Jia Liu1Biao Jiang2Zao Tang1Pingliang Zeng2Tong Su3Yalou Li4Qiuwei Wu5 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

全球变暖促使各国积极发展减排技术并制定相关政策。本文针对互联多区域电力系统，提出一种计及储能系统规划与输电扩容的协调规划模型，并引入基于市场的碳排放配额交易机制，允许主体买卖碳配额，分析其对减排的促进作用。考虑区域间信息交互受限，采用解析目标级联算法对模型进行解耦求解。通过改进的双区域48节点系统验证了模型与求解方法的有效性。

解读: 该研究的多区域储能与输电协调规划方法对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的区域级部署具有重要指导价值。碳配额交易机制可集成到iSolarCloud云平台，为储能系统提供碳资产管理和经济优化功能，提升投资回报率。解析目标级联算法适用于多区域储能集群的分布式协调控制，可优化阳光...

Zehao ShiJiajia ChenYanxin WangYanlei ZhaoBingyin Xu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

工业园区中光伏与储能的集成提升了经济性，但光伏出力及未来电价的不确定性给优化配置带来挑战。本文提出一种基于可信度Copula的鲁棒多阶段规划方法，综合考虑电价的内生不确定性与光伏出力的外生不确定性，并利用Copula函数刻画分时电价、上网电价及需量电价等内生变量间的相关性。基于可信性理论，构建包含内外生不确定性的模糊机会约束模型，并通过确定性等价类将其转化为确定性鲁棒优化问题。基于实际园区数据的仿真验证了该方法的有效性与适用性。

解读: 该可信度Copula鲁棒规划方法对阳光电源工商业储能系统（ST系列）与分布式光伏（SG系列）的集成优化具有重要应用价值。研究提出的内生电价不确定性建模（分时电价、需量电价相关性刻画）可直接应用于PowerTitan储能系统的容量配置优化，提升工业园区削峰填谷与需量管理效益。基于可信性理论的模糊机会约...

Shah Fahad1Arman Goudarzi2Pierluigi Siano3Ji Xiang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

通过单一公共耦合点（PCC）控制主动配电网（ADN）有助于提升间歇性可再生能源（IRESs）的协调性能。现有研究采用非MPPT模式分布式电源（DGs）协调控制，实现PCC处的恒定PQ调节，但由于DGs出力的间歇性及单向广播通信机制，PCC易受暂态扰动影响。本文首先建立从PCC调控视角出发的ADN详细数学模型，增强PCC对暂态的鲁棒性；其次设计H∞控制器以优化抗干扰性能，抑制PCC暂态过程中的振荡；再次通过特征值分析探讨系统模型的收敛速度限制；最后仿真结果表明所提方法较现有先进方法具有更优的动态响...

解读: 该研究针对VSG型主动配电网的功率响应优化，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。文中提出的H∞控制器设计可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术，增强PCC点暂态鲁棒性，抑制振荡。特别是在多台SG系列光伏逆变器通过单一PCC并网场景下，该方法可优化非MPP...

Yuqing LinTianhao WenLei ChenQ.H.WuYang Liu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

本文提出一种基于Koopman算子的模型降阶方法，用于大规模电力系统暂态稳定域的估计。该方法无需线性化，通过在无限维可观测空间中定义的Koopman算子捕捉原非线性系统的主导模态，并结合Galerkin投影构建低阶非线性动态模型。为高精度逼近Koopman算子，引入多项式多轨迹核动态模态分解算法，其性能优于传统DMD方法。在IEEE 39节点和68节点系统上的仿真验证表明，所提方法在定性和定量分析方面均显著优于模态分析法。

解读: 该Koopman算子降阶建模技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统并网场景中，传统暂态稳定分析面临高维非线性建模难题，该方法通过多项式核DMD算法可精确捕捉储能变流器与电网交互的主导动态模态，无需线性化即可构建低阶模型快速评估暂态稳定域边界。可直接应用于ST...

