Menglin Liab · Ming Yang · Yixiao Yuab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 从电力系统运行者的角度来看，管辖区域内风电总出力潜力相比单个风电场更受关注。挖掘目标区域内多个风电场站点之间的时空依赖关系可显著提升预测性能。然而，大量风电场由于不同空间尺度天气系统的连续性所引发的复杂相关性，给建模带来了不可忽视的挑战；此外，基于均方误差的传统损失函数在应对极端事件时表现出固有的局限性。为解决上述问题并进一步提高预测精度，本文构建了一种结合修正模块和基于极值理论改进损失函数的层次化时空图神经网络模型。首先，综合考虑地理距离信息和长期气候特征，采用凝聚式层次聚类方法将区域划...

解读: 该分层图神经网络区域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。精准的区域风电预测可优化储能系统充放电策略,提升风储协同效率。其极值理论改进损失函数可增强极端工况预测能力,为iSolarCloud平台的预测性维护提供算法支撑。时空依赖建模方法可应用于多站点...

Dawei Wanga · Jingwei Guob · Yongxiang Zhang · Tao Fengc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 利用太阳能资源为电动汽车（EV）补充电能，在低碳高速公路建设中正受到越来越多关注。目前，电动汽车补电的主要方式包括充电和电池更换。然而，上述两种方式之间的差异以及太阳能资源在时空分布上的不均衡性，给太阳能高效利用带来了挑战。此外，采用移动式储能系统（MESSs）为电动汽车提供能量补给已成为一个重要的研究方向。因此，本文提出一种两层次优化方法，协同优化电动汽车的充电与换电方案，并调度移动储能系统，以实现高速公路沿线太阳能发电的高效分配。所提出的模型引入时空网络概念，刻画充电型电动汽车、换电型...

解读: 该研究对阳光电源高速公路光储充一体化解决方案具有重要价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统可作为固定式储能支撑光伏波动,移动储能调度思路可启发我们开发车载储能系统与充电站协同控制策略。SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术能最大化高速公路沿线光伏发电效率,结合iSolarCloud平台可实...

Akash Kumar Deep · G. Lloyds Raj · Gagan Deep Meen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 在现代网络物理电力系统中，存在显著通信时延（CTD）情况下的虚假数据注入（FDI）型网络威胁是一个严峻问题，严重影响系统的频率稳定性和控制性能。当电力系统存在非线性特性以及可再生能源渗透时，频率控制问题变得更加复杂。为确保安全可靠的电力供应，实际应用中亟需一种简单且鲁棒的负荷频率控制策略。为此，本文提出了一种新的单参数解析型比例–积分–微分（PID）设计方法，适用于具有较大通信时延的互联系统双区域火电厂（TPP）。该方法利用火电厂模型的脉冲响应来获取PID控制器参数，从而避免了现有解析PI...

解读: 该负荷频率控制技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要价值。文中提出的抗时延PID控制策略可直接应用于储能系统的一次调频功能,增强电网频率稳定性。针对虚假数据注入攻击的防护机制可集成到iSolarCloud平台的网络安全模块。所提出的脉冲响应建模方法可优化VSG虚拟同步...

M.Manikandan · R.Saravanan · G.Kannayeram · M.Saravanan · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 直流微电网（DCMGs）在减少碳排放和应对全球变暖方面具有重要作用。然而，维持稳定的直流母线电压并确保高效的能量流动仍面临挑战。本文提出了一种结合鹦鹉优化算法（Parrot Optimization, PO）与量子自注意力神经网络（Quantum Self-Attention Neural Networks, QSANN）的混合方法，命名为PO-QSANN，旨在提升集成电动汽车（EVs）和光伏发电（PV）的直流微电网能量管理系统（EMS）性能。本研究的目标是通过稳定直流母线电压来降低运行成...

解读: 该PO-QSANN混合优化算法对阳光电源直流微网产品具有重要应用价值。其DC母线电压稳定控制技术可直接应用于ST系列储能变流器的母线管理,量子自注意力神经网络的负荷预测能力可增强iSolarCloud平台的智能运维功能。论文中PI控制器参数优化方法与阳光电源三电平拓扑控制策略高度契合,0.4$/kW...

