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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。...
基于多步长模型预测控制的广域主动频率控制
Wide-area Active Frequency Control with Multi-Step-Size MPC
Yan XieShiying MaJiakai ShenXiaojun TangJianmiao RenLiwen Zheng · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
特高压交直流混合电网建设与大规模可再生能源接入引发了严重的频率稳定问题。为提升区域调频能力并充分利用区域间的互济潜力，基于主动前馈控制思想的主动频率控制（AFC）理论被提出。然而，现有AFC方法在大规模广域互联电网中存在计算效率与控制效果的局限性。为此，本文提出一种基于多步长模型预测控制（MSS-MPC）的改进AFC方法。通过多步长离散化，构建基于多步长线性二次调节器迭代求解的改进模型预测控制算法，实现精确预测以保证控制精度，并通过扩展预测提升控制性能。结合两级调度机构协同机制及不同阶段区域控制...
解读: 该多步长MPC广域频率控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。MSS-MPC算法可直接集成到储能系统的功率控制层，提升一次调频响应速度和精度，特别适用于特高压电网的广域协调场景。三阶段AFC策略与阳光电源现有的构网型GFM控制技术高度契合，可优化虚拟惯量和...
城市光伏系统重塑城市的辐射-对流通量及制冷能耗
Urban photovoltaics reshape radiative–convective fluxes and cooling energy demand in cities
Hamza Nisar · Mattheos Santamouris · Christophe Menezo · Ansar Khanc · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 快速的城市化进程以及向可再生能源的转型正推动屋顶光伏太阳能板（RPVSPs）在城市中的广泛应用，以满足本地能源需求。尽管其在清洁能源发电方面的潜力已被广泛认可，但它们对城市微气候、建筑能耗以及系统性能的更广泛影响仍缺乏充分理解。本研究利用高分辨率的天气研究与预报（WRF）模型模拟，探讨了在法国里昂市大规模部署RPVSPs对城市温度、能量平衡和制冷需求的影响。结果表明，全市范围安装RPVSPs可使白天温度升高最多达0.72 °C，主要原因在于RPVSPs相较于传统屋顶表面具有较低的反照率，导...
解读: 该研究揭示城市屋顶光伏对微气候和建筑能耗的双重影响,对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究表明60%光伏覆盖率下,配储可实现100%利用率和50.1%空调负荷抵消,验证了ST系列储能变流器与PowerTitan系统在城市场景的必要性。白天光伏降温减少5%空调需求,夜间辐射散热特性为储能系统提供更优...
混合级联HVDC系统中多个串联-并联LCC/MMC之间的交互分析
Interaction Analysis Among Multiple Series-Parallel Connected LCC/MMC in Hybrid Cascaded HVDC System
Chunyi Guo · Wei Zhao · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月
混合级联HVDC（HC-HVDC）系统中多个LCC/MMC的串并联结构虽提升了对不同负荷区域的输电灵活性，但在弱交流系统下可能因换流器间复杂交互引发失稳风险。本文建立系统的状态空间与多换流器运动方程模型，基于路径分解法将开环传递函数分解为五条阻尼路径，揭示LCC逆变器等效电感视角下的主导振荡模式弱阻尼成因。量化分析了LCC自稳定路径及与各MMC交互、多换流器间交互的去稳定路径对系统稳定性的影响，并研究控制器带宽变化对各路径阻尼特性的作用规律。结果表明，定直流电压控制MMC₁与LCC逆变器间的交互...
解读: 该混合级联HVDC系统的多换流器交互分析技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan及构网型控制产品具有重要价值。研究揭示的LCC/MMC串并联交互机理与路径分解法可直接应用于：1）ST系列储能变流器多机并联场景的振荡抑制，优化弱电网下的稳定性控制；2）构网型GFM控制器参数设计，通过量化阻尼路径...
紧凑型“五相”架空输电线路：性能与电磁场
Compact “5-Phases” OHLs: Performances and EMFs
Maria Rosaria Guarniere · Francesco Palone · Roberto Spezie · Luca Buono 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
紧凑型交流架空线路（OHLs）是一种有效的解决方案，可满足降低电磁场（EMFs）以及在现有线路走廊上增加有功功率传输的需求。意大利输电系统运营商特恩纳（Terna）最近为高压和超高压线路推出了一种新的紧凑型解决方案（即所谓的“五相”或“5F”）。与传统架空线路相比，该方案可大幅降低电磁场暴露，并提高功率传输容量。由于视觉影响和电磁场较低，5F线路因此可成为现有交流主干线路翻新的一种高效解决方案。所提出的线路设计在杆塔、绝缘子和导线方面采用了常规方案，在不牺牲机械性能的前提下实现了经济高效的应用。...
