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基于电流凸优化的单相三电平PWM整流器固定开关频率预测控制
Single-Phase Three-Level PWM Rectifier Predictive Control With Fixed Switching Frequency Based on Current Convex Optimization
Xu Zhang · Guojun Tan · Xiang Wu · Qiang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文针对中点钳位（NPC）单相PWM整流器，提出了一种固定开关频率的预测控制方法，旨在实现整个开关周期内电流的全局优化。通过对开关序列的优化，获得了一种能够同时控制中点电位平衡的三段式开关序列。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。单相三电平拓扑在户用场景中能有效提升功率密度并降低输出谐波。文中提出的固定开关频率预测控制方法，解决了传统模型预测控制（MPC）开关频率不固定的痛点，有助于优化滤波器设计并降低电磁干扰。建议研发团队将其应用于户用逆变器控制算法升...
基于无人机的通信-负荷联合恢复策略以增强配电系统韧性
A Joint Communication-Load Restoration Strategy Based on UAVs For Resilient Distribution System
Haochen Zhang · Chen Chen · Jian Zhong · Zhaohong Bie 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
自然灾害后，由于通信设施损坏导致配电自动化功能失效，常使负荷恢复过程延长。本文提出一种基于无人机（UAV）的通信与负荷联合恢复策略。构建考虑UAV与馈线终端单元（FTU）等地面设备间通信链路与干扰的应急通信系统，采用概率性视距/非视距（LoS/NLoS）信道模型描述传播环境；同时建立基于高效辐射状拓扑模型的微网重构与负荷恢复模型。通过块坐标下降法将联合优化问题分解为子问题，结合线性规划松弛、逐次凸逼近与二进制展开法求解。结果表明，该策略可充分挖掘UAV在通信恢复中的潜力，显著提升配电系统的韧性。
解读: 该无人机通信-负荷联合恢复策略对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网解决方案具有重要应用价值。在极端灾害场景下，当地面通信中断时，可通过UAV应急通信网络快速恢复储能变流器与EMS能量管理系统的数据链路，实现ST系列储能变流器的孤岛运行控制与微网重构。该策略中的辐射状拓扑优化算法可直接应用于...
面向物理的神经网络用于在线动态安全评估
Physics-following Neural Network for Online Dynamic Security Assessment
Chao Shen · Ke Zuo · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
数据驱动的动态安全评估（DSA）已成为应对可再生能源与电力电子设备快速接入带来安全挑战的有力工具。近期，融合微分方程描述物理规律的物理信息神经网络（PINN）被引入DSA，但仍面临代数偏差、收敛错误及训练非凸性等难题。为此，本文提出一种新型面向物理的神经网络（PFNN），通过估计故障后状态响应实现DSA。设计双阶段训练策略：第一阶段采用监督参数空间缩减以提升可优化性；第二阶段引入动力学引导的局部学习，结合经验损失与源自动态模型的物理正则项，解决代数偏差并确保正确收敛。在WSCC 3机9节点、新英...
解读: 该物理引导神经网络技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可实现故障后动态响应的快速预测与安全评估，提升电网支撑能力；结合ST系列储能变流器的构网型GFM控制，通过动力学模型正则化训练，可优化虚拟同步机参数整定，增强暂态稳定性。在SG系列光伏逆变器的...
一种新颖的线性搜索-线性规划方法用于非凸多目标独立微电网容量优化
A novel linear search-linear programming method for non-convex multi-objective sizing of standalone microgrids
Zishan Yina · Jiashu Jina · Linghong Zenga · Xiyun Tanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.337
摘要 光伏（PV）利用率的提高以及随之而来的储能系统规模扩大导致成本上升，是微电网技术经济性发展中的关键因素。为应对这一权衡问题，多能微电网的最优容量配置设计至关重要。本文提出了一种新颖的线性搜索-线性规划方法，用于优化包含多种储能系统的微电网容量配置，其中包括电池储能系统（BESS）和氢储能系统（HESS）。该方法旨在同时最小化非线性且非凸的生命期成本和光伏弃电率。仿真结果表明，所提出的方法在计算效率方面具有可行性与优越性：对于PV/HESS微电网提速52倍，PV/BESS微电网提速124倍，...
解读: 该线性规划优化方法对阳光电源微网系统配置具有重要价值。研究验证了PV/BESS/HESS混合储能架构的优越性,可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列逆变器的容量优化配置。其非凸优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现离网微网的全生命周期成本最优化和光伏弃电率最小化。特别是氢储能与...
