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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...
考虑电解槽运行特性的风电制氢电解槽阵列优化控制
Optimal Control of Electrolyzer Arrays for Wind Power to Hydrogen Considering Electrolyzer Operating Characteristics
许子怡 · 孙立政 · 肖举栋 · 王丰 等5人 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51
为提升大规模风电制氢系统中电解槽阵列的制氢效率、产氢量及运行寿命，提出一种考虑电解槽运行特性的优化控制方法。基于电解槽的效率、产氢量、启停及寿命衰减模型，量化系统优化目标与评估指标；结合历史运行数据，根据风电功率动态分配电解槽阵列的运行状态与功率，确定各状态下的电解槽编号并实施状态切换。多场景仿真结果表明，该方法显著提升了制氢效率、产氢量、设备寿命及经济收益，验证了其有效性与可行性。
解读: 该电解槽阵列优化控制技术对阳光电源新能源制氢业务具有重要应用价值。研究中的功率动态分配策略可直接应用于阳光电源风光制氢系统的PCS控制器，结合SG系列光伏逆变器的MPPT算法，实现波动性可再生能源与电解槽阵列的最优匹配。其寿命衰减模型与启停优化策略可借鉴至ST系列储能变流器的电池管理系统，通过历史数...
基于自适应状态切换的混合电解槽阵列滚动优化策略
Rolling Optimization Strategy for Hybrid Electrolyzer Arrays Based on Adaptive State Switching
胡亚峰 · 赵希 · 杨文龙 · 朱文超 等5人 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
为提升水电解制氢系统与风电的匹配性，针对碱性与质子交换膜电解槽构成的混合系统功率分配问题，提出一种基于自适应状态切换的滚动优化策略。相较于单一系统，混合系统在简单启停与常规滚动优化下效率分别提升2.81和5.92个百分点。三种策略对比表明，所提方法使负荷分配更均衡，系统效率提升4.57个百分点，日产氢量增加0.354 t（提升16.40%），电解槽平均利用率提高18.82个百分点，风能利用率提升13.71个百分点。
解读: 该混合电解槽阵列滚动优化策略对阳光电源氢能业务拓展具有重要参考价值。研究中的自适应状态切换与功率分配算法可直接应用于阳光电源正在布局的风光制氢系统集成方案，特别是与ST系列储能变流器协同构建"新能源+储能+制氢"多能互补系统。该策略提升16.40%产氢量和13.71%风能利用率的成果，可借鉴到SG逆...
基于聚合容量估计的储能系统分布式功率跟踪控制
Distributed Power Tracking Control of Energy Storage Systems With Aggregated Capacity Estimation
Yin Chen · Jianyu Zhou · LinFang Yan · Yujun Lin 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
大量分布式小规模储能系统（ESSs）具有参与电网功率调节的潜力。本文提出一种结合聚合容量估计的分布式功率跟踪控制方法，可在无需总功率测量的情况下实现精确的总功率跟踪，并根据储能系统的类型、荷电状态及功率/能量容量进行功率分配。为估计各储能单元的可调度功率范围，设计了一种事件触发式分布式功率容量估计算法，通信负担较低。控制参考功率受到限制，确保系统可靠运行。所提方法采用离散时间实现，仅依赖稀疏通信网络。理论分析验证了系统平衡点的存在性与收敛性。基于IEEE 33节点系统的仿真结果验证了所提控制策略...
解读: 该分布式功率跟踪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。文章提出的事件触发式容量估计算法可优化多台ST储能变流器的协同控制，在无需集中式总功率测量的情况下，基于各单元SOC、功率/能量容量实现精确功率分配，降低通信负担。该方法可集成到iSolarClo...
基于S型函数的全主动拓扑结构串联式混合动力汽车能量管理系统
Energy Management System Based on S-Shaped Functions for Series Hybrid Vehicle Under a Fully Active Topology
Márcio Von Rondow Campos · Lucas Jonys Ribeiro Silva · Thales Augusto Fagundes · Rodolpho Vilela Alves Neves 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年11月
本文提出了一种应用于串联式混合动力汽车（SHV）的能量管理系统（EMS），该汽车由内燃机（ICE）和包含化学电池与超级电容器的混合储能系统（HESS）提供动力。考虑到内燃机 - 发电机机组和混合储能系统的效率受限于特定的功率注入运行范围和瞬态响应，该能量管理系统可在全主动拓扑结构下实现内燃机和混合储能系统之间的功率分配，以提高控制灵活性。在此背景下，采用S形函数进行功率分配，该函数着重于最大限度地提高超级电容器的利用率，以降低燃油消耗和电池电流应力。S形函数的优点在于其易于配置且控制参数数量减少...
解读: 从阳光电源储能系统和新能源综合解决方案的业务视角来看，该论文提出的基于S型函数的能量管理系统具有显著的技术借鉴价值。论文针对串联混合动力车辆中电池与超级电容混合储能系统的协同控制问题，提出了一种优化功率分配策略，这与我司在储能系统多能源协调管理方面的技术需求高度契合。 该技术的核心价值在于通过S型...
