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不依赖尾流模型的风电场能效提升与机组载荷抑制控制
Wake Model-Free Control for Wind Farm Efficiency Enhancement and Turbine Load Mitigation
姚琦 · 梁泽民 · 胡阳 · 房方 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年4月 · Vol.45
针对大规模风电利用中的风场尾流效应与机组载荷问题，提出一种不依赖尾流模型的协调优化控制策略。通过分析风电场能效与机组疲劳特性，构建以有功功率、关键结构转矩及推力系数为变量的多目标优化函数。基于小信号法与多目标模型预测控制设计线性化控制器，并结合电磁转矩与桨距角的二自由度控制框架实现机组级优化。该方法仅依赖机组本地运行状态反馈，无需预设尾流模型或全场迭代计算。仿真验证表明，该方案在风速测量存在偏差时仍具备良好鲁棒性，可有效提升中低风速下风电场整体效率并抑制机组结构载荷。
解读: 该风电场协调控制技术对阳光电源的新能源并网产品具有重要借鉴意义。其不依赖模型的优化控制思路可应用于ST系列储能变流器群控和SG系列光伏逆变器集群管理，特别是在大型光储基地中实现设备间的自适应协调。基于小信号法的线性化控制框架可优化储能变流器的GFM控制性能，提升系统鲁棒性。多目标模型预测控制策略也可...
基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制
An Improved Model Predictive Voltage Control of NPC Three-Level Dual Three-Phase PMSM Based on Vector Classification
袁庆庆步凡谢晓彤夏鲲 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45
针对多电平多相电机驱动系统中电压矢量数量多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题，以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为对象，提出一种基于电压矢量三角区域分类的改进模型预测电压控制策略。通过基波子平面大投影幅值原则对729个电压矢量进行初筛，并结合三角区域分类法确定候选矢量及期望电压所在区域。设计兼顾定子电流谐波抑制与直流侧中点电位平衡的目标函数，研究多目标权重因子的理论选取方法。实验结果表明，该策略在不同工况下有效提升了控制性能并显著降低了计算负担。
解读: 该三电平多相电机驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的矢量分类与多目标优化MPC策略可应用于电机控制器开发，通过729个电压矢量的快速筛选算法显著降低计算负担，满足实时控制需求。中点电位平衡控制技术可借鉴至ST储能变流器的NPC三电平拓扑设计，提升直流母线电压稳定性。多目标权...
基于等效馈线的高压孤岛微电网多矢量MPC策略
Multi-vector MPC Strategy for High-voltage Islanded Microgrid Based on Equivalent Feeder
王雪伟张明锐 · 中国电机工程学报 · 2025年6月 · Vol.45
针对高压孤岛微电网中并联逆变器因输出阻抗不匹配引发的环流问题，本文采用等效馈线策略，结合外接电感与虚拟电感构建自适应虚拟阻抗，实现输出阻抗的动态匹配。为克服传统PI控制响应滞后缺陷，提出一种基于混合多矢量模型预测控制（MPC）的两步加速预测方法，在提升控制精度的同时降低计算负担。通过负荷突变与波动工况下的仿真对比，验证了所提方法在环流与谐波抑制、动态响应速度方面的优越性。
解读: 该等效馈线与多矢量MPC策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在多机并联场景下，所提自适应虚拟阻抗方法可有效解决ST2000/ST2500等储能变流器并联运行时的环流抑制问题，提升系统效率。两步加速预测MPC算法相比传统PI控制响应更快，可优化构网型GF...
考虑数据集误差下基于数据驱动的新能源设备多工况导纳获取方法
A Data-Driven Multi-Operating Condition Admittance Acquisition Method for Renewable Energy Equipment Considering Dataset Errors
李晗 · 李萌 · 王垚鑫 · 马骏超 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45
基于数据驱动的神经网络建模广泛用于电力电子设备多工况阻抗/导纳建模，但实测导纳样本少且受测量噪声影响，导致数据质量差，模型预测误差大。为此，本文提出一种考虑测量误差的多工况导纳建模方法。以预测值与真实值的均方误差为指标指导网络训练，分析电压电流噪声对导纳测量的影响，建立测量误差与模型性能的关系，并采用贝叶斯算法搜索最优参数，抑制噪声干扰，提升模型精度。通过构建双馈感应发电机的BP神经网络导纳模型，在含测量误差的数据集中验证了方法的有效性。
解读: 该研究的数据驱动导纳建模方法对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。首先，可用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的阻抗特性建模，提升系统稳定性分析精度。其次，该方法考虑实际测量误差的影响，通过贝叶斯优化提高模型鲁棒性，这对提升PowerTitan等大型储能系统的并网性能和iSolarCl...
