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基于SCADA数据的周期增强型Informer模型用于短期风电功率预测
Periodic-Enhanced Informer Model for Short-Term Wind Power Forecasting Using SCADA Data
Zhao-Hua Liu · Long-Wei Li · Hua-Liang Wei · Ming Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
针对风电场SCADA系统提供的丰富运行与环境数据,提出一种周期增强型Informer模型用于短期风电功率预测。首先,采用基于v-p曲线与四分位法结合的方法滤除稀疏离群点,并利用DBSCAN算法去除功率曲线中的聚集噪声;其次,基于最大信息系数筛选多特征输入集以提升数据利用效率;进而设计时序卷积网络提取输入特征的标量投影,并融合局部与全局时间戳构建周期信息增强的嵌入层;最后,在Informer模型中引入多尺度深度融合模块,实现跨时间尺度特征的深层整合,有效避免了模型加深带来的资源浪费与过拟合问题。实...
解读: 该周期增强型Informer模型对阳光电源的智能运维和储能系统具有重要应用价值。首先,该模型的多特征输入与时序预测技术可直接应用于iSolarCloud平台的发电预测模块,提升风光储多能互补系统的调度效率。其次,模型的周期性特征提取方法可优化ST系列储能变流器的能量管理策略,特别是在PowerTit...
抑制陷阱效应的氮化镓HEMT沟道温度测量与热阻表征模型
Trap-suppressed channel temperature measurement and thermal resistance characterization model for GaN HEMTs
Suzhou Laboratory · Qing Zhu · Ke Xu · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
针对氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMTs)中陷阱效应对沟道温度测量的干扰问题,提出了一种抑制陷阱效应的沟道温度提取与热阻表征模型。该模型通过动态栅压调控技术有效抑制表面和界面陷阱的充放电行为,结合电学法精确提取稳态与瞬态沟道温度,并建立与陷阱密度相关的热阻解析模型。实验结果表明,该方法显著降低了传统电学测温中的误差,提升了高温工作条件下器件热特性的表征精度,为GaN HEMTs的热管理设计提供了可靠依据。
解读: 该GaN HEMT热阻精确表征技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中,GaN器件因高频高效特性被广泛采用,但陷阱效应导致的温度测量误差直接影响热管理设计可靠性。该模型通过动态栅压调控抑制陷阱充放电,可精确提取沟道温度,为阳光电源优化GaN功率模块散热设计、提升...
基于图形化说明的构网型逆变器故障恢复机理与方法
Mechanism and Methods for Fault Recovery of Grid-Forming Inverter by Graphical Illustration
Jialun Yang · Hua Ye · Yantuan Wang · Yutian Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
现有的基于优先级的并网型(GFM)逆变器限流控制(CLC)可能会导致故障恢复失败,包括陷入限流控制以及在限流控制和恒压控制(CVC)之间出现模式振荡。为解决这些问题,本文首先通过在相量图中阐述三种故障恢复状态的条件,揭示了下垂控制的并网型逆变器的故障恢复机制。然后,提出了两种方法,包括确定电流角度的最优范围和饱和模块的上限,以确保并网型逆变器成功实现故障恢复。多次实验测试验证了理论分析的正确性。
解读: 该故障恢复机理研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。现有CLC控制导致的恢复失败问题在弱电网场景下尤为突出,影响系统可靠性。文章提出的图形化分析方法可优化阳光电源构网型GFM控制策略,解决电流限幅后的模式切换异常,提升故障穿越后的快速恢复能力。该技术可应...
近额定风速区大型风力机转子推力控制
Rotor Thrust Control for Large-Scale Wind Turbine in Near-Rated Wind Speed Region
Jiaqi Li · Siyuan Fan · Hua Geng · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月
为限制近额定风速区转子推力的最大值,本文提出一种适用于大型风力机的新型转子推力控制方案,包含推力辨识器、推力控制回路及前馈变桨控制器。基于叶素动量理论,通过简化叶片模型利用叶根面外弯矩实现转子推力在线辨识,并构建推力反馈控制环。进一步设计基于非线性动态逆的最小变桨饱和器(NDI-PS)作为前馈控制器,通过对推力系数曲线进行非线性动态逆实现变桨前馈补偿。仿真结果表明,所提方案在提升1%~1.5%发电功率的同时,叶根与塔底载荷降低约4%,性能优于NREL与金风现有控制器。
解读: 该研究的转子推力控制方案对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。其中推力辨识和非线性动态逆控制的思路可应用于我司SG系列风电变流器的控制算法优化,特别是在功率优化和载荷控制方面。通过引入类似的推力反馈控制环和前馈补偿机制,可提升风电变流器在近额定风速区的发电效率和可靠性。该技术还可与iSolar...