Seyed Ehsan Ahmadi · Elnaz Kabir · Mohammad Fattahi · Mousa Marzbandc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 当前的能源转型正在显著提高可再生能源（RES）在电力系统中的占比；然而，其间歇性和波动性带来了重大挑战，包括负荷削减和系统阻塞。本研究探讨了电池储能系统（BSS）在平衡电力供需、缓解上述问题中的作用。我们采用两阶段随机规划方法对电池的位置、容量和类型进行优化，其中第二阶段涵盖全年逐小时的运行决策。与以往研究不同，本文综合考虑了多种电池技术的完整技术与经济特性。纽约州（NYS）电力系统——当前正处于向高比例可再生能源发电转型的关键阶段——被作为本研究的案例。基于1980年至2019年的历史负...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统部署具有重要指导意义。研究验证了储能系统可降低34%弃风弃光和21%负荷削减,印证了我司储能解决方案在高比例可再生能源电网中的价值。其双阶段随机优化方法可应用于iSolarCloud平台,结合40年气象数据的不确定性建模,可优化我司储能系统...

Yungeon Kim · Taehyun Kim · Inkyu Le · Jinwoo Parka1 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 液态空气储能系统因其高能量密度和对地理条件的低依赖性，在储能领域受到了广泛关注。然而，尽管该技术在提升基于可再生能源系统的性能方面具有巨大潜力，其商业化进程仍受限于较低的往返效率。此外，尽管已有研究致力于解决这些局限性，但其对其他热力系统的依赖以及面临的环境挑战仍未得到有效解决。本研究提出了一种独立运行的液态空气储能系统，能够提供高效且可持续的综合能源解决方案，具备同时供应电力、供热和供冷的能力。此外，本文对该系统进行了全面的能效、㶲、经济性和环境性能评估。在额定工况下，该系统可输出118...

解读: 该液态空气储能系统的多能互补技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。其80.56%往返效率和冷热电三联供模式,可与我司储能PCS的能量管理策略深度融合,通过优化GFM控制算法实现多场景能源调度。系统的碳捕集技术为工业园区综合能源解决方案提供新思路,可结合iSolarC...

Yi Li · Qian Zhou · Hao Yu · Yi Li 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 含水层压缩空气储能（CAESA）是一种低成本、大规模的储能技术。为研究储层力学效应对CAESA的影响，本文开发了一个耦合非线性井筒多相流与热-水-力（THM）过程的模拟器THMW-Air，并利用Pittsfield示范CAESA项目的数据验证了其有效性。采用未包含力学过程的T2Well-EOS3模拟器对CAESA的水动力、热力学和力学行为及其能量效率进行了分析与对比。结果表明，在考虑储层力学效应后，Pittsfield现场模拟压力与监测压力之间的相关系数由0.9046提高至0.9211。C...

解读: 该压缩空气储能(CAES)热-流-力耦合仿真技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的温度-压力-机械应力耦合效应可优化ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理策略,特别是注入温度对效率的影响(50°C时效率降低9.75%)为电化学储能热控制提供借鉴。多物理场耦合建模思路可应用于...

Zhenjie Wan · Jinjia Wei · Jikang Su · Mumtaz A.Qaisrani 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 空腔接收器被认为是适用于下一代聚光太阳能发电（Concentrating Solar Power, CSP）系统的理想选择。然而，由于其工作温度极高且环境条件多变，空腔接收器中的对流热损失较高，并随时间波动，这对系统的光热转换效率和长期稳定运行构成了挑战。在本研究中，首先建立了针对空腔接收器的太阳能-热-流体流动耦合数值模型，研究了不同风向下的对流热损失特性。进一步分析了壁面罩壳的作用，进而提出了一种新颖的适用于空腔接收器的多孔罩壳结构。结果表明，不同风向下空腔内部湍流的产生机制不同，导致...

解读: 该腔体接收器对流散热优化研究对阳光电源光热发电系统具有重要参考价值。研究中的多孔挡板降低50%对流损失的方案,可启发ST系列储能变流器及PowerTitan系统的热管理优化设计。在大功率PCS和SiC/IGBT功率器件散热中,可借鉴多孔介质结构控制气流扰动,降低风冷系统能耗。特别是户外储能集装箱和充...

