Mallika Kothar · Luyao Yuan · Preeti Nain · Annick Ancti · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 光伏组件的设计使用寿命通常为25至30年，然而由于天气损害或效率下降导致的提前更换可能缩短其实际运行周期。本研究评估了在加州提前更换的住宅太阳能系统在其退役前是否已产生足够的电力，以抵消其制造过程中所消耗的经济成本、碳排放和能源投入。研究从2019年加州净电量计量数据库中收集了2003年至2019年间安装的住宅光伏系统的设计信息，包括倾角、方位角、组件型号及技术参数。利用组件规格书，结合系统顾问模型（System Advisor Model）估算各系统在其运行寿命期间累计产生的电量。进一步...

解读: 该研究揭示加州户用光伏系统碳回收期2.1年、能量回收期1.7年,但经济回收期远超预期,仅58%系统成本被回收即提前退役。对阳光电源户用SG系列逆变器及iSolarCloud平台具重要启示:需通过MPPT优化技术延长组件高效运行期,利用预测性运维识别效率衰减趋势,结合ST储能系统提升自发自用比例加速经...

Yanda Huo · Jiahui Yang · Jiahui Qu · Chao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

随着储能系统（ESS）的发展，在新型电力系统中集成混合储能系统（HESS）有助于缓解可再生能源（RES）高渗透率带来的不确定性和灵活性不足问题。然而，混合储能系统的多时间尺度耦合特性给传统规划方法的建模过程带来了挑战。为提高规划模型的适用性，本文提出一种运行与规划阶段解耦的轻量级数据驱动规划方法。首先，基于生产模拟对混合储能系统在新型电力系统中的需求函数进行量化。其次，建立图形化模型来描述混合储能系统的多时间尺度特性。然后，考虑投资成本，提出一种轻量级数据驱动规划模型，对包括能量型储能系统和功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的轻量化数据驱动混合储能系统规划方法具有重要的战略价值。该方法通过解耦运行与规划阶段，有效解决了多时间尺度耦合特性带来的建模难题，这与我们在储能系统集成方面的技术痛点高度契合。 论文核心价值在于将能量型储能与功率型储能进行协同优化配置。对于阳光电源而言，这意味...

Weichao Dong · Hexu Sun · Zheng Li · Huifang Yang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 氢能可有效缓解能源短缺并减少环境污染。本文首次设计了一个完整的风能与光伏（PV）互补制氢系统，包括高效的发电系统模型、精确的预测模型、优良的优化调度策略以及高效的催化剂。该离网型互补发电系统在直流母线上实现。提出了一种混合预测模型，结合长短期记忆网络（LSTM）、分位数回归（QR）和正则藤copula方法。LSTM与QR相结合可获得边缘概率密度函数（PDF）。利用正则藤copula建立风能与光伏能源之间的相关性，并将边缘PDF与其相关性结构结合，实现对风能和光伏出力的联合预测。提出一种基于...

解读: 该风光制氢系统对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。文中直流母线离网架构可结合我司1500V系统和三电平拓扑技术,提升功率转换效率。LSTM-DRL多目标优化调度策略可集成至iSolarCloud平台,实现风光出力预测与氢储能协同控制。研究的3.1美元/kg制氢成本为Powe...

Yueru Wanga · Yunpeng Liua · Le Lia · Haoyi Lib 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297

摘要 粉尘沉积会显著降低光伏（PV）组件的发电效率，因此开发一种高效的除尘方法至关重要。为此，本研究提出了一种纵向气流辅助双电极静电吸附（ESA）除尘方法。首先对该方法的作用机理进行了研究，并在此基础上搭建了实验平台。透明导电薄膜通过四种主要机制释放自由电子，使粉尘颗粒带电：接触带电、水分子电离、场致电子发射和二次电子发射。此外，随着电场强度的增加，除尘率（ω）先缓慢上升，随后迅速升高，最终趋于稳定；ω随气流速度和除尘时间的增加而提高。同时，采用COMSOL Multiphysics软件对所提方...

