Liting Wang · Renzhi Liu · Weihua Zeng · Lixiao Zhang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 理解区域理论风能潜力对于风电规划与建设至关重要。以往的研究面临诸多挑战，包括风速数据质量不一致、分布参数中的不确定性未被量化，以及估算理论风能潜力的方法存在缺陷。因此，本研究提出了一种分层贝叶斯-蒙特卡洛框架，以概率性和分层方式处理多年期、多来源的风速数据。该框架能够量化风速分布及其参数相关的不确定性，并通过整合历史数据降低预测误差。此外，本研究在传统理论风能潜力估算方法的基础上，进一步考虑了叶片扫掠高度范围内风速和空气密度变化以及最大可能功率系数的影响。结果表明，青藏高原地区的风速分布符...

解读: 该青藏高原风电潜力评估框架对阳光电源风电变流器布局具有重要参考价值。贝叶斯-蒙特卡洛模型可量化风速分布不确定性,为ST储能系统在高原风电场的容量配置提供精准数据支撑。研究揭示的风速-空气密度垂直变化特性,可优化风电场侧储能PCS的功率预测算法和充放电策略。青藏高原60%以上区域具中高风电潜力,结合i...

Zishuo Huang · Wenchuan Wu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

风电场被鼓励提供自动发电控制（AGC）服务，但风机间的复杂气动相互作用增加了AGC控制难度。本文提出一种基于推力系数（主要通过变桨角调节）和偏航角控制动作的显式风速预测模型，并基于Navier-Stokes方程的数值实验验证其准确性。鉴于推力系数与偏航角调节涉及显著不同的时间尺度，设计了一种双阶段模型预测控制（MPC）策略。该策略以所提风速预测模型作为各风机风速的代理模型，第一阶段根据预测时刻风电场可用功率是否充足优化偏航角参考值；第二阶段协调控制各风机的推力系数与偏航角，以跟踪AGC功率指令并...

解读: 该双阶段MPC控制策略对阳光电源的风电储能系统具有重要参考价值。首先，文中提出的风速预测模型可优化ST系列储能变流器的功率调度算法，提升风储联合运行效率。其次，基于时间尺度分离的双阶段控制思路可应用于PowerTitan大型储能系统的多时间尺度功率控制，协调电池荷电状态管理(慢)与功率快速响应(快)...

Songyue LIU · Qiusheng LIab · Bin LUab · Junyi HEab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 预测海上风力机的尾流特性及输出功率对于优化风电场布局并最大化风能产量至关重要。近年来，多种计算流体动力学方法被开发用于预测风力机尾流和输出功率，并相比传统解析模型表现出良好的性能。然而，在海上风电场设计中，计算流体动力学通常涉及较高的计算成本，因为需要考虑不同机组间距下多种复杂的海上风况。为在保证预测精度的同时提升计算效率，本文结合大涡模拟与卷积神经网络开展研究。大涡模拟有效融合了致动线方法与离散合成随机流生成技术，用于生成单台风力机在不同来流风速和湍流强度条件下的尾流速度、尾流湍流强度以...

解读: 该LES-CNN混合预测技术对阳光电源海上风电场储能配置具有重要价值。通过精准预测尾流效应和功率输出(误差<3%),可优化ST系列储能变流器的容量配置和PowerTitan系统的调度策略。尾流湍流强度数据可指导GFM/VSG控制算法应对风电波动,提升电网支撑能力。深度学习方法可集成至iSolarCl...

Ya Zhao · Xiyun Yang · Yanfeng Zhang · Qiliang Zhang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

复杂的风浪环境会加剧浮式海上风力机的外部扰动与功率波动，影响其稳定运行。为此，本文提出一种事件触发的H∞俯仰控制策略。首先建立考虑风浪复合扰动的线性变参数模型，融合系统各子系统的动态特性；进而将事件触发机制引入H∞控制框架，推导系统渐近稳定且H∞性能范数有界的判据，并给出反馈增益矩阵的设计算法，有效降低控制器更新频率。最后基于IEA 15 MW参考风力机，结合OpenFAST与MATLAB/Simulink进行仿真，结果表明所提方法相较于连续时间控制策略具有更优的控制性能。

解读: 该事件触发H∞控制技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。首先，其提出的线性变参数建模方法可用于优化ST系列储能变流器的扰动抑制能力；其次，事件触发机制能降低PowerTitan储能系统的控制器计算负荷，提升系统响应效率。特别是在海上风电并网应用中，该控制策略可提升阳光电源风电变流器的功率平...