Lei Liu · Xianjue Luo · Liansong Xiong · Junming Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

摘要：下垂控制逆变器在一次调频过程中，通过提供与频率偏差（FD）成正比的调频（FR）功率来减小暂态和稳态频率偏差。然而，采用功率 - 频率下垂机制时，只有以增大频率偏差为代价来增加调频功率，才能消除扰动负载与逆变器调度指令之间的差距，而这样的频率偏差很容易超过相关继电器阈值。为解决这一问题，本文提出了一种基于预设功率的下垂控制方案，该方案在发生大扰动事件之初，通过在有功功率环中快速预设一个恒定功率来修正调度指令。利用预设功率框架，调整后的调度指令能显著抑制大部分不平衡功率；因此，传统下垂控制可以...

解读: 从阳光电源业务视角看，该论文提出的预设功率下垂控制技术对我司光伏逆变器和储能系统的一次调频性能提升具有重要应用价值。当前新能源装机占比快速提升，电网对逆变器参与频率调节的要求日益严格，传统下垂控制在大扰动工况下易导致频率偏差超限，触发继电保护动作，影响电网稳定性和新能源消纳。 该技术的核心创新在于...

Nikolaos S.Kelepouri · Angelos I.Nousdili · Aggelos S.Bouhoura · Georgios C.Christoforidi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 动态电价的出现促使产消者对其储能系统、电动汽车和柔性用电设备的运行进行最优调度，以最小化其用电成本。一方面，这种最优调度可能通过增加网络损耗或违反配电网络（DN）运行限制而对配电网络产生不利影响；另一方面，若对产消者的灵活性资源进行管理以支持配电网络运行，则可能降低产消者原本可实现的电费节省，因为此时调度决策的目标已发生变化。本文提出一种方法论，旨在为双方提供一种互惠共赢的解决方案，确保：（a）所有产消者的用电成本最小化；（b）配电系统运营商（DSO）的运行成本最小化；同时（c）维持配电网...

解读: 该能量管理方法论对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过动态电价优化调度储能系统、电动汽车充电桩及柔性负荷,可降低用户电费并减少配电网损耗。建议将此双赢机制集成到iSolarCloud平台,结合GFM控制技术实现产消者与电网的协同优化,为储能EMS开发提供补偿激励...

Hyunjun Oh · Wencheng Jin · Peng Peng · Jeffrey A.Winick 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 数据中心内的电子设备在运行过程中会产生热量，必须通过冷却系统将热量散去，以防止设备过热并维持其最佳性能。随着对数据密集型服务需求的不断增长，用于数据中心冷却系统的电力消耗也日益显著。尽管已有多种技术被开发并集成到数据中心冷却系统中，但目前仍缺乏高效的替代方案。本研究设计了一种水库式热能储存（RTES）系统，该系统可在冬季储存冷能，并在夏季释放以供数据中心冷却使用。随后，我们评估了将RTES与干式冷却器及余热回收技术结合，满足全年5 MW冷却负荷的技术经济性能。结果表明，在20年的使用寿命内...

解读: 该储热技术为数据中心冷却提供了创新思路,对阳光电源储能系统具有重要启示。可将ST系列PCS与热能存储结合,开发冷热电三联供方案:冬季利用光伏余电驱动热泵储冷,夏季释放降低数据中心能耗。技术优势体现在:1)levelized成本仅为传统方案1/3,与PowerTitan储能经济性目标契合;2)年减排1...

Qiang Yu · Xionglin He · Yongji Chen · Zihong Jiang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 电动拖拉机的推广应用面临诸多挑战，包括动力系统对多样化作业工况的适应性，以及能量效率与电池寿命的优化问题。本文提出一种用于电动拖拉机的混合储能系统（HESS）架构，并设计了一种基于犁地作业场景识别的多目标能效管理策略（EMS）。该策略首先利用实际犁地作业数据构建电动拖拉机模型及犁地工况循环（POC）。采用K均值聚类与主成分分析（PCA）进行离线工况分类，同时引入多层感知器神经网络（MLPNN）实现在线实时场景识别。此外，开发了一种多策略改进型黑翅鸢算法（MSIBKA），以高效求解自适应功率...

解读: 该混合储能系统(HESS)技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。论文提出的多目标能量管理策略,通过超级电容承担65%峰值功率、降低电池C-rate超10%,与阳光电源储能PCS的功率分配优化理念高度契合。场景识别与自适应功率分配算法可应用于充电桩产品,提升电池寿...