基于凸优化的锂离子电池SOC与SOH解耦联合估计
Reduced-Coupling Coestimation of SOC and SOH for Lithium-Ion Batteries Based on Convex Optimization
Dianxun Xiao · Gaoliang Fang · Sheng Liu · Shaoyi Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文针对锂离子电池SOC与SOH估计中存在的强耦合与非线性问题，提出了一种新型的解耦联合估计算法。通过引入凸优化方法，简化了观测器网络设计并降低了稳定性分析的复杂性，有效提升了电池状态估计的精度与鲁棒性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务核心——电池管理系统（BMS）。在PowerTitan和PowerStack等大规模储能系统中，高精度的SOC/SOH估计是实现电池簇均衡、延长系统寿命及保障安全运行的关键。传统的非线性观测器计算量大且难以收敛，而本文提出的凸优化解耦算法能显著降低BMS计算负载，提...
不同布局与设计下柔性非平面光伏组件光电功率的比较
Comparison of the photoelectric power by the flexible nonplanar PV modules in different layout and design
Jun Wangabc1 · Xinyi Tiande1 · Mingjun Jiang · Guodong Lu 等7人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 柔性光伏（PV）组件的快速发展拓宽了其应用范围，然而针对模块布局与设计所引起的性能差异的研究仍然有限，尤其是在动态条件下的表现。本研究采用自主开发的光-电-热耦合模型，结合户外实验数据验证，评估了多种布局（纵向与横向）和设计（凸面与凹面）下柔性非平面光伏模块的光电性能。该模型引入直射与散射遮挡比，以量化凹面模块中的自遮挡效应。实验结果表明，尽管在垂直安装时峰值功率较低（31.09 W vs. 40.18 W），凸面纵向模块仍表现出最优性能，在0°和90°倾角下分别产生329.76 Wh和2...
解读: 该柔性光伏组件研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化技术具有重要参考价值。研究揭示的非平面组件自遮挡损失、失配问题与我司多路MPPT技术直接相关。纵向凸面布局在不同方位角下的稳定性表现,可指导逆变器动态跟踪算法优化;串并联重构方案在非均匀辐照下的发电中断问题,验证了我司组串式逆变器多路独立跟踪的...
面向异常事件的在线时空集成学习负荷预测方法
Online Spatiotemporal Ensemble Learning for Load Forecasting Against Anomalous Events
Yaqi Zeng · Pengfei Zhao · Di Cao · Zhe Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年11月 · Vol.41
本文提出一种在线时空集成学习框架，通过融合区域间空间相关性与时间动态性，快速适应疫情等异常事件引发的负荷模式突变；采用在线互补学习网络提取时空特征，并结合指数梯度下降与强化学习优化凸组合权重。
解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan/ST系列储能系统在负荷侧协同调度中具有直接应用价值。其在线自适应预测能力可提升光储充一体化系统的日前-日内负荷与新能源出力联合预测精度，优化PCS功率指令生成与BMS充放电策略。建议将该算法集成至iSolarCloud边缘AI...
光伏逆变器传感器攻击的实时估计与防御及其硬件实现
Real-Time Estimation and Defense of PV Inverter Sensor Attacks With Hardware Implementation
Kaikai Pan · Zhiyun Wang · Jingwei Dong · Peter Palensky 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
对并网光伏（PV）逆变器的传感器攻击可能会造成严重损害。考虑到不确定的环境和未知的模型失配，对实际光伏逆变器的传感器攻击进行实时估计和防御具有挑战性。在本文中，我们利用 $\mathcal{H}_{\boldsymbol{\infty}}$ 指标，提出了一种在攻击频率范围内由优化驱动的鲁棒估计器，同时还将模型失配对估计的影响降至最低。为了提高在变化环境下的实时响应能力，我们构建了一个由凸二次规划重新表述得到的解析解。在估计结果的指导下，我们进一步开发了一种带有跟踪控制器和低通滤波器的闭环补偿策略...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对光伏逆变器传感器攻击的实时防御技术具有重要的战略价值。随着光伏系统在全球能源基础设施中的渗透率不断提升，网络安全威胁已从传统IT系统延伸至OT（运营技术）层面，传感器攻击可能导致逆变器误动作、电网扰动甚至设备损毁，这对阳光电源的产品可靠性和品牌声誉构成潜在风险。 ...
