Yuanbo Chen · Kedi Zheng · Cheng Feng · Junling Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 通过电池储能系统（BESS）提供构网服务（GFS）对于现代电网中日益增长的可再生能源并网至关重要。然而，GFS响应与电池物理特性之间的快速交互给构网型BESS运行管理带来了重大挑战。本文研究了考虑内部电池物理特性的构网型BESS管理方法。我们首先建立了一个基于物理机理的模型，以准确刻画BESS在提供GFS过程中的可用功率能力及老化动态特性。基于该物理模型，本文提出了一种两阶段随机优化问题，用于在日前阶段确定GFS控制系数并制定BESS功率调度计划，同时考虑电网频率的不确定性。进一步地，设计...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的构网型控制策略具有重要参考价值。通过建立电池物理模型优化GFM服务系数,可提升我司储能系统在高比例新能源电网中的频率支撑能力和经济性。研究中的两阶段随机优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现日前调度与实时功率调节的协同优化,同时...

Xiaohe Yan · Jialiang Li · Nian Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

准确评估电池储能系统（BESS）的可靠性对于提高其运行效率、延长使用寿命以及降低维护成本具有重要意义。可靠性指标是实现BESS可靠性评估的关键环节。然而，当前的可靠性指标大多从BESS的整体角度出发进行设定，忽略了内部电池性能的退化过程，难以适用于大容量、多单元、拓扑结构复杂的BESS。因此，本文提出了一种基于BESS精细化多状态模型的可靠性指标体系及综合评价方法。首先，考虑电池单体的性能衰减，建立了基于电池单体健康状态（SOH）的多状态模型，并通过算子分裂的递归通用生成函数（UGF）方法将其扩...

解读: 该电池储能系统多状态可靠性建模技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的基于电芯SOH的精细化多状态模型和'良好-衰减-风险-缺陷-故障'五级分类体系,可直接应用于阳光电源大容量储能系统的健康管理。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,该可靠...

Md Fazley Rafy · Ellis Oti Boateng · Vignesh Venkata Gopala Krishnan · Anurag K. Srivastava · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

电池储能系统（BESS）对于解决配电网中分布式能源资源（DERs）的间歇性问题至关重要。基于物联网（IoT）的BESS控制器通过实现实时监测和远程控制，对于优化储能以及确保配电网的高效管理和运行至关重要。然而，信息通信技术（ICT）在基于物联网的BESS相关控制中的广泛应用带来了网络安全漏洞。本文的贡献在于：a）分析基于物联网的BESS控制器面临的网络安全挑战和威胁态势；b）开发一种实用方法来制定网络物理弹性指标，以评估基于物联网的BESS在现实网络威胁场景下的性能；c）制定检测和缓解策略，以提...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对基于物联网的电池储能系统（IoT-BESS）网络安全韧性研究具有重要战略意义。作为全球领先的储能系统供应商，阳光电源的液冷储能系统PowerTitan和PowerStack等产品已广泛应用于电网侧和工商业场景，而这些系统的智能化管理正日益依赖IoT技术实现远程监控...

Zishan Yina · Jiashu Jina · Linghong Zenga · Xiyun Tanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 光伏（PV）利用率的提高以及随之而来的储能系统规模扩大导致成本上升，是微电网技术经济性发展中的关键因素。为应对这一权衡问题，多能微电网的最优容量配置设计至关重要。本文提出了一种新颖的线性搜索-线性规划方法，用于优化包含多种储能系统的微电网容量配置，其中包括电池储能系统（BESS）和氢储能系统（HESS）。该方法旨在同时最小化非线性且非凸的生命期成本和光伏弃电率。仿真结果表明，所提出的方法在计算效率方面具有可行性与优越性：对于PV/HESS微电网提速52倍，PV/BESS微电网提速124倍，...

解读: 该线性规划优化方法对阳光电源微网系统配置具有重要价值。研究验证了PV/BESS/HESS混合储能架构的优越性,可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列逆变器的容量优化配置。其非凸优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现离网微网的全生命周期成本最优化和光伏弃电率最小化。特别是氢储能与...

