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HiGN-ARec:一种用于空间层级光伏功率预测的自适应协调分层图网络
HiGN-ARec: A Hierarchical Graph Network with Adaptive Reconciliation for PV Power Forecasting in Spatial Hierarchy
Yanru Yang · Ping Wang · Shaolong Shu · Feng Lin · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
在具有层级结构的电网中,光伏(PV)功率预测至关重要。本文提出一种端到端深度网络HiGN-ARec,可同时预测各层级的光伏功率。该模型包含基础预测与协调两部分:基础预测部分结合先进的时空模块与跨层级交互模块,充分挖掘层级内与层级间信息;协调部分引入可学习的协调矩阵P和聚合矩阵S,以实现预测结果的动态调整与层级一致性约束。实验基于美国国家可再生能源实验室(NREL)的合成数据验证了方法的有效性,结果表明所提方法优于现有对比方法。
解读: 该分层图网络光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其层级化预测架构可直接应用于分布式光伏电站的多层级功率管理:从单台SG逆变器到汇流箱、再到区域电站的全链条预测。自适应协调机制能确保各层级预测一致性,可优化PowerTitan储能系统的充放...
基于新型三维光-电-热模型的直连式光伏电解系统的氢气生产性能优化
Hydrogen production performance optimization for direct-coupled photovoltaic electrolysis systems based on a novel 3D opto-electro-thermal model
Hao Wang · Weiding Wang · Chuanjie Lin · Yongquan Lai 等10人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 光伏驱动的电解系统是实现大规模可再生能源储存的一种有前景的方法,其中直连式系统在降低系统复杂性和成本方面具有显著优势。然而,由于结构设计和流量控制策略的次优选择,这类系统中的光伏(PV)模块与电解(EC)模块之间可能存在失配问题,从而显著降低氢气生产性能。尽管数值模拟有望解决上述问题,但现有的低维模型通常基于空间均匀性的假设,过于简化,难以充分捕捉此类复杂系统中光学、热学、电学以及气液流动现象之间的 intricate 耦合机制。本研究针对直连式系统提出了一种新型三维光-电-热模型,该模型...
解读: 该3D光电热耦合模型对阳光电源光伏制氢系统开发具有重要价值。研究揭示的PV-EC直连架构优化方法可指导SG系列逆变器与电解设备的功率匹配设计,其宽范围流量控制策略可简化系统控制复杂度。PV/T热集成方案与阳光电源储能系统的热管理技术协同,可提升太阳能制氢效率(STH)。建议将多物理场耦合仿真能力融入...
基于耗散性的积分滑模负荷频率控制——考虑扰动与拒绝服务攻击
Dissipativity-Based Integral-Sliding-Mode Load Frequency Control Considering Disturbances and Denial-of-Service Attacks
Xing-Chen Shangguan · Yuan-Hang Yang · Yong He · Chen-Guang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月 · Vol.41
针对含新能源和负荷扰动、且易受拒绝服务(DoS)网络攻击的多区域电力系统,本文提出一种基于耗散性理论的积分滑模负荷频率控制(DISMLFC)方案,保障输入-状态实用稳定性,降低计算复杂度,并在三区域及IEEE 39节点系统中验证有效性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)及PowerTitan大型储能系统的电网级调频控制具有重要参考价值。其抗DoS攻击与强扰动鲁棒性设计,可增强iSolarCloud平台在弱电网/高渗透率新能源场景下的AGC/AVC协同调度可靠性。建议将DISMLFC思想融入PCS的构网型(GFM)控制策略...
量化光伏双层幕墙的参数交互:基于二阶Morris方法的敏感性分析
Quantifying the parameter interaction of photovoltaic double skin façade: A sensitivity analysis based on second-order Morris method
Xingjiang Liu · Haotian Yang · Chao Shen · Lin LU 等5人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386
针对光伏双层幕墙(PV-DSF)的大量参数化分析已为其实际设计提供了有价值的参考,然而已有研究报道的最优参数值存在不一致现象,通常归因于气候条件的差异。其他研究也识别出参数之间的耦合效应,这种耦合可能对优化结果引入潜在误差。为解决参数影响中的此类差异,本文采用Morris方法对三类共十个参数分别进行一阶和二阶敏感性分析。通过选取具有最大欧氏距离的轨迹组以实现高效的分析过程。一阶敏感性分析结果表明,太阳能量丰富程度、室内照度设定值(Lset)以及半透明光伏模块的蚀刻率(ϑSTPV)具有最强的独立影...