具有自供电功能的光电忆阻器用于动态信息识别
Photoelectric Memristor With Self-Powered for Dynamic Information Recognition
Dong-Liang Li · Zhi-Long Chen · Xin-Gui Tang · Qi-Jun Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
仿生视觉系统可实现对外界信息的光感知与图像处理。光电突触器件是该系统的基本单元。本文提出一种基于HfO2/Bi4Ti3O12(BIT)异质结的具突触行为的光电忆阻器,通过异质结中光生载流子的捕获与释放产生持续光电流(PPC)。在光脉冲刺激下可模拟多种突触行为,如双脉冲易化、脉冲数依赖可塑性及脉冲宽度依赖可塑性,并实现短时记忆(STM)向长时记忆(LTM)的转变。构建3×5阵列,利用器件时间动态特性区分动态输入。由光电突触器件构建的物理储层不仅提升数据处理速度,还实现高效数据存储,为图像、语音识别...
解读: 该光电忆阻器技术对阳光电源储能系统的智能化升级具有前瞻性启发价值。其基于HfO2/BIT异质结的突触行为特性,可应用于ST系列储能变流器的智能故障诊断模块,通过模拟生物视觉系统实现光伏阵列热斑、组件异常的实时图像识别。持续光电流特性与短时/长时记忆转换机制,可优化iSolarCloud云平台的预测性...
含控制器限幅的多虚拟同步发电机并网系统同步稳定性
Synchronization Stability of Multiple VSGs Embedded Power System With Controller Limits
Yujun Li · Yiyuan Lu · Jialun Yang · Jingrui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
本文研究了考虑电流饱和与频率限幅的多虚拟同步发电机(VSG)并网系统的同步稳定性。建立了含控制器限幅的多VSG系统动态模型,构建了未触及限幅时的暂态能量函数(TEF),并采用最近不稳定平衡点法确定稳定域。研究发现系统在若干“离界点”处脱离频率边界,其中存在两个具有最小暂态能量的特殊离界点,且其位置与切换次数无关。提出一种稳定判据:当这两个特殊离界点的能量低于系统临界能量时,系统全局稳定。临界能量由最近UEP法和避免进入电流限幅控制模式的最大势能中的较小值决定。9节点与39节点系统的仿真验证了理论...
解读: 该研究针对含控制器限幅的多VSG系统同步稳定性分析,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。研究提出的暂态能量函数法和稳定判据可直接应用于:1)优化ST储能变流器的VSG控制参数整定,提升电流饱和与频率限幅工况下的暂态稳定裕度;2)指导多机并联储能...
基于无功功率替代控制的风电场电压支撑能力提升
Voltage Support Capacity Improvement for Wind Farms with Reactive Power Substitution Control
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...
DC-DC变换器先进故障诊断方法:利用电信号的时间连续性
Advanced Fault Diagnosis Method for DC–DC Converters: Leveraging the Temporal Continuity of Electrical Signals
Li Wang · Zidong Wang · Chao Xu · Yiming Xu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
本文聚焦可靠的直流 - 直流转换器运行对现代电力电子设备稳定性的关键作用。解决了直流 - 直流转换器故障诊断中的一个常见问题:倾向于依赖局部特征拟合,而忽略了电信号的时间连续性。从数据处理的角度提出了一种利用自适应小波变换的创新诊断方法。该技术可以动态调整尺度和平移参数,以适应电路条件变化导致的电信号连续变化。从模型改进的角度,设计了扩展卷积胶囊网络模型。该模型通过多尺度特征提取、全局 - 局部注意力机制的融合以及全局向量分析,有效诊断故障特征。结果表明,本文方法能有效提取电信号的时间连续性特征...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,阳光电源的产品核心依赖于高可靠性的DC-DC变换器。该论文提出的基于时序连续性特征的故障诊断方法,对我们现有产品线具有重要应用价值。 从业务角度看,该技术直击当前诊断系统的痛点。传统方法侧重局部特征拟合,在光伏逆变器面对复杂光照变化、储能系统应对频繁充放电...
