找到 15 条结果
电压源逆变器MIMO动态特性分析的扩展频域无源性理论
An Extended Frequency-Domain Passivity Theory for MIMO Dynamics Specifications of Voltage-Source Inverters
Feifan Chen · Sei Zhen Khong · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在并网逆变器系统中,频域无源性理论越来越多地用于分析电网 - 逆变器交互作用并指导逆变器控制设计。然而,由于在低频段难以满足基于无源性的充分稳定条件,无源性理论往往无法实现系统的稳定指标。本文提出了一种扩展的频域无源性理论。通过引入加权矩阵,推导得出了扩展的稳定条件。与传统的基于无源性的稳定条件相比,所提出的理论显著降低了保守性,更适合用于分析电网 - 逆变器交互作用并指导逆变器控制设计。本文提供了理论分析、数值算例和实验结果,以验证所提方法的有效性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项扩展频域无源性理论对我们的并网逆变器产品具有重要的工程应用价值。当前,随着光伏和储能系统大规模接入电网,电网-逆变器交互稳定性问题日益突出,尤其在弱电网场景下,传统无源性理论在低频段的保守性限制了逆变器的控制性能优化空间。 该论文提出的加权矩阵方法显著降低了稳定性判据...
地电海岸效应对地磁感应电流的影响
The Influence of the Geoelectric Coast Effect on Geomagnetically Induced Currents
Darcy R. Cordell · Martyn J. Unsworth · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月
电力网络中的地磁感应电流(GIC)可导致变压器损坏、电压失稳甚至停电。GIC由地表感应电场在输电线路方向的分量所驱动。已知导电海洋会增强海岸陆侧的电场幅值,但其对电网GIC的整体影响尚不明确。本文采用邻近海洋的典型电网模型进行模拟,结果表明:尽管垂直于海岸的电场分量增强,但平行分量减弱,导致沿海区域最大GIC可能低于忽略海岸效应时的计算值,且GIC增幅相对有限。因此,沿海地区的GIC风险未必更高。
解读: 该地磁感应电流(GIC)研究对阳光电源沿海大型储能电站和光伏电站的电网安全设计具有重要参考价值。研究揭示海岸效应导致GIC空间分布复杂化,提示PowerTitan储能系统和SG系列大功率逆变器在沿海部署时需重新评估变压器中性点GIC防护策略。建议在iSolarCloud平台集成地磁监测模块,针对沿海...
事件触发的智能控制方案用于多区域电网中数据完整性攻击的缓解
Event-Triggered Intelligent Control Scheme for Data Integrity Attack Mitigation in Multi-Area Power Grids
Vivek Kapil · Sheetla Prasad · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
随着物联网技术的广泛应用,电力系统日益智能化。大量传感器通过通信信道实时传输状态估计数据,易导致通信过载并面临网络攻击风险。虚假数据注入攻击可能篡改系统频率,破坏负荷频率控制性能,甚至引发电网崩溃。本文提出一种结合人工智能估计器与非线性滑模控制器的事件触发式智能控制方案,有效降低通信负担并抑制网络入侵影响。AI观测器利用反向传播误差算法预测系统状态并检测攻击,事件触发SMC则抑制攻击对系统轨迹的不利影响。MATLAB仿真验证了该策略在应对网络攻击及分布式可再生能源接入时的有效性。
解读: 该事件触发智能控制方案对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。针对大规模储能电站面临的通信过载和网络攻击风险,文章提出的AI观测器结合滑模控制的架构可直接应用于ST系列储能变流器的网络安全防护。事件触发机制能有效降低储能集群通信负担,AI估计器可增强iS...
评估水泵提供频率调节时水电网络的韧性
Assessing Power and Water Network Resilience When Water Pumps Provide Frequency Regulation
Anna Stuhlmacher · Seth Guikema · Johanna L. Mathieu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
饮用水管网中的水泵可作为灵活可控负荷,通过提供频率调节等手段支持电力系统运行。然而,偏离传统运行模式不应削弱水电系统应对高影响低概率事件的能力。本文评估在风暴导致停电情景下,兼顾最小化用电成本并提供频率调节的最优抽水策略对水电配网韧性的影响,并与传统基于规则的抽水策略进行对比。案例研究表明,尽管最优策略经济性更优,但水箱水位较低,可能影响长时间停电期间的供水可靠性;而当最优策略同时参与频率调节时,水箱水位更远离边界,表现出更高的系统韧性。
解读: 该研究将水泵作为灵活可控负荷参与频率调节的思路,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的负荷侧资源聚合具有重要启发。研究揭示了负荷参与频率调节时需平衡经济性与系统韧性,这为阳光电源构网型GFM控制技术在工业负荷调频场景的应用提供参考:可将水泵、空调等可控负荷纳入iSolarClo...
