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基于傅里叶线性化建模的双凸极电机多正弦波叠加驱动方法
Multiple Sine-Wave Superposition Drive for the Doubly Salient Motor Based on Fourier Linearization Modeling
Yan Yang · Qin Wang · Yinfeng Hu · Qunfang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
双凸极电机(DSM)是一种新型高速电机,因其非正弦非线性结构,传统方波驱动难以定量设计与优化。本文提出了一种多正弦波叠加(MSWS)驱动方法,通过将电流波形分解为基波及谐波分量,实现了对DSM驱动性能的定量分析与优化,有效提升了电机运行的平稳性与效率。
解读: 该文献探讨的电机驱动控制算法主要针对航空航天领域的高速双凸极电机,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器产品线在应用场景上存在差异。然而,其提出的基于傅里叶线性化的建模与多正弦波叠加控制策略,在处理非线性系统控制及谐波优化方面具有通用参考价值。建议研发团队关注该算法在提升变流器输出电流质...
先进绝热压缩空气储能系统充电单元的机电建模
Electromechanical modeling of advanced adiabatic compressed air energy storage system compressed charging unit: Incorporating compressor dynamical performance under variable operating conditions
Siyuan Chen · Laijun Chen · Sen Cui · Hanchen Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389
摘要 大容量和对化石燃料的独立性使得先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)成为支持波动性可再生能源集成的一项有前景的技术。当前的AA-CAES模型主要关注于规划层面的问题,例如效率提升。AA-CAES系统的机电动态特性是电力系统运行中控制器设计与稳定性分析的基础,但受到的关注较少,原因在于压缩机气动与机械运行之间在毫秒到秒级时间尺度上发生的复杂且非线性的相互作用,使得建模问题极为复杂——既要保持模型的简洁性以利于控制系统设计,又要准确描述复杂的动态行为。本文提出了一种考虑变工况下压缩机动态性能的...
解读: 该AA-CAES电机械瞬态建模技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。论文提出的压缩机动态特性建模方法(毫秒至秒级响应)可借鉴于储能系统功率控制策略优化,特别是喘振不稳定性分析(7Hz特征频率)对PCS过载保护设计有启发意义。其机械-气动耦合建模思路可应用于GFM...
高压SiC MOSFET开通开关瞬态建模中的电容变化与栅极电压迟滞效应
Capacitance Variations and Gate Voltage Hysteresis Effects on the Turn-ON Switching Transients Modeling of High-Voltage SiC MOSFETs
Gard Lyng Rødal · Yoganandam Vivekanandham Pushpalatha · Daniel Alexander Philipps · Dimosthenis Peftitsis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种针对高压大电流碳化硅(SiC)MOSFET半桥功率模块开通瞬态的离散化、实时动态行为模型。该模型利用Shichman-Hodges方程,结合电压相关的非线性器件电容及模块寄生参数,实现了对开关过程的精确建模。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率,该研究具有极高的工程价值。精确的开关瞬态模型有助于优化驱动电路设计,抑制电压尖峰与电磁干扰,从而提升系统可靠性。建议研发团队将该模型集成至iSolarCloud的数字孪生...
通过消除右半平面零点提升二极管-电容型高升压DC-DC变换器的动态性能
Dynamic Performance Improvement of Diode–capacitor-Based High Step-up DC–DC Converter Through Right-Half-Plane Zero Elimination
Yan Zhang · Jinjun Liu · Zhuo Dong · Hongliang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文针对光伏和燃料电池发电中常用的二极管-电容型高升压DC-DC变换器,分析了其因右半平面(RHP)零点导致的非线性及非最小相位特性。研究提出了一种消除RHP零点的方法,旨在改善变换器在高电压增益应用下的瞬态响应和控制稳定性。
解读: 该研究针对高升压DC-DC变换器的动态控制优化,对阳光电源的组串式光伏逆变器(尤其是针对高压组件的优化器或前级升压电路)具有重要参考价值。通过消除RHP零点,可以显著提升变换器的动态响应速度和系统稳定性,有助于减小输出电压纹波,提升光伏发电效率。建议研发团队在开发下一代高功率密度组串式逆变器时,引入...
