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基于氢的光伏电池储能系统中用于混合动力电动汽车充电站的电网同步与孤岛控制
Grid Resynchronization and Islanding Controls in Hydrogen-Based PV Battery Energy Systems for Hybrid EV Charging Station
Tanu Prasad · Shailendra Kumar · Bhim Singh · Shashank Kurm 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年9月
本文针对支持制氢和混合电动汽车充电站的并网型光伏电池系统，提出了一种基于广义线性复值估计输入的最小均方（WLC - EILMS）控制策略。该充电系统能够在并网和孤岛模式之间实现无缝切换，确保在电网出现扰动时持续运行。所提出的策略能有效抑制非线性负载产生的谐波电流，通过前馈回路实现光伏功率的最大提取，并可实现自动电网同步。在并网模式下，该策略能确保在畸变条件下进行准确的电流估计；在孤岛模式下，能为电解槽和本地负载维持稳定的供电。对比分析证实了WLC - EILMS具有卓越的动态性能，其稳态误差为0...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项针对光储氢一体化混合充电站的并离网控制技术具有显著的战略价值。该技术通过WLC-EILMS控制策略实现了光伏-储能-制氢-充电系统的无缝切换，这与我司在"光储充氢"多能互补领域的发展方向高度契合。 **技术价值层面**，该方案解决了多个核心痛点：首先，并离网自动切换和...
基于构网型海底抽水蓄能的先进系统以实现100%可再生能源海上油田供电
Advanced Grid-Forming Undersea Pumped Storage to Enable 100% Renewable Offshore Oilfield Power Systems
Kaiyuan Su · Xi Wang · Xiaorong Xie · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
为推进海上油田电力系统（OOPS）的碳减排，构网型海底抽水蓄能系统（GFM-UPSS）成为一种有前景的解决方案。本文提出一种基于GFM-UPSS的100%可再生能源OOPS新框架，涵盖其控制策略、稳态与暂态建模及优化配置方法。控制策略通过网侧变流器、机侧变流器和可逆泵水轮机构成，实现频率与电压调节。建立了包含水头、功率与球壳容积的稳态模型，并推导了变流器参数对暂态性能影响的闭式解。基于稳态模型提出最优容量配置方法，分析了海洋环境下经济性优势。电磁暂态（EMT）仿真验证了GFM-UPSS在频率与电...
解读: 该GFM-UPSS技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究提出的构网型控制策略与阳光电源GFM技术路线高度契合，其频率/电压双环控制、虚拟阻抗优化和直流下垂系数设计可直接应用于ST储能变流器的控制算法升级。海上油田100%可再生能源供电场景为阳光电源拓展海洋能...
一种基于超级电容器的风力发电机组改进型构网控制策略以优化一次频率调节能力
An Improved Grid-Forming Control Strategy of Wind Turbine Generators with the Supercapacitor for Optimizing Primary Frequency Regulation Ability
Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Heng Nian · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月
为优化配备超级电容器储能系统（SC - ESS）的直驱式风力发电机组（WTG）系统的一次调频（PFR）能力，本文提出一种基于扩展直流母线能量的风力发电机组系统并网构网型（GFM）控制策略。该策略可灵活利用风电机组转子动能和直流母线电容中存储的能量，在网侧变流器（GSC）和超级电容器储能系统中维持电压稳定并为电网提供频率支撑，而机侧变流器（MSC）可作为能量源。为灵活利用超级电容器的功率输出能力，设计了一种基于增功率外环的超级电容器储能系统级联控制方案，以与网侧变流器协同进行统一的电压和功率控制。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于超级电容储能的风电机组构网型控制策略具有显著的技术借鉴价值。尽管研究对象是风电系统，但其核心技术理念与阳光电源在光伏逆变器和储能系统领域的战略方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过构网型（GFM）控制实现新能源设备的主动支撑能力。论文提出的扩展直流母线...