解读: 该光伏双层表皮幕墙参数耦合研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维平台具有重要价值。研究揭示的半透明光伏组件蚀刻比与腔体深度的强耦合效应,可指导逆变器MPPT算法优化,针对建筑光伏复杂遮挡场景实现精准功率追踪。室内照度设定值与采光参数的交互作用,为iSolarCloud平台开发BIPV智能控制策略...
级联滑模观测器在具有下三角结构的高阶系统中的应用
Cascaded Sliding-mode Observer for High-order Systems with Lower-triangular Structure
Tianhao Wen1Yuqing Lin1Yang Liu1Q.H.Wu1Yinsheng Su2 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年7月 · Vol.45
针对大规模复杂电力系统的状态估计与自适应控制问题,本文提出一种适用于具有下三角结构且无需满足Byrnes-Isidori标准形的高阶系统的级联滑模观测器。通过将系统已知非线性项的关键信息嵌入观测器的不同子块中,在合理参数设计下,观测器状态可快速到达并沿滑模面交集滑动,使估计误差迅速收敛至由观测器参数决定的微小范围内。相比传统高增益及经典嵌入式高增益滑模观测器,该方法在保持相近收敛速度的同时显著降低增益系数,缓解了峰值现象,且子块维度无约束,结构更灵活。在五阶非线性系统与10机48节点电力系统上的...
解读: 该级联滑模观测器技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,可用于电池状态(SOC/SOH)的精确估计和多机并联系统的协调控制,相比传统高增益观测器显著降低增益系数,有效抑制峰值现象,提升系统鲁棒性。在ST系列储能变流器的构网型GFM控制中,该观测器能实...
小波变换集成的规则型能量管理策略用于PEMFC混合动力汽车:提升燃料电池堆寿命
Wavelet transform-integrated rule-based energy management strategy for PEMFC hybrid vehicles: fuel cell stacks lifetime enhancement
Jiacheng Yuan · Qihao Deng · Wenshang Chen · Xile Wang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344
摘要 随着氢能与燃料电池混合动力汽车(FCHEVs)的快速发展,对先进的能量管理策略(EMS)提出了日益增长的需求,以平衡能源效率、燃料电池退化以及经济性能之间的关系。然而,传统的基于规则的能量管理策略在动态驾驶工况下往往导致过大的功率波动,并加速燃料电池的老化。为解决上述问题,本文提出了一种集成小波变换的规则型控制策略(WT-RBC),旨在提高FCHEVs的能量效率并减少燃料电池的退化。结果表明,在CLTC驾驶循环下,所提出的策略使氢气消耗量保持在传统基于规则的EMS水平的8%以内,同时显著降...
解读: 该小波变换能量管理策略对阳光电源氢能储能系统及充电桩产品具有重要借鉴价值。其功率波动抑制技术(48.59kW降至6.92kW)可应用于ST系列PCS的多能源协调控制,优化电池与氢储能混合系统的功率分配。小波分解算法可集成至iSolarCloud平台,实现充电站多源协同的预测性维护。燃料电池寿命延长策...
基于鲁棒强化学习的网络化微电网韧性运行方法
Robust Reinforcement Learning-Based Resilient Operation of Networked Microgrids
Guokai Hao · Yuanzheng Li · Yang Li · Jiehui Zheng 等7人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年10月 · Vol.62
针对工业园区微电网(PIPMG)在主网故障下供电韧性不足问题,本文提出连接园区微电网与社区微电网的网络化微电网(NMG)架构,并设计鲁棒强化学习算法优化调度策略,确保仿真到实机迁移中性能下界可控,提升关键负荷支撑能力与跨微电网功率动态协同能力。
解读: 该研究高度契合阳光电源在构网型微电网与智能能量管理领域的战略布局。其鲁棒强化学习调度框架可直接赋能iSolarCloud平台的微电网群协同决策模块,并适配ST系列PCS及PowerTitan系统在多微电网互联场景下的动态功率分配与黑启动支援功能。建议将该算法集成至PowerStack集群控制器固件,...
一种应对极端事件的多区域电力市场风险分担双层框架
A Risk-Sharing Bi-Level Framework for Multi-Area Electricity Markets Against Extreme Events
Jianing Lin · Minglei Bao · Yanqiu Hou · Yi Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
针对极端天气事件频发带来的电力价格风险管理问题,本文提出一种创新的多区域电力市场风险分担双层框架。该框架通过跨区互济电力的时间优化配置,在风险相关价格信号引导下实现高风险区域的功率平衡缓解。上层进行基于各区域报价的最优互济电力市场出清,下层则基于预期节点边际电价等价格风险指标制定风险感知竞价策略。结合负载中断值与Ford-Fulkerson方法提出新型场景约简技术,并在解析目标级联框架下分布式求解双层模型以保护区域数据隐私。算例表明,该机制可有效降低多区域市场的价格风险。
解读: 该多区域电力市场风险分担框架对阳光电源储能系统和能源管理平台具有重要应用价值。其双层优化机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统的跨区域调度策略,通过风险感知竞价实现储能资源在多市场间的优化配置。基于预期节点边际电价的风险指标可集成到iSolarCloud平台,为ST系列储能变流器提供极端天...