用于电力转X应用的直流三端口串联谐振变换器建模与控制
Modeling and Control for the DC-DC Three-Port Series Resonant Converter in Power-to-X Application
Zhijing Ye · Chi Li · Zedong Zheng · Wenbin Shu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
电力转X技术为可再生能源利用提供了有效途径,需依赖多能交互系统以高效管理多种源荷间的功率流动。多端口谐振直流变换器在集成度、功率密度和效率方面具有优势,但其复杂结构给建模与控制设计带来挑战。本文详述了一种含三个串联谐振绕组的三端口直流变换器的综合建模方法,采用谐波近似、扩展描述函数法及状态变量降阶策略,有效简化了非线性强耦合高阶模型。所提方法适用于多种电力转X场景下的n端口谐振变换器。基于所得大信号与小信号模型,本文进一步提出多端口谐振变换器的通用调制与控制原则,并引入基于内移相调制的电压控制策...
解读: 该三端口串联谐振变换器建模与控制技术对阳光电源多能交互系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中,可实现光伏、储能、负载三端口高效功率管理,提升系统集成度与功率密度。所提内移相调制策略可应用于ST系列储能变流器的宽范围电压调节,解决多端口功率耦合难题。扩展描述函数建模方法为阳光电源开发新...
标准SOGI-FLL及其变体:LTP框架下的精确建模与稳定性区域/鲁棒性指标确定
Standard SOGI-FLL and Its Close Variants: Precise Modeling in LTP Framework and Determining Stability Region/Robustness Metrics
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan. C. Vasquez · Abdullah M. Abusorrah 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
近年来,单相频率锁定环(FLL)在工程应用中备受关注。在电力能源领域,基于二阶广义积分器(SOGI-FLL)的结构是设计单相FLL的基础,属于非线性反馈控制系统。本文在线性时变(LTP)框架下对标准SOGI-FLL及其变体进行了精确建模,并确定了其稳定性区域及鲁棒性指标。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心并网控制技术。SOGI-FLL是单相光伏逆变器(如户用系列)及储能变流器(PCS)实现电网同步的关键算法。在弱电网环境下,该算法的鲁棒性直接影响系统的并网稳定性。通过LTP框架下的精确建模,研发团队可优化现有控制策略,提升产品在复杂电网环境下的同步精度与抗干扰能力,特别...
稀疏数据驱动建模与MTDC系统最优直流电压控制
Sparse Data-Driven Modeling and Optimal DC Voltage Control of MTDC System
Jun-Soo Kim · Young-Jin Kim · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
本文提出一种基于数据驱动的模型预测控制(MPC)策略,用于电压源换流器(VSC)构成的多端高压直流(MTDC)系统中的最优直流电压调节。该方法采用稀疏非线性动力学识别(SINDYc)技术构建精确描述VSC电网侧非线性动态特性的数据驱动模型,并利用伪随机二进制信号(PRBS)采集训练数据。在多种训练条件下验证了SINDYc模型的准确性与鲁棒性,并与传统方法进行了对比。基于该模型设计的MPC算法可有效抑制直流电压偏差并恢复至额定运行点。仿真结果表明,在时变风电输入条件下,所提MPC策略显著提升了MT...
解读: 该研究提出的数据驱动MPC控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。SINDYc建模方法可优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电压控制性能,提升大规模储能系统的并网稳定性。其稀疏建模思路可用于改进SG系列逆变器的电网侧控制算法,增强产品在弱电网条件下的适应性。特别是在高渗透...
三电平有源中点钳位
ANPC)变换器中多回路相关器件过电压的建模与抑制
Handong Gui · Ruirui Chen · Zheyu Zhang · Jiahao Niu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文建立了三电平有源中点钳位(3L-ANPC)变换器中与两个回路相关的器件漏源极过电压分析模型。考虑了非线性器件输出电容,详细研究了两种常见的调制方法。结果表明,工频开关器件通常具有较高的过电压。
解读: 3L-ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器提升效率和功率密度的核心技术路径。该文献提出的过电压建模方法,对于优化逆变器功率模块的开关过程、降低电压尖峰具有重要指导意义。在阳光电源的产品开发中,应用此模型可有效提升IGBT/SiC模块的可靠性,优化驱动电路设计,从而在保证高效率的同时...