基于分数阶虚拟阻抗的差分升压逆变器低频电流纹波抑制方法
Fractional-Order Virtual Impedance-Based Low-Frequency Current Ripple Mitigation for a Differential Boost Inverter
Hongyan Zhou · Liangzong He · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
差分升压逆变器（DBI）由两个相同的直流 - 直流升压转换器组成，已广泛应用于燃料电池和电池等低压直流电源的直流 - 交流转换系统中。然而，一个严重的问题是电源电流中存在显著的低频电流纹波（LFCR），这会导致系统不稳定、系统效率降低以及新能源电源的使用寿命缩短。DBI 可以双模式运行，兼具差模（DM）和共模（CM）功能。因此，DBI 可解耦为一个直流 - 直流转换器和一个逆变器。在差模下，交流输出电压能得到良好调节。在共模下，本文提出了一种基于分数阶虚拟阻抗（FOVI）的控制策略来降低低频电流...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分数阶虚拟阻抗的低频电流纹波抑制技术具有重要的应用价值。差分升压逆变器（DBI）作为连接低压直流源（如燃料电池、储能电池）与交流负载的关键拓扑，其低频电流纹波（LFCR）问题一直是制约系统性能的瓶颈。该技术对我司储能系统、氢能电源转换以及低压光伏并网等产品线具有直接...
用于混合光伏/风力水泵系统的六相感应电机无传感器V/f控制及任意功率分配能力
Sensorless V/f Control with Arbitrary Power Sharing Capability for Six-Phase Induction Machines in Hybrid PV/Wind Water Pumping Systems
Mohammed El-Nagar · Ragi R. Hamdy · Ayman S. Abdel-Khalik · Eman Hamdan 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年9月
本文提出了一种专为偏远地区设计的新型混合可再生能源水泵系统（WPS），该系统利用太阳能光伏（PV）和风能驱动一台六相感应电机（6PIM）。与传统的三相电机相比，6PIM具有更好的容错性、可扩展性，并降低了变流器的额定容量。所提出的模块化架构为每组三相绕组配备了专用的功率变流器，实现了独立控制，提高了系统的可靠性。为简化实施并降低成本，采用了无传感器电压 - 频率（V/f）控制策略。这消除了对电流和速度传感器的需求，使得该方法特别适用于离网水泵应用，因为在这些应用中，鲁棒性比快速动态响应更为关键。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的六相感应电机混合新能源水泵系统具有重要的战略参考价值。论文核心创新在于将光伏与风能耦合驱动六相电机，并采用无传感器V/f控制实现灵活功率分配，这与我司在光伏水泵逆变器和多能互补系统领域的技术路线高度契合。 技术价值方面，六相电机架构的模块化设计思路可直接应用于...
混合能源系统中微控制器驱动的电池管理：应用、控制策略和新兴趋势的系统综述
Microcontroller-Driven Battery Management in Hybrid Energy Systems: A Systematic Review of Applications, Control Strategies, and Emerging Trends
Ripfumelo Humphrey Malele · Bongumsa Mendu · Bessie Baakanyang Monchusi · IEEE Access · 2025年1月
微控制器驱动的电池管理系统BMS对电动汽车、便携电子设备和可再生能源储能等应用至关重要。这些系统监控控制电压、电流、温度和荷电状态等关键参数以优化电池性能和寿命。本研究对混合能源系统中微控制器驱动电池管理进行系统文献综述，聚焦应用、控制策略和新兴趋势。综述发现微控制器系统在可再生能源和电池管理领域取得重大进展。MPPT和PWM等工具提高效率，Arduino和TMS320F28379D等微控制器根据项目平衡成本和性能。锂离子电池因长寿命受青睐，铅酸电池因成本低仍有市场。关键贡献包括综述电池充电系统...
解读: 该BMS综述对阳光电源储能和电动汽车产品线有全面参考价值。阳光储能BMS和车载OBC采用高性能微控制器实现精准电池管理。MPPT算法是阳光光伏逆变器核心技术，该综述验证其在电池充电中的重要性。PWM控制技术与阳光功率变换器控制策略一致。锂离子电池管理是阳光BMS产品的核心场景。该综述识别的研究空白和...
