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农业光伏系统的控制策略:平衡发电量与农作物产量以实现可持续发展
Control strategies for agricultural photovoltaic systems: Balancing electricity generation and agricultural yield for sustainable development
Bo Tian · Ningbo Wang · Lu Liu · Yuanxin Lin 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288
摘要 不同的控制策略对农业光伏(PV)系统的整体性能具有显著影响。本研究采用人工神经网络(ANN)算法对数值天气预报(NWP)模型的太阳辐照度预测结果进行修正,并提出了以实现最优农作物产量和最优发电量为目标的创新性控制策略。结合法国的一个农业光伏项目,研究了不同控制策略下农业光伏系统的发电量、作物产量以及土地当量比(LER)。结果表明,与传统的太阳跟踪控制策略相比,最优产量控制策略的年发电量减少23%,LER值平均下降10%。而最优发电量控制策略相较于传统太阳跟踪控制策略,最高可实现单日发电增益...
解读: 该农光互补控制策略研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。文中基于ANN算法的辐照预测与动态控制策略,可集成至我司MPPT优化算法中,实现发电与农业产出的智能平衡。研究显示优化发电策略可提升15.6%年发电量,验证了智能控制的经济性。建议将该多目标优化思路融入i...
4H-碳化硅漂移阶跃恢复二极管脉冲发生器的设计与优化
Design and Optimization of a 4H-Silicon Carbide Drift Step Recovery Diode Pulse Generator with 7.91-kV Output and 1.41-ns Rise Time
Tong Liu · Lin Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
为提升4H-SiC DSRD的反向电流能力,进而提高脉冲输出峰值电压并缩短上升时间,本文提出一种新型双电源4H-SiC DSRD脉冲发生器。采用Sentaurus TCAD软件仿真分析影响脉冲输出特性的电路参数,确定最佳正向泵浦时间为110 ns,直流输入电压V<sub>CC</sub>和V<sub>1</sub>分别为700 V和200 V,DSRD支路输出级电容和电感分别为20 nF和100 nH。实验观测到输出电压存在两个预脉冲,并分别解释其成因。通过合理控制泵浦时间可有效抑制预脉冲。实验...
解读: 该4H-SiC DSRD脉冲发生器技术对阳光电源的SiC功率器件应用具有重要参考价值。其7.91kV高压输出和1.41ns超快上升时间特性,可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET/IGBT驱动电路设计提供借鉴,特别是在1500V高压系统中实现更快的开关速度和更低的开关损耗...
联合多阶段规划可再生能源、氢储能与氨储能以深度脱碳高比例可再生能源电力系统
Joint Multi-Stage Planning of Renewable Generation, HESS, and AESS for Deeply Decarbonizing Power Systems With High-Penetration Renewables
Zhipeng Yu · Jin Lin · Feng Liu · Jiarong Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
针对高比例可再生能源电力系统深度脱碳中面临的跨日间歇性与源荷季节性失衡问题,传统调节能力受限。本文提出引入氢储能系统(HESS)与氨储能系统(AESS)逐步替代火电,构建含碳排放约束的多阶段容量扩展规划模型,采用年际 hourly 数据刻画可再生能源波动特性。结合Dantzig-Wolfe分解的改进列生成法高效求解大规模模型。基于中国实际系统研究表明:所提方法在不同可再生能源渗透率下均能保障高供电可靠性,避免典型场景法在高渗透(≥30%)下的可靠性下降问题;HESS与AESS显著降低脱碳成本,在...
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的长周期储能规划具有重要价值。文章提出的HESS(氢储能)与AESS(氨储能)协同规划方法,为阳光电源拓展季节性储能解决方案提供理论支撑。研究验证的年际hourly数据建模方法可直接应用于iSolarCloud平台的容量配置优化模块,提...
基于共享储能的电能与备用协同DSO-VPP运行框架:一种混合博弈方法
Coordinated DSO-VPP operation framework with energy and reserve integrated from shared energy storage: A mixed game method
Mohan Lin · Jia Liu · Zao Tang · Yue Zhou 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379
摘要 虚拟电厂(VPPs)通过整合分布式可再生资源、优化能源生产与消费模式以及促进电网动态管理,提升了配电系统的灵活性与经济性。然而,在多虚拟电厂协调运行时仍面临诸多挑战,包括复杂的时空相关特性以及多主体决策中的利益冲突。共享储能(SES)作为共享经济背景下的产物,能够更加灵活地协助VPP消纳分布式可再生能源发电。因此,针对VPP之间的互补性问题与利益冲突,并提升分布式可再生能源的利用率,本文提出了一种由配电网运营商(DSO)主导、多VPP与SES共同参与的电能-备用协同优化模型。首先,为DSO...
