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改进的光伏系统控制策略以降低纳米电网中的电力管理成本
Improved PV System Control Strategies to Reduce Power Management Costs in Nanogrids
Jaeyun Yim · Junyeob Kim · Jeonghwan Gil · Sesun You 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
本文提出一种改进的光伏(PV)系统控制方法,旨在降低纳米电网的运行成本。建立了包含光伏系统、储能系统(ESS)、网关及家庭负荷的综合模型,并考虑了储能系统约束、实测光照数据及家庭负荷需求。设计了一种结合改进型光伏控制的最优经济调度策略,能够提升系统在暂态与稳态下的控制性能,最大化光伏功率输出。由此减少储能系统的耗电量,并将多余电能出售给外部电网,从而降低整体运行成本。该方法通过纳米电网仿真及光伏实验平台验证了其有效性。
解读: 该纳米电网优化控制技术对阳光电源户用储能系统(如PowerStack系列)具有重要应用价值。研究提出的光伏-储能协同优化策略可直接应用于SG系列户用逆变器与ST系列储能变流器的联合控制算法,通过改进MPPT算法与储能充放电策略的协调,减少储能循环次数,延长电池寿命。其经济调度模型可集成至iSolar...
大规模储能系统在能量管理系统中用于一次频率支持的协调自适应下垂控制
Coordinated Adaptive Droop Control of Large-Scale Energy Storage Systems for Primary Frequency Support in Energy Management Systems
作者未知 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
储能系统(ESS)对电力系统频率稳定性具有重要作用,这一话题已在研究领域引起广泛关注。然而,当储能系统用于集成了能量管理系统(EMS)的大型电力系统的一次调频时,其快速响应会削弱其他发电机调速器的频率控制能力,从而引发控制交互和振荡问题。随着用于调频的储能系统的部署不断增加,控制交互和振荡问题愈发紧迫,需要在运行层面加以解决。然而,在韩国,通过能量管理系统负责实时电网运行的主体与控制储能系统等设施的主体不同。因此,需要从运行和控制两个角度制定更先进的协调控制策略。为评估所提出的自适应控制策略的有...
解读: 该协调自适应下垂控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过动态调整下垂系数实现快速频率响应,可直接应用于ST2236/2500/2800等储能变流器的一次调频功能优化,提升电网侧储能电站的频率支撑能力。该方法与阳光电源现有的构网型GFM控制技术形成互...
计及退役电池组寿命衰减的梯次储能系统功率分配优化策略
计及退役电池组寿命衰减的梯次储能系统功率分配优化策略
作者未知 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
考虑梯次储能由不同健康状态的退役电池构成,基于梯次储能系统中电池组的荷电状态和健康状态提出一种功率分配优化策略.该策略计及不同健康状态电池组的寿命衰减对梯次储能系统寿命衰减的影响,基于电池组荷电状态和健康状态,考虑二者对电池组充放电能力影响的权重,通过对电池组充放电排序以实现最终的功率分配.首先,基于所构建梯次储能系统循环寿命衰减模型计算电池组的寿命衰减;然后,提出3种由电池组寿命衰减来计算梯次储能系统寿命衰减的计算方式,最后,以梯次储能系统寿命衰减最小为目标函数求解充放电排序策略中的权重值,实...
基于虚拟防火墙的电化学储能系统热蔓延抑制策略
基于虚拟防火墙的电化学储能系统热蔓延抑制策略
作者未知 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
为减小传统灭火剂消防压力,抑制储能电站热失控的发生和蔓延,针对目前普遍使用的储能舱消防系统,提出一种基于虚拟防火墙联合采样点卡尔曼滤波算法和模型预测控制算法的快速放电策略.首先,制定基于虚拟防火墙的电池分级预警策略,依据电池舱内的气体浓度、温度、荷电状态、温升速率等特征参数情况对电池舱各阶段所需做出的防火动作进行分级并对电池前期预警及后期安全防护进行说明.其次,基于电池热电耦合模型,通过对比扩展卡尔曼滤波算法与采样点卡尔曼滤波算法的估计效果,可得采样点卡尔曼滤波算法可有效提高电池SOC及温度估计...
