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通过逆变器资源的优化协调增强电网小信号稳定性
Enhancing the Small-Signal Stability of Power Grids via Optimally Coordinating Inverter-Based Resources
Hui Yuan · Huanhai Xin · Zhiyi Li · Shiyang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年5月
高比例逆变器型电源(IBRs)接入的现代电力系统常面临由锁相环(PLL)主导的小信号稳定问题,尤其在短路容量较低的电网中更为突出。传统控制器设计改进在某些临界工况下效果有限。为此,本文提出一种满足小信号稳定约束(SSSCs)的IBR有功出力协调优化模型。SSSCs基于反映电网强度的新指标构建,适用于“黑箱”型IBRs。为降低求解复杂度,采用序贯求解策略将原问题分解为一系列子优化问题,并结合动态区域调整与凸松弛方法,确保可行解存在并提升求解效率。最后通过两个测试系统验证了所提方法的有效性。
解读: 该研究针对高比例IBR并网的PLL主导小信号稳定问题,对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性提升具有重要价值。所提基于电网强度指标的有功出力协调优化方法,可直接应用于PowerTitan大型储能系统的功率管理策略,通过优化多台储能变流器的出力分配,避免弱电网工况下的振荡风险。...
广义频率成形服务中的分布式能源最优参与设计
Optimal Participation Design of DERs in General Frequency Shaping Services
Cheng Feng · Siyuan Wang · H. Oliver Gao · Fengqi You · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
针对高比例可再生能源电力系统的频率控制需求,本文提出广义频率成形服务(GFSS)框架,统一整合异构频率控制服务,实现分布式能源(DER)的规模化协调。GFSS通过标准化系统级频率响应目标,优化DER参与参数,在满足动态性能要求的同时最小化功率与能量储备需求。本文构建了非凸优化模型,并设计高效求解算法,显著降低计算耗时。算例表明,该方法可将控制服务成本降低高达60%,计算时间缩短至数分钟,具备实时、经济协调DER的应用潜力。
解读: 该GFSS框架对阳光电源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DER最优参与设计方法可直接应用于储能系统的频率响应服务,通过优化功率和能量储备参数,降低60%的控制服务成本,显著提升储能系统经济性。该算法的实时计算能力(数分钟级)可集成至iSolarClou...
整合可再生能源与热储能的区域供热网络设计优化方法
Integrating renewable energy and thermal storage in district heating networks: A design optimization approach
Amedeo Cerut · Jerry Lamber · Hartmut Spliethof · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345
摘要 区域供热网络(DHNs)能够高效地向城市区域供应可再生能源。然而,依赖天气条件的能源来源以及能源供给与供热需求之间的时间不匹配,使得DHN的设计面临挑战。本研究建立了一个多时间步长的混合整数线性规划(MILP)优化模型,并将热储能与可再生能源整合到DHN的设计过程中。所提出的模型在完全空间分辨率下,对管道布局、投资决策以及供能和热储能技术的运行策略进行联合优化。该模型被应用于两个合成案例和一个实际的、规模逐步增大的区域供热网络。通过敏感性分析评估了时间聚合水平对设计结果的影响,发现至少需要...
解读: 该区域供热网络优化研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。文章提出的MILP多时间尺度优化方法可应用于ST系列储能变流器与PowerTitan系统的容量配置与调度策略优化。特别是热储能与可再生能源协同运行的思路,可迁移至电储能场景:结合iSolarCloud平台的负荷预测功能,优化PCS充放电策略以...
基于中段电缆电抗补偿的远海风电场HVAC输电最优配置
Optimal Configuration of HVAC Transmission With Mid-Cable Reactance Compensation for Far-Offshore Wind Farms
Biao Zhao · Xinwei Shen · Yunfei Du · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
通过中段电缆电抗补偿可显著扩展高压交流(HVAC)系统连接的海上风电场输电距离。本文推导了含中段补偿的电压电流分布解析表达式,识别制约最大传输容量的关键约束;基于DistFlow模型构建考虑电缆电容效应的二阶锥规划(SOCP)优化模型,精确评估额定功率与距离下的传输能力;结合年化等效成本(AEC)方法建立技术经济评估框架,比较不同方案的盈亏平衡距离。结果表明,中段补偿可使HVAC系统盈亏距离延长10至100公里,提升其在远海场景的适用性,并通过敏感性分析识别关键成本驱动因素。
解读: 该远海风电HVAC输电优化技术对阳光电源海上风电储能系统具有重要参考价值。中段电抗补偿方案可延长输电距离10-100公里,为PowerTitan大型储能系统在海上风电场的配置提供优化依据:通过SOCP模型精确评估传输能力,指导ST系列储能变流器的容量配置与无功补偿策略;基于AEC技术经济评估框架,可...