Kaiyuan Su · Xiaorong Xie · Zhen Gong · Hui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

电池储能系统（BESS）提供的快速频率响应（FFR）对维持电力系统频率稳定至关重要。然而，在弱电网中，电压耦合效应（VCE）可能显著削弱BESS的FFR性能，尤其是在跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制策略对比下，该效应尚未充分研究。本文提出一种计及VCE的GFL与GFM BESS的FFR建模方法，分析变换器参数与系统特性对VCE的影响，并通过电磁暂态仿真与控制硬件在环实验验证模型有效性。结果表明，VCE源于阶跃扰动下的瞬时电压跌落，导致有功支撑能力下降和频率恢复延迟；当短路比（SCR）接近2...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统在弱电网场景下的FFR性能优化具有重要指导意义。研究揭示的电压耦合效应（VCE）机理可直接应用于优化GFM/GFL控制策略切换逻辑：在SCR<2的弱电网中，通过自适应调节电压下垂系数和虚拟阻抗参数，可提升GFM模式下的频率支撑能力，减少...

Stefano Cassan · Fabrizio Sossa · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 本文提出了一种针对电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESSs）的新型功率约束集，称为动态功率约束（Dynamic Power Constraints, DPCs），该约束考虑了BESS的电压和电流限制随其荷电状态（State of Charge, SOC）的变化关系。这些约束被设计用于集成到基于优化的BESS调度问题中，相较于传统的静态约束具有显著改进。研究表明，在实际运行中通常满足的温和假设条件下，DPCs可以表示为BESS功率的线性函数，从...

解读: 该动态功率约束技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过将电池SOC与电压电流限制关联建立线性约束模型,可显著提升储能调度精度,减少93%的实时运行约束违规。该方法可集成至iSolarCloud平台的优化调度算法,增强BMS与PCS协同控制能力,特别适用于水储混...

Qian Xiao · Haolin Yu · Yu Jin · Hongjie Jia 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

摘要：基于传统基频零序电压（FFZSV）注入的容错运行方法，在低功率因数且子模块（SM）发生故障的情况下会导致功率反转，这使得基于级联 H 桥变流器的电池储能系统（CHB - BESS）存在过充风险。为解决这一问题，本文为 CHB - BESS 提出了一种新型容错运行方法。首先，分析了基于传统 FFZSV 注入方法的功率反转机理和过充风险。在此基础上，根据安全的 FFZSV 注入区域将 CHB - BESS 的运行状态划分为三个阶段，对 FFZSV 进行修正，并在必要时注入负序电流。这样，三相电...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对级联H桥变换器的容错运行技术具有重要的工程应用价值。级联H桥拓扑是阳光电源中高压储能系统的核心架构之一，其模块化设计在提升系统可靠性的同时，也带来了子模块故障时的功率管理难题。 该论文揭示的关键问题——低功率因数工况下传统零序电压注入方法导致的功率反向和过充...

Mohamad Koubar · Oskar Lindberg · David Lingfors · Pei Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 确定电池储能系统（Battery Energy Storage System, BESS）应提供哪些特定服务以实现利润最大化是一项重大挑战。本研究采用技术经济分析框架，探讨了公用规模太阳能光伏发电（PV）电站结合BESS在不同市场中的最优盈利模式及其最佳容量配置。研究目标是在瑞典和德国的电力市场与频率调节市场（重点关注日前市场和一次调频市场）中实现收益最大化。模型输入数据包括历史市场价格、频率数据以及实际测量的光伏发电功率数据。结果表明，在现有光伏电站基础上增加BESS，并不会比独立部署B...

解读: 该研究验证了光储融合系统的商业价值,对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同优化具有重要参考意义。研究显示储能参与一次调频市场可实现6年回收期,这为PowerTitan系统在欧洲市场的调频策略提供数据支撑。建议结合iSolarCloud平台开发多市场联合竞价算法,通过GFM控制技术提升调频...

