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基于虚拟同步机的新能源制氢系统协调控制策略
Coordinated Control Strategy for Renewable Energy Hydrogen Production System Based on Virtual Synchronous Generator
袁铁江 · 张江飞 · 滕越 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
针对传统控制下新能源制氢系统惯量响应缺失、频率稳定性差及参与电网调节能力弱等问题，提出基于虚拟同步机（VSG）的协调控制策略。建立系统模型，结合电解槽安全约束与蓄电池协同，构建网侧VSG控制模型；设计自适应VSG方法以避免过度响应，削弱新能源波动平抑能力；通过附加响应控制抑制直流母线电压波动；并提出多模式下考虑单元状态的能量管理策略。仿真验证所提方法可提升系统惯量支撑与一次调频能力，显著增强频率稳定性。
解读: 该VSG协调控制技术对阳光电源ST储能系统和光储制氢一体化方案具有重要应用价值。研究中的自适应VSG控制可直接应用于PowerTitan储能系统，提升其构网型GFM控制性能，增强电网惯量支撑和一次调频能力。电解槽安全约束与蓄电池协同的能量管理策略，可优化阳光电源光伏制氢系统中SG逆变器、ST储能变流...
光伏-储能移动充电站的能量管理策略
Energy Management Strategy for Photovoltaic-Energy Storage Mobile Charging Station
Qingsong Wang · Shaoqi Yang · Feiyu Chen · Ming Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年10月
本文提出将光伏-储能充电站与移动充电服务（MCD）相结合，构建光伏-储能移动充电站（PV-ES-MCS），实现低碳环保与运行灵活性的协同。通过分析系统架构，建立综合运行成本与收益模型，结合移动充电调度的能量补给需求与经济性目标，构建考虑多重约束的能量管理优化模型，并采用灰狼优化算法求解。案例结果表明，该策略可实现站内多要素协调调控，降低运行成本6.7%，并保障移动充电调度能量补给效率，MCD电池更换成功率达100%。
解读: 该光伏-储能移动充电站能量管理策略对阳光电源多产品线具有协同应用价值。在储能系统方面，可应用于PowerTitan储能系统的多场景调度优化，结合灰狼算法提升ST系列储能变流器的能量管理效率；在光伏业务中，可优化SG系列逆变器与储能的协调控制，提升MPPT算法在移动充电场景的适应性；在充电桩产品线，该...
一种用于电-氢混合储能系统部件 sizing 与能量管理的优化框架
An Optimization Framework for Component Sizing and Energy Management in Electric-Hydrogen Hybrid Energy Storage Systems
Yuzhen Tang · Qian Xun · Zhuoqun Zheng · Fanqi Min 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
本文提出一种优化框架，用于解决风力发电耦合电-氢混合储能系统的部件容量配置与能量管理问题。采用粒子群优化算法最小化系统总成本，优化四个变量：电解槽与超级电容器容量，以及能量管理策略中的两项参数。该策略引入人工势场法，基于超级电容器荷电状态定义虚拟力以分配风电功率，并优化虚拟力形状参数和功率分配基准参数。低通滤波器截止频率根据优化后的参数自适应调整，故称“OP-APF”框架。MATLAB与实时仿真验证表明，相较于三种基准方案，OP-APF在降低系统成本、控制荷电状态及减缓电解槽退化方面更具优势。
解读: 该电-氢混合储能优化框架对阳光电源PowerTitan储能系统与新能源制氢业务具有重要应用价值。文中基于人工势场法的能量管理策略（OP-APF）可直接应用于ST系列储能变流器的多时间尺度功率分配算法，通过超级电容处理高频功率波动、氢储能应对长周期能量平衡，延长电池循环寿命。粒子群优化算法可集成至iS...
分布式混合电推进飞机能量管理与控制优化及实验验证
Optimization and Experimental Validation of Energy Management and Control for a Distributed Hybrid Electric Propulsion Aircraft
Mingliang Bai · Ruopu Zhang · Wenjiang Yang · Zibing Qu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
提出改装通用航空飞机的分布式混合电推进系统(DHEPS),增加分布式推进单元提升整体性能。针对混合电地面试验台进行子系统建模和元件参数选择。提出分层控制框架,顶层基于状态机能量管理策略(SM-EMS)的监控控制器,底层开发多时间尺度机电耦合控制策略,集成分布式电机的强化学习磁场定向控制(RL-FOC)和扩展卡尔曼滤波(EKF)方法,以及发动机-发电机轴速自适应PI控制。巡航剖面仿真显示DHEPS相对基线飞机燃油消耗降低7.4%,能量比航程提升2.1%。RL-FOC和EKF方法显著改善响应时间和稳...
解读: 该分布式混合电推进系统能量管理技术对阳光电源航空电气化和多源协调控制有重要参考价值。状态机能量管理策略可应用于ST储能系统的多模式运行优化,如峰谷套利和调频调峰场景切换。强化学习磁场定向控制对新能源汽车多电机驱动系统的协调控制有借鉴意义,可提升响应速度和稳态精度。该技术对PowerTitan大型储能...
用于波浪能转换器混合储能系统能量管理的快速非线性模型预测控制
Fast Nonlinear Model Predictive Control for the Energy Management of Hybrid Energy Storage System in Wave Energy Converters
作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
将混合储能系统（HESS）集成到波浪能转换器（WEC）中，若采用有效的能量管理策略（EMS），有助于实现更平稳的功率输出。本文提出了一种基于快速非线性模型预测控制（NMPC）的能量管理策略，该策略在平衡多个目标的同时，能将计算负担控制在可接受范围内。首先，构建了一个多目标成本函数，以优化系统效率、延长电池使用寿命和调节超级电容器电压。将有约束最优控制问题（OCP）的数值解限定在自适应允许控制集内。为有效求解该最优控制问题，设计了一种快速前向动态规划（FDP）算法。采用模型预测（MB）策略和状态空...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对波浪能转换器混合储能系统的非线性模型预测控制技术具有显著的跨领域应用价值。尽管研究场景聚焦于波浪能，但其核心技术——电池-超级电容混合储能能量管理策略，与我司在光伏、风电等波动性新能源场景面临的技术挑战高度契合。 该研究的多目标优化框架特别值得关注。通过同步...
基于直接进气设计的质子交换膜燃料电池集成推进系统的飞行验证
The flight verification of an integrated propulsion system powered by PEMFCs with direct airflow intake design
Kehan Zhoua1 · Gonghe Zhanga1 · Haifei Bai · Yiming Wang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 推进与动力系统对无人机（UAV）的性能至关重要。随着以质子交换膜燃料电池（PEMFC）为动力的电推进系统快速发展，无人机推进与动力系统的技术创新不断推进。本研究开发了一套1.5 kW、采用直接进气设计的PEMFC集成推进系统（北航氢-1），并在翼展为3.6 m的无人机上进行了飞行试验验证。该推进系统可直接利用螺旋桨后方的来流空气为PEMFC阴极提供反应气体和冷却作用，同时将PEMFC产生的电能用于驱动螺旋桨。推进系统中还集成了DC-DC模块和锂离子电池组，以稳定输出电压，并在起飞、过渡和降...
解读: 该PEMFC无人机推进系统的DC-DC模块与锂电池混合架构、动态分配能源管理策略,对阳光电源EV驱动系统及储能产品具有重要借鉴价值。其1.5kW燃料电池与锂电池协同工作模式,类似我司OBC充电机和储能PCS的功率调配逻辑。直接气流进气冷却设计可启发ST系列PCS的散热优化。动态响应策略可应用于Pow...