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基于机器学习增强的大规模并行暂态仿真方法用于大规模可再生能源电力系统
Machine-Learning-Reinforced Massively Parallel Transient Simulation for Large-Scale Renewable-Energy-Integrated Power Systems
Tianshi Cheng · Ruogu Chen · Ning Lin · Tian Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月
可再生能源系统（RESs）在向绿色智能电网转型中起关键作用，但其受光照、风速等自然因素影响，具有复杂性与不确定性，给并网带来挑战。电磁暂态（EMT）仿真可有效研究RES并网问题，但现有方法受限于模型非线性和计算复杂度，难以实现大规模精细化仿真。本文提出一种面向数据、结合机器学习的CPU-GPU大规模并行EMT仿真方法，采用人工神经网络构建数据驱动的RES模型，并基于实体-组件-系统架构集成。模型训练依托传统物理EMT模型生成的数据，并通过MATLAB/Simulink验证。将RES元件组建成微网...
解读: 该机器学习增强的大规模并行EMT仿真技术对阳光电源具有重要战略价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中，可快速仿真数百万级SiC逆变器的暂态交互特性，400倍加速性能显著缩短产品开发周期。对ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化尤为关键，能高效评估微电网场景下多台设备的协同...
一种用于可再生能源系统的高增益软开关三端口直流-直流变换器
A High-Gain Three-Port DC–DC Converter With Soft-Switching for Renewable Energy System Applications
Mingzhu Zhou · Chao Liu · Ronghuan Xie · Yizhan Zhuang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
三端口直流 - 直流转换器（TPC）可集成可再生能源系统、储能系统和负载，具有高集成度和高可靠性的特点。本文提出一种适用于可再生能源系统应用的具有软开关特性的高增益三端口直流 - 直流转换器。在所提出的转换器的各种工作模式下，所有开关均能实现零电压开通，所有二极管均能实现零电流关断，这可有效提高转换器的效率。此外，耦合电感实现了零直流偏置，可减小磁芯尺寸和磁芯损耗。本文阐述了所提出转换器的工作原理、性能分析、效率分析、参数设计、能量管理及控制方法。搭建了一台功率为 300 W 的实验样机，其光伏...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三端口DC-DC变换器技术对我们在光储一体化系统领域具有重要的战略意义。该技术通过单一变换器同时集成光伏输入、储能接口和负载输出，与我们当前推广的户用及工商业储能系统架构高度契合，能够有效简化系统拓扑，降低BOM成本并提升系统可靠性。 该技术的核心价值在于三个方面：首...
基于PMU的电力振荡阻尼控制方法在通信中断与多时滞可再生能源系统中的应用
PMU-based Power Oscillation Damping Control for Renewable Energy System With Communication Disruption and Multi-Time Delays
Zhenjie Cui · Weihao Hu · Guozhou Zhang · Zhenyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
本文提出一种面向可再生能源系统的无模型电力振荡阻尼策略，考虑控制回路中通信中断与多时滞问题。首先，基于多元Ornstein-Uhlenbeck过程构建仅依赖量测数据的状态空间模型在线估计方法，适用于各广域控制回路具有不同时滞的系统。进而设计新型广域电力振荡阻尼器（POD），并采用分解结构实现子控制独立运行，提升通信中断下的鲁棒性。通过Razumikhin定理将时滞与估计误差建模为稳定性约束，利用线性矩阵不等式（LMI）优化POD参数，增强系统对运行工况、时滞及通信中断的多维鲁棒性。在改进的四机两...
解读: 该无模型POD控制技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ST系列储能变流器具有重要应用价值。针对新能源场站广域控制中通信时滞与中断问题，可直接应用于储能系统的功率振荡抑制功能：1）基于PMU实时量测的在线建模方法可集成至iSolarCloud云平台，提升多储能站点协调控制的鲁棒性；2）分解...
综合能源领域独立和并网可再生能源系统多目标优化设计的受控非支配排序遗传算法
Controlled Non-Dominated Sorting Genetic Algorithms for Multi-Objective Optimal Design of Standalone and Grid-Connected Renewable Energy Systems in Integrated Energy Sectors
Hamza El Hafdaoui · Ahmed Khallaayoun · Salah Al-Majeed · IEEE Access · 2025年1月
非支配排序遗传算法因其在优化可再生能源系统中的鲁棒性和灵活性而受认可，通过处理多目标和生成多样Pareto最优解超越传统方法。然而随机初始种群和变异导致的低效率可影响处理时间和错误率。本研究引入受控非支配排序遗传算法，通过受控种群初始化和变异机制增强优化。与传统非支配排序遗传算法相比，受控版本显示卓越性能，在高能源需求下实现2.4%错误降低、117%更低任务违规率和157%更快处理时间。摩洛哥Ifrane旅游村具有显著季节能源需求的案例研究说明算法应用。结果显示考虑潜在电网出口机会的独立和并网系...
解读: 该多目标优化算法对阳光电源可再生能源系统设计有重要应用价值。阳光光储系统配置需要平衡多个目标如成本、可靠性和环保性。受控遗传算法的性能优势可应用于阳光iSolarCloud平台的系统优化工具。独立和并网双场景分析与阳光微电网和并网储能业务一致。净现值和平准化成本优化对阳光项目经济性评估至关重要。该研...
基于三绕组耦合电感的无输入电流纹波与软开关超高电压增益直流变换器
Ultra-High-Voltage Gain DC–DC Converter Based on Three-Winding Coupled Inductor With Ripple Free Input Current and Soft Switching for Renewable Energy Applications
Qingxin Tian · Na Wang · Guohua Zhou · Shuhan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
高增益直流 - 直流转换器是连接光伏等低压可再生能源与高压直流母线的重要环节。本文提出了一种基于三绕组耦合电感的非隔离型超高电压增益转换器，适用于分布式可再生能源应用。输入电感和钳位电容极大地降低了输入电流纹波，因此在输入端口只需使用较小的滤波电容。此外，该转换器分别实现了开关管的零电压开关和二极管的零电流开关，有效提高了所提转换器的效率。与现有拓扑结构相比，半导体器件承受的电压应力较低且元件数量较少也是该转换器的显著优势。上述特性以及输入输出共地的特点，使得所提拓扑结构成为无变压器可再生能源系...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三绕组耦合电感的超高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术直接针对光伏等低压可再生能源接入高压直流母线的核心痛点，与我司在分布式光伏、储能系统等领域的产品线高度契合。 该技术的核心优势在于多个维度的性能突破：首先，超高电压增益特性（30-40V输入升压...