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一种物理信息辅助的深度强化学习方法用于大规模TSV阵列的信号与电源完整性优化
A Physics-Assisted Deep Reinforcement Learning Methodology for Signal and Power Integrity Optimization of Large-Scale TSV Arrays
Bingheng Li · Ling Zhang · Hanzhi Ma · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月
高带宽内存(HBM)中硅通孔(TSV)阵列的信号完整性(SI)和电源完整性(PI)优化对于提高系统可靠性至关重要。然而,以往的研究大多侧重于单独的 SI 或 PI 优化,尚未实现具有良好收敛性的 SI/PI 优化。基于 TSV 阵列 SI/PI 优化的物理机制,本文提出了一种新颖的物理辅助深度强化学习(DRL)方法。开发了一种分治策略来处理大规模 TSV 阵列。利用物理机制设计 DRL 方法的细节,从而将不同的优化场景(SI 优化、PI 优化和 SI/PI 协同优化)统一到一个单一的过程中,设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于物理辅助深度强化学习的硅通孔(TSV)阵列信号与电源完整性优化技术,对我们的高功率密度产品开发具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域,功率半导体模块的集成度不断提升,多芯片封装和3D集成技术正成为提高功率密度的关键路径。该论文针对高带宽存储器中TSV阵列...
含产消者租赁共享储能的主动配电网协同优化决策
Collaborative Optimal Decision-Making for Active Distribution Networks with Prosumers Leasing Shared Energy Storage
王国英 · 王成福 · 牛远方 · 姚文亮 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
共享储能作为一种新兴运营模式,可降低产消者投资成本并提升储能利用效率。针对产消者之间及其与运营商间复杂交互带来的优化难题,提出一种含产消者租赁共享储能的主动配电网协同优化方法。构建多主体交易框架,设计考虑共享储能参与的点对点电力共享机制及两阶段定价策略,并引入议价因子量化各方议价能力。建立基于改进纳什议价的博弈优化模型,通过指数项加权实现收益合理分配。IEEE 33节点系统仿真验证了该方法的有效性。
解读: 该共享储能协同优化技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。研究提出的两阶段定价策略和纳什议价模型可直接应用于ST系列储能变流器的多用户租赁场景,优化储能资产利用率。点对点电力共享机制为iSolarCloud平台增加虚拟电厂VPP功能提供算法支撑,实现...
GaInP吸收层设计优化以实现40%以上的室内光伏转换效率
Optimization of GaInP absorber design for indoor photovoltaic conversion efficiency above 40%
Malte Klitzke · Patrick Schygulla · Christoph Klein · Peter Kleinschmidt · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本研究通过系统优化GaInP吸收层的结构与组分设计,显著提升了其在室内光照条件下的光伏转换效率。结合能带工程与载流子输运特性分析,优化后的器件在标准室内光源下实现了超过40%的能量转换效率,创下了同类器件的新纪录。实验结果表明,精确控制磷化镓铟的组分梯度与掺杂分布可有效降低非辐射复合损失并增强光生载流子收集效率。该工作为高效室内光伏技术的发展提供了关键材料设计策略。
解读: 该GaInP室内光伏技术对阳光电源储能与新能源产品线具有重要应用价值。40%以上的室内转换效率可应用于iSolarCloud智能运维系统的无线传感器节点供电,替代传统电池方案实现免维护运行。在PowerTitan储能系统的分布式监测单元中,该技术可为温度、电流传感器提供持续能源,降低布线成本。对于充...
面向快速频率响应的模块化电池性能感知控制
Performance-Aware Control of Modular Batteries for Fast Frequency Response
Yutong He · Guangchun Ruan · Haiwang Zhong · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
模块化电池可聚合用于电力系统的频率调节。尽管利用电池模块的闲置容量具有显著经济效益,但其在动态运行效率与老化特性上的异质性仍带来优化挑战,且快速频率响应需在秒级完成实时决策。本文提出一种性能感知的电池模块调度方法,通过混合整数二次约束规划模型,综合考虑电池组及变换器的导通损耗与开关损耗,并结合基于循环的老化模型,引入老化次梯度计算与线性化方法量化频繁充放电下的老化成本。基于真实电池数据的案例研究表明,相比传统方法,该方法可降低功率损耗成本28%–57%,减少电池老化成本4%–15%,并有效改善荷...
解读: 该模块化电池性能感知控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究提出的混合整数二次约束规划模型可优化阳光电源储能系统在电网调频服务中的模块调度策略,通过精确量化变换器导通损耗与开关损耗,结合循环老化模型,可显著提升ST变流器在快速频率响应场景下的经济性...
