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特约主编寄语
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李红智 · 肖刚 · 张乃强 · 田华 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45
构建清洁、低碳、灵活、高效的新型发电系统是现代能源体系建设的关键。风电与光伏等新能源具有显著的间歇性与波动性,给传统电力系统的高效运行、灵活性调节及安全稳定带来严峻挑战。亟需发展具有变革意义的新型动力循环发电技术,推动原始创新,为新型电力系统构建和国家能源安全保障提供核心技术支撑。
解读: 该文聚焦新型电力系统中新能源波动性挑战,与阳光电源核心战略高度契合。文中强调的灵活性调节需求直接指向ST系列储能系统的应用场景,PowerTitan大型储能可提供快速功率响应平滑新能源波动。新型动力循环发电技术的创新方向启发阳光电源在构网型GFM控制技术上的深化研发,通过虚拟同步机VSG算法增强电网...
构网型技术:演进历程、功能定位与应用展望
Grid-Forming Technology: Evolution, Functional Positioning and Application Prospects
王伟 · 周少泽 · 黄萌 · 艾诚 等7人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
为支撑新能源高效利用与电力可靠供应,构网型技术已在多种电力系统场景中开展初步实践。本文梳理其演进历程及国内外标准规范,分析技术发展的内在驱动,明确其在不同电网形态下的功能定位;从稳态、动态与暂态稳定性等角度剖析当前面临的技术挑战,并对未来规模化应用所需解决的关键问题进行展望,以推动其在新型电力系统中的广泛应用。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的构网型技术升级具有重要指导意义。ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan可基于构网型控制实现独立供电能力;SG系列光伏逆变器通过引入VSG控制可提升弱电网适应性。研究成果有助于优化产品在稳态、动态和暂态工况下的性能表现,对提升阳光电源在新型电力系统中的技术...
新型电力系统柔性构网技术及其应用
Flexible Grid-Forming Technology and Its Application in New Power Systems
郑外生 饶宏 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新能源大规模并网,电力系统电磁与机电特性耦合加剧,动态行为日趋复杂,面临频率电压支撑不足、失稳风险上升等挑战。传统规划与控制方法难以发挥电力电子设备的快速调控优势。本文提出基于电力电子设备构建灵活可控柔性电网的技术,通过“柔性互联”阻断交流故障连锁传播,实现分区灵活互济;通过“主动支撑”增强关键节点电压频率支撑能力,提升系统稳定性。阐述了柔性构网的概念内涵、基本思路与发展方向,并介绍了其在南方电网的实际工程应用。
基于导纳稳定容量的新能源并网强度评估
Assessment of Grid-Connected Strength of Renewable Energy Based on Admittance Stability Capacity
吴林林 · 邓晓洋 · 郑佳杰 · 梁以宁 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新型电力系统中新能源渗透率的提升,系统动态特性显著变化,变流器等电力电子设备接入后的稳定性分析日趋复杂。本文基于元件特征值灵敏度分析方法,提出一种计及变流器控制差异的并网强度评估指标。首先建立多馈入系统的全系统阻抗模型,分析特征值对具体导纳变化的灵敏度;进而从新能源并网点变流器导纳最大可变程度出发,定义导纳稳定容量,该指标反映系统各元件动态特性,表征系统抗干扰能力与电网强度;最后通过单变流器接无穷大系统及改进IEEE 14节点系统验证了所提指标的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的变流器产品稳定性评估具有重要指导意义。通过导纳稳定容量指标,可优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的并网控制策略,尤其适用于大规模光储项目中的PowerTitan系统。研究成果可直接应用于:1)变流器GFL/GFM控制参数自适应优化;2)多机并联系统的稳定性评估;3)弱电网条...
