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基于柔性电压源接地的大型风电场主动灭弧技术
Flexible Voltage Source Grounding Based Active Arc Suppression Technique for Large-Scale Wind Farm Considering All Collector Lines
Kun Yu · Chuxiang Wu · Xiangjun Zeng · Shijie Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年10月 · Vol.41
针对风电场集电线路单相接地故障电弧难熄灭问题，提出一种柔性电压源接地主动灭弧技术。通过构建复合序网模型，分析风机输出电流与线路阻抗对残余电流的影响；在风电场中性点并联可控电压源，调节正序等效电势幅值与相位，使故障相电压归零，从而消除接地电流并实现可靠灭弧。PSCAD仿真验证了其在多种工况下的有效性。
解读: 该技术聚焦风电场集电系统接地故障主动抑制，与阳光电源风电变流器及构网型风储协同控制系统高度相关。其核心——中性点可控电压源调节能力，可迁移至阳光电源ST系列PCS或PowerTitan储能系统在风电场侧的动态无功支撑与故障穿越增强功能中。建议在风电高渗透率区域推广该灭弧策略，结合iSolarClou...
大功率风力发电机中电力变换器的综合概述：关键挑战与潜在解决方案
A Comprehensive Overview of Power Converter Applied in High-Power Wind Turbine: Key Challenges and Potential Solutions
Pedro Catalán · Yanbo Wang · Joseba Arza · Zhe Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
随着海上风电渗透率提升，风电机组正向大功率化演进。本文全面综述了大功率风能转换系统（WECS）的关键技术，重点探讨了拓扑结构、系统稳定性、可靠性及辅助控制策略，旨在应对大功率应用带来的技术挑战。
解读: 该文章聚焦大功率风电变流技术，与阳光电源风电变流器业务高度契合。随着海上风电向大兆瓦级发展，文章中提到的拓扑优化与可靠性提升策略，对阳光电源优化风电变流器设计、降低故障率具有重要参考价值。建议研发团队重点关注文中关于高可靠性功率模块的应用及复杂电网下的稳定性控制，这不仅能提升阳光电源风电产品的市场竞...
基于LiDAR观测对运行中的抛物槽式聚光太阳能电站风况特征及其对风荷载影响的表征
Characterization of wind conditions and impact on wind loading at an operational parabolic trough concentrating solar power plant using LiDAR observations
Geng Xiaa · Ulrike Egerer · Stefano Letizi · Mithu Debnath 等7人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300
摘要 风荷载是影响聚光太阳能（CSP）集热器系统（包括定日镜和抛物槽）结构设计成本的主要因素。传统上，这些系统的设计依赖于风洞试验数据，而此类数据往往难以准确反映实际全尺寸条件下所经历的动态效应。本研究首次通过激光雷达（lidar）观测，对一个正在运行的抛物槽式CSP电站内部的风况进行了实验性表征。LiDAR观测为深入理解槽式集热器阵列内部区域的风流状况提供了独特的机会。我们的研究结果表明：（1）在经过前几排集热器阻挡后，由于湍流混合增强，气流继续越过槽场时，槽上方的风速恢复至来流风速的73%；...
解读: 该研究揭示CSP槽式电站内部风载特性,对阳光电源光热跟踪系统设计具有重要参考价值。LiDAR观测发现阵列内部风速恢复至73%且剪切力矩增大,提示需优化内部排布的跟踪支架结构强度与控制策略。可结合iSolarCloud平台集成风速监测数据,通过预测性维护算法动态调整跟踪器防风姿态,降低结构成本同时提升...
风力发电机直接驱动电解制氢的自适应功率协调控制
Adaptive Power Coordination Control for Electrolysis Hydrogen Directly Driven by Wind Turbines
Hanghang He · Yanghong Xia · Limin Li · Qifan Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对风电与电解槽耦合系统中的功率协调难题，本文提出了一种自适应功率协调控制方法。通过设计风力发电机的动态电压-转速下垂控制，实现了风电波动下的平滑功率调节，有效提升了风氢耦合系统的运行效率与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的风光储氢一体化战略具有重要参考价值。阳光电源在风电变流器及电解槽电源领域已有布局，本文提出的动态下垂控制策略可优化风电制氢系统的功率平滑与响应速度。建议将此控制算法集成至iSolarCloud平台，以提升风氢耦合系统的协同调度能力。此外，该研究可指导公司下一代大功率制氢电源的拓扑优...