具有荷电状态不平衡约束的模块化电池储能系统寿命最大化
Lifespan Maximization of Modular Battery Energy Storage Systems With State-of-Charge Imbalance Constraints
Enrique Nunes · Gaowen Liang · Ezequiel Rodriguez · Glen G. Farivar 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
模块化电池储能系统（MBESSs）是一种很有前景的技术，可缓解可再生能源的间歇性问题。在实际应用中，模块化电池储能系统中的电池在剩余使用寿命（RUL）方面存在差异。因此，健康状态最差的电池决定了模块化电池储能系统的使用寿命，这推动了剩余使用寿命均衡方法的发展。然而，现有方法既未考虑最大程度延长使用寿命，也未考虑剩余使用寿命均衡所产生的荷电状态（SoC）不平衡问题，而这种不平衡会降低模块化电池储能系统的可用容量。因此，本文首先为剩余使用寿命均衡制定了一个通用的最优准则，该准则适用于任何退化率是功率...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这篇论文提出的模块化电池储能系统（MBESS）剩余寿命（RUL）均衡优化技术具有重要的工程应用价值。当前我司PowerStack、PowerTitan等大型储能产品均采用模块化架构，但实际运行中电池单元健康状态差异导致的"木桶效应"一直制约着系统整体寿命和经济性。 ...
面向输入饱和的非周期采样数据系统的数据驱动稳定化
Data-Driven Stabilization of Aperiodic Sampled-Data Systems Subject to Input Saturation
Yu-Long Fan · Chuan-Ke Zhang · Xing-Chen Shangguan · Li Jin 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种无需显式系统模型的数据驱动控制方法，针对受输入饱和约束的非周期采样未知系统，结合测量数据、环路泛函法、广义扇区条件与S-过程，构建LMI形式的局部稳定性设计条件，并优化吸引域估计与最大允许采样间隔。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网/通信延迟场景下的鲁棒闭环控制具有重要参考价值。其数据驱动LMI设计框架可适配iSolarCloud平台实时量测数据，提升构网型储能系统在采样抖动、通信丢包下的暂态稳定裕度；建议在PowerStack多机协同控制中引入...
面向重构能力的多能配电网分层鲁棒协同扩展规划模型
Hierarchical Robust Expansion Co-planning Model for Multi-energy Distribution Systems Considering Reconfiguration
作者未知 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年9月 · Vol.2025
针对多能配电网（MEDS）网状构建与辐射运行特性，提出考虑预置重构通道的分层鲁棒协同扩展规划模型；采用凸包松弛与线性化技术转化为高精度MILP问题，融合防御-攻击-校正框架与可调N-1容错机制，在经济性与可靠性间实现权衡。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan、PowerStack等大型储能系统在微电网及多能互补场景下的协同规划具有直接指导价值，尤其支撑ST系列PCS参与配网重构与N-1故障自愈。模型输出的重构策略可嵌入iSolarCloud智能平台，优化光储充一体化电站的拓扑动态配置与备用容量部署。建议将分层鲁棒优化...
基于机会约束优化的增量Volt/Var控制方法在配电网络中的应用
Incremental Volt/Var Control for Distribution Networks via Chance-Constrained Optimization
Antonin Colot · Elisabetta Perotti · Mevludin Glavic · Emiliano Dall'Anese · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
本文针对高比例接入逆变器型分布式电源（如光伏系统）的配电系统，提出一种增量式电压/无功控制方案。该增量式电压/无功控制器的目标是在尽可能确保电压处于安全范围内的同时，最小化无功功率的使用。为此，通过求解一个机会约束优化问题来确定增量式电压/无功控制器的参数，其中约束条件旨在确保电压越限发生的频率不超过预先设定的概率。这种方法能够以可控、可预测的方式实现成本节约，同时避免出现严重的过电压或欠电压问题。采用逐次凸近似法求解所提出的机会约束问题。一旦将控制增益发送至逆变器，由于控制器在逆变器处进行本地...
解读: 该增量Volt/Var控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的无功协调控制具有重要应用价值。机会约束优化框架可直接集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，实现分布式光伏集群的实时无功调节。增量更新机制与阳光电源逆变器的快速响应特性高度契合，可降低IGBT/SiC器件的开关动作...
通过锑掺杂提高柔性Cu2ZnSn(S,Se)4太阳能电池效率与机械稳定性的研究
Insights into enhanced efficiency and mechanical stability of flexible Cu2ZnSn(S,Se)4 solar cells through antimony doping
Luanhong Sun · Hao Hu · Wei Wang · Qing Lin 等6人 · Solar Energy · 2025年7月 · Vol.294
在保持柔性太阳能电池机械耐久性的同时确保其光伏效率，是柔性CZTSSe太阳能电池面临的一项重大挑战。本文提出了一种创新的Sb掺杂方法，用于调控缺陷，从而减轻由缺陷引起的显著开路电压损失，并提升柔性太阳能电池的机械稳定性。当SbCl3浓度为0.8 mol/L时，CZTSSe吸光层的晶体质量得到显著改善，且未改变原有的锡锌矿结构。其孔隙率和残余应力分别从8.19%显著降低至2.18%，残余应力则从−10.11 GPa减小至−3.84 GPa。因此，在此基础上制备的CZTSSe/CdS异质结表现出最优...