永磁同步牵引电机全速域双模式模型预测控制策略
Full-Speed-Range Dual-Mode Model Predictive Control Strategy for Permanent Magnet Synchronous Traction Motors
孙振耀徐帅任冠州马光同池茂儒 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45
有限集模型预测控制因其多目标多约束特性及优良动态性能，在大功率牵引传动中备受关注。针对轨道车辆牵引电机调速范围宽、高速弱磁区需最大化直流母线电压利用率的问题，传统方法在过调制下电流跟踪性能下降，难以实现方波运行。为此，提出一种双模式模型预测控制策略：在线性速域采用单步长预测控制，在高速弱磁域引入多步长预测，基于电流轨迹平均值构建目标函数以确定最优换流时刻；结合双滞环结构实现模式平滑切换，并建立前馈弱磁控制模型生成参考电流。实验结果验证了该策略在稳态与暂态下的有效性。
解读: 该双模式模型预测控制策略对阳光电源电机驱动产品线具有重要应用价值。其全速域控制思想可直接应用于新能源汽车电机控制器和充电桩功率模块：单步长预测保证常规工况动态响应，多步长预测实现过调制区电压利用率最大化，解决弱磁区控制难题。该策略的双滞环平滑切换机制可借鉴到ST储能变流器的GFM/GFL双模式切换中...
基于转置Transformer模型的电化学储能自适应SOH估计方法
An Adaptive SOH Estimation Method for Electrochemical Energy Storage Based on Transposed Transformer Model
李鹏 · 葛儒哲 · 董存 · 孙树敏 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51
为保障锂离子电池运行的可靠性与安全性，及时监测其健康状态，本文在Autoformer与iTransformer模型基础上，融合线性回归模型，提出一种基于转置Transformer的自适应特征感知电池健康状态融合估计模型。通过提取充电曲线健康因子，将容量退化分解为趋势项与再生项，分别由线性回归和转置Transformer模型进行预测与估计，结合二者输出获得最终容量退化趋势。利用注意力权重增强模型可解释性。实验结果表明，该方法在NASA数据集上预测误差显著低于其他时序模型，验证了其精度与可靠性，为电...
解读: 该转置Transformer自适应SOH估计技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过将容量退化分解为趋势项与再生项的混合建模方法，可显著提升iSolarCloud云平台的电池健康状态监测精度，实现更准确的预测性维护。该方法基于充电曲线健康因子提取，可无...
基于模型学习偏移修正的短期风电功率预测方法
A Model Learning Bias Correction Approach for Short-Term Wind Power Forecasting
陈延旭潘世纪赵永宁叶林 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
现有数据驱动的风电功率预测模型因学习偏移性问题，易偏向学习分布集中的样本，导致泛化能力不足。为此，提出一种学习偏移修正的短期预测方法。通过分析差异化样本对预测偏移的影响机制，对时序样本进行分类表征；针对难以预测的极端天气、异常及相似不平衡样本，结合场景生成、渐进式掩码检测与特征增强策略联合修正学习偏移；利用Shapley值评估各类样本重要性，验证修正策略的合理性。实例表明，该方法显著提升预测精度与模型泛化能力。
解读: 该风电功率预测方法对阳光电源储能和光伏产品线具有重要应用价值。首先，其学习偏移修正技术可优化ST系列储能变流器的调度控制策略，提升PowerTitan大型储能系统在风光储联合运行时的能量管理效率。其次，该方法的极端工况处理机制可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化，增强产品在恶劣天气下的发电效率。...
考虑价格预测的储能电站调频投标策略
Frequency Regulation Bidding Strategy for Energy Storage Power Plants Considering Price Forecasting
国勇健 · 李爱魁 · 孙威 · 张神武 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45
投标竞价是储能电站作为独立市场主体参与电力系统调频的主要方式。本文提出一种兼顾中标率与收益率的日前市场双目标优化投标策略。基于注意力机制的门控循环单元模型预测调频出清价格与电价，结合概率距离快速削减法生成典型调频信号集以表征信号不确定性。核算储能调频的容量与里程成本，确定收益结算方式，并在策略中引入SOC利用率，设定初始SOC范围以提升收益。实时阶段引入偏差考核并滚动优化调频容量。算例表明，该策略可降低二次调频成本0.88%，提高成本收益率0.61%，有效激励储能参与调频辅助服务市场。
解读: 该调频投标策略对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。基于注意力机制的价格预测模型可集成至iSolarCloud云平台，为储能电站提供智能投标决策支持。双目标优化策略中的SOC利用率管理可直接应用于ST储能变流器的能量管理系统，通过优化初始SOC范围提升调频收益。...