Sven Wiegelman · Astrid Bensman · Richard Hanke Rauschenbach · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 锂离子电池系统在从电动汽车到电网储能的各种应用中发挥着关键作用，但其性能在不同运行条件下可能表现出显著差异。尽管已有大量研究探讨了电池主要性能指标——能量与功率——在制造商允许限值范围内的非线性关系，但对于在受限范围内运行的影响至今尚未得到充分研究。限制可用的工作范围，特别是上限电压，在具有严苛环境条件的特定应用中可能是有利的，甚至是必要的，可在不显著牺牲性能的前提下提升安全性、效率、兼容性和使用寿命。为了研究这一权衡关系，本文通过实验对三种不同封装形式和化学体系的电池单元进行了基于功率的...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。通过限制锂电池工作电压范围可提升安全性和寿命,这与我们储能PCS的电池管理策略高度契合。扩展Ragone图方法可优化我们的BMS算法,在不同应用场景(如高温环境的工商业储能、电网侧调频)下动态调整SOC窗口,平衡功率性能与循...

Yicai Yan · Na Zhu · Xudong Zhao · Zhenyu Luo 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.294

摘要 本研究提出了一种独特的建筑一体化发电系统，该系统集成了光伏（PV）电池、热电发电机（TEG）模块、季节可调的微通道热管（MCHP）阵列以及形状稳定的相变材料（PCM）板，命名为PV-MHCP-PCM-TEG系统，旨在同时提高光伏和热电发电机的效率。三通阀可根据气候条件自动调节其流向，MCHP阵列与PCM板的结合可增强传热效果并降低光伏电池的温度。首先，在中国武汉通过实验建立并验证了该系统的数学模型；随后，对该独特的建筑一体化发电系统开展了多因素参与的性能评估；最后，分析了PCM板对PV-M...

解读: 该光伏-热电-相变储能耦合系统对阳光电源ST储能系统和SG逆变器产品线具有重要启示。研究中的三通阀季节性调控策略可借鉴至PowerTitan液冷系统的智能热管理,相变材料(PCM)温控技术可优化储能电池热管理方案。系统通过微通道热管阵列实现PV温度降低26.8℃、发电效率提升10%,验证了热电联供在...

Karan P.Ran · Narendra Shiradka · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 尽管光伏组件中的旁路二极管大部分时间处于反向偏置状态，且常常工作在升高的温度下，但目前尚无系统性的测试方法或评估流程来考察其对长期可靠性的影响。本文首次针对高温反向偏压（HTRB）运行条件下旁路二极管的耐久性进行了详细研究。从四种商用肖特基旁路二极管型号中各选取十个样品，在每一HTRB测试温度下进行试验。所有二极管在HTRB测试前均通过正向和反向I-V特性进行了表征。HTRB测试分别在120 °C、130 °C和140 °C下进行，持续1000小时或直至所有样品失效。所选测试温度低于被测二...

解读: 该研究揭示旁路二极管高温反偏失效机制，对阳光电源SG系列光伏逆变器及组串式方案具有重要价值。研究发现95%失效发生在前6小时且呈短路模式，可指导我们优化MPPT算法中的旁路二极管健康监测策略。通过反向漏电流特征预测失效的方法，可集成到iSolarCloud平台实现预测性维护。建议在1500V高压系统...

Alok Kumar Dubey · Amritesh Kumar · Jyoti Prakash Mishra · Chandrashekhar N R · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

摘要：传统的主动式孤岛检测（AID）技术大多是针对电压源型变流器在并网跟踪模式下的运行进行讨论的。但很少有关于功率变流器在并网形成模式下为重新同步目的做好准备的主动式孤岛检测方法的讨论。此外，在非线性负载下实施该技术更具挑战性，因为需要设计合适的滤波器，以便在主动式孤岛检测技术中有效区分谐波和有意注入的信号。在本研究中，推导了一种控制策略，利用连接电池储能系统（BESS）的柔性功率变流器（FPC），实现并联有源电力滤波器（SAPF）在并网模式下的运行以及在并网形成模式下的主动式孤岛检测。为了便于...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项基于SOSF-SOFLL同步技术的构网型变流器研究具有显著的战略价值。该技术将有源电力滤波器（SAPF）、主动孤岛检测（AID）与电池储能系统深度集成，直击当前光储系统面临的核心技术痛点。 在产品应用层面，该技术与阳光电源的储能变流器产品线高度契合。构网型控制模式能够...

