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基于切换仿射系统的交错并联VRM均流控制:面向计算芯片供电的Lyapunov-LMI方法
Switched Affine System-Based Current Sharing Control in Interleaved VRM: A Lyapunov-LMI Approach for Compute Chip Power Delivery
Xiaokai Su · Wei Hu · Yuefeng Zeng · Guidong Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
为满足计算芯片对大电流供电的需求,交错并联Buck变换器因其高输出电流能力、低输出纹波和高效率成为电压调节模块(VRM)的核心结构。然而,其性能高度依赖稳态与动态条件下的均流能力。现有均流控制策略在面对计算芯片类负载的供电场景时,存在性能不足与稳定性问题。本文提出一种基于切换仿射系统模型的均流控制策略,通过频率自适应的动态相间补偿实现电压与电流的解耦调节。结合Lyapunov稳定性理论,采用线性矩阵不等式(LMI)方法设计控制器,并严格证明系统全局稳定性。仿真与实验结果表明,该策略显著提升了动态...
解读: 该交错并联均流控制技术对阳光电源储能与功率变换产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,多相并联Buck/Boost拓扑广泛用于DC-DC变换环节,该研究提出的切换仿射系统建模与Lyapunov-LMI控制器设计方法可显著提升相间均流精度和动态响应速度,降低电流不平衡导致的热应力与器件老化。在S...
考虑尾流时空耦合的风电场功率预测
Wind Farm Power Prediction with Wake Spatiotemporal Coupling
Yueteng Xie · Fangming Deng · Wenxiang Luo · Bo Gao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
在动态气象条件下,风电机组群的功率预测面临尾流效应时空耦合的挑战。本文提出一种考虑尾流效应时空动态耦合的风电场功率预测方法。通过融合风机空间分布与实时气象数据构建动态图网络,实现尾流传播路径的自适应表征。设计双驱协同框架,在时空维度嵌入物理规律约束,缓解数据驱动模型在极端工况下的物理失真问题。构建时空解耦特征增强架构,捕捉风机间空间关联及多时间尺度气象特征。实验结果表明,该方法显著提升预测精度。
解读: 该风电场功率预测技术对阳光电源储能和智能运维产品线具有重要应用价值。其时空耦合建模方法可优化ST系列储能变流器的调度策略,提升PowerTitan大型储能系统在风光储多能互补场景下的运行效率。尾流效应动态预测技术可集成到iSolarCloud平台,增强新能源电站群的功率预测精度,为储能调度和电网调峰...
含储能双馈风电场的动态频率响应小信号等效建模
Small Signal Equivalent Modeling for Large ES-Embedded DFIG Wind Farm With Dynamic Frequency Response
Wei Dai · Jun Xu · Hui Hwang Goh · Tonghui Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
为解决大规模风电系统仿真中的维数灾问题,简化等效模型成为有效手段。近年来,风电场加装储能以增强对低惯量系统的频率支撑,但现有等效模型未考虑储能作用,难以准确反映双馈风机与储能协同下的频率响应特性。本文提出一种计及储能与双馈风机协调控制的小信号等效建模方法,推导了含储能双馈系统的通用频率响应等效表达式,构建了考虑运行状态变化及储能介入功率突变的多机等效模型,并采用改进的两阶段参数辨识方法获取等效参数,精确复现储能动作前后的频率响应过程。通过双区域四机系统中多个大型风电场验证了所提方法的有效性。
解读: 该储能-双馈风机协同频率响应建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的小信号等效模型可直接应用于大规模风储混合电站的控制策略优化,特别是储能介入功率突变时的频率响应特性分析,有助于改进阳光电源储能系统的一次调频和惯量支撑控制算法。两阶段参数辨识方法...
一种系列式柔性切换变换器:在保持瞬时功率支撑与自动同步功能的同时降低成本
A Series Flexible Transfer Converter With Reduced Cost While Keeping Functions of Instant Power Support and Auto-Synchronization for Microgrid
Zhaoqi Song · Ronghui An · Jinjun Liu · Zeng Liu 等7人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
本文提出一种系列式柔性切换变换器(SFTC),用于微电网离网/并网模式无缝切换,实现无通信自动同步与瞬时功率支撑。通过串联结构、相位选择开关和辅助电路降低损耗与成本,并经仿真与实验验证。
解读: 该SFTC技术高度契合阳光电源在构网型微电网场景下的核心需求,可直接赋能PowerTitan储能系统及ST系列PCS的黑启动、孤岛并网无缝切换能力,提升其在新型电力系统中调频调峰与应急供电的响应性能。建议将SFTC控制策略集成至iSolarCloud智能平台,适配组串式逆变器+储能联合运行场景,强化...