地磁扰动下电磁暂态视角中的级联故障导致电压崩溃
Voltage Collapse Owing to Cascading Failures Under Geomagnetic Disturbances in Electromagnetic Transient Perspective
Wen-Kai Xin · Chun-Ming Liu · Afshin Rezaei-Zare · Ze-Zhong Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
强太阳活动引发的严重地磁扰动(GMDs)会导致电网变压器产生大量无功功率损耗和谐波电流,后者易引发电容补偿装置继电保护误动作,造成系统无功不足与局部失衡,进而诱发级联故障甚至电压崩溃,导致大范围停电。本文分析了级联故障的机理与触发条件,提出了敏感设备作用下的电压崩溃演化过程,并基于四站八节点及IEEE 118-GMD系统的电磁暂态仿真验证了理论正确性。通过仿真结果总结了地磁暴期间级联故障的发生模式,识别了电压崩溃的触发条件与影响因素,为准确快速识别风险节点、及时采取防灾措施提供了指导。
解读: 该研究对阳光电源电网级储能系统(PowerTitan/ST系列)具有重要防护价值。地磁扰动引发的电压崩溃机理分析可指导储能变流器开发快速无功支撑策略:在GMD事件中,储能系统可通过构网型GFM控制快速注入无功功率,补偿变压器损耗,防止电压崩溃级联扩散。建议在iSolarCloud平台集成地磁扰动监测...
考虑能量流动模式的铁路功率调节器-电网-列车耦合系统的宽频振荡分析
Wide-Band Oscillation Analysis of Railway Power Conditioner-Network-Train Coupling Power System Considering Energy Flow Modes
Fan Zhong · Shaofeng Xie · Xinyao Hu · Hui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
铁路功率调节器(RPC)是电气化铁路中补偿负序、无功功率及利用再生制动能量的有效装置。然而,RPC的接入使牵引供电系统呈现多种能量流动模式,导致系统宽频振荡特性(低频振荡与高频谐振)机理复杂化。本文基于dq分解与镜像频率法,建立考虑不同能量流模式的统一阻抗模型,结合模态分析法揭示RPC与铁路系统间的耦合振荡机制,并通过参数灵敏度识别关键影响因素,划分系统安全域。最后在仿真平台与StarSim硬件在环实验平台上验证了分析结果的正确性。
解读: 该宽频振荡分析技术对阳光电源储能及电动交通产品线具有重要价值。RPC的多能量流模式建模方法可直接应用于ST系列储能变流器在电网双向功率流动场景的稳定性设计,特别是构网型GFM控制下的低频振荡抑制。基于dq分解与镜像频率法的统一阻抗建模思路,可优化PowerTitan储能系统与弱电网耦合时的宽频振荡特...
电网-connected BESS中功率转换系统的主动显式模型预测电流控制
Active Explicit Model Predictive Current Control of Power Conversion System in Grid-Connected BESS
Mingming Zhang · Chang Liu · Mian Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
针对并网电池储能系统(BESS)中的功率转换系统(PCS),开发了一种主动显式模型预测电流控制器(APCC)。推导了PCS的精确离散时间模型,系统矩阵和输入矩阵均表示为缩放旋转矩阵,显著简化了控制器设计。将考虑BESS直流母线电压变化的电流参考跟踪问题表述为一个多参数二次规划问题,其中可行电流域被划分为多个临界区域。结果表明,每个区域的最优控制律是电流跟踪误差的分段仿射函数,并且可以显式地预先计算,从而能够在工业电力驱动中实现高效的实时控制。将干扰观测器与显式预测控制器相结合以抑制集中干扰,并且...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项主动显式模型预测电流控制(APCC)技术具有重要的应用价值。该技术针对并网电池储能系统功率转换系统的核心痛点,通过将系统矩阵表示为旋转矩阵形式简化了控制器设计,并将最优控制律预先计算为分段仿射函数,显著降低了实时计算负担,这与阳光电源追求高性能、低成本的工业化路线...