Jiachen LiuZhongguan WangXiaodi ZangXialin LiLi GuoQinglin MengChengshan Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

随着大规模风电机组通过电力电子接口接入电网，电力系统面临日益严峻的频率稳定问题。由于风电机组数量众多且动态特性复杂，运行人员难以协调单个机组直接提供频率支撑，亟需评估风电场的一次调频能力。本文提出一种基于数据驱动与状态空间映射的线性化模型，结合Koopman算子理论，将风电场非线性动态转化为线性升维代数模型，利用历史数据实时评估其最大一次调频能力。仿真结果表明，该方法求解快速、无需精确模型参数，且对训练数据需求较低。

解读: 该研究对阳光电源储能与风电产品的调频控制具有重要参考价值。基于状态空间映射的数据驱动方法可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的一次调频能力评估,优化GFM/VSG控制策略。特别是在大规模风储联合项目中,该方法能实时评估系统调频潜力,提升iSolarCloud平台的智能调度功能。通过K...

Shuang LiHaijiao WangYuehui HuangGuoqing HeChun LiuWeisheng Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

可再生能源并网变流器在弱电网条件下存在失稳风险。本文从控制系统角度出发，通过分析跟网型变流器与弱电网之间的动态交互，揭示系统小信号不稳定机理。提出基于多环路系统等效回路增益实虚部的新型稳定性评估指标，识别导致失稳的主导环路，并定量研究交流电网强度、稳态运行点及控制参数对系统稳定域的影响。最后通过阻抗分析、时域仿真和实验验证了所提方法的正确性与有效性。

解读: 该弱电网并网稳定性分析技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的多环路等效回路增益评估方法可直接用于优化跟网型GFL控制策略，提升产品在高比例新能源渗透、电网阻抗较大场景下的并网稳定性。基于实虚部分析识别主导失稳环路的方法，可指导PowerTitan大型储能系统...

Zhenglong SunZhifeng HeNaiyuan LiuRui ZhangBo WangGuowei Cai · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

随着构网型（GFM）变流器在电力系统中渗透率的持续提高，系统故障期间的过流与暂态失稳问题日益突出。本文提出一种改进的动态dq轴电流限幅策略（ED-CLiS），全面提升限流前后各阶段的暂态稳定性。首先设计动态dq轴电流限幅策略（D-CLiS），通过调节d、q轴电流参考值重塑P-δ'曲线，控制功率角避免失控。针对反向减速区过大导致功角剧烈振荡、引发反复限流甚至退出控制后失稳的问题，提出参考功率控制结构（RPCS），通过调节功率参考值抑制反向加速度区域。最后通过仿真验证了所提策略的有效性。

解读: 该动态dq轴电流限幅策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制具有重要应用价值。文章提出的ED-CLiS策略通过重塑P-δ'曲线和参考功率控制，可直接应用于阳光电源GFM控制算法优化，解决电网故障时储能变流器过流保护与暂态稳定的矛盾。特别是RPCS结构抑制功角振荡...

Zhengyang Hu1Bingtuan Gao2Zhao Xu3Sufan Jiang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

针对大功率缺额故障下风电场需提供临时频率支撑的要求，现有研究对降额运行下风电场的支撑能力探讨不足。本文提出一种双层优化临时频率支撑（OTFS）策略，由单台风电机组控制器与风电场中央控制器协同实现。通过在机组侧设计新型动态功率控制方法，扩展风电机组稳定运行区域，并协同同步机二次调频释放更多动能，避免二次频率跌落；同时，在风电场层面采用模型预测控制策略，协调多台风机高效利用动能，最小化频率最低点。基于实时仿真平台的算例验证了该策略的有效性。

解读: 该研究提出的双层优化频率支撑策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。其中扩展运行区域和动态功率控制方法可应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化,提升系统频率支撑能力。模型预测控制策略可集成到iSolarCloud平台,实现多机组协调控制。特别是针对大功率缺额场景的二次调频优化思路,可用于...