基于无源性的构网型多逆变器电站稳定性控制
Passivity-Based Control for the Stability of Grid-Forming Multi-inverter Power Stations
Ming Li · Enjun Liu · Hua Geng · Yongtao Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
现有并网逆变器在面对电网非线性变化时会遇到稳定性问题,当前的解决方案难以有效应对复杂的电网环境。我们提出一种基于无源性的控制策略,以提高构网型多逆变器电站的稳定性和动态性能,从而应对这些挑战。从能量重塑的角度设计的内环,确保了逆变器输出的稳定性。采用微分无源性设计的外环,显著增强了对扰动的响应能力,并在多台逆变器并联运行时无需通信即可确保功率分配和相位同步。非线性扰动观测器估计并网点的非线性扰动,并将此信息反馈到内环进行参数补偿。我们基于李雅普诺夫稳定性准则证明了整个控制器的无源性。这确保了电站...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于无源性控制的构网型多逆变器协同控制技术具有重要的战略价值。随着我司在全球光伏逆变器和储能系统市场份额的持续扩大,大规模新能源电站面临的电网稳定性问题日益凸显,该技术为解决这一核心痛点提供了系统性方案。 该技术的核心创新在于三层协同控制架构:能量重塑的内环控制确保单...
一种降低电流总谐波畸变的模块化多电平变换器-电池储能系统扩展电平模型预测控制方法
An Extended-Level Model Predictive Control Method With Reduced Current THD for Modular Multilevel Converter-Battery Energy Storage System
Zhan Liu · Quangen Li · Jiawei Fu · Hua Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
模块化多电平变换器-电池储能系统(MMC-BESS)有助于提升电网可靠性,但其模型预测控制(MPC)面临计算量大、输出电流质量不佳及权重因子选取困难等问题。本文提出一种扩展电平MPC方法,在负载MPC阶段直接计算输出电压参考值,并通过逐步优化确定输出电平,采用优化电流误差面积的代价函数以降低电流总谐波畸变(THD)。每控制周期计算复杂度恒为5,与子模块数量无关。针对环流控制设计两种策略,并采用独立代价函数避免权重因子整定,将荷电状态(SoC)平衡反馈引入环流参考实现相间与桥臂间SoC均衡。仿真与...
解读: 该扩展电平MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其核心优势在于:1)计算复杂度恒定为5且与子模块数量无关,可显著降低控制器成本,适合大规模MMC-BESS部署;2)通过优化电流误差面积降低THD,可提升ST储能变流器并网电能质量,满足严格的电网谐波...
用于高效热化学储能与释能的多盐分层反应器性能分析
Performance analysis of a multi-salt tiered reactor for high-efficiency thermochemical energy storage and release
Hua Li · Yong Zhang · Yanping Yuan · Mingke Hu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346
摘要 热化学储能可为太阳能热利用提供高密度的季节性储热,然而传统的单盐反应器存在充电效率低和放电持续时间短的问题。为克服这些局限性,本研究提出一种多盐分层反应器,其中三种水合盐——溴化锶、蛭石-氯化钙复合材料和碳酸钾——按照充电温度由高到低的顺序排列。该分层结构利用各盐种不同的热力学特性,实现分阶段能量储存和延长的热量释放过程。在COMSOL Multiphysics中建立了耦合传热与传质的模型,用于模拟在变化的太阳能驱动入口温度条件下反应器的运行性能。在此类工况下,反应器达到平均90%的盐转化...
解读: 该多盐分层热化学储能技术为阳光电源储能系统提供了长周期热能存储新思路。其85.30%充能效率和1400分钟放热时长,可与ST系列PCS结合,构建光热-电化学混合储能方案,解决季节性能量平衡难题。分层配置的温度梯度控制理念可借鉴至PowerTitan液冷系统优化,通过分区温控提升电池寿命。该技术特别适...
水下超临界CO2循环发电系统原型的性能分析
Performance analysis of a underwater power transcritical CO2 cycle system prototype
Zhi Ling · Xuan Wang · Hua Tian · Gequn Shu 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 深海水下设备的能量系统是支撑其运行的核心要素,高能量密度、高安全性和稳定性是衡量该系统性能的关键指标。针对目前水下设备缺乏高度适应性二次循环系统的现状,本文构建了一套100 kW级回热再热型超临界CO2循环水下动力系统原型,并首次在模拟深海冷源(<2 °C)与微型反应堆热源(>500 °C)条件下,完成了从待机到发电全过程的性能测试。结果表明,该系统的实际循环热效率达到22.7%,发电功率为97.6 kW,在冷源温度±1 °C波动范围内均可稳定运行,且当海水温度突变时,系统流量波动仅为0....
解读: 该超临界CO2循环技术对阳光电源海上储能及电力电子系统具有重要借鉴价值。其22.7%循环效率和1MW/m³功率密度为海上风电储能系统(PowerTitan海上版)提供热管理优化思路。密闭自回流冷却技术可应用于ST系列PCS和SG大功率逆变器的液冷散热设计,提升功率密度。±1°C温度波动下0.725%...
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...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...