定性和功率密度提升。 该研究的核心贡献在于首次系统性地量化了激光钻孔工艺缺陷（重铸层和粗糙界面）对热应力的...
一种用于风力涡轮机应用中精确预测三维时空风场的新型频域物理信息神经网络
A novel frequency-domain physics-informed neural network for accurate prediction of 3D spatio-temporal wind fields in wind turbine applications
Shaopeng Li · Xin Li · Yan Jiang · Qingshan Yang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386
摘要 风能是全球关键的清洁能源之一。风力涡轮机的结构安全性和动力响应分析在很大程度上受到其所在位置风速数据可获得性与精度的影响。然而，气象观测站分布稀疏，通常难以获取高分辨率的空间风速数据，因此需要采用条件模拟方法来补充低分辨率的观测数据。本研究针对这一挑战，提出了一种频域物理信息神经网络（FD-PINN），该方法利用频域信息，旨在实现对风力涡轮机三维（3D）时空风场的精准预测。该方法构建了一个深度神经网络，并将其与关键物理模型相结合，包括风谱、风场相干函数以及风速廓线。通过融合这些物理先验知识...
解读: 该频域物理信息神经网络技术对阳光电源风电变流器及新能源场站具有重要价值。通过高精度3D时空风场预测,可优化SG系列风电变流器的功率预测算法和主动抗扰控制策略,提升MPPT效率。结合iSolarCloud平台,该深度学习方法可增强风光储混合电站的预测性维护能力,优化储能系统ST系列PCS的充放电策略。...
重离子辐照引起SiC功率MOSFET栅氧损伤的研究
Investigation on Gate-Oxide Damage of SiC Power MOSFETs Induced by Heavy Ion
Ziwen Chen · Yuxiao Yang · Ruize Sun · Yijun Shi 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
近期研究表明，碳化硅（SiC）功率MOSFET在重离子辐照后，在极低的漏极应力水平下就会出现故障，且结构损伤主要集中在氧化层。然而，其损伤机制尚未得到精确分析。本研究考察了器件在不同漏极偏置条件下的栅极损伤机制。在200 V漏极偏置下，1200 V SiC功率MOSFET的栅极结构未出现损伤。漏极偏置高于200 V时，器件的损伤位置集中在沟道区上方的氧化层。在以往的研究中，栅极电介质内皮秒级的瞬态电场被认为是氧化层损伤的主要原因；然而，仅这一机制无法解释本文所报道的现象。因此，本文通过计算重离子...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC功率MOSFET栅氧化层重离子损伤机制的研究具有重要的战略意义。SiC器件已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心功率开关，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行。 该研究揭示了一个关键发现：在200V以上漏极偏置条件下，重离子辐照会在沟道区域上方的氧化层造...
大型地下氢气储存的比较技术经济分析
Comparative techno-economic analysis of large-scale underground hydrogen storage
Yashuai Huang · Xilin Shi · Shijie Zhuc · Xinxing Wei 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400
摘要 氢气作为一种兼具储能介质、原料和燃料多重角色的能源载体，目前受到广泛关注。地下氢气储存（UHS）被认为是大规模氢气储存的一种安全、经济且高效的解决方案，然而相关技术经济研究仍较为有限。本文基于工程案例，建立了针对枯竭气藏（DGR）、盐穴（SC）和衬砌岩洞（LRC）三种储氢方式的氢气储存平准化成本（LCOHS）计算模型。研究重点分析了氢气储存规模及注采频率对LCOHS的影响，旨在从经济角度为能源管理与政策制定提供数据支持。结果表明：（1）当储存容量为10^7 kg、每年完成一次注采循环时，盐...
解读: 该地下储氢技术研究对阳光电源储能系统具有战略参考价值。研究表明盐穴和岩洞储氢在高频注入-提取场景下成本优势显著(0.31-0.38美元/kg),这与我司ST系列PCS和PowerTitan储能系统的快速响应特性高度契合。可探索将地下储氢与电化学储能形成互补:电化学储能负责高频调节,地下储氢承担季节性...
一种用于锂离子电池退化轨迹预测的合成数据生成方法及进化型Transformer模型
A synthetic data generation method and evolutionary transformer model for degradation trajectory prediction in lithium-ion batteries
Haiyan Jin · Rui Ru · Lei Cai · Jinhao Meng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 在锂离子电池使用的早期阶段识别其长期退化行为，对于电池管理系统（BMS）在实际应用中有效维护电池至关重要。然而，由于电池在生产和运行条件方面存在差异，该过程面临较大挑战。近年来，已有研究经验证明，数据驱动方法在处理退化预测问题上具有良好的应用前景。然而，合适数据的缺乏仍是影响预测最终性能的主要障碍。此外，预测结果还受到预测器设置的影响，包括神经网络结构及其超参数的设定。实现该过程自动化的挑战至今仍未得到解决。在本研究中，我们提出了一种新颖的退化轨迹预测框架。首先，通过条件生成对抗网络（CG...
解读: 该锂电池退化预测技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过CGAN合成数据和Transformer模型可显著提升ST系列PCS及PowerTitan储能系统中BMS的预测精度,解决早期退化识别难题。自动化超参数优化框架可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站电池全生命周期健康管理和预测性维护,...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...
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