Tianhao Wen1Yuqing Lin1Yang Liu1Q.H.Wu1Yinsheng Su2 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

针对大规模复杂电力系统的状态估计与自适应控制问题，本文提出一种适用于具有下三角结构且无需满足Byrnes-Isidori标准形的高阶系统的级联滑模观测器。通过将系统已知非线性项的关键信息嵌入观测器的不同子块中，在合理参数设计下，观测器状态可快速到达并沿滑模面交集滑动，使估计误差迅速收敛至由观测器参数决定的微小范围内。相比传统高增益及经典嵌入式高增益滑模观测器，该方法在保持相近收敛速度的同时显著降低增益系数，缓解了峰值现象，且子块维度无约束，结构更灵活。在五阶非线性系统与10机48节点电力系统上的...

解读: 该级联滑模观测器技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可用于电池状态（SOC/SOH）的精确估计和多机并联系统的协调控制，相比传统高增益观测器显著降低增益系数，有效抑制峰值现象，提升系统鲁棒性。在ST系列储能变流器的构网型GFM控制中，该观测器能实...

Wang Xiang1Rui Tu1Mingyu Han2Jinyu Wen1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

传统海上风电并网系统采用33kV或66kV交流电缆汇集电能，结合高压直流输电技术将电力送至陆上电网，但在风电场容量增大时存在集电系统和海上平台成本高的问题。本文提出一种适用于大规模海上风电并网的交直流混合汇集与高压直流输电方案，邻近换流站的风电机组采用交流汇集，其余采用直流汇集，两者共同接入具备三端口交-直-直混合枢纽的海上换流平台。详细介绍了系统结构、运行原理、控制策略及参数设计，并与传统交流汇集方案进行了经济性对比分析。研究表明，该方案可降低海上换流站的运行容量与功率损耗，提升整体经济性。最...

解读: 该交直流混合汇集技术对阳光电源的海上风电和储能产品线具有重要应用价值。其中三端口交-直-直混合枢纽的设计理念可用于优化ST系列储能变流器的多端口拓扑结构,提升大规模储能电站的系统效率。同时,该技术的直流汇集方案对PowerTitan储能系统的DC耦合架构具有借鉴意义,有助于降低系统成本并提高功率密度...

Yuegong Li1Guorong Zhu2Jianghua Lu3Hua Geng4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

风电场公共耦合点的电压支撑通常依赖集中式静止无功发生器（SVG），但其稳态下占用容量导致在高/低电压穿越时无功支撑能力受限。本文提出一种无功功率替代（RPS）控制策略，优先利用风电机组剩余容量替代SVG输出，通过粒子群优化算法协调不同运行条件下风电机组的最优无功出力，确保故障期间SVG保留充足动态无功储备以快速支撑电网。仿真案例验证了该策略在多风电场区域电网中的有效性。

解读: 该无功替代控制策略对阳光电源的风电变流器和储能产品具有重要参考价值。可直接应用于公司SG系列风电变流器的LVRT/HVRT控制优化,通过协调风机与SVG的无功分配,提升系统电压支撑能力。该技术也可移植到ST系列储能变流器和PowerTitan系统,优化其电网支撑功能。特别是在大规模风储联合项目中,该...

Peng Li1Zhen Dai1Yachen Tang2Guangyi Liu2Jiaxuan Hou1Qinyu Feng1Quanchen Lin1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

通过对电网时空数据进行建模，可更准确地掌握系统运行状态，识别潜在风险并及时优化调控。相比传统母线-支路模型，节点-开关模型具有更高描述粒度，能动态反映设备状态变化，提升调度效率。本文提出一种基于图数据库的时空数据建模方法，从调度数据构建图节点、本体模型与实体模型，阐述时空节点-开关图模型的构建及其向母线-支路模型的转换，并融合时空属性构建电网时空演化图。进一步阐明“电网一张图”的内涵及其在现代电力系统中的需求，结合图计算技术探讨电网态势感知的可行性，展示在某省级电网中的典型应用，并讨论该模型的潜...