Barry Johnston · Dlzar Al Kez · S. Francis Sean Mcloon · Aoife Foley · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 北爱尔兰旨在到2030年实现1吉瓦（GW）的海上风电装机容量，以降低能源的碳排放强度。然而，该地区在推进海上风电发展过程中面临诸多挑战，包括政治和地理方面的制约因素。本研究探讨了这些挑战与机遇，重点关注北爱尔兰海上风电部署的技术性与创新性问题。在方法上，本研究采用先进的空间分析技术，对水深、船舶密度、海底底质以及风能资源进行评估，并通过多准则分析整合多种参数，识别适用于不同类型风机基础结构的最佳选址区域。通过对该地区6500平方公里海域的分析，研究发现，由于海洋保护立法、航运及渔业活动的影...

解读: 北爱尔兰海上风电规划研究对阳光电源储能及风电变流系统具有重要参考价值。该区域1GW固定式及更大规模漂浮式风电潜力,需配套大容量储能系统平抑海上风电波动性。阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案可提供MW级快速响应能力,GFM构网型控制技术可增强海上风电并网稳定性。针对深水漂浮式风电场景...

Hanif Auwal Ibrahi · George Alex Thopi · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388

摘要 过去十年中，风能在全球能源转型中发挥了关键作用。这种转型在撒哈拉以南非洲地区尤为明显，其中南非处于领先地位。陆上风能在南非的能源转型中至关重要，但该技术全面的外部成本仍缺乏深入研究。本研究通过对一个138兆瓦的风电场进行生命周期评估（LCA），旨在填补现有文献中的空白，评估其温室气体（GHG）和非温室气体影响，并将其转化为成本形式。本研究为理解陆上风能对环境、人类健康、生物多样性、农作物以及材料资源的影响提供了重要见解，有助于提升海上风电整体可持续性。研究结果表明，气候变化影响为26.1克...

解读: 该生命周期成本研究对阳光电源风储一体化方案具有重要参考价值。研究显示制造和建设阶段占外部成本89.4%,验证了我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统在提升风电全生命周期效益的战略意义。通过储能系统平抑风电波动可降低电网健康影响成本,iSolarCloud平台的预测性维护能延长设备寿命减少制...

Chengshan Wang · Liang Yang · Yifeng Wang · Zhun Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月

本文提出了一种新型小型并网风力发电系统，通过创新的拓扑结构和控制器设计，提升了系统在低风速和高风速下的性能。系统采用新型高升压零电流软开关整流器及储能分支，优化了低风速下的运行效率，并实现了对宽风速范围的有效覆盖。

解读: 该研究提出的软开关整流技术及储能分支集成方案，对阳光电源的风电变流器及小型风光储一体化系统具有参考价值。其高升压特性可优化变流器前端设计，提升弱风条件下的发电效率。建议研发团队关注该软开关拓扑在阳光电源PowerStack或户用储能系统中的应用潜力，通过引入储能分支优化风能波动平抑策略，进一步提升系...

Hongrui Li · Shuangxin Wang · Jiading Jiang · Jun Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

风况的随机性与发电受限导致风电功率曲线上正常数据分布稀疏，易在数据清洗中被误删，影响短期风电预测。为此，本文提出一种基于风速-功率相关趋势构建决策边界的方法以保留正常数据。首先利用风速与功率的正相关性，采用增量趋势搜索策略提取趋势曲线；进而引入散点运动趋势算法消除密集的受限功率数据；最后基于核函数构建3-sigma边界，抑制残余聚类异常值对边界的影响。在三个风电场共17台风机上的实验表明，该方法优于八种先进算法，尤其适用于正常数据稀疏场景。

解读: 该风速-功率相关趋势清洗方法对阳光电源的风电储能混合系统具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的风储联合调度优化,提升ST系列储能变流器在风电场景下的功率预测精度。该方法通过保留稀疏正常数据,有助于iSolarCloud平台实现更准确的风电功率预测和储能调度决策,对提升风储混...