解读: 该柔性CZTSSe太阳能电池技术通过Sb掺杂提升光电转换效率和机械稳定性,对阳光电源SG系列光伏逆变器和分布式光伏系统具有重要应用价值。其异质结能带优化(CBO=-0.23eV)和缺陷调控机制可为我司MPPT算法优化提供理论依据,500次弯曲循环后保持90%效率的机械耐久性,适配建筑一体化BIPV场...
非理想电网条件下并网型智能紧凑E单元多电平逆变器的鲁棒矢量电流控制
Robust Vector Current Control of Grid-Interactive Smart Packed E-Cell Multi-Level Inverters Under Non-Ideal Grid Conditions
Mahdieh S. Sadabadi · Mohammad Sharifzadeh · Eric Laurendeau · Meysam Gheisarnejad 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年9月
本文提出了一种基于凸优化的策略，用于在不确定电网条件（从强电网到弱电网）以及非理想电网电压条件下，设计并网型单相九电平堆叠 E 型单元（PEC9）逆变器的矢量电流控制器。在状态空间框架下，将存在电网阻抗不确定性的非理想并网型 PEC 逆变器建模为受干扰的多变量多面体模型。基于这种新颖的建模方法，提出了一种鲁棒的二自由度 $\mathscr{H}_\infty$ 多变量比例 - 积分（PI）矢量电流控制策略。所提出的控制机制采用二次 Lyapunov 函数保证了鲁棒稳定性，并且在电网阻抗不确定和非...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对Packed E-Cell多电平逆变器的鲁棒矢量电流控制技术具有重要的战略参考价值。该技术聚焦于解决非理想电网条件下的并网控制问题，这与我司在全球市场面临的实际应用场景高度契合。 **技术价值分析**：论文提出的基于凸优化的H∞鲁棒控制策略，能够在电网阻抗不确定和...
基于连续松弛迭代法的柔性配电网分布式无功优化
Distributed Reactive Power Optimization for Flexible Distribution Networks With Successive Relaxation Iteration Method
Tao Zhang · Tianjiao Pu · Lei Dong · Xin Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
柔性软常开点（SOP）接入主动配电网（ADNs）为电压与无功控制（VVC）提供了灵活的调节手段。针对互联网络扩展带来的集中式优化挑战，本文提出一种基于局部模型解耦与迭代交互的分布式协同无功优化策略。采用交替方向乘子法（ADMM），将全局优化问题分解为多个区域子问题，实现完全分布式的本地求解。通过嵌套松弛迭代与逐次线性逼近方法，有效处理整数变量与非凸问题，提升算法收敛性与计算效率。仿真基于改进的IEEE标准系统验证了所提方法的有效性。
解读: 该分布式无功优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中提出的ADMM分布式协同优化策略可直接应用于多台储能变流器并联场景的无功功率协调控制，解决大规模储能电站集中式优化计算负担重、通信依赖高的问题。SOP柔性互联思想可启发阳光电源开发具备柔性功率路由...
通过逆变器资源的优化协调增强电网小信号稳定性
Enhancing the Small-Signal Stability of Power Grids via Optimally Coordinating Inverter-Based Resources
Hui Yuan · Huanhai Xin · Zhiyi Li · Shiyang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年5月
高比例逆变器型电源（IBRs）接入的现代电力系统常面临由锁相环（PLL）主导的小信号稳定问题，尤其在短路容量较低的电网中更为突出。传统控制器设计改进在某些临界工况下效果有限。为此，本文提出一种满足小信号稳定约束（SSSCs）的IBR有功出力协调优化模型。SSSCs基于反映电网强度的新指标构建，适用于“黑箱”型IBRs。为降低求解复杂度，采用序贯求解策略将原问题分解为一系列子优化问题，并结合动态区域调整与凸松弛方法，确保可行解存在并提升求解效率。最后通过两个测试系统验证了所提方法的有效性。
解读: 该研究针对高比例IBR并网的PLL主导小信号稳定问题，对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性提升具有重要价值。所提基于电网强度指标的有功出力协调优化方法，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的功率管理策略，通过优化多台储能变流器的出力分配，避免弱电网工况下的振荡风险。...