一种带重复和PI环节的线性机器学习模型预测控制方法在三相逆变器中的应用
A Linear Machine Learning-Based Model Predictive Control With Repetitive and PI Elements for a Three-Phase Inverter
Jianwu Zeng · Wei Qiao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
现有的基于机器学习(ML)的模型预测控制(MPC)方法要么不如采用二次规划(QP)的在线优化MPC,要么计算复杂度高,无法在资源受限的数字信号处理器(DSP)中实现。本文通过使用线性ML方法并添加额外的可解释特征来解决这两个问题。首先,从理论上证明了由QP - MPC生成的训练数据具有内在线性,因此可以使用线性ML方法,如线性神经网络(LNN)和线性支持向量回归(LSVR)来捕捉训练数据集的线性特征。线性运算将计算复杂度从 O(2n) 显著降低至 O(1),从而使其能够在DSP中实现。其次,将具...
解读: 该线性ML-MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过线性化模型降低计算复杂度,可显著减轻控制器DSP/FPGA的运算负担,降低硬件成本;引入重复控制环节能有效抑制周期性谐波,提升并网电流THD性能,满足严格的电能质量标准;PI反馈增强的鲁棒性可应对电网阻抗波动...
揭示钠化石墨负极主导的NFPP/HC软包电池热失控机制
Uncovering Sodiated HC dominated thermal runaway mechanism of NFPP/HC pouch battery
Wei Li · Shini Lin · Honghao Xi · Yuan Qin 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391
摘要 钠离子电池(SIBs)因其资源丰富和优异的电化学性能,被认为是大规模储能系统(LSESS)中极具前景的技术。然而,SIBs的安全性鲜有讨论,而热稳定性对其电池应用至关重要,尤其是在LSESS中的应用。本研究揭示了由钠化负极产热主导的Na₃Fe₂(PO₄)(P₂O₇)||硬碳(NFPP/HC)软包电池的热失控机制。基于电池和材料层面的产热分析表明,硬碳(HC)与电解液之间的放热反应在100 °C时即开始发生(NFPP与电解液的放热反应发生在约230 °C),且负极与电解液的反应释放大量热量,...
解读: 该钠离子电池热失控机理研究对阳光电源PowerTitan等大规模储能系统安全设计具有重要参考价值。研究揭示硬碳负极在100°C即开始放热反应,远低于正极材料230°C,且隔膜熔点接近热失控触发温度。这为ST系列PCS的热管理策略优化提供依据:需在电池簇级别加强温度监测,设置更严格的100°C预警阈值...
一种基于物理与数据辅助的抽水蓄能电站瞬态过程预测框架
A physics-based and data-aided transient prediction framework for sustainable operation of pumped-storage hydropower systems
Weichao Maa · Zhigao Zhao · Chengpeng Liu · Fei Chen 等8人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 实现对抽水蓄能电站(PSHSs)瞬态过程的准确预测仍是一个关键挑战,主要由于现场参数存在不确定性,特别是泵-水轮机特性曲线(PTCCs)的不确定性,以及物理模型自身存在的局限性。为解决这一问题,本研究提出了一种以现场测量数据为核心的抽水蓄能电站瞬态预测框架,该框架融合了基于物理模型的校准与数据驱动的修正方法。本文提出了一种利用点分布模型(PDMs)重构PTCC的方法,其中PDM作为先验模型,通过在PTCC上定义多个特征点以适应可能发生的非刚性变形,并进行了创新性开发。该方法采用曲面重构算法...
解读: 该物理-数据混合瞬态预测框架对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。抽水蓄能电站的特性曲线重构方法可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的动态建模,通过现场实测数据校准物理模型,结合NARX神经网络修正预测误差,可显著提升储能系统在电网调频、削峰填谷等瞬态工况下的控制精度。该方法与iSol...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
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