用于大规模新能源架空线路送出的储能型柔性直流输电系统
Energy Storage-based Flexible HVDC Transmission System for Large-scale Renewable Energy Overhead Line Integration
肖晃庆 · 朱琼海 · 黄莹 · 张利东 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
针对大规模新能源经远距离架空线路外送场景,提出一种具备平抑功率波动、阻断直流故障及主动支撑电网能力的储能型柔性直流输电系统。该系统为两端混合拓扑,送端采用具直流故障阻断能力的储能型模块化多电平换流器(MMC),受端为半桥MMC,接地极配置二极管阀以抑制故障电流。分析了系统工作原理与储能型MMC双极短路故障电流发展机理,提出了主动功率支撑与故障穿越控制策略。仿真验证了系统拓扑与控制方案的可行性及有效性,结果表明系统可实现波动功率的平稳传输,并具备主动支撑与自主清除直流故障能力。
解读: 该储能型柔性直流输电技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的储能型MMC拓扑与直流故障阻断技术,可直接应用于阳光电源大规模储能变流器的功率模块设计,提升系统故障穿越能力。其主动功率支撑控制策略与阳光电源构网型GFM控制技术高度契合,可增强新能源场站...
基于Copula时空相关性模型的新能源容量置信度准时序评估
A Copula-based Spatiotemporal Correlation Model for Chronological Evaluation of Capacity Credit of Renewable Energy
王世龙王仁顺耿光超江全元 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新能源渗透率提升,准确量化其容量置信度对电力系统可靠性分析与电源规划至关重要。本文提出基于Copula转移核-连续状态马尔可夫链的时间相关性模型及D-Vine Copula空间相关性模型,构建新能源多维时空场景。结合改进的准时序蒙特卡洛模拟方法,实现对新能源集群容量置信度的高效精确评估。基于RTS-GMLC跨区电网算例验证表明,该方法能有效刻画广域风光互补特性,支持容量置信度影响因素分析,为风光配比优化、源荷协调及储能配置提供量化依据。
解读: 该Copula时空相关性模型对阳光电源PowerTitan储能系统和源网荷储一体化方案具有重要应用价值。通过准确量化新能源容量置信度,可优化ST系列储能变流器的容量配置策略,提升系统经济性。广域风光互补特性分析为多站点SG逆变器集群协调控制提供数据支撑,支持iSolarCloud平台实现跨区域功率预...
连续多日低风速事件的时空分布特性及对电力供应影响初探
Spatiotemporal Distribution Characteristics of Multi-day Low Wind Speed Events and Preliminary Investigation of Their Impact on Power Supply
吕循岩 · 肖晋宇 · 侯金鸣 · 金晨 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
储能技术有助于缓解高比例新能源发电带来的系统供应充裕度问题,但小概率长时间的“微风寡照”事件仍构成重大风险。基于高分辨率长周期气象数据,本文提出连续多日低风速静稳天气事件界定指标,识别事件并分析其时序特征;结合空间形态特征划分中国电力气象分区,量化评估此类事件对电力供应充裕度及新能源布局的影响,为新能源基地选址优化提供科学依据。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。连续多日低风速事件的时空分布特征可指导ST系列储能变流器的容量配置策略,针对不同电力气象分区优化储能时长设计(4-8小时)。研究提出的'微风寡照'事件识别指标可集成到iSolarCloud智能运维平台,实现极端...
考虑多目标全场景的大规模光伏集群送端系统无功优化配置
Reactive Power Optimization Configuration of Large-Scale Photovoltaic Cluster Sending-End System Considering Multi-Objective and All-Scenario
蔡锱涵 · 管霖 · 张野 · 唐王倩云 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
针对无同步电源支撑的大规模光伏集群送端系统,研究多电压等级、大容量远距离交流输电系统中变电站无功补偿的优化配置。提出包络式代表日场景集提取方法及基于场景分解组合的无功优化序列生成策略,构建计及换流站无功-电压控制裕度的多目标优化模型,并采用动态聚类平滑法解决静态补偿装置投切耦合问题。算例验证表明,该方法可全面满足运行场景的无功电压需求,显著提升系统稳定性与计算效率。
解读: 该研究针对无同步电源支撑的大规模光伏集群无功优化配置,对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。其提出的多场景无功优化模型和换流站无功-电压控制裕度策略,可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术的无功调度算法优化,提升光伏集群送端系统的电压稳定性。动态聚类平滑法解决...