风电机组在多端直流
MTDC)风电系统中的无功功率控制
Mahzad Gholamian · Omid Beik · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
本文介绍了一种专为风力发电机(WT)转换系统中的混合发电机(HG)量身定制的无功功率控制方法。风力发电机通过多端直流(MTDC)电网中的无源整流级与中压直流(MVDC)集电网络相连。中压直流电网收集风力发电机的电能并将其输送至海上变电站,在那里,直流 - 直流转换器将电压升高,以便传输至定电压高压直流(HVDC)电网。混合发电机具有九相定子绕组,由两个转子组成,即永磁(PM)转子和绕线励磁(WF)转子。两个转子安装在同一轴上并以相同速度旋转。在每个转速下,永磁转子会感应出固定的定子电压,而绕线励...
解读: 该研究的无功功率控制策略对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。特别是其中的多端直流接口控制方法,可应用于ST系列储能变流器和大型储能系统的电网支撑功能优化。通过协调机侧与网侧变流器的控制思路,能够提升阳光电源GFM/GFL控制技术在复杂电网条件下的性能。该技术可用于完善PowerTitan...
基于分布鲁棒优化的含快速频率响应低惯量电力系统恢复方法
System Restoration for Low-Inertia Power Systems Incorporating Fast Frequency Response via Distributionally Robust Optimization
Zhijun Qin · Yunming Li · Xinwei Chen · Hui Liu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月
高比例可再生能源导致系统惯量下降与不确定性增加,给大停电后的系统恢复带来挑战。本文研究低惯量电力系统的可恢复性,提出滚动时域框架下的序贯决策方法,优化黑启动、电网 energization、风电重连与负荷恢复。针对风电重连引入的时变外生不确定性,构建双层优化模型:上层结合最小系统惯量常数(MSIC)与快速频率响应(FFR)确定非黑启动机组及可接纳风电容量增量;下层通过前导确定性模型与考虑风电不确定性的分布鲁棒优化模型,分别确保功率平衡与非同步渗透水平(SNSP)安全。基于IEEE 14节点与11...
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的大规模并网具有重要指导意义。研究提出的FFR快速频率响应策略可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制算法优化,提升系统黑启动与恢复能力。MSIC最小惯量约束与SNSP非同步渗透率指标可用于PowerTitan储能系统的容量配置与控制策略设计。对于SG系列光伏逆变器,...
用于住宅电力管理的光伏-电网集成系统
A Photovoltaic-Grid Integrated System for the Residential Power Management
Ande Bala Naga Lingaiah · Narsa Reddy Tummuru · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
本文提出一种用于住宅管理中电动汽车充电的光伏-电网集成系统,结合感应式电能传输技术。采用BBIHB结构将光伏源与前端变换器直流母线集成,同时实现最大功率追踪与电能传输。通过光伏与变换器直流链路的串联连接,提升感应传输系统的直流母线电压,增强传输能力。前端变换器支持电网与系统间的双向功率流动,平衡功率缺额或盈余。文中建立了系统模型并设计了控制策略,具备固有升压、控制简单及无需独立光伏变换器等优点。实验平台在4kW输出下验证了系统性能,DC-DC效率达94%。
解读: 该光伏-电网集成系统对阳光电源户用光储充产品线具有重要参考价值。文中提出的BBIHB拓扑将光伏MPPT与DC-DC变换集成,可优化SG系列户用逆变器的前端架构,减少独立光伏变换器级数,提升系统效率至94%。双向功率流控制策略可直接应用于ST系列储能变流器,实现光伏-电网-负载的灵活调度。感应式电能传...
单相移与双相移控制策略对三有源桥变换器功率解耦影响
Impact of Single Phase Shift and Dual Phase Shift Control Strategies on Power Decoupling in Triple Active Bridge Converter
Anand Panchbhai · Ganesh Chilakalapudi · Amritesh Kumar · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
三有源桥(TAB)变换器的广泛应用归因于其磁耦合系统,以及它有助于不同电压等级直流电源的集成。尽管存在固有的优缺点,但TAB变换器在多电池充电系统中具有潜在的应用价值。本文着重对TAB变换器所面临的挑战进行数学分析。第一种方法是通过单移相(SPS)控制解决交叉耦合问题,并实施解耦策略。第二种方法侧重于应用双移相(DPS)控制,并分析其对解耦系统的影响。在本文中,为了在SPS控制中实现解耦,将初级电感设为零,但观察发现,当系统采用开环DPS控制时,交叉耦合仍会增加。尽管开环DPS控制下交叉耦合问题...