改进原边控制策略提升自主分数阶无线电力传输系统的简化控制与错位容忍度
Enhancing Simplified Control and Misalignment Tolerance in Autonomous Fractional-Order Wireless Power Transfer System With an Improved Primary-Side Control Strategy
Wentao Shi · Hai Lan · Dan Li · Dong Guo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
针对无人机与自动导引车无线充电应用中线圈偏移导致输出功率不稳定的问题，自主分数阶无线电力传输（FOWPT）系统虽具潜力，但仍存在频率控制中临界耦合强度受限、需采样大而畸变的线圈电压信号及特定参数下输出功率依赖耦合强度等挑战。本文通过理论推导建立输出功率与系统参数的定量关系，提出一种将采样点与控制变量转移至逆变器侧的改进原边控制策略，通过调控逆变器输出有功功率恒定，实现错位下的稳定输出。该方法无需分数阶电容转换，简化了控制逻辑，降低了采样难度，提升了控制精度与调节范围。仿真验证了所提策略的有效性，...
解读: 该改进原边控制的分数阶无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。针对AGV、无人机等移动设备的无线充电场景，所提原边控制策略可直接应用于充电桩产品的无线充电模块设计，通过逆变器侧有功功率调控实现0.14-0.6宽范围耦合系数下输出功率波动仅4.5%，显著提升错位容忍度。该方法简化控...
基于内电压矢量的双馈感应风力发电机故障穿越不对称电网形成控制
Grid-Forming Control of DFIG-Based Wind Turbine Generator by Using Internal Voltage Vectors for Asymmetrical Fault Ride-Through
Xinquan Chen · Yuanzhu Chang · Ilhan Kocar · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月
摘要：构网型（GFM）控制使基于逆变器的电源（IBRs）具备强大的频率和电压支撑能力。这对于基于双馈感应发电机的风力发电机组（基于DFIG的WTG）而言也颇具前景。然而，在发生不对称故障时，采用GFM控制的基于DFIG的WTG（GFM - DFIG）可能会出现转子侧变流器（RSC）过流和过调制的问题。因此，本文从正序、负序和暂态分量的角度出发，基于电网电压形成机制，为GFM - DFIG提出了不对称故障穿越（FRT）控制策略。首先，设计了内部电压矢量用于评估不对称FRT能力。然后，提出了正 - ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于内部电压矢量的双馈风电机组构网型控制技术具有重要的参考价值和战略意义。虽然研究对象是风电领域的DFIG系统，但其核心的构网型（GFM）控制理念与阳光电源在光伏逆变器和储能系统中推进的技术路线高度契合。 该技术的核心价值在于解决了构网型控制在不对称故障工况...
基于虚拟动态短路比的跟网型逆变器资源小信号稳定性设计导向评估
Design-Oriented Small-Signal Stability Assessment of Grid-Following Inverter-Based Resources Based on Virtual Dynamic Short-Circuit Ratio
Yu Xiao · Xing Zhang · Xiangdui Zhan · Renxian Cao · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
当基于并网跟随型逆变器的电源（IBRs）并联接入低强度电网，即弱电网时，可能会发生小信号不稳定现象。在这样的弱电网中，输出功率和 IBRs 数量的变化会显著影响小信号稳定裕度。然而，目前用于 IBR 电站小信号稳定性评估的短路比（SCR）是静态指标，未考虑不同总输出功率下 IBR 电站阻抗的差异，导致稳定性评估结果不准确。此外，现有 SCR 在不同运行工况下所表达的稳定裕度不统一。因此，本文提出了虚拟动态短路比（VDSCR），它将不同工况下 IBR 电站的稳定裕度转换为额定单台 IBR 机组的稳...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项虚拟动态短路比（VDSCR）技术对我们在弱电网场景下的逆变器并网稳定性具有重要的工程应用价值。 当前，阳光电源的大型光伏电站和储能系统在西北、东北等电网强度较弱的区域部署时，常面临多台跟网型逆变器并联运行的小信号稳定性挑战。传统静态短路比（SCR）评估方法未考虑逆变器...