基于双零序电压注入的单级多端口逆变器供电混合动力汽车功率分配控制
Double Zero-Sequence Voltage Injection-Based Power Distribution Control of Single-Stage Multiport Inverter-Fed Hybrid Electric Vehicles
Dehong Zhou · Yinghua Mao · Jianxiao Zou · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
单级多端口逆变器（SSMI）由于其在无需中间直流 - 直流转换器的情况下实现单级功率转换的显著优势，是混合动力电动汽车（HEV）颇具前景的功率转换解决方案。然而，为单级多端口逆变器设计调制方案颇具挑战，因为该方案不仅决定定子电流控制，还决定各电源之间的功率分配。鉴于此，本文为单级多端口逆变器提出了一种双零序电压注入（DZSVI）方案，该方案可实现电机驱动控制与功率分配控制的解耦，且定子电流的控制性能不受功率分配控制的影响。通过双零序电压注入，首次零序电压（ZSV）注入将调制信号从交流形式转换为直...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单级多端口逆变器（SSMI）技术为新能源汽车动力系统提供了创新的电力转换方案，与我司在储能变流器和多能互补系统领域的技术积累存在显著的协同价值。 该论文提出的双零序电压注入（DZSVI）调制策略解决了SSMI在混合动力汽车应用中的核心难题——电机驱动控制与多源功率分配...
基于模型预测控制的混合储能微电网统一控制方案
Unified Control Scheme Based on Model Predictive Control for Hybrid-Energy-Storage-Based Microgrids
Kuldeep Kumar · Chaeeun Lee · Sungwoo Bae · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种基于混合储能的交流微电网间功率分配统一分层控制方法。在本文中，每个微电网均包含混合储能（即超级电容器、电池和氢气储能）和可再生能源发电机（即光伏组件）。所提出的分层控制框架确保微电网间的功率分配取决于给定微电网中混合储能的荷电状态（SOC）。本文提出了一种基于自适应模型预测控制的三级控制层，该层负责根据给定微电网中各储能装置的SOC在微电网间实现精确的功率分配。三级控制层为二级控制层生成参考信号，二级控制层对各微电网中逆变器的脉宽调制进行控制。一级控制负责根据电源、负载以及储能装置...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于模型预测控制的混合储能微电网统一控制方案具有显著的战略价值。该技术构建了包含超级电容、电池和氢储能的三层级控制架构，与我司在光储氢一体化解决方案的布局高度契合。 **技术价值方面**，该方案的核心创新在于通过自适应模型预测控制实现多微电网间基于SOC状态的精准功率...
ISOP系统的状态空间表示及其在共频控制LLC系统自然功率分配研究中的应用
State-Space Representation of ISOP-Systems to Study Natural Power Sharing of Common Frequency Controlled LLC Based Systems
Daniel Breidenstein · Benedikt Kohlhepp · Lukas Blamberger · Thomas Duerbaum · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
多模块输入串联输出并联（ISOP）DC-DC变换器适用于高输入电压与大输出电流场合，需实现输入电压与功率的均衡分配。通过共用控制信号可避免隔离式电压采样，但模块参数差异会导致功率分配不均。本文提出将单模块状态空间模型扩展至ISOP系统，克服直接建模复杂度高的问题，支持基于时间离散建模的快速时域仿真。以双LLC变换器系统为例，仿真与实验结果对比验证了方法的有效性，参数敏感性分析揭示了输入电压与负载变化下参数失配对功率分配的影响。
解读: 该ISOP系统状态空间建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在高压大功率储能场景中，多模块LLC谐振变换器的ISOP架构可实现高效DC-DC变换，但参数失配导致的功率不均衡问题直接影响系统可靠性。该研究提出的状态空间建模方法可快速评估共频控制下的自然...
联合波束成形与功率分配设计用于堆叠式智能超表面辅助的无蜂窝大规模MIMO系统
Joint Beamforming and Power Allocation Design for Stacked Intelligent Metasurfaces-Aided Cell-Free Massive MIMO Systems
Yating Hu · Jiayi Zhang · Enyu Shi · Yu Lu 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年11月
堆叠式智能超表面（SIM）被视为一项具有革命性的技术，它可直接在电磁波域实现强大的信号处理，并且具有显著的节能优势。在本文中，我们探究了结合联合波束赋形和功率分配的 SIM 辅助无蜂窝大规模多输入多输出（CF - mMIMO）系统的性能。具体而言，我们联合设计接入点（AP）的发射功率分配和 SIM 的基于波的波束赋形，以最大化系统和速率。为解决这一复杂的非凸问题，我们提出了一种基于交替优化（AO）的迭代算法，该算法将原问题分解为两个子问题。对于发射功率分配子问题，采用最大比传输（MRT）来最大化...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于堆叠智能超表面辅助无蜂窝大规模MIMO系统的论文，其核心技术与我们在分布式新能源发电和储能系统的通信网络优化方面存在潜在关联价值。 该技术的堆叠智能超表面（SIM）能够在电磁波域直接进行信号处理，具有显著的节能优势，这与阳光电源追求高效能源利用的理念高度契合。在我...
满足能力曲线要求的多同步发电机与分布式能源并网电力系统弹性分布式控制
Resilient Distributed Control for Power Systems With Multiple Synchronous Generators and DERs Satisfying Capability Curve Requirements
Theodoros E. Kavvathas · George C. Konstantopoulos · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文针对包含多个同步发电机（SG）和逆变器接口分布式能源（DER）的电力系统提出了一种新型分布式积分控制器，该控制器可确保电网频率恢复、电压调节和精确的功率分配，同时满足各单元能力曲线对有功和无功功率施加的技术/运行约束。考虑到整个电力系统的通用非线性动态模型，并且仅考虑同步发电机和分布式能源之间的邻域通信，所提出的控制器利用不变集理论（纳古莫定理）进行了合理设计，从本质上保证了能力曲线约束，避免了现有文献中常用的可能导致不稳定的饱和单元。此外，还对闭环系统稳定性进行了研究，以证明对于不同的控制...
解读: 该弹性分布式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。研究提出的分布式积分控制器可直接应用于多储能单元协同控制场景，通过分布式协同机制实现功率快速响应，增强系统对通信延迟和量测噪声的鲁棒性，这与阳光电源储能系统在新型电力系统中的应用需求高度契合。能力曲线...