基于功率量测的光伏高占比系统频率时空分布特征分析方法
Analysis Method of Spatiotemporal Frequency Distribution Characteristics in Photovoltaic-Penetrated Power Systems Based on Power Measurements
贾焦心 · 赵清帅 · 邵晨 · 颜湘武 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新能源渗透率提升,电力系统惯量下降且调频资源分布不均,共模频率难以全面反映频率动态。节点间频率偏差可刻画频率响应的时空差异。为此,提出一种基于功率量测的频率偏差分析方法,无需知晓机组内部结构与参数,通过功率波动获取系统频率变化。利用仿真分析光伏高占比系统扰动后的频率时空分布特性及其影响因素,并将该方法所得结果与锁相环、同步相量测量装置对比,验证其准确性。仿真与实验表明,该方法能有效反映系统频率的时空分布特征。
解读: 该频率时空分布特征分析方法对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统,可基于功率量测实现分布式调频资源的精准协调控制,优化一次调频响应策略。对于SG系列光伏逆变器,该方法可指导构网型GFM控制算法改进,通过监测节点频率偏差动态调整虚拟惯量和阻尼参数...
考虑风光储碳协同和用户满意度的分层优化调度策略
Hierarchical Optimization Dispatch Strategy Considering Wind-Solar-Storage-Carbon Coordination and User Satisfaction
刘昊 张恒旭 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
为实现“双碳”目标下电力系统低碳运行与用户满意度提升,提出一种电源侧考虑风光储碳协同、负荷侧计及用户满意度的分层优化调度模型。电源侧以经济性最优为目标,引入动态约束碳排放模型优化火电机组出力;负荷侧以用户满意度最大化为目标,结合实时电价机制。采用改进樽海鞘群-算术优化混合算法与粒子群算法对模型进行迭代求解。基于改进IEEE 33节点系统的仿真结果表明,该模型可提高新能源利用率,增强储能消纳能力,抑制高碳排放机组发电,并显著提升用户满意度,为低碳电力系统提供理论支持。
解读: 该分层优化调度策略对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。电源侧的风光储碳协同优化可直接应用于ST系列储能变流器的能量管理策略,通过动态碳排放约束优化储能充放电曲线,提升新能源消纳能力。负荷侧基于实时电价的用户满意度模型可集成到iSolarCloud平台...
新能源侧电池储能系统运行评价:现状与展望 (Operation Evaluation of Battery Energy Storage Systems on the Renewable Energy Side: Current Status and Prospects)
新能源侧电池储能系统运行评价:现状与展望
程林 · 索克兰 · 许鹤麟 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新能源接入及电力系统形态演变,电池储能系统(BESS)与新能源协同并网运行备受关注。本文从运行模式与运行评价两方面综述国内外研究进展,分析离网、并网自主运行与主动支撑模式下的BESS配置与调用方法,构建涵盖技术性、安全性、可靠性、经济性与社会效益的多维指标体系。建立BESS运行指标理论模型,挖掘提升策略,评估现有综合评价方法的适用性与局限性,并针对当前指标与方法存在的问题提出改进建议,展望未来发展方向。
解读: 该研究构建的多维运行评价指标体系对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有直接应用价值。文中提出的技术性、安全性、可靠性、经济性评价方法可集成到iSolarCloud云平台,实现储能系统全生命周期智能监测与预测性维护。针对新能源侧BESS配置与调用策略的研究,可优化光储一体化方案...
开绕组同步电机接口并网变流器功率控制及暂态支撑
Power Control and Transient Support of Grid-Connected Converter with Open-Winding Synchronous Motor Interface
马志豪 · 孙丹 · 刘纯 · 毕家瑞 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51
随着高比例新能源电力系统的发展,系统等效转动惯量降低,频率稳定问题日益突出。本文提出一种以开绕组电励磁同步电机(OW-WFSM)为接口的并网变流器供电系统。基于其数学模型,分析系统功率与电压电流矢量关系,设计相位差闭环控制的矢量控制策略及无功-电压协调控制策略,实现功率解耦与稳定传输,并通过Lyapunov理论验证控制稳定性。分析表明,该系统具备惯量响应能力,结合转子位置定向控制可自然增发有功,提升电网惯性和有功支撑能力,仿真结果验证了所提策略的有效性。
解读: 该研究的开绕组同步电机接口并网变流器控制技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要参考价值。其提出的相位差闭环控制策略可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制优化,提升系统惯量响应能力。特别是在PowerTitan大型储能系统中,该技术可增强系统的电网支撑能力,提高功率解耦控制精度。...