一种具有自动参数提取功能的统一物理PSPICE碳化硅MOSFET模型
A Unified Physical PSPICE Model of SiC MOSFET With Automatic Parameter Extraction
Xin Yang · Qing Li · Xiaodi Wang · Shiwei Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
碳化硅功率器件的端电容显著影响其开关特性,准确表征其非线性电容特性至关重要。本文提出一种基于非线性端电容物理特性的统一PSPICE碳化硅MOSFET建模方法,考虑了平面栅器件工作过程中耗尽区变化及电容结构的影响。通过分析栅源电压Vgs和漏源电压Vds的双重依赖关系计算端电容,并提出自动参数提取方法,使模型参数与实验特性匹配。该方法精确描述了三种端电容与Vgs、Vds之间的关系,避免了获取C-V曲线的复杂过程。通过对C2M0080120D和SCT30N120两种器件的双脉冲实验验证,模型结果与测量...
解读: 该SiC MOSFET统一物理模型及自动参数提取技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中,精确的非线性电容模型可优化开关损耗计算和EMI设计,提升1500V高压系统的可靠性。自动参数提取方法可加速新型SiC器件的选型验证流程,缩短PowerTitan等大功率产品的研...
通过分布鲁棒稳定性约束优化管理系统动态中的不确定性
Managing the Uncertainty in System Dynamics Through Distributionally Robust Stability-Constrained Optimization
Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月
随着基于逆变器的电源(IBRs)渗透率的不断提高及其对电力系统稳定性和运行的影响,稳定性约束优化的概念受到了研究人员的广泛关注。为了应对因建模不准确导致的影响系统动态特性的参数不确定性问题,本文提出了一种分布鲁棒稳定性约束公式。然而,系统动态参数的不确定性通过非线性和隐式关系间接影响稳定性约束。为解决这一问题,本文建立了从系统动态参数的不确定性到稳定性约束系数的传播机制。由于这些系数通过高度非线性和隐式函数与不确定参数相关联,本文开发了一种利用泰勒展开和德尔塔方法的近似方法,基于一阶和二阶导数来...
解读: 该分布鲁棒稳定性约束优化技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统,该方法可在不确定性条件下优化构网型GFM控制参数,保障高IBR渗透率场景下的小信号稳定性。对于SG系列光伏逆变器集群调度,可通过分布鲁棒框架处理光照间歇性不确定性,在最坏情...
波浪能农场中非线性动态响应的多保真度代理建模
Multi-fidelity surrogate modeling of nonlinear dynamic responses in wave energy farms
Charitini Stavropoulou · Eirini Katsidoniotaki · Nicolás Faedo · Malin Goteman · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
摘要 在波浪能农场中,准确确定每个波浪能转换器的运动状态对于性能评估、能量产出估算以及实施有效的控制策略至关重要。主要挑战在于真实海洋环境中复杂的非线性水动力现象,使得精确预测每个转换器的运动变得困难。高保真数值模拟方法(如计算流体动力学)能够详细表征波浪农场对入射波的响应,但其计算成本高昂,难以适用于实时应用和多种工况的评估。相比之下,尽管在工业界广泛应用,基于线性势流理论的低保真模型却缺乏足够的精度,仅能提供大致的趋势性结果。实验波浪水槽测试虽能提供接近真实的高保真系统响应,但在灵活性和成本...
解读: 该多保真度代理建模技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。波浪能转换器的非线性动态响应预测问题,与储能电站中PowerTitan系统面临的复杂工况预测高度相似。文中采用LSTM机器学习融合高低保真度数据的方法,可应用于ST系列PCS的实时功率响应预测,解决高精度CFD仿真计算成本高、线性模型精度不足...