解读: 该纵向气流辅助双电极静电吸附除尘技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究表明在4kV/cm电场强度、1m/s风速条件下,2秒内除尘率达91.14%,发电效率提升47.45%,为光伏电站智能化运维提供了低成本解决方案。该技术可集成到阳光电源MPPT优化...

Thomas Tsovilis · Konstantinos M. Gektidis · Niki I. Gkonou · Ioannis Kaissas 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

本文研究了伽马辐射对浪涌保护元件在0.3–2.0 kA高脉冲电流下瞬态性能的影响，采用6 kV/3 kA组合波发生器产生测试波形。首次通过分析火花间隙、金属氧化物压敏电阻和瞬态电压抑制二极管在暴露于钴-60源前后及过程中的残压变化，验证其对伽马辐射的免疫能力；辐射时间超过4分钟，剂量率达450 mGy/min。研究结果为制定国际浪涌保护测试标准提供了方法依据，并推动了在航空、航天、核能及国防等领域高辐射环境中浪涌保护方案的应用。

解读: 该伽马辐射抗性研究对阳光电源储能及光伏系统的浪涌保护设计具有重要参考价值。研究中的MOV压敏电阻和TVS二极管是ST储能变流器、SG光伏逆变器直流侧防雷电路的核心器件，其辐射免疫特性验证可指导阳光电源在核电配套储能、高海拔强辐射光伏电站等特殊场景的SPD选型。特别是PowerTitan大型储能系统部...

Aobo Guan · Suyang Zhou · Wei Gu · Zhi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

为保障风电-氢能系统外送功率稳定，需应对碱性电解槽（AWE）调度周期长与风电短期波动不匹配的挑战。本文提出一种分钟级AWE优化运行策略，综合考虑其稳态电化学特性及温度、氢氧比的三阶动态模型，构建了以每分钟调节碱液流量、冷却流量和压力等细粒度变量实现电解功率快速跟踪风电波动的优化框架。通过改进模型预测控制（MPC）方法，结合模型简化与优化-仿真迭代流程，在保证计算效率的同时确保运行可行性。算例表明，该策略使AWE负荷范围扩展13.8%，弃风率降低15.06%，并兼顾系统效率、稳定性与安全性。

解读: 该研究的分钟级AWE优化运行策略对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其动态模型与MPC控制方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率调节算法优化，特别是在风电配套储能场景中。通过引入类似的多变量优化框架，可提升PowerTitan系统在大规模风电消纳中的调节性能，扩大储能系统的实际负荷范围。该技术还...

Naizhe Diao · Xiaoqing Zhang · Yingwei Zhang · Xiaoqiang Guo 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文针对电压源逆变器（VSI）提出了一种基于水平自适应周期校正（HaPC）的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）开路（OC）故障诊断方法，该方法能够在频率变化条件下实现任意 IGBT 开路故障的诊断与定位。首先，提出了水平自适应周期提取（HaPE）方法，用于在频率变化时准确获取电流信号的周期。HaPE 将信号从时域转换到相位域，以间接获取电流信号的周期，同时使每个周期内的采样点数相同。其次，提出了基于虚拟时域周期校正（VTDPC）的多维特征提取方法，该方法能够实现不同周期特征的一致性，从而大幅减少训练...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于水平自适应周期校正的IGBT开路故障诊断技术具有重要的工程应用价值。作为核心功率器件，IGBT的可靠性直接影响光伏逆变器和储能变流器的系统稳定性，而开路故障是最常见的失效模式之一。 该技术的核心创新在于解决了变频工况下的故障诊断难题。传统方法在电网频率波动或MPP...

Jiayang Yang · Xu Chen · Chunhui Zhao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

在电池储能系统（BESS）中，多个锂离子电池（LIB）单体被集成为LIB模块以实现可扩展的管理。通常认为同一模块内的LIB单体应表现出作为集成体的一致性行为。为了实现对LIB单体的可靠监测，如何在捕捉各单体整体工作状态的同时保持对其间一致性关系的感知，是一项极具挑战性的任务。此外，由于充电、放电及其他运行行为引起的LIB单体非平稳特性，进一步增加了异常检测的难度。在本研究中，我们提出了一种条件驱动的集成平衡表示学习与异常检测方法，以应对上述挑战，并首次将集成分析的概念引入到LIB异常检测领域。具...

