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考虑火电时滞特性的电池储能集群调频综合控制策略研究
Comprehensive Control Strategy for Battery Energy Storage Cluster Frequency Regulation Considering Time-Delay Characteristics of Thermal Power
肖家杰 · 李培强 · 毛志宇 · 涂春鸣 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
提出一种电池储能集群参与电网调频的综合控制策略,有效提升频率调节精度与系统经济安全性。针对火电机组响应时滞导致的调控偏差问题,构建基于全通滤波的储能-火电联合调频模型,通过相位补偿使负荷扰动与机组出力同步;结合频谱分析优化参数设计。进一步提出功率权重动态修正与储能单元序贯投入的SOC一致性控制策略,协调SOC均衡与功率响应,减少频繁投切。采用分组控制模式降低充放电切换损耗,延长储能寿命。仿真验证了所提策略的有效性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的调频应用具有重要价值。全通滤波相位补偿技术可直接集成到ST储能变流器的控制算法中,解决火电时滞导致的调频偏差问题,提升PowerTitan系统在电网一次调频中的响应精度。SOC一致性控制策略与序贯投入机制可优化储能集群管理,减少电...
高比例风电系统中储能集群辅助火电机组调峰分层优化控制策略
Hierarchical Optimal Control Strategy of Energy Storage Clusters Assisting Thermal Power Units for Peak Shaving in High-Proportion Wind Power Systems
李军徽 · 潘雅慧 · 穆钢 · 李翠萍 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
针对大规模风电并网带来的调峰挑战,提出一种储能集群辅助火电机组的分层优化控制策略。上层基于储能调峰盈余系数优化火储协同出力,提升系统调峰能力;下层在满足潮流、一致性与公平性约束下,构建兼顾寿命、负荷均衡与运行成本的多目标模型,结合遗传算法与迭代修正求解各储能电站最优出力。仿真结果表明,该策略可减少高峰时段调峰需求87.40 MW,降低总运行成本3.62%,并提升储能循环寿命,验证了其技术经济有效性。
解读: 该分层优化控制策略对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有直接应用价值。上层火储协同优化可集成至iSolarCloud云平台的能量管理系统(EMS),实现多储能电站集群调度;下层多目标优化模型(寿命、负荷均衡、成本)可嵌入ST变流器的本地控制器,通过遗传算法实时优化功率分配...
电动汽车电池SOC和SOH估计的数据驱动方法综述
Data-Driven Approaches for Estimation of EV Battery SoC and SoH: A Review
Shahid Gulzar Padder · Jayesh Ambulkar · Atul Banotra · Sudhakar Modem 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
电动汽车EV技术已在交通行业奠定坚实基础。荷电状态SoC和健康状态SoH的精确评估对解决EV中的续航焦虑和意外故障问题至关重要。本文检查各种方法,包括库仑计数CC和开路电压OCV等传统方法、先进滤波器方法和现代数据驱动方法。讨论不同方法的广泛评估以及优缺点识别。使用机器学习算法的数据驱动估计在复杂电池管理系统中展现卓越准确性和适应性。电压、电流、时间和温度VCTT等外部电池参数以及阻抗和超声波数据等内部电池参数是数据驱动方法的主要组成部分。本研究中机器学习算法在预测和维持电动汽车电池寿命方面展现...
解读: 该SOC和SOH估计综述对阳光电源BMS技术路线规划有全面参考价值。阳光车载OBC和储能BMS需要准确的SOC/SOH估计算法。数据驱动方法相比传统方法的优势支持阳光引入机器学习技术。VCTT外部参数和阻抗内部参数的综合应用与阳光多传感器融合策略一致。该综述强调持续进步和开创性技术的必要性,可指导阳...
一种基于太阳能光伏的车载紧凑型电动汽车充电解决方案
A Solar PV-Based Compact EV Charging Solution for On-Board Applications
Ankit Kumar Singh · Anjanee Kumar Mishra · Taehyung Kim · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年6月
本研究聚焦于一种采用重构电机绕组的基于太阳能光伏(PV)的车载充电器。在所提出的方案中,电机绕组和牵引变流器开关构成一个三相交错式降压变换器(IBC)。该交错式降压变换器与太阳能光伏板相连,并作为最大功率点跟踪变换器。交错式降压变换器可降低电池侧的电流纹波,延长电池的循环使用寿命。通过交错式降压变换器,电池侧的大量电流在其三个电感中并联,这降低了开关的导通损耗以及电感中的铜损。因此,有可能将车载充电系统的功率水平提高到与推进系统相当的水平,同时增强系统的紧凑性并降低成本。此外,所采用的控制策略减...