Sheshadri Shekhar Rauth · Debaprasad Kastha · Prabodh Bajpai · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

为孤岛微电网供电的风力发电系统（WECS）通常会并入电池储能系统（BESS）作为能量缓冲装置。为确保安全和长使用寿命，此类系统中的电池组（BB）不得过度充电或深度放电。本文针对集成了电池储能系统的基于双馈感应发电机（DFIG）的孤岛风力发电系统，提出了一种可重构运行策略。当电池组的荷电状态（SoC）接近上限时，转子侧变流器采用改进的电压控制器调节直流母线电压，同时使双馈感应发电机偏离最大功率点运行。当电池组的荷电状态接近下限时，提出了一种基于最小用户不适因子的减载策略，以便电池储能系统能在不深度...

解读: 该BESS辅助离网WECS的SoC越限保护策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的发电机转矩与负载功率协调控制方法，可直接应用于阳光电源离网型储能系统的能量管理策略优化，特别是在风光储微电网场景中，通过动态调节源荷功率平衡来避免电池过充过放，延长...

Weijie Pan · Ekundayo Shitt · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 本文研究了在面对导致短期至中期停电的高影响低概率（HILP）事件时，不同海上风电场（OWF）网络配置对电池储能系统（BESS）最优容量的影响。由于占地面积较小且能源产出潜力较高，大规模海上风电场近年来受到投资者越来越多的关注。然而，外部环境、内部安装结构以及距离陆上设施较远等因素给海上风电场的运行和能源供应稳定性带来了重大挑战。这些因素使得系统极易受到HILP突发事件的影响，而灾后及时管理（例如修复海底输电电缆故障）也极为困难。尽管BESS长期以来被视为提升系统韧性的可行策略，但关于确定最...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统在海上风电场景具有重要指导意义。论文提出的16%日发电量最优储能容量配置方法,可直接应用于我司海上风电储能解决方案设计。建议结合我司GFM控制技术和iSolarCloud平台的预测性维护功能,针对海上风电HILP事件开发专用储能容量优化算法...

Robert Förster · Niklas Eiser · Matthias Kaiser · Hans Ulrich Buhl · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 为缓解气候变化日益严重的不利影响，政策制定者积极推动以可再生氢替代化石能源。然而，考虑到市场供应、采购成本以及为生产可再生氢而获取可再生电力所面临的严格监管要求，欧盟（EU）的电解制氢运营商正面临重大挑战。通过购电协议（PPA）接入可再生能源并结合电池储能系统（BESS），对并网型能源灵活运行的可再生氢电解系统进行智能化设计与运行，可能是克服这些挑战的关键。为拓展现有研究文献，本文评估了在符合欧盟监管框架的前提下，PPA采购策略与BESS配置对可再生氢平准化成本（LCOH）的相互影响。基于...

解读: 该研究验证了储能系统在可再生能源制氢中的经济价值,与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合。通过BESS平抑风光PPA电价波动、降低绿氢LCOH的结论,为我司储能系统在电解制氢场景提供应用依据。研究提出的BESS容量优化方法可指导ST系列产品配置策略,梯次电池应用分析为储能系统...

Dong Zhang · Gm M. Shafiullah · Choton K.Das · Kok Wai Wong · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 近年来，太阳能和风能等可再生能源在电力网络中的集成显著增加。然而，这些能源本质上具有波动性和间歇性，给电网的稳定性和可靠性维持带来了挑战。应对这些挑战的一个有前景的解决方案是战略性地部署电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESS）。BESS能够在需要时快速对电网进行充放电，从而支持改善系统的电压和频率稳定性，并提高系统可靠性。为了充分挖掘BESS在电力系统中的优势，确定其最优配置至关重要。因此，本文提出了一种在弱电网中优化配置BESS的技术，旨在...