Amirabbas Hadizade · Mehrdad Moallem · Mitchell Miller · Jiacheng Wang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

针对高比例逆变器接入导致系统惯量下降、频率稳定性恶化的问题，本文提出一种超级电容储能系统与风电机组协同的快速频率响应（FFR）控制策略，在故障后数秒内提供紧急有功支撑，并通过HIL实验验证其有效性。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器及ST系列PCS在构网型风电场中的应用具有重要参考价值。超级电容与风电机组协同FFR可提升PowerTitan在风电侧调频场景的动态响应能力；建议将文中控制逻辑集成至iSolarCloud平台，实现风光储联合调频策略下发，并适配ST50K/ST63K等风电专用PCS的快速功...

Peiqi Zhao · Yongqing Meng · Mengwei Ge · Shuhao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

全直流海上风电系统是远距离大功率输电的可行方案。本文提出一种适用于该系统的串并联直流汇集拓扑。针对中压大功率风电机组，设计了一种新型串并联模块化多电平变换器，通过串并联结构提升机组电压等级，并利用多绕组变压器消除二次功率波动，降低直流侧电容需求。同时，为解决串联机组间的风功率差异问题，配置功率平衡系统以实现各机组的最大功率点跟踪。相比传统系统，该拓扑省去昂贵的海上平台，缓解弃风问题。通过数字仿真与实时硬件在环实验验证了所提拓扑及其控制策略的有效性与优越性。

解读: 该串并联直流汇集拓扑技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。其模块化多电平变换器设计思路可用于优化ST系列储能变流器的高压直流架构,提升PowerTitan储能系统的功率密度。文中的功率平衡控制策略与MPPT算法对风光储一体化系统的协调控制具有启发意义。特别是多绕组变压器消除二次功率波动的方...

Wei Zhang · Hang Sun · Jiyuan Gao · Gangui Yan 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

本文针对过渡天气下气象预报误差增大导致风电预测精度下降的问题，提出融合稀疏变分高斯过程（SVGP）与含噪输入高斯过程（NIGP）的两阶段预测模型，显式建模风速预测误差传播机制，显著提升超短期风电功率确定性与区间预测精度。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器及iSolarCloud智能运维平台具有直接应用价值：其误差传播建模方法可嵌入ST系列风电变流器的功率预测模块，提升LVRT/HVRT响应前置性；亦可集成至iSolarCloud平台，增强风光储协同调度中风电出力不确定性量化能力。建议在PowerTitan风电侧储能系统中试...

Amirabbas Hadizade · Mehrdad Moallem · Mitchell Miller · Jiacheng Wang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

现代电力系统中逆变型电源渗透率上升导致系统惯量显著降低，给频率稳定带来挑战。为此，一种名为“快速频率响应（FFR）”的新型辅助服务应运而生，要求风电等可再生能源在扰动后数秒内迅速提供功率支持以抑制频率跌落。本文提出一种结合超级电容器储能系统与风力发电机组的协同控制方法，提升风电系统的FFR能力。该方法确保超级电容器在不同风况下均具备快速响应能力，同时优化风电机组在宽风速范围内的FFR参与度并维持系统稳定运行。结果表明，在保持与纯超级电容配置相当投资成本的前提下，风电系统可显著增强FFR贡献，有效...

解读: 该超级电容-风电协同FFR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。研究提出的快速频率响应策略可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术优化，通过超级电容与储能系统的功率分层控制，实现毫秒级频率支撑响应。建议在ST2236UX等高功率储能变流器中集成超级电容模...