符合概率分布的物理约束风力发电预测方法：面向抗噪深度学习
Physics-constrained wind power forecasting aligned with probability distributions for noise-resilient deep learning
Jiaxin Gao · Yuanqi Cheng · Dongxiao Zhang · Yuntian Chen · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 风电作为关键的可再生能源之一，在实现碳中和目标中发挥着重要作用。然而，由于风速预测数据具有高噪声特性，风力发电功率的准确预测面临挑战，这会降低预测的精度与鲁棒性。为解决这一问题，本文提出一种理论引导（即物理约束）的深度学习风力发电预测方法（TgDPF）。TgDPF将表征风电功率概率分布的风电功率曲线领域知识，与长短期记忆网络（LSTM）深度学习模型相结合。该融合机制确保模型输出与风电功率的概率分布保持一致，遵循物理约束条件，从而增强对噪声的抵抗能力。因此，TgDPF是一种典型的物理约束建模...
解读: 该物理约束深度学习风电预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过融合风电功率曲线概率分布与LSTM模型,在高噪声环境下预测精度提升24.7%-73.9%,可显著优化储能系统的充放电策略与能量管理。该方法的抗噪声特性与物理约束思想可迁移至iSolarClo...
一种用于电流源型海上风电场的基于中频变压器风能转换系统
A Medium-Frequency Transformer-Based Wind Energy Conversion System Used for Current-Source Converter-Based Offshore Wind Farm
Qiang Wei · Bin Wu · Dewei Xu · Navid Reza Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
针对海上风电场，本文提出了一种基于中频变压器（MFT）和电流源变换器的风能转换系统。该方案通过串联互联结构，省去了笨重且昂贵的海上变电站，适用于中压永磁同步发电机系统，有效提升了海上风电并网的经济性与系统集成度。
解读: 该研究提出的中频变压器（MFT）拓扑及电流源变换技术，对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着海上风电向深远海发展，去变电站化是行业趋势，该拓扑有助于优化风电变流器的体积与功率密度。建议研发团队关注MFT在高压风电变流器中的应用，探索其在提升系统可靠性与降低海上运维成本方面的潜力。同时，该技术...
考虑地形坡度和风机位置影响的二维山丘上风力机尾流特性的风洞研究
Wind tunnel study of wind turbine wake characteristics over two-dimensional hill considering the effects of terrain slope and turbine position
Yao Chen · Bowen Yan · Meng Yu · Guoqing Huang 等8人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
摘要 风电场中风机之间的尾流干扰会导致风电场整体发电功率显著下降。本研究通过系统的风洞试验，对在不同坡度的二维山丘上处于不同位置的风力机尾流特性进行了研究，其中风力机轮毂高度与山丘高度相同，均为250 mm，转子直径为400 mm。首先，提出了一种新的归一化方法，用于公平评估风力机在山丘不同位置处的尾流速度亏损。研究发现，位于山顶的风力机尾流受地形影响显著大于位于山前或山后的风力机。随后，系统分析了地形对风力机尾流的影响，包括速度亏损和附加湍流强度。山丘坡度主要影响风力机背风侧的尾流特性：当风力...
解读: 该风电尾流研究对阳光电源复杂地形风电场储能系统配置具有重要参考价值。研究揭示的山地地形对尾流特性的影响规律,可指导ST系列储能变流器在山地风电场的微观选址与容量优化配置。针对陡坡山顶尾流恢复快、缓坡尾流扩散宽的特性,可优化PowerTitan储能系统的功率平抑策略,通过iSolarCloud平台实时...
利用沿海上升流信息改进的海上风能时空预测
Improved spatio-temporal offshore wind forecasting with coastal upwelling information
Feng Ye · Travis Miles · Ahmed Aziz Ezzat · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
准确的短期风速预测对于风能可靠运行及其并入电网至关重要。对于海上风电场而言，海洋环境带来的额外不确定性使得获取高质量预测变得更加复杂。一个典型的例子是沿海上升流这一物理现象，它是一种常见的海洋学过程：持续的沿岸风将较冷、更深的海水向上输送，从而影响垂直风廓线，并进一步影响海上风力涡轮机的发电输出。本文提出了一种时空风速预测模型，该模型利用从卫星影像中提取的上升流信息，以提高海上短期风速和功率预测的精度。该方法基于状态转换建模框架，能够学习海上风场在不同状态下的特有特征，包括相关的海上气象效应以及...
解读: 该海上风电时空预测技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过融合海洋上升流等环境因素,预测精度提升3.76%-27.53%,可显著优化ST系列储能变流器的充放电策略和PowerTitan系统的能量管理。该regime-switching建模思路可借鉴至iSolarCloud平台,结合GFM控制技术实现...