含多资源参与的配电网络谐波抑制方法
Harmonic Mitigation Method with Multi-Resource Participation in Power Distribution Networks
Xinru Wang · Ying Wang · Shuangyin Dai · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
大量连接到配电网的分布式能源资源(DERs),如光伏和储能系统,可用于减轻配电网中的谐波,因为它们的并网逆变器与功率控制设备的拓扑结构相似。本研究提出了一种优化模型,用于在已知全网谐波畸变程度的场景下,协同利用位置、容量和运行模式已知的DER逆变器来减轻多个谐波源(HSs)的影响。以最优谐波水平为目标函数,对DER进行协同控制,以减轻全网的谐波。为使该模型适用于大型网络,还考虑了分区约束,以限制优化和控制的范围,提高求解效率和治理经济性。最后,采用改进的IEEE 13节点和123节点测试馈线验证...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项谐波治理技术为我们的光伏逆变器和储能系统产品开辟了重要的增值应用场景。该研究提出利用分布式能源资源(DER)逆变器的拓扑相似性来协同治理配电网谐波,这与我们现有产品线高度契合,意味着通过软件算法升级即可赋予设备谐波治理功能,无需额外硬件投入。 技术价值方面,该方法的核...
基于MIMO模糊逻辑控制器的热-混合储能系统近似最优能量管理
Approximate Optimal Energy Management of Thermal-HESS System for MIMO Fuzzy Logic Controller Based AGC
Zao Tang · Jia Liu · Yikui Liu · Tong Su 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
相较于单一储能装置,混合储能系统(HESS)在自动发电控制(AGC)指令跟踪中具有优势,并可降低储能投资成本。传统控制方法虽能在特定时刻匹配AGC指令,但多时段协调性不足,易导致频繁无序充放电,缩短系统寿命。为此,本文提出一种热-HESS系统的近似最优运行策略,以提升机组AGC性能与储能能量管理能力。首先,采用自适应马尔可夫链预测方法预估AGC功率需求趋势;其次,构建考虑当前步与代价函数的随机模型预测控制(SMPC)优化模型。为降低SMPC多步优化带来的计算负担,进一步设计MIMO模糊逻辑控制器...
解读: 该MIMO模糊逻辑控制的混合储能能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的自适应马尔可夫链预测结合SMPC优化框架,可直接应用于阳光电源储能系统参与电网AGC调频服务场景,通过功率型与能量型储能的协调控制,优化ST储能变流器的充放电策略,减...
基于斯塔克尔伯格博弈的主动配电网与移动储能协同运行
Coordinated Operation of Active Distribution Network and Mobile Energy Storage Using Stackelberg Game
Hui Guo · Songmei Wu · Tianling Shi · Fei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年2月
为提高系统的灵活性和可靠性,移动储能(MES)被视为主动配电网(ADN)的统一调度资源,参与运行优化和供电恢复。然而,目前的研究忽略了移动储能与主动配电网网络重构和电压调节的协同优化。特别是,关于将主动配电网和移动储能作为独立利益相关者的研究尚属空白。因此,本文提出了一种基于斯塔克尔伯格博弈的主动配电网与移动储能协同运行策略。考虑多时段动态重构、电压调节以及它们与移动储能的联合优化,作为领导者的主动配电网在预期利润和可靠性之间进行权衡,为移动储能制定合理的价格。作为追随者,移动储能基于时空网络对...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于Stackelberg博弈的主动配电网与移动储能协调运行技术具有重要战略价值。该技术将移动储能系统(MES)作为配电网的统一调度资源,与网络重构、电压调节进行联合优化,这与我司在储能系统集成和智慧能源管理领域的核心能力高度契合。 技术价值方面,该研究通过双层优化模...
多能系统中协调能源管理的技术经济评估:地下储能与基于人工智能的海上调度的成本有效集成
Techno-economic assessment of coordinated energy management in multi-vector systems: Cost-effective integration of underground storage and AI-Based maritime scheduling
Ali Taghav · Taher Nikna · Mohsen Gitizade · Sattar Shojaeiya · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346
摘要 集成能源系统(IES)在提升能源灵活性和实现脱碳方面具有巨大潜力。然而,当前的实施通常存在孤岛式运行和跨部门协调不足的问题。特别是传统的地下氢储能(UHS)系统通常独立运行,降低了其在互联能源网络中的有效性,尤其是在地质储层与海运基础设施可协同利用的沿海地区。为克服这些局限性,本研究提出了一种以氢为核心的集成能源系统框架,该框架融合了多能向量建模、混合型UHS配置以及基于人工智能的海上协调策略。这些创新提升了系统的动态运行能力、能量转换效率及整体灵活性,尤其适用于地质储能与港口基础设施交汇...
解读: 该多能源协同框架对阳光电源储能系统具有重要启示。研究中的氢储能与电网协调优化策略可应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的多场景调度。AI驱动的能源管理方法可集成至iSolarCloud平台,实现光伏-储能-充电站的跨场景协同优化。特别是港口移动储能资产调度思路,可拓展至电动船舶充电站与...