解读: 该电池组一致性异常检测技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的集成平衡表征学习方法可集成至BMS系统,通过双层健康特征学习实时监测电芯状态差异,结合条件驱动模式划分应对充放电非平稳特性。该技术可增强iSolarCloud平台预测性维护能力,提升储能系统安...

Preenu Paul · Babita R. Jose · Shahana T. K · Chikku Abraham 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文介绍了一种基于太阳能光伏（PV）的两级并网微型逆变器的设计、建模与控制。所提出的系统由一个隔离型高增益直流 - 直流（DC - DC）变换器和一个单相并网逆变器组成。高增益变换器采用准开关升压、开关电容（qSB - SC）拓扑结构和推挽电路实现。该变换器中的高频变压器提高了增益。此外，它还在第一级光伏电路和电网连接之间提供了电气隔离，解决了安全问题。DC - DC 变换器的控制通过实现最大功率点跟踪（MPPT）算法与单周期控制（OCC）相结合的方式来实现。第二级采用带有 LCL 滤波器的 H...

解读: 该推挽式微型逆变器技术对阳光电源SG系列组件级逆变器产品具有重要参考价值。推挽拓扑的高升压比特性可优化低压光伏组件的直流侧设计，减少MPPT级数，降低系统成本；其固有的电气隔离特性符合分布式光伏安全标准要求。双闭环控制策略与阳光电源现有GFL跟网控制技术兼容，可直接移植到微型逆变器产品线。该拓扑的低...

Ravi Varma Chavali · Anubrata Dey · Biswarup Das · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

针对并网逆变器，提出了一种基于电流空间矢量目标轨迹的恒开关频率滞环电流控制（HCC）技术（HCC - TTCSV）。所提出的HCC - TTCSV技术产生的逆变器线电压谐波频谱，可确保与电压控制的传统七段式空间矢量调制（SVM）技术的谐波频谱具有相似特性。所提出的电流控制器是一种新颖的控制器（即同类中的首创），它允许在静止abc坐标系中用在线计算的电流边界来检查相电流。该控制器不遵循电流误差边界，而是进行相电流边界检查。然而，每个七段式开关周期内的相电流边界值，是通过利用一些三角关系观察电流矢量...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的恒定开关频率滞环电流控制技术（HCC-TTCSV）对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有重要的应用价值。该技术创新性地在静止abc坐标系下实现相电流边界检测，相比传统滞环控制方法，能够在保持快速动态响应的同时实现恒定开关频率运行，这直接解决了传统滞环控制开关频...

Guifeng Wang · Yunhui Jiang · Zhan Liu · Yiming Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月

为解决传统九开关变换器统一电能质量调节器（NSC - UPQC）间接控制中存在的诸如谐波检测和锁相环（PLL）导致的响应延迟、坐标变换引起的系统耦合以及比例 - 积分（PI）控制器参数整定困难等问题，本文针对NSC - UPQC提出了一种基于分时协同控制（TSCC）的预测直接控制策略。该策略结合了NSC拓扑工作原理，引入了协同控制理念。首先，基于对NSC - UPQC系统结构和运行原理的分析，结合直接控制和有限集模型预测控制原理，在αβ坐标系下建立了UPQC预测直接控制系统的数学模型。此外，采用...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于九开关变换器统一电能质量调节器（NSC-UPQC）的预测直接控制技术具有重要的战略价值。该技术针对传统间接控制方法存在的响应延迟、系统耦合及参数整定困难等问题，提出了时分协同控制的创新方案，这与我司在光伏逆变器和储能系统领域追求高效率、高可靠性的技术路线高度契合。 ...