支持含隐藏分布式能源的配电网运行的混合整数非线性模型
A Mixed-Integer Nonlinear Model to Support the Operation of Distribution Systems With Hidden DERs
Pedro N. Vasconcelos · Fernanda C. L. Trindade · Bala Venkatesh · Walmir Freitas 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
随着大量分布式能源(DERs)驱动的深度电气化发展,配电系统运营商面临对每个DER进行独立建模的重大挑战。尽管运营商掌握馈线级DER总装机容量,但其具体类型、位置和规模往往未知。本文提出一种混合整数非线性规划模型,用于在高比例DER接入下支持配电网运行。该模型仅需馈线级太阳能和风能总装机容量信息,结合有限量测数据,构建等效DER模型以表征隐藏资源,提升低可观测性网络的建模精度。通过对比节点电压幅值和支路功率流的估计值与实测值,验证了模型的有效性。结果表明,该方法能准确复现量测数据,在未计量支路有...
解读: 该混合整数非线性建模技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台和ST储能系统具有重要应用价值。针对配电网中大量隐藏DER导致的可观测性不足问题,该方法仅需馈线级装机容量和有限量测数据即可构建等效模型,功率流估计精度超90%。可直接应用于:1)iSolarCloud平台的分布式光伏集群建模与状态...
基于物理信息注意力残差网络的电池智能温度预警模型
Battery intelligent temperature warning model with physically-informed attention residual networks
Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识,在计算效率与模型保真度之间难以平衡;而数据驱动方法虽然精度较高,但缺乏可解释性,且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战,本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络(Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN),该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中,从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...
解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...
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5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,...
基于改进时间卷积网络与特征建模的超短期光伏发电功率预测
Ultra-short-term Photovoltaic Power Prediction Based on Improved Temporal Convolutional Network and Feature Modeling
作者未知 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年9月 · Vol.2025
本文提出一种融合Spearman气象特征筛选、天文特征建模与改进时间卷积网络(TCN)的超短期光伏功率预测方法。通过引入投影头层和滚动时序机制,显著提升多步预测精度,在无气象数据下4小时预测误差降低20.5%,加入短波辐射后进一步提升8.8%–11.1%。
解读: 该研究高度契合阳光电源iSolarCloud智能运维平台及组串式逆变器的功率预测需求。其改进TCN模型可嵌入iSolarCloud边缘-云协同架构,提升ST系列PCS和PowerTitan储能系统在光储联合调度中的出力预判精度;建议将该算法集成至逆变器本地AI模块,支撑户用/工商业场景下分钟级功率自...
基于物理信息学习的风电场双机等效模型用于大规模电力系统稳定性研究
Physics-Informed Learning Based Wind Farm Two-Machine Aggregation Model for Large-Scale Power System Stability Studies
Hongyi Wang · Zhe Yang · Wenfa Kang · Pingyang Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
风电场(WFs)中风力发电机组(WTs)的聚合可以减轻建模和计算负担,但也可能降低精度。此外,在电力系统扰动下,可能难以准确确定风力发电机组的动态行为。本文基于两阶段方法,提出了一种用于电力系统暂态分析的风电场新型聚合建模方法。在第一阶段,树状图算法生成一个简单通用的模型(GM);在第二阶段,使用针对风电场定制的偏微分方程非线性动力学函数识别(PDE - FIND)算法对通用模型进行细化,以提高初始通用模型的精度。对PDE - FIND算法的动态库进行重新构建,使其包含可能用于表达功率误差方程的...
解读: 该物理信息学习的双机等效建模技术对阳光电源的大型风电场解决方案具有重要参考价值。可直接应用于公司ST系列储能变流器的GFM控制优化,提升其在风电接入场景下的稳定性控制性能。同时该方法的物理约束融合思路可启发SG系列光伏逆变器的群控算法优化,特别是在大规模光储风多能互补电站中的协调控制。建议在Powe...
MSMFormer:一种基于多变量信号映射器的可变重构Transformer用于设备剩余使用寿命预测
MSMFormer: A Variable Reconstruction Transformer Based on Multivariable Signal Mappers for Equipment RUL Prediction
Yao Wang · Xinyu Dong · Lifeng Wu · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年11月 · Vol.22
本文提出MSMFormer模型,融合多域递归分解、自适应多变量特征加权与Kolmogorov–Arnold网络(KAN)动态激活机制,显著提升设备RUL预测精度,在多个公开数据集上平均误差降低达35.7%。
解读: 该研究对阳光电源智能运维与预测性维护能力具有重要价值。MSMFormer可迁移应用于iSolarCloud平台,增强组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的早期故障识别与寿命预测能力;尤其适用于风-光-储多源设备在复杂工况下的退化建模。建议在下一代iSolarCloud 3.0中...