解读: 该TAB变换器功率解耦研究对阳光电源多端口储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中,需实现光伏、电网、电池多端口能量协调管理,DPS控制策略可有效解耦各端口功率流动,减少交互干扰,提升ST系列储能变流器的动态响应速度。该技术可应用于:1)光储一体机多端口功率独立控制;2)车载OBC...
模拟西澳大利亚电网未来平衡所需的氢储能
Modelling hydrogen storage requirements to balance the future Western Australian grid
Yuki Rhee · Fuyu Jiao · Keelan O’Neill · Saif Z.S.Al Ghafri 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346
摘要 随着可再生能源技术在电力系统中的渗透率不断提高,以实现净零二氧化碳排放目标,其间歇性问题成为关键挑战之一;而提供充足的能源存储能力是应对该挑战的解决方案之一。本研究针对西澳大利亚西南互联电力系统(Southwest Interconnected System)电网,分析了2042年的未来电力需求与可再生能源发电的预测情景。所考虑的所需能源存储包括电池储能系统与在枯竭气藏中进行的地下氢储能的组合。西南互联电力系统是一个极具代表性的案例研究对象,因其是一个相对规模较大且孤立的电网,具备丰富的可...
解读: 该研究验证了电池储能系统(BESS)与氢储能协同的必要性,为阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案提供应用场景。研究表明BESS优先响应短期波动,氢储能应对季节性需求(约6%年需求量)。阳光电源可结合GFM控制技术优化BESS快速响应能力,通过iSolarCloud平台实现光伏-储能-...
具有反步预测的双三相四桥臂多电平逆变器用于不平衡低压电网
Dual Three-Phase Four-Leg Multilevel Inverter With Backstepping Prediction for Unbalanced Low-Voltage Grids
Joaquim Monteiro · V. Fernão Pires · Armando Cordeiro · José Fernando Silva 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
风能和太阳能等可再生能源在降低电力系统碳排放方面发挥了重要作用。然而,当这些能源接入低压电网时,由于大量单相负载的存在,可能会出现一些问题。这种情况常常导致负载不平衡,进而可能增加损耗,甚至导致某一相出现欠压或过压现象。在孤立微电网的背景下,这一问题尤为关键。因此,本文提出了一种基于双三相四桥臂多电平逆变器的新型光伏并网发电储能控制系统。这种功率变换器拓扑结构由两个四桥臂两电平三相逆变器组成,它将两个光伏阵列连接到一个四线三相变压器,该变压器再接入电网。这种配置旨在将光伏产生的电力注入低压(LV...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的双三相四桥臂多电平逆变器技术及其反步预测控制方法,为解决低压配电网不平衡负载问题提供了创新路径,与公司在分布式光伏和储能系统领域的战略布局高度契合。 该技术的核心价值在于通过四线制拓扑结构实现对单相不平衡负载的有效支撑,这在农村电网、海岛微网等应用场景中具有显...
部分遮阴下最优功率采集:基于二进制灰雁优化的光伏阵列重构与基于机器学习的故障诊断
Optimal power harvesting under partial shading: Binary Greylag Goose optimization for reconfiguration and Machine learning-Based fault diagnosis in solar PV arrays
S.Saravanan · R. Senthil Kumar · P.Balakumar · N. Prabaharan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333
摘要 光伏(PV)系统已成为向电网提供能量采集支持的主要来源,作为传统能源的可持续替代方案。然而,部分遮阴对光伏系统的影响会降低基于光伏的发电效率。光伏阵列重构方法是减轻部分遮阴效应影响的最佳实践之一。本文提出了一种新的光伏阵列重构方法,采用二进制灰雁优化(Binary Greylag Goose Optimization, BGGO)算法。为验证所提BGGO方法的有效性,研究采用一个9x9面板的光伏阵列,并考虑六种阴影分布模式——右下角、右上角、左下角、左上角、中心以及对角线遮阴。在总交叉连接...
解读: 该二进制灰雁优化算法结合机器学习的阴影应对方案,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术具有重要参考价值。研究验证在复杂遮挡场景下通过阵列重构可提升10-14%发电效率,可与我司iSolarCloud平台的预测性维护功能深度融合,实现智能故障诊断与动态拓扑优化。该方法论可应用于ST储能系统的能...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...