解读: 该DSO-VPP协调运行框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的共享储能能量-备用联合优化模型,可指导我司储能系统在多VPP场景下的双层博弈控制策略开发。六种备用模式设计可深度挖掘ST-PCS的调频调峰潜力,结合iSolarCloud平台实现分布式光储资...
风力发电机高级功率曲线建模:基于SGBRT与灰狼优化的多变量方法
Advanced power curve modeling for wind turbines: A multivariable approach with SGBRT and grey wolf optimization
Wenliang Yin · Mengqian Ji · Lin Liu · Ming Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332
准确的功率曲线建模对于提升并网风力发电机(WTs)的运行效率和性能至关重要。为了提高建模质量并消除输入变量之间的相互影响,本文提出了一种新颖的多变量功率曲线预测方法,该方法融合了先进的机器学习技术——随机梯度提升回归树(SGBRT)和灰狼优化算法(GWO),并结合创新的数据预处理和特征选择方法。具体研究工作与创新点如下:1)在二维Copula空间中对原始数据进行清洗,以风轮转速作为辅助判据并采用概率描述方式,以处理数据不确定性及非线性依赖关系;2)提出一种偏互信息(PMI)方法用于数据分析,在此...
解读: 该风电功率曲线建模技术对阳光电源具有重要借鉴价值。其SGBRT+GWO优化算法可应用于iSolarCloud平台的光伏功率预测,提升ST储能系统的充放电策略优化精度。PMI特征选择方法可用于SG逆变器的MPPT算法改进,降低计算复杂度。二维Copula数据清洗技术适用于储能电站SCADA数据预处理,...
集成液冷与翅片增强相变材料的混合系统在大容量储能电池包中的热管理性能及优化
Thermal management performance and optimization of a hybrid system integrating liquid cooling and fin-enhanced phase change material for large-capacity energy storage battery pack
Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336
摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要,但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而,单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包,提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型,并通过实验验证了其准确性。同时,定义了一种新的综合评价参数,用于表征热管理系统整体性能。基于此,开展了对比研究,评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量,但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...
解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...
基于帽层设计的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管电学性能研究
Study on electrical performance of AlGaN/GaN high electron mobility transistor based on cap layer design
Tieying Zhang · Peng Cui · Xin Luo · Siheng Chen 等11人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.224
摘要 本研究探讨了不同帽层对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMTs)电学特性的影响。通过对比制备的具有GaN和AlN帽层的AlGaN/GaN HEMTs,发现AlN帽层由于其优异的钝化效果和极化效应,能够提高二维电子气(2DEG)密度,从而获得更高的饱和电流,并使击穿电压从615 V(GaN帽层)提升至895 V(AlN帽层)。Sentaurus TCAD仿真结果验证了上述实验发现,表明AlN帽层器件中形成了更深的三角形量子势阱,导致2DEG电子密度达到1.19 × 10^13 cm^...
解读: 该AlN帽层GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究显示AlN帽层可将击穿电压提升至895V,梯度帽层结构更达1308V,2DEG密度提升28%。这为我司SG系列光伏逆变器、ST储能PCS及充电桩的GaN功率模块设计提供优化方向:通过改进帽层结构可提升器件耐压等级和导通性能,支持...
用于支持快速动态运行的带DC/DC接口电解系统的功率控制器设计:基于模型与实验的研究
Power controller design for electrolysis systems with DC/DC interface supporting fast dynamic operation: A model-based and experimental study
Xiang Cheng · Jin Lin · Mingjun Zhang · Liandong Sh 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 由波动性与间歇性可再生能源供电的电解系统,若能快速且准确地跟踪功率指令信号,对于可再生电能制氢(ReP2H)工厂中的能量管理以及作为虚拟电厂(VPP)参与电网频率调节具有重要意义。然而,由于存在电双层(EDL)效应,电解堆功率的变化相对于电流变化存在显著滞后(数秒甚至超过20秒)。这一特性限制了电解系统作为电网灵活负荷的进一步应用。通过在直接连接电解堆的电力电子接口中设计合适的功率控制器以替代传统的电流控制器,有望提升电解堆功率的快速动态响应能力。本文提出了一种统一的碱性水电解(AWE)系...
解读: 该电解制氢功率控制器技术对阳光电源储能-制氢耦合系统具有重要价值。论文提出的功率控制器可将电堆响应时间缩短至0.2秒级,突破传统电流控制模式的双电层效应限制,这与阳光电源ST系列PCS的快速功率调节能力高度契合。技术可应用于:1)PowerTitan储能系统与电解槽的DC/DC接口优化,实现可再生能...
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...
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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