Progress in particle-based solar energy capture and storage for concentrated solar power and thermal technology applications
Progress in particle-based solar energy capture and storage for concentrated solar power and thermal technology applications
Peter G. Loutzenhiser · Renkun Chen · Clifford K. Ho · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.292
[Editorial - 特邀编辑社论,关于粒子基太阳能捕获与储存的进展,无独立摘要]
Guest Editorial: Advanced and Innovative Control Technologies for Grid-Resilience-Enhancing Energy Storage Systems
Guest Editorial: Advanced and Innovative Control Technologies for Grid-Resilience-Enhancing Energy Storage Systems
Mahinda Vilathgamuwa · King Jet Tseng · Yang Li · Akshay Kumar Rathore 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
[Guest Editorial - 特邀编辑社论,期刊编辑或特邀专家的评论性文章,通常无独立摘要]
双向H4桥变换器的统一控制
Unified Control of Bidirectional H4 Bridge Converter
鞠禹堰 · 方宇 · 汤伟 · 王笑飞 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23
针对单相储能逆变器中双向H4桥变换器在换流瞬间存在的时延振荡问题,提出一种统一控制方法。该方法通过电压调节器调控功率流向,结合功率平衡理论推导出适用于双向运行的控制参数;为实现交流电流对电网电压的无静差跟踪并提升系统稳定性,电流内环采用准比例谐振控制器,并基于二阶广义积分器设计锁相环。PSIM仿真与实验结果表明,该方法可实现整流与有源逆变状态间的无缝切换,在启动和工况切换过程中具有良好的动态响应,有效保障单相光伏储能系统中AC-DC双向变换的稳定运行。
解读: 该双向H4桥统一控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有直接应用价值。针对单相储能PCS中AC-DC双向变换的换流振荡问题,所提出的统一控制策略结合准PR控制器和SOGI锁相环,可显著提升阳光电源单相储能变流器在整流/逆变模式切换时的无缝过渡能力。该方法对优化ST系列产...
面向风浪联合发电系统的混合储能控制策略
A Hybrid Energy Storage Control Strategy for Wind and Wave Hybrid Power Generation Systems
朱轩毅黄宣睿肖曦 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
针对风浪联合发电系统中混合储能平抑功率波动的应用场景,采用二阶低通滤波法初步分配超级电容器与锂电池的功率,并提出一种包含功率修正与能量管理模块的新型控制拓扑。功率修正模块综合考虑直流母线电压稳定、储能内阻损耗补偿及功率限幅需求,动态调节功率初值以提升系统稳定性;能量管理模块引入可避免荷电状态(SOC)滞留的变滤波时间常数法,结合能量缓冲区防止超级电容器过充过放。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的有效性与技术合理性。
解读: 该混合储能控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的二阶低通滤波功率分配方法可直接应用于超级电容+锂电池混合储能配置,优化功率响应特性。其功率修正模块中的直流母线电压稳定控制与内阻损耗补偿算法,可增强ST变流器在海上风电等波动性场景的稳定性。变...
具有部分功率处理功能的三端口混合变压器用于可再生能源与储能集成
A Three-Port Hybrid Transformer With Partial Power Processing Function for Renewables and Energy Storage Integration
Huan Guo · Chen Li · Ruiyuan Huang · Yinghua Ye · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
将储能系统(ESS)与可再生能源相结合可以平滑功率流并减轻对电网的影响。本文提出了一种具有部分功率处理(PPP)功能和变换器单元复用特性的新型混合变压器(HT)用于这种集成。文中讨论了其运行原理,如转换模式、运行范围和控制策略等。分析了诸如单元功率额定值和端口容量、处理功率比和效率等性能指标。与典型的两级配置相比,为获得规定的端口容量所需的总单元功率额定值显著降低,从而降低了成本。同时,储能系统端口的效率和最大转换容量均得到提高。通过计算、仿真和实验并进行对比,验证了这些改进效果。
解读: 从阳光电源储能系统集成业务角度分析,这项三端口混合变压器技术具有显著的战略价值。该技术通过部分功率处理(PPP)机制和变流器单元复用,为解决新能源并网与储能协同的核心痛点提供了创新路径。 在技术价值层面,该方案相比传统两级拓扑架构实现了三重突破:首先,单位功率等级的大幅降低直接转化为系统成本优势,...