解读: 该时空数据图建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。节点-开关模型的高粒度描述能力可优化ST系列储能变流器的并网拓扑管理，实时追踪储能系统在电网中的连接状态变化，提升AGC/AVC响应精度。时空演化图技术可增强iSolarCloud平台的态势感知...

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...

Li GuoZhaoning LiuZhongguan WangXialin LiYixin LiuYuxuan ZhangXiaodi ZangChengshan Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

提出一种基于数据驱动潮流的风电场无功与电压优化控制方法。该方法无需风电场先验参数信息，具有无模型特性。基于Koopman算子方法，通过状态空间映射与升维线性化构建并网风电场的潮流模型。考虑风电机组及静止无功发生器（SVG）等无功设备，建立基于全局灵敏度的无功电压线性优化控制模型。以最小化无功调节量为目标，结合节点电压与无功注入的灵敏度关系，实现无功功率的最优分配，有效降低有功损耗，并满足风电场快速电压响应需求。基于宁夏某风电场历史数据验证了方法在参数不准确情况下的可行性。相比基于模型的方法，所提...

解读: 该数据驱动的无模型电压-无功控制技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网支撑功能优化。通过Koopman算子方法实现的无模型控制，可提升PowerTitan大型储能系统的电压调节性能，减少对系统参数依赖。该方法的全局灵敏度优化思路可用于...

Jing Li1Boyang Zhao1Shenquan Liu2Jie Li2Xiuli Wang1Xifan Wang1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

分数频率输电系统是远距离风电并网的新兴技术，模块化多电平矩阵变换器（M3C）为其核心装备。由于M3C直接连接不同频率的交流电网，其内外部谐波具有复杂的耦合关系及独特的双基频谱特性，但因缺乏有效建模方法而研究不足。本文提出一种新型谐波状态空间建模方法，基于二维傅里叶变换原理，实现双基频谐波分解，并通过频域双重卷积建模时域变量间的乘性耦合。给出了方法的通用表达式，构建了模块化矩阵结构，易于扩展以满足不同截断需求。进一步建立了计及闭环控制的M3C谐波状态空间模型，揭示了系统侧与低频侧之间的全景谐波耦合...

解读: 该谐波状态空间建模方法对阳光电源的储能与风电变流产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的多电平拓扑设计与控制优化提供了新思路。通过双基频谐波分解和频域耦合分析，可以优化储能双向变流器的谐波控制性能，提升电网适应性。该方法的模块化建模框架也可用于SG系列光伏...

Xiangyu Pei1Caoyang Jia2Feng Ji3Hui Pang4Guangfu Tang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

基于电压源换流器的高压直流输电是构建新型电力系统的重要方向。然而，可再生能源出力具有波动性、间歇性和随机性，易导致送端模块化多电平换流器（MMC）交直流侧有功功率失衡，引发宽频振荡和环流加剧等问题。为此，本文提出一种基于能量平衡的MMC新型控制方法，使其能够适应风电输出波动并自然抑制环流。首先揭示MMC拓扑分解与重构的演化机理，继而提出结合半桥MMC能量平衡与交流电压幅值支撑的交流内电压控制策略，定义直流内电压并基于系统总体能量平衡设计其控制方法，进而融合桥臂能量平衡与交直流内电压实现各桥臂独立...

解读: 该MMC能量平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和大型风光储一体化项目具有重要应用价值。文章提出的交直流内电压独立控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统的多电平拓扑优化，解决新能源波动导致的功率失衡问题。其自然抑制环流的方法能降低ST储能变流器的损耗和热应力，提升系统效率。基于能量平衡...