解读: 该五相紧凑型输电技术对阳光电源大型储能并网系统具有重要参考价值。在PowerTitan等MW级储能电站并网场景中，可借鉴其多相系统设计理念优化ST系列储能变流器的多电平拓扑结构，通过增加相数降低单相电流应力，减小滤波器体积。其电磁场抑制方法可应用于储能集装箱内部EMI设计，改善高功率密度环境下的电磁...
利用氢储能和风电备用为海上能源枢纽提供频率支持
Providing frequency support to offshore energy hubs using hydrogen and wind reserves
Hectordel Pozo Gonzalez · Fernando D.Bianchi · Nicolaos A.Cutululis · Jose Luis Dominguez-Garci · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343
摘要 本文展示了一个海上能源枢纽的案例研究，该枢纽集成了两个风电场、与多个国家连接的潜在高压直流输电线路以及氢气生产设施。分析重点在于利用位于网络不同位置的风电场和电解槽装置的备用容量来提供频率支持的能力。本研究还分析了可再生能源销售收益与维持用于频率支持的功率备用成本之间的经济收益权衡。使用电解槽和风电场进行频率支持的一个有利特征是它们的功率响应方向相反：前者吸收功率，后者注入功率，反之亦然。这一特性可用于提高整体经济收益。然而，不同类型设备的时间响应特性各不相同，这可能影响一次频率支持的效果...
解读: 该研究对阳光电源海上能源枢纽解决方案具有重要启示。风电-制氢-储能耦合系统的频率支撑策略可应用于ST系列储能变流器与电解槽协调控制:利用电解槽吸收功率与风电注入功率的互补特性,结合VSG虚拟同步机技术实现一次调频响应。PowerTitan储能系统可作为快速响应单元,补偿电解槽动态响应滞后,优化备用容...
基于有限网络与监测数据的中低压规则化电动汽车充电控制
MV-LV Rule-Based Control of EV Charging Using Limited Network and Monitoring Data
Jing Zhu · Arthur Gonçalves Givisiez · Michael Z. Liu · William J. Nacmanson 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月
电动汽车的大规模接入将加剧中压（MV）和低压（LV）配电网的峰值负荷，影响设备安全与用户电压质量。实时调控电动汽车充电是替代昂贵扩容的有效方案，但多数研究依赖详细的网络模型与实时智能电表数据，实际应用受限。本文提出一种适用于不平衡、大规模MV-LV网络的分层规则化充电控制方法，仅利用设备关联关系及来自变压器与充电点的有限监测数据，即可在全网范围内合理设定电动汽车充电功率，有效应对高渗透率场景。基于澳大利亚真实网络（含3300余户）的仿真表明，在高电动汽车与光伏渗透下，该方法可像线性化交流最优潮流...
解读: 该分层规则化充电控制技术对阳光电源新能源汽车业务线具有重要应用价值。研究提出的基于有限监测数据的充电控制方法，可直接应用于阳光电源交直流充电桩产品，通过变压器与充电点的简化数据即可实现动态功率调节，无需昂贵的全网智能电表部署。该技术与阳光电源iSolarCloud云平台结合，可构建轻量级充电管理系统...
基于CdTe光伏与太阳跟踪装置增强的太阳能驱动电解制氢系统性能评估
Performance assessment of solar-driven electrolytic hydrogen production systems enhanced by CdTe PV and sun-tracking device
Mingyuan Wang · Jinzhi Zhou · Jie Ji · Jian Song 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390
摘要 太阳能光伏（PV）驱动质子交换膜（PEM）电解槽用于制氢时，其运行稳定性和能量效率与其工作条件密切相关。然而，由于昼夜和季节变化，太阳辐照度存在大幅波动，这对太阳能光伏-PEM系统不利。为解决上述问题，本文提出一种新型的碲化镉（CdTe）光伏耦合PEM电解槽系统，并配备跟踪装置，以提升光伏输出功率及系统运行稳定性。在MATLAB/Simulink中建立了数值模型，并通过实验数据进行了验证。研究了太阳辐照度、环境温度、PEM电解槽阴极压力和操作温度以及光伏组件旋转角度对系统性能的影响。数值模...
解读: 该CdTe光伏-PEM电解制氢系统研究对阳光电源光储氢一体化方案具有重要参考价值。文中太阳辐照波动导致的系统稳定性问题,可通过我司ST系列储能PCS配合PowerTitan储能系统平抑功率波动,提升电解槽运行稳定性。SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术可进一步提升9.45%的STH效率。追踪装置提升...