评估提供频率调节的储能容量价值
Assessing the Capacity Value of Energy Storage That Provides Frequency Regulation
Hyeong Jun Kim · Ramteen Sioshansi · Eamonn Lannoye · Erik Ela · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
由于确定储能系统的能量状态(SOE)较为复杂,多用途应用使得对储能资源充足性贡献的评估变得复杂。SOE 会影响资源充足性评估,因为储能系统必须有可用的储存能量来缓解负荷损失。本文提出了一个三步流程,用于评估提供频率调节服务的储能系统的资源充足性贡献。首先,我们采用离散随机动态优化方法来推导不同储能应用之间的权衡决策策略。接下来,将这些决策策略应用于混合整数线性优化,以滚动时域的方式确定储能系统的实际运行情况。最后,通过仿真来评估储能系统的资源充足性贡献。本文使用基于实际系统数据的简单示例和案例研...
解读: 该储能SOE动态管理与容量价值评估技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的频率调节与SOE协同优化方法可直接应用于储能系统的能量管理策略(EMS)优化,通过精确建模SOE动态变化,在提供调频辅助服务的同时保障容量充裕性贡献。对阳光电源产品的启发包...
一种考虑飓风影响的风电并网系统鲁棒储能规划新方法
A Novel Robust Energy Storage Planning Method for Grids With Wind Power Integration Considering the Impact of Hurricanes
Huaizhi Yang · Cong Zhang · Jiayong Li · Lipeng Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出了一种新型储能系统(ESS)规划方法,旨在提升飓风期间ESS的应急能力,同时增强正常天气下可再生能源的消纳水平。所提出的鲁棒储能规划(NREP)模型综合考虑了飓风期间风电出力与输电线路故障的不确定性及其相关性,有效降低了负荷损失和弃风量。通过信息融合构建了与飓风强度相关的时空不确定性集合,提高了线路故障建模精度与求解效率。进一步设计了包含非预期性约束的改进列约束生成(ICCG)算法,能够关联场景并识别发电依赖的最恶劣场景,提升了多时段发电决策在非预期性不确定性下的可行性,并减少了各类场景...
解读: 该鲁棒储能规划方法对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器在极端气候场景下的应用具有重要价值。文章提出的时空不确定性建模和改进列约束生成算法,可直接应用于阳光电源储能系统的能量管理策略(EMS)优化,特别是在台风、飓风等极端天气下提升系统应急响应能力。该方法考虑风电出力与线路故...
无铁氧体磁耦合器的设计与分析:面向电动汽车应用的动态性能优化
Design and Analysis of Ferrite Less Magnetic Coupler With Improved Dynamic Performance Characteristics for EV Applications
Hassan Khalid · Saad Mekhilef · Marizan Mubin · Mehdi Seyedmahmoudian 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
动态无线充电(DWC)技术有望在行驶中为电动汽车(EV)充电,从而减小电池容量与成本。然而,动态无线功率传输(DWPT)系统仍需优化以实现商业化应用。本文提出一种单侧磁场生成型磁耦合器,具有优化的性能参数。相比传统结构,该耦合器具备更高的耦合系数与互感,且自感显著降低。在三对称发射端DWPT系统中测试时,其与邻近发射端互感小,并能自然脱离第三发射端,简化多发射端解耦控制。接收端输出电压脉动仅1.3%,且I-V特性无零力区,支持360°旋转容错。为验证方案可行性,设计了工作于85 kHz、200 ...
解读: 该无铁氧体磁耦合器技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究提出的单侧磁场生成结构实现93% DC-DC效率和200mm大气隙传输,可直接应用于充电桩产品的无线充电方案开发。其1.3%低电压脉动特性与LCC-S补偿拓扑可借鉴至车载OBC充电机设计,提升充电稳定性。多发射端自然解耦控制策略对...
电力系统中数据驱动型变流器动态建模应用综述
Applications of Data-Driven Dynamic Modeling of Power Converters in Power Systems: An Overview
Sunil Subedi · Yonghao Gui · Yaosuo Xue · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
基于电力电子变流器(PEC)的资源在电力系统中日益普及,因此迫切需要精确的动态模型来理解其在不同事件和控制策略下的动态特性。不准确的建模可能导致系统不稳定、成本增加和可靠性问题。预计在不久的将来,电力电子变流器的数量将不断增加,详细建模在计算和数学上变得复杂,需要强大的计算能力和特定供应商电力电子变流器的相关知识。为了克服这些挑战,数据驱动的机器学习/人工智能(ML/AI)方法被广泛应用,这些方法可以在有限的知识条件下跟踪处于各种运行模式的电力电子变流器的动态响应。这些模型可应用于保护、稳定性分...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于电力变换器数据驱动动态建模的综述论文揭示了新能源行业技术演进的关键趋势。随着光伏逆变器、储能变流器等电力电子设备在电网中的渗透率持续攀升,传统基于物理模型的建模方法正面临计算复杂度高、需要详尽厂商参数等瓶颈,这与阳光电源在全球部署的海量设备运维现状高度契合。 论文...