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...
沙戈荒大规模可再生能源基地经构网柔直送出系统中交流继电保护面临的挑战与对策
Challenges and Countermeasures of AC Relay Protection in Large-Scale Renewable Energy Transmission Systems via Grid-Forming VSC-HVDC in Desert, Gobi and Barren Areas
李岩 · 周博昊 · 何佳伟 · 曹润彬 等5人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51
推进沙漠、戈壁、荒漠地区大型风光基地建设是国家重大战略。新能源经构网柔直外送成为偏远地区大规模可再生能源远距离输送的优选方案,但其故障特征显著变化,继电保护难度增加,威胁系统安全恢复。本文聚焦该场景下的交流继电保护问题,梳理系统面临的风险与挑战,围绕故障特性精确建模、故障区域精准识别及系统快速安全恢复三个关键问题,总结当前研究进展,并从模型融合迭代、电源特性融合统一、主动支撑型控保协同策略三方面探讨解决路径,为沙戈荒可再生能源外送系统的控制保护提供参考。
解读: 该研究聚焦沙戈荒新能源基地经构网型柔直送出的继电保护问题,对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的GFM控制技术具有重要指导意义。文中提出的故障特性精确建模和控保协同策略,可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控制算法优化,提升大规模新能源汇集场景下的故障穿越能力和电网支撑性能。...
考虑实际工况的新能源经柔性直流送出系统强度评估
Strength Assessment of Renewable Energy Integrated via MMC-HVDC Considering Practical Operating Conditions
王祥宇 · 辛焕海 · 傅闯 · 马富艺龙 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
基于广义短路比的电压支撑强度常用于评估新能源经两电平直流系统的稳定性,但难以适用于模块化多电平变流器柔性直流(MMC-HVDC)系统。由于MMC-HVDC内部控制复杂且运行工况多变,传统额定工况下的短路比指标适用性受限。为此,本文从灵敏度角度提出基于广义运行短路比的系统强度评估方法。通过建立频域闭环传递函数矩阵模型,利用灵敏度方程描述系统电压对电流扰动的响应特性;结合阻抗矩阵最大奇异值等效表征MMC-HVDC宽频电压支撑能力,并提出其等效建模方法;将广义运行短路比拓展应用于MMC-HVDC送出系...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和集中式光伏系统具有重要参考价值。文中提出的基于广义运行短路比的系统强度评估方法,可直接应用于ST2000储能变流器和SG350HX光伏逆变器的并网稳定性评估。特别是在大规模新能源基地送出场景中,该方法有助于优化PowerTitan储能系统的电压支撑控制策略,提升系统在复杂...
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,...
基于新型条件风险价值度量的高风电渗透率电网高性能优化模型
High-Performance Optimization Model Based on Novel Conditional Value At Risk Metric for Power Grids With High Wind Power Penetration
Xiaohong Ran · Wee Peng Tay · Christopher Lee · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
由于在获取准确概率方面存在挑战,将不确定性表示为区间有助于缓解因缺乏分布信息而产生的问题。然而,当前电网优化建模中基于区间的方法未能充分捕捉区间变量的不确定性,导致备用成本较高。为克服现有调度模型的保守性,本研究提出了一种用于风险评估的新型不确定区间变量(UIV),其中将区间半径视为随机变量。受仿射算法的启发,我们针对多个随机变量提出了一种基于新型不确定区间的条件风险价值(CVaR)指标,称为UP - CVaR。对新英格兰39节点和118节点系统的调度结果表明,与现有经济调度(ED)模型相比,所...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于不确定区间变量的条件风险价值(UP-CVaR)优化模型具有重要的战略参考价值。该研究针对高比例风电并网场景下的调度优化问题,提出了一种创新的风险评估方法,这与阳光电源在新能源并网和储能系统集成方面的核心业务高度契合。 该技术的核心价值在于通过将区间半径视为随机变量...