解读: 该车载光伏充电集成方案对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。其电机绕组重构技术可启发OBC车载充电机的集成化设计,通过复用驱动系统硬件降低成本和体积。多端口变换器拓扑可应用于光伏-储能-充电桩一体化产品,结合SG系列逆变器的MPPT算法实现光伏能量高效转换。该方案的并离网双模式运行思路可优化充...
一种考虑电池寿命的储能系统负序电压最小化控制方法
A Control Method to Minimize Negative-Sequence Grid Voltage Considering Battery Lifespan in Battery Energy Storage Systems
Dongho Choi · Bum-Ryeol Yoon · Jonghoon Kim · June-Seok Lee · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年6月
本文提出一种新型控制方法,旨在通过最小化负序电压来补偿电网电压不平衡,同时延长电池储能系统中电池的使用寿命。当注入负序电流以补偿电网电压不平衡时,电池输入电流中会出现频率为120 Hz的交流纹波,该频率是60 Hz电网基频的二次谐波。如果施加到电池输入端的120 Hz交流纹波电流超过一定值,相较于仅施加直流电流的情况,电池老化会加速,从而缩短电池使用寿命。因此,本文旨在将120 Hz纹波电流控制在可防止电池老化的阈值范围内,同时最大程度地提高电网不平衡补偿效果。在所提出的方法中,分析了负序电流与...
解读: 从阳光电源储能系统业务角度分析,该论文提出的控制方法具有显著的工程应用价值。当前我司储能变流器(PCS)在电网不平衡补偿场景中,普遍面临电池侧120Hz纹波电流加速老化的技术难题。该研究通过数学建模明确了负序电流注入与电池侧纹波电流的量化关系,为在电网支撑能力与电池寿命保护之间寻找最优平衡点提供了理...
基于学习增强型模型预测控制的混合储能系统实时能量管理策略及其在波浪能转换器中的应用
Real-Time Energy Management of Hybrid Energy Storage System with Application to Wave Energy Converters: A Learning-Augmented MPC Strategy
Xuanyi Zhu · Zechuan Lin · Xuanrui Huang · Kemeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
将混合储能系统(HESS)集成到波浪能转换器(WEC)中可有效抑制多时间尺度下的功率波动,但需依赖高效的能量管理策略(EMS)。模型预测控制(MPC)虽能逼近全局最优并满足约束,但非线性优化问题带来高计算负担,且多目标权衡下的代价函数权重因子(WF)整定困难。为此,本文提出一种学习增强型MPC策略。该方法结合模糊逻辑非对称动作裁剪技术以降低计算耗时,并引入高效暖启动Q学习框架实现WF的在线自整定。为缩小仿真与实际间的差距,设计了基于神经网络的电流预测器以感知功率转换中的非线性损耗。仿真与实验结果...
解读: 该学习增强型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。其模糊逻辑动作裁剪技术可显著降低MPC实时计算负担,适配储能变流器DSP/FPGA控制平台;Q学习框架实现的权重因子在线自整定能优化多目标权衡(功率平滑、电池寿命、效率),提升ESS集成方案的全生命...
一种高效计算的模型预测控制方法用于混合储能系统独立微电网的一次级管理增强
Computationally Efficient Model Predictive Control for Enhanced Primary-Level Management of Standalone Microgrids With Hybrid Storage Systems
Imran Pervez · Charalampos Antoniadis · Hakim Ghazzai · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
本文提出了一种高效的闭式主动集模型预测控制(MPC)方法,用于含可再生能源的混合储能系统微电网一次级控制。传统主动集MPC计算复杂度高,难以在采样周期内完成决策,影响系统鲁棒性,且需高性能控制器,增加成本与能耗;而简化控制策略如监督控制则降低系统稳定性与储能寿命。所提方法兼具主动集MPC与监督控制的优势,显著降低计算复杂度,同时提升系统稳定性、可靠性及电池寿命,并具有更强鲁棒性。与改进主动集MPC、Hildreth二次规划及序列二次规划MPC相比,该方法在计算效率、鲁棒性、稳定性和储能寿命方面表...
解读: 该高效MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前微电网场景中,传统MPC因计算复杂度高需配置高性能控制器,增加系统成本与功耗。该闭式主动集算法可直接应用于ST储能PCS的一次级控制层,在保证电池-超级电容混合储能系统协调控制精度的同时,显著降低DS...