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激励能源市场中的社区自消费:基于合作博弈论的稳定联盟形成
Incentivising community self-consumption in energy markets: Stable coalition formation using cooperative game theory
Khaled Abedrabboh · Luluwah Al-Fagih · Elena Parilin · Artem Sedakov · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399
摘要 本文研究了本地能源社区中产消者与消费者之间的联盟稳定性问题。通过运用合作博弈论,我们构建了联盟通过共享分布式能源资源(DERs)并优化电池储能系统(BESS)运行调度来最小化集体不适效用的模型。在联盟成员间的不适效用分配方面,采用了分配集重心值(CIS-value),以确保分配的公平性与计算上的可行性。分析重点在于联盟结构的稳定性,考虑了所有可能参与者的偏离行为。本文引入了一种阻断机制,即若某一成员因偏离而境况变差,则联盟可阻止该偏离行为。通过一个包含十名参与者的案例研究发现,稳定的联盟在...
解读: 该研究基于合作博弈论的联盟稳定性机制,为阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统在社区能源管理中的应用提供理论支撑。通过优化BESS运行调度实现成本、碳排放和峰值负荷多目标协同,可直接应用于iSolarCloud平台的社区级能源管理算法开发。CIS-value公平分配机制可嵌入储能系...
基于时变网络的电池储能系统隐私保护分布式能量管理
Privacy-Preserving Distributed Energy Management for Battery Energy Storage Systems Over Time-Varying Networks
Wei Chen · Zidong Wang · Jimmy Chih-Hsien Peng · Guo-Ping Liu · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年12月
本文探讨了电池储能系统(BESS)的隐私保护能量管理问题。针对时变网络,提出了一种自主隐私保护分布式优化(APPDO)方案,旨在调节本地电池储能系统的功率输出,在电池容量约束下以最低经济成本满足总负载需求,同时避免隐私泄露。为此,将梯度下降算法与无领导者和领导者 - 跟随者一致性方案相结合,提出了一种线性收敛的分布式算法。该算法适用于电池储能系统的孤岛和并网两种模式。此外,通过向相邻节点间交换的数据中注入精心设计的扰动序列,构建了一种新颖的隐私保护方法,使其能够有效抵御恶意窃听者。进一步地,建立...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项隐私保护分布式能量管理技术具有重要的战略价值。当前我们的储能解决方案在工商业园区、虚拟电厂等多站点协同场景中,面临着数据安全与优化效率的双重挑战。该论文提出的APPDO算法通过梯度下降与共识机制的结合,能够在不泄露各储能站点敏感信息(如容量、负荷、成本参数)的前提...
基于不同调度场景和电网强度下VSG储能系统优化配置以提升跟网型变流器稳定性
Optimal VSG BESS Sizing for Improving Grid-Following Converter Stability Under Various Dispatch Scenarios and Grid Strengths
Yunda Xu · Ruifeng Yan · Tapan Kumar Saha · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
随着可再生能源渗透率提高,基于逆变器的电源在弱电网下的稳定性问题日益突出,尤其跟网型变流器易失稳。虚拟同步发电机(VSG)电池储能系统被证明可改善此类稳定性,但其最优容量配置尚不明确。现有研究多依赖小信号或阻抗模型,仅适用于单一运行点,难以涵盖多种调度场景与电网强度变化。本文提出一种可视化系统稳定运行区域的新方法,揭示不同有功功率与电网阻抗下的稳定边界,并提出计及多工况变化的VSG容量优化配置策略,在确保稳定的同时最小化储能容量。通过PSCAD仿真验证了该策略在广泛运行条件下的有效性与可靠性。
解读: 该VSG储能优化配置技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的可视化稳定运行区域方法可直接应用于ST储能系统的容量规划工具,帮助客户在弱电网场景下精准确定VSG储能配置,避免过度投资。针对多调度场景和电网强度变化的优化策略,可集成到iSolarCl...
优化可再生能源集成:使用混合FA-PSO的独立微电网先进建模、控制和设计
Optimized Renewable Energy Integration: Advanced Modeling, Control, and Design of a Standalone Microgrid Using Hybrid FA-PSO
Shiva Talebi · Hamed H. Aly · IEEE Access · 2025年4月
化石燃料环境影响加剧和资源有限性加速可再生能源增长。本研究应对风光潮汐等可再生能源并入电力系统的挑战,聚焦使用电池储能系统BESS平衡供需的混合可再生微电网设计和优化,同时考虑电池退化问题。电池退化是优化框架中的关键约束。提出结合萤火虫算法和粒子群优化FA-PSO的混合优化技术以提高系统可靠性即负荷缺失概率LPSP和最小化系统净现值成本NPC。结果和统计分析显示所提混合方法优于文献中常用的遗传算法GA、粒子群优化PSO、蚁群优化ACO和萤火虫算法FA。本研究通过将潮汐能整合到可再生能源管理并强调...