混合可再生能源系统优化配置、技术经济可行性和可靠性分析:储能系统集成的系统综述
Optimal Sizing, Techno-Economic Feasibility and Reliability Analysis of Hybrid Renewable Energy System: A Systematic Review of Energy Storage Systems' Integration
Akhlaque Ahmad Khan · Ahmad Faiz Minai · Rakesh Kumar Godi · Vijay Shankar Sharma 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
结合可再生能源与储能系统是提高能源可靠性和减少化石燃料依赖的重要方式。本文以风光和电池储能为案例,详细研究混合可再生能源系统HRES的容量配置、优化、技术经济潜力和可靠性。容量配置过程评估各组件适当容量以最小化成本和排放同时满足能源需求。为应对低碳足迹下的增长需求,本研究探讨利用混合可再生能源HRE储能的前景。系统需求、预算和性能指标是为可再生能源系统选择储能系统ESS的关键考虑因素。储能选项是否适合HRE系统取决于配置要求。ESS技术选择需考虑能量和功率需求、效率、成本效益、通用性和可靠性等方...
解读: 该HRES优化综述对阳光电源光储一体化解决方案设计有全面指导价值。阳光SG光伏逆变器结合PowerTitan储能系统构成典型HRES配置。容量优化和技术经济分析方法可应用于阳光iSolarCloud平台的项目规划工具。可靠性评估对阳光储能系统价值主张至关重要。ESS集成提高可靠性和平滑功率输出与阳光...
面向高功率微波源的Fe-β-Ga2O3光电导半导体器件输出特性测试
Test on the Output Characteristics of Fe-β-Ga2O3 Photoconductive Semiconductor Device Toward High-Power Microwave Sources
Tianjiao Shen · Langning Wang · Ting He · Li'Ao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
我们聚焦于用于高功率微波源应用的 Fe - β - Ga₂O₃ 光电导半导体器件(PCSD)。我们测试并分析了该器件的输出特性,包括其暗态电阻(10¹³ Ω)、暗态耐压(31.6 kV)、光电导输出和高频响应。当受到半高宽(FWHM)均为 10 ns 的 532 nm 和 1064 nm 单脉冲激光照射时,Fe - β - Ga₂O₃ 光电导半导体器件以线性模式工作。在 532 nm 激光照射下的峰值电压输出是 1064 nm 激光照射下的 18 倍。然而,其光响应度相对较低,最高值仅达到 10...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项Fe-β-Ga2O3光导半导体器件研究虽然主要面向高功率微波源应用,但其核心技术特性对我们在光伏逆变器和储能系统中的功率半导体器件应用具有一定参考价值。 该器件展现出的超高暗态电阻(10¹³Ω)和31.6kV耐压能力,反映了β-Ga2O3材料在宽禁带半导体领域的潜力。...
基于物理约束长短时记忆网络的能源转型背景下梯级水电站长期运行管理
Managing long-term operation of cascade hydropower plants under energy transition with physics-constrained long-short term memory networks
Zhipeng Zhao · Zhihao Deng · Xiaoyu Jin · Zebin Ji 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
摘要 在能源转型进程中,风电和太阳能发电的大规模增长将加剧维持电网连续负荷-发电平衡以确保电网稳定性的复杂性。水电可作为整合风能与太阳能的低碳灵活性电源,但季节性径流波动以及多重耦合不确定性将深刻影响传统水电运行方式。本文提出一种新的模拟–优化–学习耦合方法,用以应对不确定性及非线性动态水电运行特性,从而提取能源转型背景下梯级水电站的长期运行规则。该方法包含三个关键步骤:模拟阶段,采用Kirsch–Nowak径流生成模型与ARIMA模型刻画水文与气象不确定性;优化阶段,构建目标驱动的最优模型,考...
解读: 该研究对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)与光伏逆变器(SG系列)协同优化具有重要价值。文中提出的物理约束LSTM网络可应用于iSolarCloud平台,实现水-风-光混合系统的智能调度。研究揭示的水电时空调节特性为储能系统功率平滑策略提供借鉴,PCLSTM算法可优化GFM/V...