Haiyu ZhaoQihang ZongHongyu ZhouWei YaoKangyi SunYuqing ZhouJinyu Wen · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

构网型（GFM）与跟网型（GFL）混合风电场结合了两类风机在电压源与电流源控制上的优势，成为大规模并网风电的新形态。本文提出一种基于GFL与GFM分层子群控制的混合风电场频率-电压主动支撑策略，旨在保障系统稳定的同时实现有功与无功的协同支持。该策略包含GFM-GFL子群控制目标设定、子群间分布式控制以及GFM与GFL机组的自适应调节与模式切换。GFM机组维持并网点电压稳定，GFL机组提供有功支撑，通过层级化的目标架构实现群级分布式控制与单元级自适应控制。基于MATLAB/Simulink搭建仿真...

解读: 该研究的分层子群控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器的GFM控制和SG系列光伏逆变器的GFL控制优化提供了创新思路。通过GFM-GFL协同控制架构，可提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑能力，同时优化光储混合电站的稳定性。该策略的分布式控制方法也...

Jinlei Chen1Qingyuan Gong1Yawen Zhang1Muhammad Fawad1Sheng Wang2Chuanyue Li1Jun Liang1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

本文定量评估了考虑电流限制、惯性和阻尼效应的构网型变流器暂态稳定性。首先，分析了电压跌落下受电流限制的变流器暂态稳定性，当跌落超过临界阈值时，系统出现失稳，其严重程度受摇摆方程中惯性和阻尼系数影响。其次，基于相平面模型方法，系统评估了惯性和阻尼对临界清除时间（CCT）与临界清除角（CCA）的影响，并利用相轨迹数据构建人工神经网络（ANN）模型实现CCT与CCA的精确预测。相比基于等面积准则的保守评估，该方法可延长故障下的实际运行时间，充分挖掘系统的低电压穿越（LVRT）与故障穿越（FRT）能力。...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制具有重要应用价值。文章提出的基于相平面和ANN的暂态稳定评估方法，可精确预测电流限制下的CCT/CCA，相比传统等面积准则更准确，能有效提升产品LVRT/FRT能力。该方法可直接应用于ST系列的虚拟同步机控制参数优化，通...

Ye Tian1Zhengshuo Li1Wenchuan Wu2Miao Fan3 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

高比例波动性基于逆变器的可再生能源接入使电力系统的不确定性与频率安全问题日益突出，亟需在经济调度中综合考虑不确定性及频率相关约束。现有研究较少协同优化逆变器快速调节控制参数（如虚拟惯量和下垂系数）与其他可调度资源以提升系统频率安全性与调度可靠性。本文提出一种联合机会约束经济调度模型，协同优化频率相关的逆变器控制、上下调备用及基点功率，以最小化总运行成本。模型综合考虑火电机组、可调度逆变器资源及储能，协调（虚拟）惯量、备用分配与基点功率，并采用联合机会约束保障系统可靠性。此外，针对传统样本平均近似...

解读: 该联合机会约束经济调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的虚拟惯量与下垂系数协同优化方法，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术的参数自适应调整，提升储能系统频率支撑能力。所提MSAA算法可集成到iSolarCloud云平...

Kai ZhaoYing LiuYue ZhouWenlong MingJianzhong Wu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

准确估计电池荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）及剩余使用寿命（RUL）对储能技术发展至关重要。本文提出一种融合时间卷积网络（TCN）与长短期记忆网络（LSTM）的数字孪生（DT）支持型电池状态估计算法。构建四层层次化DT架构以克服传统电池管理系统在计算与存储上的局限，并引入基于迁移学习的在线TCN-LSTM模型，实现神经网络参数的动态更新与实时精度优化。实验结果表明，该方法在90个循环数据下SOC、SOH和RUL的平均均方根误差分别为1.1%、0.8%和0.9%，显著优于传统CNN等模型，展...

解读: 该数字孪生支持的电池状态估计技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。TCN-LSTM融合架构可直接集成至BMS系统，实现SOC/SOH/RUL的高精度实时估计（RMSE<1.1%），显著提升电池全生命周期管理能力。四层DT架构突破边缘侧计算瓶颈，可与iSol...