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结合风向与降水效应的光伏组件温度预测模型
Photovoltaic Module Temperature Prediction Model Incorporating Wind Direction and Precipitation Effects
José F. B. de F. Filho · Washington L. A. Neves · Flavio B. Costa · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年6月
本研究提出了一种创新方法,除了对环境温度、风速、太阳辐照度和相对湿度等常用分析变量进行考量外,还纳入了风向和降水等未被充分研究的气候因素,以估算光伏组件的工作温度。该研究填补了文献空白,提高了光伏组件温度估算模型的预测准确性。所开发的方法旨在整合来自任何地点的测量数据,并利用两年多测量收集的数据进行了验证,证明所得预测模型既有效又精确。该方法采用多元线性回归推导预测模型,确保在不同环境背景下具有适应性和准确性。结果表明,与其他模型相比,预测性能有显著提升。这一进展有助于全球分布式光伏系统的更好设...
解读: 该温度预测模型对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。精准的组件温度预测可优化MPPT算法,通过实时温度修正提升功率追踪精度;风向、降水等环境因子的引入,可增强智能诊断系统对异常发热的识别能力,实现预测性维护。该模型可集成至iSolarCloud平台,结合气...
一种基于计算流体力学模拟光伏板在农光互补条件下对微气候影响的创新方法
An innovative method based on CFD to simulate the influence of photovoltaic panels on the microclimate in agrivoltaic conditions
Vernier Joseph · Berlioux Baptiste · Amiot Baptiste · Edouard Sylvain 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297
摘要 评估光伏板对太阳辐射和红外辐射、风速以及湍流的影响,对于理解这些光伏板在农光互补(APV)系统中对作物或牲畜的影响,以及在漂浮式光伏(FPV)装置中对水体水库的影响至关重要。然而,目前先进的数值模拟方法通常需要巨大的计算资源,并且很少能同时考虑多种物理现象。本研究提出在计算流体力学(CFD)求解器code_saturne中,于非定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程(U-RANS)和离散坐标辐射模型(DOM)内引入源项与汇项的方法,从而实现存在障碍物情况下太阳辐射与红外辐射、风速及湍流的高效时间模...
解读: 该CFD微气候仿真技术对阳光电源农光互补和漂浮光伏系统具有重要价值。可应用于SG系列逆变器在APV场景的热管理优化,通过精确模拟光伏板对风速、辐射和湍流的影响,优化PowerTitan储能系统在复杂微气候下的散热设计。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现基于环境参数的预测性维护,提升ST系...
海上漂浮式风浪混合能源转换装置的功率性能
Power performance of an offshore floating hybrid wind and wave energy converter
Zhiwen Weia · Alistair G.L.Borthwick · Feifei Caoac · Chenyu Zhaob 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341
海上风能与波能的开发为实现碳中和目标提供了关键路径。本文提出一种新型的海上漂浮式风浪混合能源转换系统,该系统由Windfloat漂浮式海上风力机(FOWT)和一组摇臂式波浪能转换装置(WECs)组成。基于完全耦合的气动-水动-伺服-弹性-系泊仿真框架,研究了忽略运动响应的耦合效应对三种不同WEC阵列构型下混合系统功率性能的影响。通过对62种波浪工况下的功率输出和q因子进行比较,发现由六个浮子组成的WEC阵列在所考虑的构型中表现出最优性能。此外,耦合放大因子的比较结果表明,耦合效应使得风-浪混合系...
解读: 该海上风-波混合发电系统对阳光电源海上新能源解决方案具有重要参考价值。其多物理场耦合特性与我司ST系列储能变流器的多能互补控制技术高度契合,可为漂浮式风电平台提供功率平滑和能量管理方案。研究中的PTO阻尼优化策略可启发我司GFM/VSG控制算法在波动性电源并网中的参数自适应设计。针对黄海短周期波浪工...
离岸还是岸上制氢?对荷兰北海地区成本与运行考量的批判性分析
Offshore or onshore hydrogen production? A critical analysis on costs and operational considerations for the Dutch North Sea
R.Travaglinia1 · L.S.F.Frowijnb1 · A.Bianchini · Z.Lukszo 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397
摘要:北海地区雄心勃勃的海上风电发展目标亟需创新解决方案,以高效地将能源输送至陆上需求点。风能制氢系统为此提供了有前景的路径,其系统配置可分为三种典型模式:集中式岸上电解(C-ON)、集中式离岸电解(C-OFF)以及在每台风力涡轮机处部署的分布式离岸电解(D-OFF)。本研究提出了一种高分辨率、时间依赖的模拟框架,能够针对离岸风能制氢系统进行以运行动态和综合成本估算为重点的分析。该框架可对D-OFF进行详细分析,捕捉其因直接连接单台风机所带来的独特运行特性,包括动态运行的影响。从风电场到氢气承购...
解读: 该海上风电制氢研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。研究表明集中式海上电解(C-OFF)配置因规模效应和动态运行特性实现最低制氢成本,这与阳光电源PCS在波动性可再生能源场景下的动态响应优势高度契合。ST系列可为海上电解系统提供高效电力转换,GFM控制技术能应对风电...