基于分布鲁棒机会约束优化的多端柔性开断点配电网随机运行方法
Stochastic Operation of Multi-Terminal Soft Open Points in Distribution Networks With Distributionally Robust Chance-Constrained Optimization
Changhee Han · Ramesh R. Rao · Seokheon Cho · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年7月
针对可再生能源渗透率不断提升的现代配电网灵活运行需求，本文提出一种结合储能与潮流控制器的新型能量管理平台——多端柔性开断点（MT-SOP）的随机运行方法。在负荷与可再生能源出力预测误差分布未知的情况下，构建基于Wasserstein距离的分布鲁棒机会约束优化模型，并利用条件风险价值将问题转化为可解的凸规划形式。通过改进IEEE-33节点系统的算例分析，研究了风险水平与模糊集半径对运行风险与成本效益权衡的影响。仿真结果表明，通过适度放松网络可靠性约束，配电系统运营商可显著降低购电成本，提升经济性。
解读: 该分布鲁棒机会约束优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列储能变流器的能量管理策略具有重要应用价值。MT-SOP结合储能与潮流控制的架构，可直接应用于阳光电源储能系统在配电网侧的优化调度，特别是在高比例光伏接入场景下。基于Wasserstein距离的分布鲁棒优化能有效应对光伏出力预测...
基于深度强化学习的智能反射面辅助无人机无线能量传输网络能效优化
Energy Efficiency Optimization in Intelligent Reflecting Surface-Aided UAV Wireless Power Transfer Networks Using DRL
Kimchheang Chhea · Sengly Muy · Jung-Ryun Lee · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年12月
较低的生产成本促使人们开展了将无人机（UAV）用于无线通信的研究。然而，无人机的传输功率和尺寸有限，这使得在满足对高数据速率和能量效率（EE）不断增长的需求的同时，使用先进的通信模型颇具挑战。本文研究了一种由智能反射面（IRS）增强的、具备无线信息与能量同步传输（SWIPT）功能的高能效无人机网络，其中IRS用于提高地面用户设备（GUE）的能量效率。目标是通过联合控制无人机的飞行路线、IRS相位转向、无人机传输功率以及能量传输技术的功率分配（PS）比，来最大化平均能量效率。所构建的最大化平均能量...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于智能反射面（IRS）和深度强化学习的无人机无线能量传输技术，为我们在分布式能源管理和智能运维领域提供了创新思路。 在技术价值层面，该研究的核心亮点在于通过IRS增强无线能量传输效率，这与阳光电源在光伏电站和储能系统的智能监控需求高度契合。当前我们的大型地面...
考虑电压越限概率敏感性的高比例可再生能源交直流配电网过电压规避模型
An Overvoltage-Averse Model for Renewable-Rich AC/DC Distribution Networks Considering the Sensitivity of Voltage Violation Probability
Bo Tong · Lu Zhang · Gen Li · Bo Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
可再生能源的快速增长提高了电压越限概率。基于电压源换流器和储能的交直流配电网可通过时空功率转移有效抑制电压越限。然而，现有不确定场景下的电压越限缓解方法常受限于求解时间长或建模复杂，难以满足日内调度对过电压概率降低的需求。此外，通过换流器耦合的互联子系统间功率调整相互影响，某线路过电压抑制可能引发另一线路恶化。本文提出一种考虑电压越限概率敏感性的两阶段过电压规避模型，解析刻画功率调节对系统过电压概率的影响。日前优化构建为机会约束模型，日内优化构建为可高效求解的二次凸模型。仿真结果表明，所提方法能...
解读: 该过电压规避模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的电压越限概率敏感性分析方法，可直接应用于阳光电源交直流混合配电网解决方案中，通过储能系统的时空功率转移实现电压调控。所提两阶段优化模型（日前机会约束+日内二次凸优化）可集成至iSolarClou...
一种平衡划分方法及其在电网分布式状态估计中的应用
A Balanced Partitioning Method and Its Application on Distributed State Estimation in Power Grids
Xue Li · Tengfei Zhang · Zhe Zhou · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月 · Vol.41
本文提出一种兼顾电气模块性、节点分布均衡性与分区密度的多目标网格划分方法，结合改进粒子群优化、图论与谱聚类，提升分布式状态估计精度与资源利用率，并通过质量保障机制增强大规模电网划分的连通鲁棒性。
解读: 该研究提出的平衡划分与分布式状态估计算法，可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台对大型光储电站集群的实时感知能力，尤其适用于PowerTitan、PowerStack等构网型储能系统在弱电网/孤岛场景下的协同控制。算法可嵌入ST系列PCS的边缘侧状态估计模块，提升多逆变器-多PCS系统的协...
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