SF6/N2混合气体中金属缺陷环氧绝缘表面在交流与操作冲击叠加电压下的放电特性
Epoxy insulation surface discharge characteristics of metal defect in SF6/N2 gas mixtures under AC/SI superimposed voltages
Yang Zhou · Lin Niu · Na Wang · Xutao Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
IEC 60060-1推荐采用复合电压试验方法,本文研究交流与操作冲击(AC/SI)叠加电压下SF6/N2混合气体中金属缺陷环氧绝缘表面的放电特性。分析了叠加电压中操作冲击和交流分量下的局部放电行为。结果表明:叠加相位和操作冲击极性显著影响局部放电起始特性;正极性操作冲击叠加时,后续交流放电激发相位范围为0°∼180°,负极性时为180°∼360°,且后者放电现象更明显。在操作冲击波尾阶段存在反向放电现象,其发生与叠加相位相关。此外,在操作冲击波前或交流电压阶段发生击穿放电后,后续交流周期内局部...
解读: 该研究对阳光电源高压电气设备的绝缘设计具有重要参考价值。在PowerTitan大型储能系统和1500V光伏逆变器中,环氧绝缘材料广泛应用于母排、变压器等高压部件,金属缺陷导致的表面放电是潜在失效模式。研究揭示的AC/SI叠加电压下放电特性,可指导ST系列储能变流器在电网暂态冲击与工频电压叠加工况下的...
一种用于风力涡轮机应用中精确预测三维时空风场的新型频域物理信息神经网络
A novel frequency-domain physics-informed neural network for accurate prediction of 3D spatio-temporal wind fields in wind turbine applications
Shaopeng Li · Xin Li · Yan Jiang · Qingshan Yang 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386
摘要 风能是全球关键的清洁能源之一。风力涡轮机的结构安全性和动力响应分析在很大程度上受到其所在位置风速数据可获得性与精度的影响。然而,气象观测站分布稀疏,通常难以获取高分辨率的空间风速数据,因此需要采用条件模拟方法来补充低分辨率的观测数据。本研究针对这一挑战,提出了一种频域物理信息神经网络(FD-PINN),该方法利用频域信息,旨在实现对风力涡轮机三维(3D)时空风场的精准预测。该方法构建了一个深度神经网络,并将其与关键物理模型相结合,包括风谱、风场相干函数以及风速廓线。通过融合这些物理先验知识...
解读: 该频域物理信息神经网络技术对阳光电源风电变流器及新能源场站具有重要价值。通过高精度3D时空风场预测,可优化SG系列风电变流器的功率预测算法和主动抗扰控制策略,提升MPPT效率。结合iSolarCloud平台,该深度学习方法可增强风光储混合电站的预测性维护能力,优化储能系统ST系列PCS的充放电策略。...
用于支持快速动态运行的带DC/DC接口电解系统的功率控制器设计:基于模型与实验的研究
Power controller design for electrolysis systems with DC/DC interface supporting fast dynamic operation: A model-based and experimental study
Xiang Cheng · Jin Lin · Mingjun Zhang · Liandong Sh 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 由波动性与间歇性可再生能源供电的电解系统,若能快速且准确地跟踪功率指令信号,对于可再生电能制氢(ReP2H)工厂中的能量管理以及作为虚拟电厂(VPP)参与电网频率调节具有重要意义。然而,由于存在电双层(EDL)效应,电解堆功率的变化相对于电流变化存在显著滞后(数秒甚至超过20秒)。这一特性限制了电解系统作为电网灵活负荷的进一步应用。通过在直接连接电解堆的电力电子接口中设计合适的功率控制器以替代传统的电流控制器,有望提升电解堆功率的快速动态响应能力。本文提出了一种统一的碱性水电解(AWE)系...
解读: 该电解制氢功率控制器技术对阳光电源储能-制氢耦合系统具有重要价值。论文提出的功率控制器可将电堆响应时间缩短至0.2秒级,突破传统电流控制模式的双电层效应限制,这与阳光电源ST系列PCS的快速功率调节能力高度契合。技术可应用于:1)PowerTitan储能系统与电解槽的DC/DC接口优化,实现可再生能...
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,...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
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