解读: 该混合微电网优化技术对阳光电源微电网和光储系统设计有重要参考价值。阳光PowerTitan储能系统在微电网中需要考虑电池退化和容量优化。FA-PSO混合优化算法可应用于阳光iSolarCloud平台的微电网规划工具。LPSP可靠性指标与阳光微电网供电保证率要求一致。潮汐能等多能互补的思路可启发阳光拓...
一种用于稳定含恒功率负载的三相四线三电平光伏-储能微电网运行的新型虚拟阻抗补偿算法
Novel Virtual Impedance Compensation Algorithm for Operation Stabilization of 3P4L3L PV-BES Microgrids With Constant Power Loads
Yi Zhu · Huiqing Wen · Yong Yang · Caifeng Wen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种包含光伏阵列、电池储能系统和恒功率负载的混合微电网系统,采用三相四线三电平拓扑作为主功率接口。随着恒功率负载渗透率的提高,系统运行稳定性面临严峻挑战。为此,本文提出虚拟阻抗补偿方法以抑制由恒功率负载引发的不稳定与振荡问题。首先建立主功率接口(特别是三相四线三电平变换器与恒功率负载)的小信号模型,并基于奈奎斯特判据分析级联系统的稳定性。随后提出两种补偿策略,并通过稳定性裕度对比其性能。实验结果验证了所提方法的有效性,表明虚拟阻抗补偿可有效提升高比例恒功率负载下微电网的稳定性。
解读: 该虚拟阻抗补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中针对三相四线三电平拓扑的恒功率负载稳定性问题,与阳光电源三电平储能变流器架构高度契合。在光储微电网场景中,充电桩、数据中心等恒功率负载占比提升会引发负阻抗失稳,该补偿算法可集成至ST储能系统的控制策...
MMC-SESS中ESS接口变换器的二次谐波注入策略以减小电容尺寸
Second-Harmonic Injection Strategy for ESS Interface Converter to Reduce Capacitor Size in MMC-SESS
Sang-Jung Lee · Su-Han Pyo · Dae-Wook Kang · Dongsul Shin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
集成超级电容SC储能系统的模块化多电平变换器MMC-SESS因高功率密度、快速充放电能力和长寿命而受到广泛关注。在电池储能系统BESS中,缓解二次谐波电流SHC对保持电池寿命至关重要。然而由于SC寿命几乎不受SHC影响,子模块SM电容的二次谐波电压SHV降低比缓解SHC更可取。该方法可减小SM电容尺寸并提高系统功率密度。提出一种ESS接口变换器的二次谐波注入策略,专门旨在降低SM电容的SHV同时保持SC侧SHC幅值。分析了ESS接口变换器各工作点的SHV和SHC特性。基于该分析验证所提策略可在保...
解读: 该MMC-SESS二次谐波注入策略研究对阳光电源储能系统优化有重要参考价值。减小SM电容40%同时保持性能的技术成果与阳光PowerTitan储能系统的高功率密度和成本优化目标高度契合。超级电容SC对SHC不敏感特性的利用可应用于阳光ST系列储能变流器的混合储能方案设计,在快速功率响应场景中发挥SC...
面向智能电池组的多功能控制算法
A Multifunctional Control Algorithm for Smart Battery Packs
Erich F. Rosa · Erick M. S. Brito · Marcelo M. Stopa · Heverton A. Pereira 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14
本文提出一种面向智能电池组的多功能控制算法,集成脉冲电流延长寿命、基于占空比的SOC均衡、故障电池选择性旁路及安全降压模式四大功能,采用半桥智能电池模块与主-本地数字控制架构,在仿真、c-HIL及三模块原型中验证了其有效性与可扩展性。
解读: 该算法高度契合阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的智能化升级需求,尤其在主动均衡、故障容错和寿命延展方面可直接增强其BMS与PCS协同控制能力。建议将该脉冲电流策略与SOC均衡机制融入PowerTitan下一代固件,并在iSolarCloud平台中拓展智能电池健康状态(SOH)预测...
考虑时空负荷调节的可持续互联网数据中心灵活储能系统与可再生能源规划
Flexible Energy Storage System and Renewable Energy Planning for Sustainable Internet Data Center Considering Temporal and Spatial Load Regulation
Tong Wan · Jing Qiu · Yuechuan Tao · Shuying Lai 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
鉴于人们对环境问题的担忧与日俱增,可持续发展理念已深入人心。随着互联网数据中心(IDC)的计算负载持续增加,它们已成为电力行业的一种新型用电负荷。然而,如果数据中心依靠主要由化石燃料供电的电网运行,尤其是当能源来自热力发电机时,它们会间接导致碳排放。本文提出了一种将电池储能系统(BESS)与可再生能源规划相结合的方法,重点进行时空负荷调整,以减少数据中心的碳排放,推动其实现绿色计算。我们引入了碳强度演变公式和改进的碳排放流(CEF)方法,以衡量和监测数据中心的间接碳排放。为应对可再生能源接入所固...