Ruixu Liu · Zhen Wang · Yuqiang Wang · Yu Shan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月

构网型（GFM）电池储能系统（BESS）有助于提升风电系统的动态性能与鲁棒性，但其有功与无功功率间的固有耦合效应会降低系统可控性，影响功率精确调节。本文系统研究了风场中GFM-BESS的功率耦合问题，提出基于反馈线性化的功率解耦控制策略。首先建立暂态功率响应模型以刻画耦合特性，进而设计新型解耦控制方法调节GFM电压矢量参考值。随后构建系统小信号模型，从频域角度分析解耦动态特性并验证所提策略的有效性。最后通过MATLAB/Simulink及硬件在环时域仿真验证了该方案的可行性与优越性。

解读: 该功率解耦控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究针对构网型GFM控制中有功-无功耦合导致的功率调节精度下降问题，提出基于反馈线性化的解耦策略，可直接应用于阳光电源风储混合系统中的GFM储能变流器。该技术能提升ST储能系统在弱电网及风电场景下的功率...

Linlin Yan · Jijian Liana · Ye Yaoc · Chao Maab 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 全球漂浮式光伏（FPV）产业正经历加速扩张，这给水环境影响的定量评估以及用于数值模拟的预测性计算框架的发展带来了关键挑战。本研究通过建立FPV组件的热交换机制模型，并实现与开源水动力及水温软件的时空耦合模拟，填补了上述研究空白。基于模型的适用性，本文分析了组件温度、输出功率和水温对关键参数的敏感性。随后，以南水北调中线工程张河节制闸南段为案例开展研究，预测了部署FPV后组件的输出功率、组件温度以及水体温度的变化情况。FPV组件的最佳倾角随时间变化，使得年发电量最大的最优倾角确定为26°。F...

解读: 该研究对阳光电源浮式光伏系统具有重要价值。热交换机制模型可优化SG系列逆变器的温度管理策略,通过精准预测组件温度提升MPPT效率。水温耦合模型为iSolarCloud平台提供环境影响评估功能,支持漂浮电站智能运维。研究显示最优倾角26°可实现年发电量最大化,为PowerTitan储能系统在水上光伏场...

Shuxin Zhang · Zhitao Liu · Yan Xu · Hongye Su · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月

锂离子电池健康状态估计是电池管理系统的关键环节，现有方法主要基于机理模型或数据驱动方法。本文提出一种融合机理知识与数据驱动的物理信息混合多任务学习框架，可在电池早期寿命阶段实现全生命周期老化状态估计。通过引入混合老化模式特征，融合电极级健康状态与数据驱动信息，构建电化学机理指导的多任务生成模型，用于估计固相颗粒与电解质中的Li⁺浓度动态。采用电极级状态约束训练策略，确保模型符合因果性。在三个电池数据集上验证了从电化学到单体层面的老化状态估计性能。相比传统方法，所提方法在估计精度与实时性方面均表现...

解读: 该物理信息混合多任务学习技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的BMS中，可实现电池早期寿命阶段的全生命周期老化预测，显著提升电池健康状态估计精度。通过融合电化学机理模型与数据驱动方法，能在iSolarCloud云平台实现电极级健康状态监测与...

Ji-Wang Luo · Kentaro Yaji · Li Chen · Wen-Quan Tao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本文提出了一种数据驱动的多保真度拓扑设计（MFTD）方法，用于相变热能储存管中翅片结构的设计。高保真度模拟采用焓法精确求解实际的固-液相变过程，而低保真度拓扑优化（TO）则仅考虑达西流动下的自然对流。上述MFTD方法被集成于进化算法框架中，并引入变分自编码器以生成新的后代个体。针对不同格拉晓夫数（Gr）下加速熔化与凝固过程的翅片结构进行了设计。研究发现，当翅片体积分数较低时，由于对流作用强烈，熔化设计呈现出显著的非均质性，而凝固设计则几乎呈各向同性。随着翅片体积分数的增加，翅片首先变长，随...

解读: 该数据驱动多保真度拓扑优化技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan等液冷储能产品,翅片结构优化可显著提升相变材料充放热效率,融化时间缩短27%、凝固时间缩短9%,直接改善ST系列PCS的热管理性能。该方法结合变分自编码器的演化算法框架,可应用于储能柜散热结构设计优化,提升功率...

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...