解读: 该研究针对弱电网中储能系统优化配置的方法,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的自适应灰狼优化算法可为阳光电源储能系统的容量规划和选址提供理论支撑,特别是在高比例新能源接入场景下。结合阳光电源GFM/GFL控制技术和VSG虚拟同步机功能,可进一步提升弱...

Changlan Liu · Zhongbing Liu · Yaling Wu · Benjia Li 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 在能源共享型社区中，可再生能源与电池储能系统（BESS）的结合使用能够缓解电网负荷压力，并通过提高能源利用效率降低整体用电成本。然而，目前大多数社区BESS的设计忽略了能源共享潜力的影响，导致社区与电网之间的能量交换增多以及BESS容量过度配置。因此，本文提出一种面向混合型工业园区并网光伏-储能系统的分布式分组共享优化设计方法，旨在提升能源共享潜力的同时最小化所需储能容量。首先，将社区内的建筑划分为四组以最小化年度运行成本；随后，为降低年总成本和输电损耗，采用遗传算法（GA）对每组的储能容...

解读: 该分组优化设计对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究通过遗传算法优化分组配置,实现储能容量降低20.7%、年成本下降16.1%,验证了分布式储能系统的精细化配置策略。可为阳光电源工商业储能解决方案提供优化思路:结合iSolarCloud平台的负荷预测功能,根据用...

Zarren Firdous · Saad Mekhilef · Marif Daula Siddique · Marizan Mubin · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

本文为电动汽车（EV）快速充电设计了两种新型多端口变换器（MPC）拓扑结构，实现了电网、电池储能系统（BESS）与电动汽车充电的集成。所提出的设计采用全功率处理变换器（FPPC）和部分功率处理变换器（PPPC）两种配置，利用诸如用于电池储能系统的准 Z 源变换器（qZSC）和用于电动汽车充电的串联谐振变换器（SRC）等特性，减小了尺寸并降低了成本。准 Z 源变换器有助于提升电池储能系统的电压，实现电网与电池储能系统之间的双向能量流动，电池储能系统可在非高峰时段储存能量，并在高峰需求时向电网或电动...

解读: 该多端口变换器技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。谐振与准Z源混合拓扑可直接应用于阳光电源直流快充桩设计，通过部分功率处理模式降低变换器容量需求，提升系统效率与功率密度。该技术与阳光电源ST系列储能变流器的多端口架构高度契合，可实现电网-储能-充电桩的协调控制，优化光储充一体化场站的能...

Yongzheng Yu · Xiaolei Cheng · Junfang Hao · Xiaotian Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

由于模块化多电平换流器电池储能系统（MMC - BESS）固有的运行特性，存在电池电流纹波问题，这将不可避免地影响电池寿命并增加传导损耗。为解决这一问题，本文研究了用于抑制MMC - BESS电池电流纹波的电流注入方法。为分析子模块中电流纹波的产生机理，将电流偏差优化问题转化为能量偏差优化问题。考虑电抗器和电池模块的影响，以获得电池电流和电容电压偏差的精确解析表达式，从而优化电流注入值。此外，对影响电池电流纹波的因素进行了定量分析，以实现参数优化。实验结果验证了所提出的基于能量的分析方法的正确性...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度分析，该论文针对模块化多电平换流器电池储能系统（MMC-BESS）的电流纹波抑制问题提出了优化方案，具有重要的工程应用价值。 MMC-BESS是我司大规模储能系统的核心技术路线之一，其模块化设计与电池直接集成的特性符合我们在工商业储能和电网侧储能产品的发展方向。然而，电池...

Dazhou Ping · Chaosu Li · Xiaojun Yu · Zhengxuan Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 气候变化和极端天气事件正对城市电力系统构成威胁，导致区域性电力短缺。为增强城市电力系统在气候变化背景下的韧性，光伏（PV）与电池储能系统（BESS）在停电期间维持电力自给方面发挥着关键作用。然而，在综合考虑安全性、能源灵活性、可达性以及能源韧性等多准则因素时，BESS的最佳安装位置与容量配置仍存在不确定性。本研究提出一种新方法，即将地理信息系统（GIS）与多准则决策（MCDM）及有容量限制的p-中值问题相结合，以识别BESS的最佳安装位置与容量分配方案。该方法全面考虑了地理条件（如坡度、土...