基于锗的可重构场效应晶体管中的静电门控
Electrostatic Gating in Ge-Based Reconfigurable Field-Effect Transistors
A. Fuchsberger · A. Verdianu · L. Wind · D. Nazzari 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
纳米级锗已被确定为一种有前途的沟道材料,可降低可重构场效应晶体管(RFET)的功耗并提高其开关速度。这种多栅晶体管可使单个器件在运行时进行n型和p型操作模式的切换。在这项工作中,通过对与电栅控相关的载流子输运进行系统的温度相关研究,探讨了双独立栅和三独立栅锗基RFET的具体特性和优势。双栅结构具有单极性和双极性两种工作模式,而三栅结构则提供与偏置无关的单极性,其栅控能力具有对称特性,并且导通态电流的通断态电流比提高了一个数量级。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于锗材料的可重构场效应晶体管(RFET)技术具有重要的战略参考价值。该技术通过静电门控实现n型和p型运行模式的动态切换,并展现出显著的低功耗和高速开关特性,这与我司光伏逆变器和储能系统对功率器件的核心需求高度契合。 在光伏逆变器领域,功率转换效率和开关损耗是制约系统...
支持含隐藏分布式能源的配电网运行的混合整数非线性模型
A Mixed-Integer Nonlinear Model to Support the Operation of Distribution Systems With Hidden DERs
Pedro N. Vasconcelos · Fernanda C. L. Trindade · Bala Venkatesh · Walmir Freitas 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
随着大量分布式能源(DERs)驱动的深度电气化发展,配电系统运营商面临对每个DER进行独立建模的重大挑战。尽管运营商掌握馈线级DER总装机容量,但其具体类型、位置和规模往往未知。本文提出一种混合整数非线性规划模型,用于在高比例DER接入下支持配电网运行。该模型仅需馈线级太阳能和风能总装机容量信息,结合有限量测数据,构建等效DER模型以表征隐藏资源,提升低可观测性网络的建模精度。通过对比节点电压幅值和支路功率流的估计值与实测值,验证了模型的有效性。结果表明,该方法能准确复现量测数据,在未计量支路有...
解读: 该混合整数非线性建模技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台和ST储能系统具有重要应用价值。针对配电网中大量隐藏DER导致的可观测性不足问题,该方法仅需馈线级装机容量和有限量测数据即可构建等效模型,功率流估计精度超90%。可直接应用于:1)iSolarCloud平台的分布式光伏集群建模与状态...
评估水泵提供频率调节时水电网络的韧性
Assessing Power and Water Network Resilience When Water Pumps Provide Frequency Regulation
Anna Stuhlmacher · Seth Guikema · Johanna L. Mathieu · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
饮用水管网中的水泵可作为灵活可控负荷,通过提供频率调节等手段支持电力系统运行。然而,偏离传统运行模式不应削弱水电系统应对高影响低概率事件的能力。本文评估在风暴导致停电情景下,兼顾最小化用电成本并提供频率调节的最优抽水策略对水电配网韧性的影响,并与传统基于规则的抽水策略进行对比。案例研究表明,尽管最优策略经济性更优,但水箱水位较低,可能影响长时间停电期间的供水可靠性;而当最优策略同时参与频率调节时,水箱水位更远离边界,表现出更高的系统韧性。
解读: 该研究将水泵作为灵活可控负荷参与频率调节的思路,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的负荷侧资源聚合具有重要启发。研究揭示了负荷参与频率调节时需平衡经济性与系统韧性,这为阳光电源构网型GFM控制技术在工业负荷调频场景的应用提供参考:可将水泵、空调等可控负荷纳入iSolarClo...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求,交通和公用电力等行业正经历快速变革,电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视,特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测,数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品,可准确预测和反映物理系统的实时健康状况,通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...
模拟西澳大利亚电网未来平衡所需的氢储能
Modelling hydrogen storage requirements to balance the future Western Australian grid
Yuki Rhee · Fuyu Jiao · Keelan O’Neill · Saif Z.S.Al Ghafri 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346
摘要 随着可再生能源技术在电力系统中的渗透率不断提高,以实现净零二氧化碳排放目标,其间歇性问题成为关键挑战之一;而提供充足的能源存储能力是应对该挑战的解决方案之一。本研究针对西澳大利亚西南互联电力系统(Southwest Interconnected System)电网,分析了2042年的未来电力需求与可再生能源发电的预测情景。所考虑的所需能源存储包括电池储能系统与在枯竭气藏中进行的地下氢储能的组合。西南互联电力系统是一个极具代表性的案例研究对象,因其是一个相对规模较大且孤立的电网,具备丰富的可...
解读: 该研究验证了电池储能系统(BESS)与氢储能协同的必要性,为阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案提供应用场景。研究表明BESS优先响应短期波动,氢储能应对季节性需求(约6%年需求量)。阳光电源可结合GFM控制技术优化BESS快速响应能力,通过iSolarCloud平台实现光伏-储能-...
特刊主编寄语:电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务,对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X(P2X)方案是最具前景的应对策略之一,可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料(如氢气、合成天然气或化学品)的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用,需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...
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...