Lei Fang · Bin He · Sheng Yu · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380

摘要 随着规模经济的推动，海上风电场群正逐渐成为一种普遍趋势。然而，由于风资源的不确定性，海上风电出力具有间歇性和波动性，给预测工作带来了显著挑战。目前针对海上风电场群功率预测的研究仍较为有限。本文针对这一研究空白，提出了一种面向海上风电场群的模块化、解耦式的多步预测方法。该方法采用模块化设计，能够适应多种预测场景，特别是有无数值天气预报（NWP）数据的情况，为未来的研究与应用提供了灵活的框架。该方法首先利用信号处理技术（包括快速傅里叶变换FFT和奇异值分解SVD）对集群内各风电场的历史功率输出...

解读: 该海上风电集群多步预测方法对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过时空特征提取和多模态数据融合,可显著提升风储协同控制精度,优化iSolarCloud平台的预测性维护能力。模块化架构适配有无NWP数据场景,可集成至GFM/GFL控制策略中,提升电网友好型并网性...

Zishuo Huang · Wenchuan Wu · Chenhui Lin · Zizhen Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

随着风电在电力系统中渗透率的提高，通过惯性和下垂控制使风电机组参与电网一次调频已得到验证。然而，在风电机组退出调频以恢复转速时，可能引发二次频率跌落（SFD）。本文提出一种协同控制策略以缓解SFD。首先建立包含同步机组与风电机组的系统频率响应模型，并构建风电转速动态预测模型。基于此优化风电场内各机组的下垂与惯性系数，在保证转速安全的前提下最小化总风能损耗，从而抑制SFD。进一步设计基于低通滤波器的平滑过渡策略，避免退出调频时有功功率突降。最后提出分阶段退出机制，防止大量机组同时退出导致功率骤减。...

解读: 该研究的协同频率控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统具有重要参考价值。文中提出的系数优化分配和平滑退出机制,可直接应用于储能系统的GFM控制算法优化,提升电网支撑能力。特别是基于低通滤波的平滑过渡方案,可用于改进PowerTitan系统的调频响应特性,避免功率突变。这些技术创新对完善阳...

Weiye Song · Jie Yan · Shuang Han · Ning Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

随着风电在电力系统中占比提升，其出力间歇性导致的低功率风险日益突出，准确预测低风力发电对缓解电力短缺至关重要。然而，由于低风速事件稀少，传统方法面临样本不足难题，制约了预测精度提升。为此，本文提出一种自监督预学习方法，通过挖掘低出力样本间的相似性与差异性，分别预测低风力发电事件（LWPE）的发生时段和低风力发电过程（LWPP）的功率序列。针对LWPE预测，设计基于对比学习的孪生残差收缩网络，利用样本对进行特征预学习以缓解样本不平衡；对于LWPP预测，构建基于模式识别的嵌入式预测框架，将典型波动模...

解读: 该自监督预学习方法对阳光电源储能与风电产品线具有重要应用价值。可将其集成至ST系列储能变流器的EMS能量管理系统，提升风储联合运行策略的精准度；应用于PowerTitan大型储能系统的调度优化，实现对低风力时段的精准响应。该技术可优化iSolarCloud平台的预测算法，提高风电场群的运维效率。特别...

Wei Zhang · Hang Sun · Jiyuan Gao · Gangui Yan 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

精确的风电功率预测对电力系统安全经济运行至关重要。然而，在过渡天气条件下，风速等气象变量的预测误差增大，导致输入噪声增加，降低预测模型可靠性。本文分析气象输入变量的误差传播机制，提出一种提升过渡天气下短期风电预测精度的策略。首先通过多维气象变量波动特征识别过渡天气时段，进而构建稀疏变分高斯过程（SVGP）与含噪输入高斯过程（NIGP）相结合的两阶段模型，将含噪输入分解为真实数据与噪声并独立建模。通过考虑输入噪声在风电预测中的传播过程并进行修正，SVGP-NIGP模型显著提高了确定性预测精度与区间...

解读: 该风电预测方法对阳光电源储能与风电产品线具有重要应用价值。特别是在ST系列储能变流器和风电变流器中,可将SVGP-NIGP预测模型集成到控制算法中,提升系统在过渡天气下的调度精度。通过对气象预测误差的量化与修正,可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,提高新能源-储能联合运行效率。该技术还可...