解读: 该研究的时空负荷调节与储能-可再生能源协同规划技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。数据中心场景的灵活储能配置方法可直接应用于ST系列储能变流器的容量优化设计,通过时间维度的削峰填谷和空间维度的多站点协同调度,提升储能系统经济性。该研究提出的可...
配备SAPF与基于SOSF-SOFLL同步的主动孤岛检测功能的构网型电力电子变换器
Grid Forming Power Converter Equipped With SAPF and Active Islanding Detection Capabilities Employing SOSF-SOFLL Based Synchronization
Alok Kumar Dubey · Amritesh Kumar · Jyoti Prakash Mishra · Chandrashekhar N R · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要:传统的主动式孤岛检测(AID)技术大多是针对电压源型变流器在并网跟踪模式下的运行进行讨论的。但很少有关于功率变流器在并网形成模式下为重新同步目的做好准备的主动式孤岛检测方法的讨论。此外,在非线性负载下实施该技术更具挑战性,因为需要设计合适的滤波器,以便在主动式孤岛检测技术中有效区分谐波和有意注入的信号。在本研究中,推导了一种控制策略,利用连接电池储能系统(BESS)的柔性功率变流器(FPC),实现并联有源电力滤波器(SAPF)在并网模式下的运行以及在并网形成模式下的主动式孤岛检测。为了便于...
解读: 从阳光电源的业务布局来看,这项基于SOSF-SOFLL同步技术的构网型变流器研究具有显著的战略价值。该技术将有源电力滤波器(SAPF)、主动孤岛检测(AID)与电池储能系统深度集成,直击当前光储系统面临的核心技术痛点。 在产品应用层面,该技术与阳光电源的储能变流器产品线高度契合。构网型控制模式能够...
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...
瑞典日前电力与频率抑制备用市场中电池收益叠加的盈利基准与退化分析
Profit benchmarking and degradation analysis for revenue stacking of batteries in Sweden’s day-ahead electricity and frequency containment reserve markets
Nima Mirzaei Alavij · Rahmat Khezri · Mohammadreza Mazi · David Steen 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381
摘要 本文提出了一种新颖的混合整数线性规划(MILP)模型,用于在瑞典日前(DA)电力市场和频率抑制备用(FCR)市场中实现电池储能系统(BESS)的收益叠加。该模型详细考虑了日历老化与循环老化导致的电池退化以及市场的技术要求,旨在最大化电池所有者参与日前市场及三种FCR市场——正常运行下的FCR(FCR-N)和扰动情况下的FCR(FCR-D)上、下调频服务——所带来的潜在利润。为提供全面的结果,本文基于一分钟分辨率的真实数据,对2022全年进行了连续的日度优化计算。模拟了五种不同的运行模式,包...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的多市场收益优化具有重要参考价值。通过MILP模型实现日前电力市场与FCR调频市场的收益叠加,年收益可达单一市场的22倍,且电池年衰减仅1.7%。建议将该优化算法集成至iSolarCloud平台,结合GFM控制技术提升调频响应能力,并在电池...
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...
意大利全境基于光伏并网制氢厂的氢气平准化成本最新研究视角
An up-to-date perspective of levelized cost of hydrogen for PV-based grid-connected power-to-hydrogen plants across all Italy
A.Ademoll · M.Calabres · Carlo Carcasci · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 绿色氢能在能源部门脱碳方面具有巨大潜力,但高昂的生产成本仍是主要障碍。本研究对基于光伏的并网制氢厂进行了全面的技术-经济-金融-环境分析,目标是满足意大利全境具有持续氢气需求的难减排行业。利用真实小时级数据,采用自主开发的基于规则的多能系统模拟器(MESS),并结合遗传算法进行电站最优规模设计。研究旨在最小化氢气平准化成本(LCOH),同时满足绿色氢气激励政策的监管框架要求。关键结果表明,在供给侧灵活性方面,氢气储存比电池储能更具优势;最优光伏与电解槽容量比在意大利南部为1.8,在北部为2...
解读: 该研究对阳光电源光储制氢系统集成具有重要参考价值。研究表明光伏-电解槽最优配比为1.8-2.1,氢储能优于电池储能,这为SG系列逆变器与电解槽协同优化提供依据。研究中的多能源系统仿真器(MESS)与遗传算法优化思路,可融入iSolarCloud平台,实现光储氢一体化智能调度。时序关联性分析显示严格时...