三电平风电变流器中点电位波动抑制策略
Suppression Strategy for Midpoint Potential Fluctuation of Three-Level Wind Power Converter
Xinxin Tang · Yongqi Tang · Yaming Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
随着海上风电的发展，三电平变流器应用日益广泛，但母线电压低频波动问题严重影响了风电场的电能质量。本文提出了一种基于遗传算法-反向传播（GA-BP）神经网络的优化控制方法，通过注入零序分量来抑制中点电位波动，提升系统运行稳定性。
解读: 该研究直接针对三电平拓扑的核心痛点——中点电位平衡问题，对阳光电源的风电变流器产品线具有极高的参考价值。随着海上风电向大功率、高电压等级发展，三电平技术已成为主流。通过引入GA-BP神经网络优化控制，可有效降低母线电压波动，提升变流器在复杂电网环境下的电能质量与可靠性。建议研发团队将该算法集成至iS...
双馈感应发电机风力发电系统的最优效率控制
Optimal Efficiency Control in a Wind System With Doubly Fed Induction Generator
Nektarios Karakasis · Evangelos Tsioumas · Nikolaos Jabbour · Ali M. Bazzi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种双馈感应发电机（DFIG）风电系统的最优效率控制方案。该方案结合了DFIG的损耗最小化（LM）策略与风力发电机的最大功率点跟踪（MPPT），在相同的风能潜力下实现了电能输出最大化，并降低了切入风速。
解读: 该研究聚焦于DFIG风电系统的效率优化，与阳光电源风电变流器业务高度契合。通过在变流器控制算法中集成损耗最小化（LM）与MPPT优化策略，可显著提升阳光电源风电变流器在低风速段的捕风能力及全工况下的转换效率。建议研发团队将该算法应用于新一代风电变流器产品中，以提升产品在复杂风况下的发电收益，增强市场...
河北省典型沿海风电项目生命周期碳排放核算
Life cycle carbon emission accounting of a typical coastal wind power generation project in Hebei Province, China
Wei Gao · Mengyao Han · Lijuan Chen · Chao Ai 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324
摘要 在传统能源结构向全生命周期零碳排放的可再生能源转型背景下，风力发电是一种典型的基于可再生能源的发电形式，风电项目的生命周期碳排放已成为全球关注的焦点。由于风能的波动性和随机性直接影响风电项目的碳排放，因此准确预测其在服役期间的碳排放量及环境影响具有较大难度。本文以中国秦皇岛市的沿海风电场为研究案例，在不考虑风机间尾流效应的情况下，构建了考虑风况影响的预测型全生命周期碳排放核算体系，围绕整个生命周期建立了减排指标体系，并将风电的减排能力与传统火电工程进行了对比分析。结果表明，该风电项目的净碳...
解读: 该研究对阳光电源风电配套储能系统具有重要参考价值。研究揭示风电全生命周期碳减排潜力达71.47%,但风能波动性影响碳排放精准预测。阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统可通过平抑风电波动,提升发电稳定性,优化碳减排效益。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,可建立风储协同的全...
通过数值天气预报模型的偏差校正技术提升风力发电预测精度
Enhancing Wind Power Forecasts via Bias Correction Technologies for Numerical Weather Prediction Model
Cheng-Liang Huang · Yuan-Kang Wu · Quoc-Thang Phan · Chin-Cheng Tsai 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
摘要：随着能源转型的持续推进以及风力发电装机容量的不断增加，近期研究进展表明，准确的数值天气预报（NWP）能够提高风电功率预测的质量。虽然大多数研究主要关注经过偏差校正的数值天气预报对风速的影响，但很少有研究探讨经过偏差校正的数值天气预报与风电功率预测之间的关系。因此，本研究旨在通过对数值天气预报得出的风速应用偏差校正技术来改进风电功率预测。具体而言，本研究制定了一种合理的后处理策略来修正数值天气预报的输出结果。采用衰减平均法和概率匹配均值法，系统地对三种不同的数值天气预报模型——即雷达天气研究...
解读: 该研究对阳光电源的风电和储能产品线具有重要应用价值。通过数值天气预报偏差校正技术，可显著提升风电场发电功率预测精度，这对我司ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的调度策略优化至关重要。具体而言，精确的风功率预测可用于：1)优化储能系统的充放电调度，提高风储联合运行效率；2)完善iSola...