Jingyao Hu · Qinmin Yang · Wenchao Meng · Jun Yang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年12月

尾流效应会显著降低风电场的发电量，这促使人们广泛关注风电场级发电优化问题。然而，当大型风电场面临高度动态的风况时，该优化问题极具挑战性。为解决这一问题，我们提出了一种半分散式数据模型驱动的优化方案，该方案通过与风电场交互利用实时数据，且求解速度快。首先，根据不同风向的发电效率，将优化问题划分为若干静态子问题。对于每个静态子问题，基于尾流模型和谱聚类算法将大型风电场分解为多个集群。在进行在线控制时，根据集群划分结果并行采用数据驱动方法来实现发电量最大化。此外，采用多变量耦合尾流模型验证了该优化方案...

解读: 该论文提出的半分散式数据-模型驱动优化方案针对大规模风电场尾流效应问题，对阳光电源在风电变流器及新能源综合解决方案领域具有重要借鉴价值。 从技术架构层面，该方案将大规模优化问题分解为基于风向的静态子问题，再通过谱聚类算法进行集群划分，实现并行化数据驱动控制。这种"分而治之"的思路与阳光电源在大型光...

Yang Liu · Jiahao Lin · Ling-ling Huang · Cheng Hua 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

本文针对海上风电场显著尾流效应及其动态延迟特性，提出一种融合准稳态尾流模型的线性变参数（LPV）模型预测控制方法，通过两阶段降维提升计算效率，协同优化发电量与机组疲劳损伤。仿真验证其在风速/风向动态变化下可有效抑制控制超调、提升功率输出并降低机械应力。

解读: 该LPV-MPC算法对阳光电源风电变流器及iSolarCloud智能运维平台具有重要延伸价值：其尾流延迟建模与自适应参数整定机制可迁移至风电场级协同控制策略开发，支撑ST系列风电专用PCS实现更精准的有功功率动态分配；同时为PowerTitan等构网型储能系统参与风电场惯量响应与调频提供高精度预测接...

Li GuoZhaoning LiuZhongguan WangXialin LiYixin LiuYuxuan ZhangXiaodi ZangChengshan Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

提出一种基于数据驱动潮流的风电场无功与电压优化控制方法。该方法无需风电场先验参数信息，具有无模型特性。基于Koopman算子方法，通过状态空间映射与升维线性化构建并网风电场的潮流模型。考虑风电机组及静止无功发生器（SVG）等无功设备，建立基于全局灵敏度的无功电压线性优化控制模型。以最小化无功调节量为目标，结合节点电压与无功注入的灵敏度关系，实现无功功率的最优分配，有效降低有功损耗，并满足风电场快速电压响应需求。基于宁夏某风电场历史数据验证了方法在参数不准确情况下的可行性。相比基于模型的方法，所提...

解读: 该数据驱动的无模型电压-无功控制技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网支撑功能优化。通过Koopman算子方法实现的无模型控制，可提升PowerTitan大型储能系统的电压调节性能，减少对系统参数依赖。该方法的全局灵敏度优化思路可用于...

Hanghang He · Yanghong Xia · Limin Li · Qifan Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

电解制氢已成为一种颇具前景的消纳风电的方式。然而，风力发电机与电解槽之间的协调面临着巨大挑战。为填补这一空白，本文提出了一种适用于风氢耦合系统的自适应功率协调控制方法。首先，为风力发电机设计了一种动态电压 - 转速下垂控制方法，使其能够根据直流母线电压在最大功率模式或功率限制模式下对输出功率进行无缝调节。其次，为电解槽采用了一种自适应电流控制方案，该方案利用直流母线电压信号并考虑了允许的电流限制值。通过将直流母线电压水平作为信息载体，可利用上述两种控制策略实现风氢自适应功率协调控制方法。最后，所...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项风电制氢自适应功率协调控制技术具有重要的战略参考价值。该研究提出的动态电压-速度下垂控制方法和自适应电流控制方案，本质上解决了波动性可再生能源与电解槽负载之间的功率匹配难题，这与我司在光伏制氢领域面临的核心技术挑战高度一致。 该技术的创新之处在于将直流母线电压作为信息...