光伏发电参与直流微电网多时间尺度电压支撑的分布式分层控制
Distributed Hierarchical Control of Photovoltaic Generation for Multi-Timescale Voltage Support in DC Microgrids
李忠文张玉成程志平 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.45
随着光伏(PV)发电在直流微电网中渗透率的提升,储能系统规模需相应扩大以维持电压稳定。为此,本文提出一种分布式多时间尺度分层电压控制方法,使PV系统具备一次与二次电压调节能力。一次调节通过电压偏差在毫秒级动态调整PV输出功率,实现快速响应;二次调节采用新型分布式控制策略,在秒级时间尺度跟踪上级指令,并在固定时间内收敛。同时设计事件触发机制以降低通信负担。硬件在环仿真验证了该方法的有效性与优越性。
解读: 该分布式分层电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制具有重要应用价值。其多时间尺度调节策略可直接应用于PowerTitan大型储能系统,通过毫秒级一次调节和秒级二次调节实现光储协同电压支撑,减少储能配置容量。事件触发通信机制可优化iSolarCloud云平台的数据传输效...
具有降低电流应力的可级联增强型准Z源逆变器
Cascadable Enhanced Quasi-Z-Source Inverter with Reduced Current Stress
Ahmad Mahdave · Mohammad Monfared · Ali Nikbahar · Wahid Eskandary · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
提出了一种具有钳位直流链电压的新型磁耦合阻抗源(MCIS)逆变器。该拓扑通过磁耦合电感与有源阻抗网络相结合,实现了升压能力与稳定的直流链电压控制。通过引入钳位结构,有效降低了开关器件的电压应力和输入电流纹波,同时提升了系统效率与可靠性。该逆变器具备良好的级联扩展性,适用于中高压功率变换场合。仿真与实验结果验证了所提拓扑的可行性与优越性能。
解读: 该磁耦合阻抗源逆变器技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。其钳位直流链电压结构可有效降低开关器件电压应力,与阳光电源现有的SiC功率器件应用形成协同优化,提升系统可靠性。降低输入电流纹波特性可改善PowerTitan储能系统的电池侧电流质量,延长电池寿命。级联扩展能力适配...
共享储能系统下风电场群最优调度的去中心化与隐私保护解决方案
Decentralized and Private Solution for the Optimal Dispatch of Integrated Wind Farms With Shared Energy Storage Systems
Chenggang Mu · Tao Ding · Yi Yuan · Biyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
随着全球对可再生能源整合的日益重视,可变风力发电的整合面临着更多挑战。储能系统(ESS)有望提供解决方案,但为单个风电场(WF)实施储能系统被认为成本极高。本文提出了一种风电场与共享储能系统(SESS)的集成模型,该模型通过机会约束处理风电场功率的不确定性,并合理缓解功率偏差与波动。此外,共享储能系统由物理储能组件和虚拟储能组件构成,其中实际储能组件可自动避免同时充放电,而虚拟储能组件可为风电场集群提供资源对冲,以减少实际储能组件的损耗。本文提出了一种基于分布式同态加密的方法,以确保在功率分配过...
解读: 该去中心化共享储能调度技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的基于ADMM的分布式优化算法可直接应用于多风电场共享储能场景,解决当前集中式调度中的数据隐私和通信负担问题。该方法可集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块,实现多业主储能资产...
基于混合惩罚函数增强型D3QN算法的微网低碳经济能量管理方法
Low Carbon Economic Energy Management Method in a Microgrid Based on Enhanced D3QN Algorithm With Mixed Penalty Function
Chanjuan Zhao · Yunlong Li · Qian Zhang · Lina Ren · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种融合混合惩罚函数的增强型 Dueling Double Deep Q Network 算法(EN-D3QN-MPF),用于微网能量管理。构建包含光伏、风力发电、储能系统、电动汽车充电站、温控负荷及价格响应负荷的新型微网模型。通过结合混合惩罚函数与D3QN强化学习,动态平衡奖励权重,实现微网低碳经济运行与用户充电满意度的协同优化。基于中国东部2019年实测数据的仿真结果表明,所提方法在能量管理性能上优于遗传算法、粒子群算法、Dueling DQN、DDQN及D3QN。
解读: 该EN-D3QN-MPF算法对阳光电源微网能量管理系统具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan储能系统的智能调度模块,结合ST系列储能变流器实现多时间尺度的功率优化。算法融合的混合惩罚函数机制可嵌入iSolarCloud平台,协同优化SG系列光伏逆变器出力、储能充放电策略与充电桩负荷管理,...