Zhang Wei · Zhan Weiming · Mubariz Garayev · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

智能钙钛矿太阳能电池为工程师提供了一种高效、低成本且灵活的可再生能源解决方案。其可调谐的性能、易于制造的特点以及集成于多种表面的潜力，使其成为可持续发电的理想选择，推动了清洁能源技术和节能设计领域的创新。这种综合性的方法确保智能钙钛矿太阳能电池能够更有效地抵御外部机械激励，并随时间保持其结构完整性。针对上述问题，本文采用数据驱动的解决方案，提出一种智能控制器，用于降低配备功能梯度石墨烯折纸增强型拉胀超材料（FG-GOEAM）层的智能钙钛矿太阳能系统中的瞬态振动，该层位于金属位置以及传感器和致动器...

解读: 该智能钮石太阳能电池振动控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要参考价值。研究中的压电传感-执行器反馈控制算法可启发iSolarCloud平台的预测性维护功能升级,通过实时监测光伏组件机械应力状态,优化MPPT算法在振动工况下的稳定性。功能梯度超材料层的能量吸收机制可应用于Powe...

Hongchun Shu · Yefu He · Guangxue Wang · Hanxin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

针对水轮机水锤效应及调速器PID参数设置不当可能导致水电机组对系统产生负阻尼、影响频率稳定的问题，提出一种光伏（PV）与混合电池储能系统（HBESS）协同补偿控制方法。建立了水能、光伏和混合储能模型，设计了基于功率输出与频率偏差变化的光伏变负荷减载调频策略，以及结合荷电状态、频率变化率和频率偏差的HBESS控制策略，其中超级电容器采用虚拟惯性控制，铅碳电池采用下垂控制。进一步提出基于鲸鱼优化算法（WOA）优化的模型预测控制（MPC-WOA）策略，快速整定水电机组最优PID参数，协调控制混合储能响...

解读: 该研究的光伏-混合储能协同调频技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文中提出的超级电容虚拟惯性控制与铅碳电池下垂控制相结合的HBESS策略，可直接应用于ST系列储能变流器的多时间尺度协调控制算法优化，提升电网一次调频响应速度。MPC-WOA优化策略为阳光电源...

Zhi Ling · Xuan Wang · Hua Tian · Gequn Shu 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 深海水下设备的能量系统是支撑其运行的核心要素，高能量密度、高安全性和稳定性是衡量该系统性能的关键指标。针对目前水下设备缺乏高度适应性二次循环系统的现状，本文构建了一套100 kW级回热再热型超临界CO2循环水下动力系统原型，并首次在模拟深海冷源（<2 °C）与微型反应堆热源（>500 °C）条件下，完成了从待机到发电全过程的性能测试。结果表明，该系统的实际循环热效率达到22.7%，发电功率为97.6 kW，在冷源温度±1 °C波动范围内均可稳定运行，且当海水温度突变时，系统流量波动仅为0....

解读: 该超临界CO2循环技术对阳光电源海上储能及电力电子系统具有重要借鉴价值。其22.7%循环效率和1MW/m³功率密度为海上风电储能系统(PowerTitan海上版)提供热管理优化思路。密闭自回流冷却技术可应用于ST系列PCS和SG大功率逆变器的液冷散热设计,提升功率密度。±1°C温度波动下0.725%...

Sijia Wang · Yin Xu · Xiangyu Wu · Jiaxuan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

近年来，在水电占比较高的电力系统中出现了超低频振荡（ULFO）现象，这严重威胁着系统的稳定性。随着光伏发电站在电网中占比的快速增加，利用光伏发电站的调节能力来抑制超低频振荡是可行的。首先，指出了传统菲利普斯 - 赫夫隆模型在分析超低频振荡时的不适应性。其次，建立了水 - 光一体化系统的频率响应模型，并在此模型的基础上提出了一种用于抑制超低频振荡的光伏附加阻尼控制方法。第三，将该频率响应模型扩展到多水电和多光伏系统，并协同设计多个光伏发电站的附加阻尼控制参数。最后，时域仿真和实验结果验证了所提方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所提出的水光互补系统超低频振荡（ULFO）抑制技术具有重要的战略价值。当前我国西南地区正在大力发展水光互补基地，但高比例水电系统固有的超低频振荡问题已成为制约新能源消纳和电网稳定的关键瓶颈。该研究突破了传统Phillips-Heffron模型的局限性，创新性地提出利用...