基于峰值运行模式匹配的锂离子电池储能系统在线快速频率响应容量估计
Peak Operation Mode-Matching Online Fast Frequency Response Capacity Estimation for Lithium-ion Battery Energy Storage System
Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Jinhao Meng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
快速频率响应容量(FFRC)对于电池储能系统(BESS)的频率支撑性能和安全运行至关重要。传统方法无法匹配电网特定的快速频率响应(FFR)要求,导致评估保守或因估计不准确而产生惩罚。本文提出了一种适用于电池储能系统的峰值运行模式(POM)匹配在线FFRC估计方法。建立了基于弹性电阻的等效电路模型,以解决FFR - POM期间强非线性阻抗行为下的建模不准确问题。然后,开发了一种阻抗构建方法以获得连续的阻抗曲线,在此基础上通过多约束下的迭代搜索实现了在线FFRC估计。实验结果证明了所提方法在各种条件...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,该论文提出的峰值运行模式匹配的快速频率响应容量(FFRC)在线估算方法具有重要的工程应用价值。当前,我司储能系统在参与电网调频服务时,面临着响应能力评估不精确导致的两难困境:保守估计会降低系统经济性,而过度乐观则可能引发考核惩罚甚至安全风险。 该技术的核心创新在于针...
LLC谐振变换器的先进建模方法:从多谐波分析到小信号模型
Advanced Modeling Approach for LLC Resonant Converters: From Multiharmonic Analysis to Small Signal Model
Fabio Corti · Vittorio Bertolini · Alberto Reatti · Antonio Faba 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种基于扩展描述函数的创新方法,用于对直流 - 直流 LLC 谐振功率转换器进行精确建模。与文献中大多数基于基波近似开发的模型不同,所提出的模型能够恰当地考虑高次谐波的影响,即使在远离谐振的工作条件下也能提供准确的结果。由于转换器的非线性特性,无法直接使用叠加原理来考虑高次谐波。因此,纳入高次谐波是一个具有挑战性的问题。为此,本文介绍了在经典扩展描述函数(EDF)方法(该方法通常仅考虑基波)中纳入多个谐波的过程。EDF 方法还可用于推导转换器的小信号模型,这对设计转换器的控制电路非常有...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于LLC谐振变换器高级建模方法的研究具有重要的工程应用价值。LLC谐振拓扑是我司光伏逆变器DC-DC环节和储能变流器中广泛采用的核心技术,其高效率、高功率密度特性与公司产品的轻量化、高效化战略高度契合。 该论文提出的多谐波建模方法突破了传统基波近似模型的局限性,这对...
建筑中电池储能系统的能量管理与控制:实验验证与盈利性评估
Energy Management and Control of Battery Storage Systems in Buildings: Experimental Validation and Profitability Assessment
Lysandros Tziovani · Lenos Hadjidemetriou · Stelios Timotheou · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
电池储能系统(BESS)可集成到建筑物中,以在可变电价方案下降低电费成本。然而,电池老化以及电池 - 逆变器组合系统的非线性效率给电池储能系统的优化管理带来了重大挑战。本研究针对建筑物中的电池储能系统,考虑电池老化和近似的逆变器 - 电池功率损耗模型,开发了一种能量管理优化方案。所提出的方案被构建为一个线性规划问题,可在长期时间范围内快速且可靠地求解,使其可用于运行和规划策略。利用该优化方案,提出了一种模型预测控制(MPC)方法,以解决因使用近似功率损耗模型而产生的建模误差问题。此外,利用该优化...
解读: 该建筑储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的优化控制策略可直接应用于C&I工商业储能场景,通过精准的峰谷套利算法和电池寿命管理模型,提升iSolarCloud云平台的智能调度能力。文章验证的电池老化与经济性平衡方法,可优化阳光电源ESS集成方...
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