面向动态可重构电池网络的锂离子电池电路模型参数估计方法
A Parameter Estimation Method for Lithium-Ion Battery Circuit Models in Dynamic Reconfigurable Battery Networks
陈爱琢 · 林恩德 · 周杨林 · 于琦 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45
针对动态可重构电池网络(DRBN)中传统参数估计方法忽略网络拓扑与输出电流影响的问题,提出一种基于电流观测方程的电池传递函数离散化方法,构建了适用于DRBN的增广参数估计模型。通过牛顿-拉夫逊法求解该模型的增广拉格朗日方程,实现参数最优估计。实验与仿真结果表明,该方法能有效提升DRBN环境下电池模型参数辨识的精度与适用性。
解读: 该动态可重构电池网络参数估计技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要应用价值。DRBN的拓扑动态重构特性与PowerTitan大型储能系统中的电池簇管理高度契合,传统参数估计方法在拓扑切换时精度下降,该研究提出的基于电流观测方程的增广模型可显著提升动态工况下的参数辨识精度。可直接应用于ST系列储能变流...
减碳型用户侧云储能模式初探:运行模型和效益分析
Preliminary Study on Carbon-Reduction-Oriented User-Side Cloud Energy Storage Mode: Operation Model and Benefit Analysis
谢一 · 李姚旺 · 刘昱良 · 杜尔顺 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
储能技术是推动电力系统脱碳的关键手段,但用户侧储能常因碳信息传导缺失及局部电源结构限制,难以兼顾经济性与低碳性。本文提出减碳型用户侧云储能模式,通过边际碳排放因子反映储能行为对系统碳排放的影响,结合资源共享实现区域储能灵活调度。设计了碳信息传导机制与运营架构,构建了系统优化运行模型,并提出用户减碳量分配方法。研究验证了该模式的减碳可行性,识别了影响减碳效果的关键因素,证实所提方法的有效性。
解读: 该云储能模式对阳光电源ST系列储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。边际碳排放因子传导机制可集成至PowerTitan储能系统的能量管理策略,通过实时碳信号优化充放电决策,在峰谷套利基础上叠加减碳收益。资源共享调度架构可赋能iSolarCloud平台升级为区域级云储能运营中心,实现多...
基于动态可重构电池网络状态空间模型的电池荷电状态估计
State of Charge Estimation for Dynamic Reconfigurable Battery Networks Based on State-Space Modeling
陈爱琢 · 张从佳 · 周杨林 · 史兴华 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
动态可重构电池网络(DRBN)由多个异质电池单元通过电力电子开关串并联构成,需通过拓扑协同控制实现均衡管理与故障隔离。本文结合图论割集分析方法与电池n阶Thevenin模型,构建DRBN整体状态空间模型,揭示电池单元间耦合关系,并提出一种基于该模型的荷电状态(SOC)一体化估计方法。通过实验与仿真对比现有基于单体模型的SOC估计方法,验证了所提方法在精度与鲁棒性方面的优越性,为DRBN的能量管理与优化运行提供有效支持。
解读: 该动态可重构电池网络技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。DRBN的拓扑重构与故障隔离机制可直接应用于ESS集成方案中的电池簇管理,通过电力电子开关实现异质电池单元的动态组网,提升系统容错能力。所提出的基于状态空间模型的整体SOC估计方法,相比传统单体估计...
