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多分辨率动态模态分解在宽频谐波不稳定识别中的应用
Multiresolution Dynamic Mode Decomposition for Wideband Harmonic Instability Identification
Rui Kong · Subham Sahoo · Yubo Song · Yi Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
现代电力电子主导电网中谐波不稳定的模态识别有助于振荡检测、稳定性评估以及进一步的阻尼控制。然而,信号中复杂的振荡成分和可能出现的非特征性瞬态变化,给振荡信号的稳健且准确的模态识别带来了挑战。本文利用基于多分辨率动态模态分解(MR - DMD)算法的识别方法,在多个频率分解层次和时间子集上提取具有时频信息的主导系统模态,从而提高处理缺失数据时的稳健性。此外,定义并推导了关键算法参数,以揭示其对算法性能的影响,同时进一步构建了参数设计框架以优化识别结果。利用实验条件下的实际测量数据,在多种振荡场景中...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文提出的多分辨率动态模态分解(MR-DMD)技术对我们在电力电子主导型电网中的谐波不稳定性识别具有重要应用价值。 在光伏逆变器和储能系统的实际运行中,宽频谐波振荡问题日益突出,特别是在高渗透率新能源电网场景下。该技术通过多频率分解层级和时间子集提取系统主导模态,能够...
基于失稳模式引导的模型更新方法用于数据驱动的暂态稳定性评估
Instability Pattern-Guided Model Updating Method for Data-Driven Transient Stability Assessment
Huaiyuan Wang · Fajun Gao · Qifan Chen · Siqi Bu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
深度学习方法广泛应用于电力系统暂态稳定性评估(TSA),但其结果缺乏可解释性且评估过程难以控制,限制了实际应用。本文提出一种失稳模式引导的模型更新方法以优化TSA模型。首先,构建基于Transformer编码器的TSA模型,通过注意力分布解释和分析预测结果;其次,引入注意力引导损失函数,针对特定失稳模式调整评估规则,提升分类精度;同时采用注意力保持损失,维持其他样本的评估能力并抑制过拟合;此外,基于注意力分布构建代表性数据集以降低更新成本。在IEEE 39节点系统与华东电网中的仿真验证了该方法的...
解读: 该失稳模式引导的暂态稳定评估技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和构网型控制产品具有重要应用价值。在电网侧储能场景中,ST系列储能变流器需快速判断电网扰动后的稳定性并调整控制策略,该方法基于Transformer的注意力机制可实现毫秒级稳定性预判,指导GFM控制器动态调节虚拟惯量和阻尼参数...
基于无源性理论的LCL滤波型选择性谐波电阻-有源功率滤波器控制器设计
Passivity-Based Controller Design of LCL-Filtered Selective-Harmonic Resistive-Active Power Filter
Chao Gao · Shan He · Rui Kong · Ka Nang Leung 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
并网变流器输出导纳的无源特性被广泛认为有利于系统稳定性。然而,有源电力滤波器(APF)的导纳取决于所接入的非线性负载(NLL)。因此,基于无源特性的 APF 设计也依赖于特定的非线性负载。为解决这一问题,本文建议用电阻型有源电力滤波器(RAPF)替代 APF,其导纳与非线性负载无关。本文研究了虚拟阻抗或虚拟导纳控制方案,结果表明这些方案均不稳定。随后,本文提出了一种新的控制方案,该方案可在选定频率下模拟期望的虚拟阻抗/导纳。接着,针对所提出的 RAPF 进行了基于无源特性的控制器设计。同时,提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于LCL滤波选择性谐波电阻型有源滤波器的无源性控制设计论文具有重要的工程应用价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域,系统稳定性一直是核心技术挑战。传统有源滤波器(APF)的导纳特性依赖于非线性负载,这导致在复杂电网环境下难以保证系统的鲁棒性。论文提出的电阻型有源滤波器...
基于共识的分布式电推进无人机动力巡航与偏航控制
Consensus-Based Powered Cruise and Yaw Controls for Unmanned Aerial Vehicle With Distributed Electric Propulsion System
Cong Yuan · Yuhua Du · Yigeng Huangfu · Chao Gong 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月
分布式电推进(DEP)系统在无人机应用中优于传统集中式推进系统,但现有推进管理技术多采用集中控制,难以充分发挥其分布特性。本文提出一种面向DEP无人机的新型分布式控制方法,通过协调各推进器实现飞行速度与航向角的协同调节,即动力巡航与偏航控制。为避免失速,巡航与偏航控制在设计上充分解耦。文中给出了控制器设计细节与稳定性分析,并在控制器硬件在环(C-HIL)平台上完成实验验证。结果表明,所提方法能有效抑制超调并快速修正速度偏差,实现稳定航向调节,而无解耦机制时系统在100秒后失稳并失速。
解读: 该分布式电推进共识控制技术对阳光电源储能与充电桩产品线具有重要借鉴价值。其核心思想与PowerTitan储能系统的多模块协同控制高度契合:通过分布式共识算法实现多个PCS单元的功率均衡与解耦控制,可有效避免环流和振荡。文中提出的解耦控制策略可应用于ST系列储能变流器的有功-无功独立调节,提升构网型G...
采用相变浆体作为换热介质的太阳能辅助热泵性能研究
Performance study of solar assisted heat pump using phase change slurry as heat exchange medium
Sheng Li · Chong Xu · Jiacheng Chao · Xuejun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326
摘要 在间接膨胀式光伏/热能(PV/T)热泵系统中,使用正十八烷相变浆体(n-PCS)作为蓄热、传热和放热介质,旨在同时提高太阳能转换效率和热泵循环性能。本文提出了一种太阳能n-PCS直接蒸发式PV/T热泵系统。在该系统中,n-PCS作为蓄热、传热和放热介质,将蒸发器与PV/T集热器连接起来。该PV/T热泵系统具有较高的发电能力,平均输出功率为189.85 W,同时保持了稳定的电力生产。在运行过程中,最大集热效率和发电效率分别达到86.82%和26.82%,平均效率分别为74.77%和15.53...
解读: 该光伏热泵相变储能技术对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)具有重要启示。研究中n-PCS相变浆料实现储热-传热-释热一体化,与我司PowerTitan储能系统的能量管理理念高度契合。系统COP达4.67且混合COP最高14.86,证明光储热多能互补的高效性。可借鉴其相变储能机制优化ST系列PCS的...
河北省典型沿海风电项目生命周期碳排放核算
Life cycle carbon emission accounting of a typical coastal wind power generation project in Hebei Province, China
Wei Gao · Mengyao Han · Lijuan Chen · Chao Ai 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324
摘要 在传统能源结构向全生命周期零碳排放的可再生能源转型背景下,风力发电是一种典型的基于可再生能源的发电形式,风电项目的生命周期碳排放已成为全球关注的焦点。由于风能的波动性和随机性直接影响风电项目的碳排放,因此准确预测其在服役期间的碳排放量及环境影响具有较大难度。本文以中国秦皇岛市的沿海风电场为研究案例,在不考虑风机间尾流效应的情况下,构建了考虑风况影响的预测型全生命周期碳排放核算体系,围绕整个生命周期建立了减排指标体系,并将风电的减排能力与传统火电工程进行了对比分析。结果表明,该风电项目的净碳...
解读: 该研究对阳光电源风电配套储能系统具有重要参考价值。研究揭示风电全生命周期碳减排潜力达71.47%,但风能波动性影响碳排放精准预测。阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统可通过平抑风电波动,提升发电稳定性,优化碳减排效益。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,可建立风储协同的全...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...