解读: 该研究的GIS-MCDM优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列PCS的城市级部署具有重要指导价值。研究验证了光储协同可将缺电量从13184MWh降至12931MWh,功率缺口削减密度提升107%,这与阳光电源储能系统的削峰填谷和应急备电能力高度契合。建议将该多准则选址模型集成到iS...

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...

Chang Liu · Xianqiang Shi · Rui Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月

基于级联 H 桥变流器（CHBC）的 35 kV 大容量无变压器电池储能系统（LCTL - BESS）各相需要大量电池单体，且电池单体参数存在不一致性。在主电路参数设计中应充分考虑电池参数的不一致性，以提高系统对其的适应性，从而延缓电池的老化速度，确保电池全生命周期内的安全高效利用。系统每相功率模块的级联数量是系统最重要的主电路参数，对系统性能有显著影响，应综合考虑系统效率和安全性对其进行优化。由于系统效率和安全性评估模型与电池参数的不一致性密切相关，无法基于每个电池单体的详细参数在不同功率模块...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对35kV大容量无变压器级联H桥储能系统的研究具有重要的战略参考价值。该技术方案与我司PowerTitan等高压储能产品的技术路线高度契合，为进一步提升系统性能提供了理论支撑。 论文的核心创新在于将电池单体参数不一致性纳入主电路参数设计的全生命周期考量。这对阳...

Ana Cabrera-Tobar · Valerio Ciccariello · Enrico Lamanna · Sonia Leva 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文探讨了电池储能系统（BESS）在商业和工业（C&I）环境中的多种功能，尤其是与光伏（PV）系统集成时（C&I PV - BESS）的功能。虽然这些系统在能源效率和可持续性方面带来了显著益处，但也引发了消防安全方面的担忧。为应对这些风险，本研究回顾了相关安全隐患，并全面比较了旨在降低C&I PV - BESS装置火灾隐患的主要国际标准。此外，本文概述了系统安装和管理的最佳实践，重点关注关键安全方面，如电池设计、模块和机架构造、操作协议、灭火系统以及制造工艺。尽管在为C&I PV - BESS建...

解读: 从阳光电源工商业光储一体化解决方案的业务视角来看，本论文对C&I PV-BESS系统的安全规范研究具有重要的战略参考价值。当前，工商业储能市场正处于快速增长期，但消防安全问题已成为制约行业发展的关键瓶颈。论文系统梳理的国际安全标准对比，为我们在全球化市场布局中实现产品合规性提供了清晰的技术路径。 ...

Shunliang Wang · Minghao Huang · Hao Tu · Rui Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月

现有模块化多电平换流器集成电池储能系统（MMC-BESS）的电磁暂态（EMT）仿真模型常存在计算效率低和故障行为模拟不准确的问题。为此，本文提出一种高效的EMT仿真模型。该模型改进了详细等效模型（DEM），考虑了同一桥臂中两个开关同时关断的复杂工况；通过引入辅助PSCAD开关并利用其内置插值算法模拟换流器闭锁状态，结合补充判据公式模拟电池断开过程，并提出加速计算方法以进一步提升仿真效率。在PSCAD/EMTDC环境下，针对HVDC系统进行了稳态、暂态及故障工况的仿真验证，结果表明所提模型具有较高...

解读: 该MMC-BESS电磁暂态仿真模型对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的研发具有重要价值。模型通过改进DEM算法和辅助开关插值技术，可精确模拟换流器闭锁、电池断开等复杂故障工况，直接支撑阳光电源多电平储能变流器的拓扑优化设计。高效仿真能力可加速产品在HVDC储能应用场景下的...