全风速范围内小型永磁同步发电机风能转换系统的控制方法
A Control Approach for a Small-Scale PMSG-Based WECS in the Whole Wind Speed Range
Ahmadreza Shafiei · Behzad Mirzaeian Dehkordi · Arash Kiyoumarsi · Shahrokh Farhangi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出了一种针对定桨距小型风能转换系统（WECS）的全功率控制策略，涵盖额定风速以下及以上的运行工况。在低风速段，考虑转子动力学特性，通过鲁棒变结构观测器实现无风速传感器下的最优转矩参考生成，有效提升了系统的动态响应与控制鲁棒性。
解读: 该研究关注永磁同步发电机（PMSG）在全风速范围内的控制优化，与阳光电源风电变流器产品线高度契合。其提出的无传感器观测技术及变结构控制策略，可有效提升阳光电源风电变流器在复杂风况下的发电效率与系统稳定性。建议研发团队参考该鲁棒观测器设计，优化变流器在低风速区间的转矩控制算法，从而提升机组在弱风环境下...
基于趋势分类与空间信息集成模型的日前风电场群功率预测
Day-ahead wind farm cluster power prediction based on trend categorization and spatial information integration model
Mao Yang · Yuxi Jiang · Chuanyu Xu · Bo Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 随着风电产业的快速发展和风电装机容量的不断增加，影响发电量的因素在时间和空间上呈现出高度耦合的关系，这给风电场群功率预测（WFCPP）带来了极大的挑战。为解决这一问题，本文提出了一种考虑风电集群趋势聚合特性与空间信息集成（SII）的区域风电功率预测（WPP）精度提升方法。首先，引入一种考虑空间特征的趋势聚类方法以实现集群划分。该方法采用静态分区策略应对持续随机变化的动态环境，削弱了风速空间离散性对集群划分的影响。其次，深入挖掘多个风电场群（WFC）之间的多维时空耦合特性，并构建了融合时空信...
解读: 该风电集群功率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过趋势聚类和空间信息融合,可显著提升区域风电预测精度(RMSE降低2.07%),为ST系列PCS和PowerTitan储能系统提供更精准的充放电调度依据。其时空耦合特征挖掘方法可集成至iSolarCloud平台,优化风储协同控制策略,配合G...
风速自相关性对并网双馈感应发电机动态特性的影响
Impact of Auto-Correlation of Wind Speed on the Dynamics of Grid-Connected Doubly Fed Induction Generator
Hafsah Mushtaq · Abdul Saleem Mir · Nilanjan Senroy · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文研究了表征风速动态特性的风速自相关性对并网双馈感应发电机（DFIG）系统电力系统动态特性的影响。基于蒙特卡罗的非线性时域仿真（MC - TDS）和随机特征值分析被用于证明随机风动态特性的影响。MC - TDS的统计结果通过基于随机微积分的李亚普诺夫方程法（LEM）进行了验证。此外，相应时域仿真结果的傅里叶分析对研究结果进行了补充。研究得出结论，风速自相关性是表征随机风速波动对DFIG动态性能影响的一个重要因素。研究针对不同的电网强度、DFIG不同的传动系统参数以及不同的风速状态考察了该影响。...
解读: 该研究对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。风速自相关性对双馈机组动态特性的影响机理，可直接应用于我司风电变流器的控制策略优化，特别是在低频功率振荡抑制方面。研究结论也可迁移应用到ST系列储能变流器的并网控制，通过改进GFM/GFL控制算法提升系统稳定性。建议在现有产品中增加基于...
基于双变量导纳模型的直驱永磁风电机组稳定性及基于幅相轮廓图的稳定性判据
Two-Variable Admittance Model for D-PMSG-Based Wind Turbine and Stability Criterion Based on Magnitude and Phase Contour Plot
Xiaoming Zou · Xiong Du · Heng-Ming Tai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
随着风电技术快速发展，风电机组与电网间的交互可能引发稳定性问题。本文针对风速波动导致的系统运行特性变化，提出了一种基于双变量导纳模型的直驱永磁风电机组（D-PMSG）稳定性分析方法，并利用幅相轮廓图构建了稳定性判据，为提升风电并网系统的可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于风电变流器在弱电网下的稳定性分析，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电渗透率提升，电网强度波动成为常态，该双变量导纳模型可用于优化变流器控制策略，提升设备在复杂电网环境下的阻抗匹配能力，减少振荡风险。建议研发团队将此稳定性判据集成至仿真平台，用于指导风电变流器的控制参数整...