基于Vague软集的海上风电功率区间预测
Interval Prediction of Offshore Wind Power Based on Vague Soft Sets
田书欣 · 朱峰 · 杨喜军 · 符杨 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年4月 · Vol.45
海上风电输出功率的精确预测是保障并网系统调度运行的关键。针对海上风电环境复杂、时空随机性强的特点，提出一种基于Vague软集的区间预测方法。通过融合Vague集的真伪隶属度函数，实现功率数据的Vague软区间化，并构建Vague-CNN-LSTM组合预测模型，将双隶属度概率向量转化为不确定环境下的预测区间。建立覆盖精度、区间宽度及综合水平等评估指标，验证结果表明该模型能有效兼顾预测精度与清晰性，适应不同运行工况需求。
解读: 该Vague软集预测方法对阳光电源的风电变流器和储能产品具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器的功率预测与调度优化,提升系统响应速度和调节精度。该技术的双隶属度概率模型有助于提高PowerTitan储能系统在风电配套场景下的功率预测准确性,优化充放电策略。对iSolarCloud平台的智能运维...
基于自放电阻抗变化的锂电池存储容量衰减评估技术
Evaluation Technology of Capacity Degradation for Lithium Batteries Based on Self-Discharge Impedance Variation
董明李晓枫熊锦晨刘王泽宇罗阳任明 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45
锂电池在存储过程中因自放电导致性能衰退，影响其寿命。本文通过容量增量曲线分析容量衰减内因，结合不同因素下自放电过程的阻抗谱变化，采用弛豫时间分布法解析电化学反应机理，并建立容量衰减模型。结果表明，存储期间SEI膜阻抗增大，且随温度和初始SOC升高而加剧；容量损失主要源于活性锂消耗与SEI生长，容量衰减量与时间近似呈0.5次方关系。实验数据拟合验证了模型有效性，为锂电池寿命预测提供理论依据。
解读: 该自放电阻抗评估技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能产品具有重要应用价值。研究揭示的SEI膜阻抗增长机理与温度、SOC的关联规律，可直接应用于iSolarCloud平台的电池健康状态（SOH）预测算法优化，通过阻抗谱监测实现存储容量衰减的精准评估。容量衰减与时间0.5次方关系...
无需求解最优参考电流的内置式永磁同步电机驱动系统最小损耗模型预测控制方法
A Minimum Loss Model Predictive Control Method for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Drive Systems without Solving Optimal Reference Current
范志翔 · 丁石川 · 杭俊 · 王政 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45
针对内置式永磁同步电机最小损耗控制中需求解复杂四次方程以获取最优参考电流的问题，现有方法存在计算繁琐、误差大等缺陷，且未考虑逆变器损耗。本文提出一种无需计算最优参考电流的最小损耗模型预测控制方法。通过构建满足最小损耗条件的d、q轴有功电流价值函数，并引入开关次序约束以降低逆变器开关频率，直接选取最优电压矢量，避免高次方程求解，减小开关损耗，提升系统整体效率。实验结果验证了该方法在效率优化与动态性能方面的有效性。
解读: 该无需求解最优参考电流的MPC方法对阳光电源电动汽车驱动产品线具有直接应用价值。技术核心在于通过构建d-q轴有功电流价值函数直接选取最优电压矢量，避免四次方程求解，可显著降低车载电机控制器的计算负担和实时性要求。引入的开关次序约束策略可直接应用于阳光电源SiC/GaN功率模块的驱动优化，降低开关损耗...
有源中点钳位三电平逆变器中点电位优化控制策略
Optimal Neutral-Point Potential Control Strategy for Active Neutral-Point Clamped Three-Level Inverter
薛贵景刘计龙李科峰代壮志麦志勤 · 中国电机工程学报 · 2025年10月 · Vol.45
针对现有有源中点钳位三电平（ANPC-3L）逆变器空间矢量调制（SVPWM）策略在高中点电位控制精度与低复杂度间难以兼顾，且在高调制比、低功率因数下中点电位失控区域波动加剧的问题，提出一种基于简化等效SVPWM与模型预测的中点电位优化控制策略。通过构建中点电位预测模型，遍历求解最优矢量序列及其作用时间，实现快速精准调控；在不可控区域引入调制模式动态切换机制，显著抑制中点电位波动，最高降幅约80％，有效降低对直流侧支撑电容容值需求。实验在18kW三相ANPC-3L逆变器平台上验证了该策略的有效性。
解读: 该ANPC三电平中点电位优化控制策略对阳光电源多条产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器中，该技术可显著降低直流侧支撑电容需求（中点电位波动降低80%），提升系统功率密度和可靠性，特别适用于PowerTitan大型储能系统的成本优化。在SG系列1500V光伏逆变器中，该策略可改善高调制比工况下...