Yunfeng Wanga · Haibao Mua · Shasha Heb · Shuai Wanga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 输电线路上传感器的供电困难且维护不便。传统的供电方式采用电池，存在工作寿命短、更换成本高以及严重污染等问题，输电线路节点处的供电可持续性与可靠性面临严峻挑战。本研究基于摩擦纳米发电机原理及环境能量采集技术，设计并构建了一种低成本、轻量化的输电线路振动能量采集与自供能振动监测装置。在传感组件方面，通过结构与材料的优化设计，使传感用TENG的输出性能较原始结构提升了6.9倍；采用柔性兔毛显著提高了传感器的耐久性，实现了高灵敏度的振动检测（39 nA/Hz@位移：6 mm）。在能量采集方面，使用...

解读: 该摩擦纳米发电机技术为阳光电源智能运维体系提供创新思路。针对输电线路传感器供电难题,可应用于iSolarCloud平台的分布式光伏电站线路监测节点,替代传统电池供电方案。其微风振动能量采集特性与阳光电源储能系统ST系列的能量管理理念契合,可探索将TENG技术集成到充电桩站点环境监测模块,实现免维护自...

Longwen Changab1 · Zening Liab · Xingtao Tianc · Jia Suc 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 为降低南极无人观测站（UOS）运行过程中的碳排放，本文提出了一种融合虚拟储能（VES）与氢气废热回收（HWHR）的两阶段分布鲁棒低碳运行方法。首先，针对具有复合围护结构的UOS，构建了包含风能、太阳能、氢能及电池储能的多能互补模型；该模型考虑了风力机结冰与光伏组件积雪覆盖的影响，并引入了氢能源系统与热泵（HPs）之间的电热耦合关系。其次，基于不精确狄利克雷模型（IDM）构建模糊集，建立了在特定置信水平下刻画南极地区风电与光伏发电（WP）出力以及室外温度不确定性的不确定性集合。进一步地，提出...

解读: 该南极无人站低碳运行技术对阳光电源极端环境能源解决方案具有重要价值。研究中的风光氢储多能互补架构可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制策略,特别是光伏积雪、风机结冰等极端工况建模为1500V系统在高寒地区的MPPT优化提供参考。两阶段分布鲁棒优化方法可集成至iSolarCloud平...

Yunbo Niua · Jianzhou Wangb · Ziyuan Zhang · Yisheng Caoa 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 电力输出超过电网承载能力对电网安全构成严重威胁。2023年，光伏发电占可再生能源发电总增量的75%。然而，由于光伏发电输出存在显著波动，准确预测发电量已成为保障电网安全的关键手段。在实际应用中，一个关键挑战在于如何深度挖掘光伏发电数据中的隐含特征，并厘清其与气象数据之间的关联，以提升预测精度。针对这一问题，本研究提出了一种名为“增强季节性，优先气象”的光伏发电预测策略。该策略旨在利用气象信息与光伏发电数据的季节性成分建立关联，同时防止气象因素干扰趋势性成分，从而有效降低短期季节性气象波动对...

解读: 该双层分层注意力机制的光伏预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过'放大季节性、优先气象'策略深度挖掘气象与光伏数据关联,可显著提升SG系列逆变器功率预测精度超10%,优化MPPT控制策略。该技术可集成至ST储能系统的能量管理算法,实现光储协同预测调度,有效应对光伏...

Salvatore Capasso · Bonaventura Tagliafierro · Iván Martínez-Estévez · Corrado Altomar 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究提出了一种高保真度的数值水池，旨在分析波浪-海流场中产生的修正水动力特性，以生成波浪能转换装置（WEC）的功率矩阵。该数值水池基于开源的DualSPHysics拉格朗日框架，采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法开发，通过物理实验数据进行了验证，并应用于点吸收式WEC的模拟。所提出的数值设施实现了开放边界条件，采用三阶一致波浪理论进行直接波浪生成，并通过多普勒相关函数约束流场。参考数据来自针对单色波的专门物理试验；波浪-海流数值水池在波浪变形和速度场方面表现出极高的精度。在本文的第二部...

解读: 该SPH数值波浪-海流耦合仿真技术对阳光电源海上新能源系统具有重要参考价值。研究揭示海流对波浪能转换器功率输出可造成10%衰减,这与海上光伏、储能系统面临的海洋动力环境高度相关。其高保真流固耦合建模方法可应用于海上漂浮式光伏支架设计优化、海上储能集装箱系统的动力响应分析。特别是文中功率传递函数矩阵计...