面向主动配电网安全运行的人在环路强化学习伏/无功控制方法
Human-in-the-Loop Reinforcement Learning Method for Volt/Var Control in Active Distribution Network With Safe Operation Mechanism
Yuechuan Tao · Zhao Yang Dong · Jing Qiu · Shuying Lai 等8人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月 · Vol.17
本文提出一种人在环路深度强化学习(HITL-DRL)框架,结合人类专家经验与Security-Clipped PPO算法,提升主动配电网中光伏与储能系统的电压/无功快速协同调控能力,显著降低电压越限率(73.4%),增强鲁棒性与可解释性。
解读: 该研究高度契合阳光电源在光储协同智能调控领域的战略布局。其HITL-DRL框架可直接赋能ST系列PCS、PowerTitan及iSolarCloud平台的Volt/Var自适应调节功能,提升组串式逆变器在弱电网下的动态无功响应精度与安全性;建议将SC-PPO算法嵌入iSolarCloud边缘控制器,...
基于安全运行机制的主动配电网人机协同强化学习电压/无功控制方法
Human-in-the-loop Reinforcement Learning Method for Volt/Var Control in Active Distribution Network with Safe Operation Mechanism
Yuechuan Tao · Zhao Yang Dong · Jing Qiu · Shuying Lai 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
针对分布式能源接入带来的主动配电网运行复杂性,传统调压方法难以应对。本文提出一种融合人类经验的人机协同深度强化学习(HITL-DRL)框架,并引入安全约束裁剪的近端策略优化(SC-PPO)算法以保障学习过程的安全性。通过人类示范、反馈与对抗设置三种干预策略,提升学习效率与可解释性。仿真表明,该方法在IEEE 33节点系统中相较传统DRL算法具有更快的收敛速度与更强的鲁棒性,电压越限率降低73.4%,决策时间小于1毫秒,接近最优解性能,具备实时应用潜力。
解读: 该人机协同强化学习电压/无功控制技术对阳光电源配电网侧储能系统具有重要应用价值。SC-PPO算法的安全约束机制可直接应用于PowerTitan储能系统的电压调节策略,保障分布式光伏并网场景下的安全运行。毫秒级决策响应能力契合ST系列储能变流器的实时控制需求,73.4%的电压越限率降低可显著提升含高比...
离网能源项目经济分析:FINPLAN模型方法
Economic Analysis of Off-Grid Energy Projects: A FINPLAN Model Approach
Benneth C. Oyinna · Kenneth E. Okedu · Gauri Kalnoor · Leo Raju 等6人 · IEEE Access · 2025年4月
离网能源项目特别是太阳能微电网在偏远地区电气化中发挥关键作用。本文使用FINPLAN模型对20.46kWp太阳能微电网项目进行经济评估,FINPLAN是能源项目财务评估中使用的财务规划工具。研究旨在分析离网光伏解决方案的财务可行性、风险和经济效益。评估净现值NPV、内部收益率IRR、盈亏平衡点BEP和债务偿还覆盖率DSCR等关键指标以确定项目可行性和可持续性。FINPLAN模型方法允许在能源需求、资本支出、运营成本和补贴框架各种场景下进行详细现金流分析和风险评估。20.46kWp光伏-电池储能系...
解读: 该离网光储项目经济分析方法对阳光电源海外微电网和离网储能项目评估有重要参考价值。阳光PowerStack储能系统在非洲等地区的离网应用需要全面财务可行性分析。FINPLAN模型的NPV、IRR等指标体系与阳光项目投资决策流程一致。现金流分析和风险评估方法可应用于阳光微电网项目的财务建模。该研究验证的...
基于叠加收益模型
含能源社区)的并网电池最优容量配置与控制
Tudor Octavian Pocolaab · Valentin Robuac · Jip Rietveld · Sonam Norbu 等8人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397
近年来,间歇性可再生能源发电快速增长,亟需新型电池储能系统(BESS)解决方案。一个新趋势是大型并网电池的兴起,这类电池可通过叠加收益模型进行调控,以提供多种储能和灵活性服务。另一个新兴发展方向是可再生能源社区(REC),其中产消者投资建设自身的可再生能源发电设施,但也需要电池储能来提升灵活性。本文研究了能源社区通过“电池即服务”(BaaS)模式向电池运营商租赁电池容量的情景。我们提出一种方法,用于确定可租赁电池容量的规模与定价,使其在参与电力市场的过程中为社区和电池运营商均带来经济效益。我们分...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的电池即服务(BaaS)模式与多重收益堆叠策略,可指导我们优化储能系统容量配置算法。其线性优化控制方法和正则化函数可集成到iSolarCloud平台,提升能源社区场景下的储能调度效率。特别是针对动态电价和风电波动的...
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