面向构网型变流器的低电压穿越算法
Low-Voltage Ride-Through Algorithm for Grid-Forming Converters
Juan Dolado Fernández · Joaquín Eloy-García · Eduardo Rausell Navarro · Santiago Arnaltes Gómez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
近年来,可再生能源日益融入电力系统,导致电网运行发生了重大变化。电力电子变流器主要用于将这些发电厂接入电力系统,作为现代电力系统中的关键组件,电网形成(GFM)变流器应运而生,它能够在无需同步发电机(SG)的情况下自主建立并维持系统稳定。故障期间的电流贡献是同步发电机与电力变流器的主要区别之一,这可能会影响保护系统。最新的电网规范要求在发生故障时快速注入电流。本文根据欧盟委员会法规(EU)2016/631和西班牙技术监督标准的要求,提出了一种基于虚拟磁链定向的电网形成变流器低电压穿越控制策略。为...
解读: 从阳光电源的业务角度看,这篇论文所提出的构网型变流器低电压穿越技术具有重要的战略价值。随着全球新能源渗透率不断提升,电网对并网设备的主动支撑能力提出了更高要求,构网型(GFM)技术正是我司逆变器产品从跟网型向主动支撑型演进的关键方向。 该技术的核心价值在于解决了构网型变流器在故障工况下的快速电流响...
基于风险敏感残差发生器的LC滤波电网形成型逆变器补偿控制策略
Risk-Sensitive Residual Generator-Based Compensation-Control Strategy for LC-Filtered Grid-Forming Inverter
Shufeng Zhang · Changan Liu · Yuntao Shi · Yushuai Qi · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
并网构网型(GFM)逆变器的控制至关重要,因为它能为系统提供稳定的频率和电压支持,从而实现更多可再生能源的接入。本文旨在开发一种将风险敏感控制与残差补偿控制相结合的新型一次控制策略,增强策略设计的灵活性,以提高GFM逆变器在存在扰动、噪声和参数不确定性情况下的性能。所提出的基于风险敏感残差生成器的补偿控制策略包含两个风险敏感因子——一个用于无偏状态估计和残差生成,另一个用于改善闭环系统性能。这两个风险敏感因子增加了GFM逆变器一次控制策略的设计自由度。首先,本文建立了风险敏感状态估计与残差生成之...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于风险敏感残差发生器的补偿控制策略对构网型(GFM)逆变器技术具有重要的战略意义。随着新能源渗透率不断提高,构网型逆变器已成为替代传统同步发电机、提供电网频率和电压支撑的关键技术,这与阳光电源在光伏逆变器和储能系统领域的核心业务高度契合。 该技术的核心价值在于通过引...
实时市场中便携式储能运行的预测-处方框架
A Predictive-Prescriptive Framework for Portable Energy Storage Operation in Real-Time Market
Xinjiang Chen · Xiupeng Chen · Feng Gao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年5月
便携式储能系统(PESS)是一种具有灵活部署方案的、前景广阔的储能商业模式。它有潜力塑造一个低碳且可持续的能源与交通系统。然而,在能量套利应用中,已证明使用由已知日前市场价格确定的PESS方案参与实时市场会导致显著的收益偏差。为解决上述问题,我们开发了一个用于PESS在实时市场运行的预测 - 规定性框架,该框架结合了实时市场价格预测和PESS的库存路径规划。对于实时市场价格预测,我们提出了一种基于NuralProphet和极端梯度提升(XGBoost)的误差校正混合预测模型。关于PESS的库存路...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,该论文提出的便携式储能系统(PESS)预测-决策框架具有重要的战略参考价值。这一技术方案针对移动储能在实时电力市场中的套利优化问题,通过融合NeuralProphet和XGBoost的混合预测模型,将收益偏差降至4.4%,显著提升了储能资产的经济性评估精度。 对于阳...
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