用于降低48 V六相同步电机驱动损耗的实时AMPC
Real-Time AMPC for Loss Reduction in 48 V Six-Phase Synchronous Motor Drives
Pierpaolo Dini · Giovanni Basso · Sergio Saponara · Sajib Chakraborty 等5人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
设计并验证了一种自适应模型预测控制器（AMPC），用于48 V六相永磁同步电机，旨在降低电驱动系统的功率损耗。为满足控制器的实时性要求，采用基于dSPACE设备的硬件在环仿真平台进行算法实现与验证，确保控制策略在实际应用中的可行性与高效性。
解读: 该48V六相电机AMPC损耗优化技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。六相电机架构的容错性和低压大功率特性契合48V轻混系统需求，可应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器开发。其自适应模型预测控制策略可借鉴至ST储能变流器的多相并联拓扑优化，通过实时损耗建模降低IGBT/SiC模块开关损耗...
基于单相移调制DAB变换器的MPC设计：非线性模型对无功功率最小化的影响
MPC Design for SPS Modulated DAB Converters: Impact of Nonlinear Models on Reactive Power Minimization
Hossein G. Sahebi · Saman A. Gorji · Mojtaba Hajihosseini · Samson Yu · IET Power Electronics · 2025年6月 · Vol.18
本文提出一种针对单相移调制双有源桥（DAB）变换器的模型预测控制（MPC）策略，旨在最小化无功功率并提升扰动下的电压稳定性。通过对比线性与非线性模型在MPC设计中的性能权衡，提出一种混合MPC框架以兼顾建模精度与计算效率。实验结果验证了该方法的有效性。
解读: 该MPC无功功率优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。DAB变换器是储能系统DC-DC隔离级的核心拓扑，文中提出的混合MPC框架可直接应用于ST系列的双向DC-DC模块，通过实时最小化无功功率降低磁性元件损耗和电流应力，提升系统效率1-2%。该方法在...
启发式切换状态域缩减有限控制集模型预测控制在多电平电流源逆变器中的应用
Heuristic Switching State Domain Reduction Finite Control Set Model Predictive Control for Multi-Level Current Source Inverter
Muyu Chen · Amer M. Y. M. Ghias · Chenggang Cui · Zhige Yuan 等6人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18
本文提出一种用于多电平电流源逆变器的有限控制集模型预测控制启发式域缩减策略，旨在解决计算复杂度问题并提升控制性能。该方法利用逆变器的结构与电气特性，将计算复杂度从指数级降低至二次阶，显著减轻控制器负担，支持更高采样频率与实时实现。仿真及硬件在环实验结果表明，所提方法在保持与传统FCS-MPC相当性能的同时，有效提升系统可扩展性，为更复杂的控制方案提供实现基础。
解读: 该启发式域缩减FCS-MPC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。通过将计算复杂度从指数级降至二次阶，可显著提升多电平拓扑（如三电平NPC/T-type）的控制实时性，支持更高采样频率下的精准功率调节。该方法特别适用于电流源型储能变流器的构网型GFM控制...
面向未知干扰与拒绝服务攻击的直流-直流变换器分布式鲁棒优化自适应事件触发SMPC
Distributionally Robust Optimization Adaptive Event-Triggered SMPC for DC-DC Converters Subject to Unknown Disturbances and DoS Attacks
Yadong Chen · Peng Cheng · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
本文提出一种应用于受未知干扰和拒绝服务（DoS）攻击影响的直流-直流变换器的自适应事件触发分布式鲁棒优化随机模型预测控制（AET-DROSMPC）。DoS攻击导致控制器与执行器（C-A）通道通信中断，采用伯努利变量建模。现有随机模型预测控制（SMPC）方法多集中于周期性或自触发机制，且仅适用于有界或高斯分布扰动系统。本文方法结合自适应事件触发机制与分布鲁棒优化，有效提升系统在非理想通信条件下的控制性能与资源利用率。
解读: 该AET-DROSMPC技术对阳光电源储能变流器和车载电源产品具有重要应用价值。在ST系列储能系统中，DC-DC变换器面临电网扰动和通信攻击风险，该方法的分布鲁棒优化可增强系统对未知扰动的适应性，自适应事件触发机制可降低通信负载30%以上，提升CAN/EtherCAT总线效率。在电动汽车OBC和DC...