一种针对混合攻击下储能系统的新型协同韧性控制方法
A Novel Cooperative Resilient Control Method for Energy Storage Systems Under Hybrid Attacks
Qi Tang · Chao Deng · Sha Fan · Yu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型协同韧性控制方法,用于解决混合网络攻击下交流微电网中储能系统的频率恢复、有功功率均分及荷电状态均衡的分布式韧性控制问题。该方法设计了局部迭代攻击观测器以精确估计虚假数据注入攻击,并基于观测序列均值提出分布式韧性控制器,有效补偿混合攻击影响。利用Lyapunov理论证明了闭环系统稳定性,并通过优化算法选取控制器参数以增强对拒绝服务攻击的容忍能力。在OPAL-RT实时仿真平台上验证了所提方法的有效性。
解读: 该混合攻击韧性控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对微电网场景下的网络安全威胁,该方法可直接应用于储能系统的分布式控制架构:通过局部攻击观测器增强ST储能变流器的通信安全性,防御虚假数据注入和DoS攻击;基于分布式韧性控制器实现多台储能单元的频率...
一种稳定带恒功率负载的双有源桥变换器的方法
A Method for Stabilizing Dual Active Bridge Converters with Constant Power Loads
Bhanu Shankar Babaiahgari · Hector R. Robles-Campos · Md Habib Ullah · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
基于双有源桥(DAB)的储能系统是将可再生能源接入电网的关键。然而,由于恒功率负载(CPL)的负阻抗特性,DAB 变换器可能会变得不稳定,给整个系统的稳定性带来风险。为解决这一问题,本文提出了一种基于电感饱和的稳定方法。该方法通过扩大变换器的稳定区域来确保其稳定性,降低快速瞬变导致失稳的风险。基于使用全阶连续时间平均模型的数学分析以及 CPL 的特性,所提出的方法通过扩大稳定区域有效地稳定了 DAB 变换器,即使在大信号变化的情况下也能实现快速动态响应。与其他先进的稳定方法不同,这种方法不需要对...
解读: 该DAB恒功率负载稳定性控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,DAB作为核心DC-DC变换环节,常面临下游逆变器呈现的恒功率负载特性导致的负阻抗失稳问题。文中提出的虚拟阻抗与反馈补偿结合方法,可直接应用于优化ST储能变流器的内环控制策略...
基于原边监测的水下WPT系统参数识别技术研究
Research on Parameter Identification Technology for Underwater WPT Systems Based on Primary-Side Monitoring
白龙雷 · 孙良顺 · 马智勇 · 罗博 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年6月 · Vol.45
在水下无线电能传输(WPT)系统中,准确获取互感与副边负载信息对输出稳定与效率提升至关重要。由于海水涡流影响,传统空气中参数识别方法在水下应用时存在较大误差。本文针对水下环境建立互感模型,分析其对功率与效率的影响,提出一种仅需测量谐振与非谐振工作点下逆变器侧等效输入阻抗的互感与负载识别方法。基于S-S补偿拓扑进行理论推导与实验验证,结果表明该方法在无通信条件下可有效识别参数,负载识别误差低于2%,互感误差低于5%。
解读: 该水下WPT参数识别技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其基于原边监测的无通信参数识别方法可应用于充电桩与车载OBC系统,特别是在恶劣环境下的无线充电场景。该技术提出的S-S补偿拓扑下互感与负载辨识算法,可借鉴至ST储能变流器的并网阻抗在线辨识,提升构网型GFM控制的鲁棒性。通过谐振/非...
低电网阻抗下构网型直挂式储能系统稳定性提升控制
Grid-forming Direct-connected Energy Storage System Stability Enhancement Control under Low Grid Impedance
朱冠南 · 陈敏 · 王鹏程 · 梁钊培 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
构网型直挂式储能系统因高效、模块化等优势成为大容量储能的重要方案,但接入中高压电网导致电气距离缩短,面临低电网阻抗带来的稳定性挑战。本文提出基于阻抗增强的稳定性提升控制策略,通过等效内电压控制复用滤波电感作为耦合阻抗,物理层面增强系统耦合阻抗;结合自适应虚拟阻抗提升阻尼比,抑制功率振荡,并实现限流功能。二者协同显著提升系统在低电网阻抗下的稳定性,零电网阻抗实验验证了该方法的有效性。
解读: 该阻抗增强稳定性控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。直挂式储能系统直接接入中高压电网,电气距离缩短导致的低电网阻抗问题正是阳光电源构网型储能产品面临的实际挑战。文中提出的等效内电压控制复用滤波电感作为耦合阻抗的方案,无需增加硬件成本即可物理层面增强...
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