基于虚拟电压补偿的电压控制型VSG不对称低电压穿越PBC控制策略
Asymmetrical Low-Voltage Ride-Through Control Strategy Based-on PBC With Virtual Voltage Compensation for Voltage-Controlled VSG
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
构网型（GFM）逆变器在弱电网中具有电压和频率支撑的优势。然而，与跟网型逆变器不同，GFM 逆变器在不对称电压骤降期间面临更具挑战性的情况。电压控制型虚拟同步发电机（VVSG）是 GFM 逆变器的典型控制方法。然而，需要仔细考虑大涌流、响应速度慢以及负序电流控制等问题。在现有的低电压穿越（LVRT）控制策略中，在维持电网支撑能力的同时，无法妥善应对这些问题。在这种情况下，可能会出现系统不稳定和电能质量恶化的情况。为克服这些局限性，本文提出一种不对称 LVRT 控制策略。首先，建立正序和负序模型并...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性控制（PBC）和虚拟电压补偿的不对称低电压穿越技术具有重要的战略价值。随着高比例新能源接入电网，构网型（GFM）逆变器正成为弱电网支撑的核心技术，这与我们在大型光伏电站和储能系统中面临的实际挑战高度契合。 该技术针对电压控制型虚拟同步发电机（VVSG）在不对...
一种用于集成双向电动汽车的孤岛微电网中弹性运行的新型构网型逆变器控制策略
A Novel Grid-Forming Inverter Control Strategy for Resilient Operations in an Islanded Microgrid With Bidirectional Electric Vehicle Integration
Karan Singh Joshal · Neeraj Gupta · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文对一个7母线孤岛微电网系统的设计、控制和性能评估进行了详细分析。该微电网系统有两个分布式能源（DER）单元，由配备电池储能系统（BESS）的太阳能光伏组成，同时还有一台柴油发电机（DIG）作为第三种能源。一辆电动汽车（EV）接入其中一条母线，可在电网到车辆（G2V）和车辆到电网（V2G）两种模式下运行。微电网的控制框架围绕连接到DER单元和DIG的三个形成电网的三相半桥逆变器展开。一种带有虚拟阻抗和前馈微分的改进下垂控制方法可减轻畸变、减少环流并改善暂态响应，从而提高稳定性和动态性能。逆变器...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型逆变器控制策略与我司在光储一体化及微电网解决方案方面的技术路线高度契合，具有重要的参考价值和应用潜力。 **核心技术价值方面**，论文采用的增强型下垂控制结合虚拟阻抗和前馈导数机制，能够有效抑制谐波畸变和环流问题，这直接呼应了我司PowerStack储...
基于扰动补偿的离散单移相控制策略
Disturbance Compensation-Based Discrete Single-Phase-Shift Control for DAB DC-DC Converter
Jin Sha · Zan Liu · Yu Zhang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
本文提出了一种基于新型扰动补偿的离散单移相（DCB - DSPS）控制策略，以提高双有源桥（DAB）直流 - 直流变换器的动态性能。在所提出的控制策略中，移相比由两部分组成。第一部分是DAB直流 - 直流变换器在单移相（SPS）调制下的开环移相比 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">d</i><sub xmlns:mml="http://...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扰动补偿的离散单相移控制技术对我们的储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。DAB双有源桥DC-DC变换器是储能变流器和直流升压环节的核心拓扑，该技术通过创新的控制策略有效解决了传统单相移控制在动态响应和稳态精度方面的固有缺陷。 该技术的核心价值在于其双分量控制...
并网与离网模式下多微电网的有功和无功多目标控制
Active and Reactive Power Multi-Objective Control of Multi-Microgrid in On- and Off-Grid Modes
Hossien Faraji · Gevork B. Gharehpetian · Amir Khorsandi · Seyed Hossein Hosseinian 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
本文建模多微电网MMG系统，包含三个微电网，每个MG有三个纳米电网和一个中央储能单元，通过d-q坐标系控制策略在并网和离网模式下实现多目标。并网时，三个MG向电网注入有功功率并供应内部负载。MG1注入无功缓解电压凹陷，MG2吸收无功应对电压突升，MG3通过提升低电压穿越能力恢复单相接地故障电压。离网时，MG2作为关键微电网在所有工况下保持供电。若MG2中央储能断开，MG1和MG3的储能提供支撑，提升直流母线韧性。仿真结果显示，并网时三个MG分别注入15kW、20kW、20kW有功功率，电压凹陷时...
解读: 该多微电网控制技术与阳光电源微电网解决方案高度契合。阳光PowerStack微电网系统支持并离网无缝切换和多目标协调控制。该研究的有功无功解耦控制和低电压穿越技术可集成到阳光ST储能变流器的GFM控制算法。阳光微电网方案在工商业园区和海岛场景下，通过多台储能变流器协同实现电压支撑和频率调节。该技术可...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...
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