基于耦合半经验电-热与老化模型的电池老化感知自适应模型预测控制
Battery aging-aware adaptive model predictive control based on coupled semi-empirical electro-thermal and aging models
Xabier Dorronsoro · Ricardode Castro · Jorge Varela Barrerasc · Erik Garayalde 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401
摘要 本文提出了一种考虑老化速率的非线性模型预测控制（MPC）策略，用于电池储能系统，该策略集成了一种经过实验验证的半经验性电-热与退化耦合模型，能够同时考虑日历老化和循环老化因素，而这些因素在传统的能量管理方法中常常被忽略。本文的一个关键贡献是引入了一种自适应加权方法，该方法根据电池的老化状态——主要由时间依赖性退化因素驱动——动态调整MPC代价函数中的权重。这种自适应机制改善了不同预测时间范围内的控制决策，与标准MPC相比，分别使电池退化程度和总运行成本最高降低了262.7%和44.51%。
解读: 该电池老化自适应MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过集成电热耦合与老化模型,动态调整控制权重,可使储能系统在全生命周期内优化充放电策略,降低电池退化率达262.7%。该方法可融入阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合GFM/GFL控...
考虑预测不确定性的电池储能系统最优管理以实现削峰和电池健康
Optimal BESS Management for Peak Load Shaving and Battery Health Under Prediction Uncertainty
Lixin Li · Tim Kappler · Bernhard Schwarz · Nina Munzke 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
在现代电力系统中，为缓解可再生能源出力波动，部署电池储能系统（BESS）日益重要。然而，可再生能源与负荷预测的不确定性给BESS运行优化带来挑战。本文提出一种新颖的随机模型预测控制（SMPC）框架，兼顾削峰负荷与电池健康，并有效应对预测不确定性。该框架采用长短期记忆（LSTM）神经网络进行预测，并结合约束收紧技术构建滚动时域随机优化问题。基于德国某企业负荷数据的仿真结果表明，相比传统模型预测控制（MPC），该方法额外降低峰值取电功率99 kW（5.8%），验证了其处理不确定性的优势。
解读: 该SMPC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LSTM预测结合约束收紧技术可直接集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，提升储能系统在工商业削峰场景下的经济性。相比传统MPC额外降低5.8%峰值功率的效果，可优化ST2236/250...
基于经济模型预测控制的舰船微网频率电压控制与经济优化
Frequency Voltage Control and Economic Optimization of Shipboard Microgrid Based on Economic Model Predictive Control
Panxiao Yong · Yubin Jia · Changyin Sun · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
随着舰船电力系统对可再生能源依赖性的增加，其出力间歇性易引发微网频率波动。为此，集成混合储能系统（HESS）对提升频率稳定性至关重要。本文提出一种经济模型预测控制（EMPC）策略，兼顾频率电压调节与系统经济性优化目标，实现负载频率与电压的协同控制。通过理论分析证明，该方法的平均性能不低于稳态性能。仿真结果验证了所提EMPC策略的有效性与可靠性。
解读: 该EMPC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。文章提出的频率电压协同控制与经济优化方法，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术的升级，特别是在微电网和海岛独立供电场景。混合储能系统的功率分配策略可优化ST储能系统中超级电容与锂电池的协同控制，延长电池...
基于神经网络预测器与软演员-评论家算法的电力电子变换器预测控制方法
A Predictive Control Method Based on Neural Predictor and Soft Actor–Critic for Power Converters
Chenghao Liu · Jien Ma · Xing Liu · Lin Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月
本文着重于将软强化学习（RL）技术引入有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）框架，以提升鲁棒性能。更确切地说，在神经预测器的基础上，开发了一个使用软演员 - 评论家算法训练的智能体，用于探索嵌入在MPC框架内的最优控制输入。同时，在训练过程中引入了基于李雅普诺夫函数的约束条件，并给出了相应的权重更新法则。此外，所提出的方法保证了集成了RL智能体的系统的稳定性。最后，仿真和实验结果均验证了该方法相较于现有FCS - MPC方法的优越性。
解读: 从阳光电源的核心业务视角来看，这项基于软强化学习的预测控制技术具有重要的战略价值。该方法将软演员-评论家算法与有限集模型预测控制相结合，通过神经网络预测器实现智能决策，这与我们在光伏逆变器和储能变流器中广泛应用的MPC控制策略形成了技术演进路径。 对于阳光电源的产品线，该技术的核心价值体现在三个层...
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