风电机组功率曲线的集值回归
Set-Valued Regression of Wind Power Curve
Xun Shen · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
精确的风电机组功率曲线对风电状态监测与出力预测至关重要。然而，实际数据集中存在大量因通信故障等因素导致的异常数据，直接影响模型拟合性能。本文提出一种统一的集值回归方法，同步实现异常数据检测与曲线拟合。采用区间神经网络建模，通过构建机会约束优化问题进行训练，并提出基于样本的Sigmoid逼近法求解，证明了逼近方法的收敛性与概率可行性。所得区间可界定正常数据范围用于异常检测，其中心则构成拟合曲线。实验验证表明该方法优于现有方法。
解读: 该集值回归方法对阳光电源的风电变流器和储能系统具有重要应用价值。首先，可集成到iSolarCloud平台的智能诊断模块，提升风电机组功率曲线的拟合精度和异常检测能力。其次，该方法的区间神经网络建模思路可应用于ST系列储能变流器的功率预测和调度优化，特别是在风储联合运行场景中。此外，文中的机会约束优化...
考虑日前风浪预测的多港口海上风电场维护调度与船舶路径规划
Maintenance scheduling and vessel routing for offshore wind farms with multiple ports considering day-ahead wind-wave predictions
Guojin Si · Tangbin Xi · Dong Wang · Nagi Gebraeel 等6人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 风能持续成为增长最快的可再生能源来源，其中海上风电的开发在全球范围内发挥着关键作用。然而，一个重要的挑战是海上风电港口容量不足，可能导致安装和维护计划的延误。现有的运维（OAM）框架通常忽略了港口和船舶可用性受限所带来的约束，主要关注资源无限制条件下对维护调度的影响。为解决这一问题，本文提出一种新颖的以资源为中心的维护策略（RCMS），该策略纳入了多种资源条件对机会性维护调度及多类型船舶路径规划的影响。与传统的以设备健康状态为中心的维护策略不同，RCMS通过量化动态风速变化带来的机会来优化...
解读: 该资源中心维护策略对阳光电源海上风电储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)具有重要借鉴价值。文中基于气象预测的动态调度优化思路可应用于iSolarCloud平台,通过整合风-光-储多资源协同调度,优化储能系统充放电策略与运维计划。特别是多端口协同调度方法可启发分布式储能集群的灵活资源配置,...
预测不确定性建模技术及概率型风速与风电功率预测评估指标综述
A review of predictive uncertainty modeling techniques and evaluation metrics in probabilistic wind speed and wind power forecasting
Yun Wanga · Fan Zhang · Hongbo Koua · Runmin Zoua 等7人 · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.396
摘要 鉴于风能资源具有显著的变异性，解决风能预测中固有的不确定性至关重要。因此，研究人员已开发出多种概率模型，这些模型为理解风能的波动特性提供了有价值的见解，并提升了预测的准确性。本文旨在分析预测不确定性中不同类型不确定性的意义，并对风速与风电功率预测的概率方法进行系统而全面的综述。特别地，本文详细考察了用于生成预测区间（作为预测不确定性的一种通用表示形式）的代表性模型结构。此外，本综述还探讨了用于评估概率预测质量的各类评价指标，并对其数学表达、时间复杂度以及适用条件进行了分析。这些评价指标在判...
解读: 该风电预测不确定性建模技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过概率预测方法可优化ST系列PCS的充放电策略,提升PowerTitan储能系统在风储耦合场景下的能量管理精度。预测区间技术可为iSolarCloud平台提供更可靠的风电波动预判能力,辅助GFM/VSG控制策略实现更平滑的功率调节。不确...
基于加速异步分布式控制的双馈风电机组与尾流风电场集电系统损耗最小化
An accelerated asynchronous distributed control for DFIG wind turbines and collection system loss minimization in waked wind farm
Pengda Wang · Jinxin Xiao · Sheng Huang · Qiuwei Wu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
本文提出了一种通过电压控制策略实现尾流影响下风电场中双馈感应发电机风力发电机组及集电系统损耗最小化的方法，并采用加速异步分布式计算方案。所采用的基于模型预测控制的电压控制策略能够协调发电机的有功功率以及转子侧和电网侧变流器的无功功率，从而最小化风电机组和集电系统的损耗，提高风电场的发电量并延长风电机组的使用寿命。此外，建立了改进的时变动态尾流模型以提高尾流风速计算的准确性，并考虑了由时间延迟描述的尾流传播过程。同时，采用与湍流强度相关的修正方法对下游风速进行修正。引入异步分布式计算方案以提高求解...
解读: 该分布式优化控制技术对阳光电源风电变流器及智能风场解决方案具有重要价值。文中基于MPC的电压协调控制策略可应用于SG系列风电变流器,通过协调机侧网侧变流器的有功无效功率,降低集电系统损耗2.78%。异步分布式计算方案结合Nesterov加速算法,可集成至iSolarCloud平台实现大规模风场实时优...
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