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用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络
Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites
Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文提出一种基于物理信息神经网络(PINNs)的相场模拟方法,用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型,通过嵌入控制方程和物理约束,显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证,所提模型可优化填料分布与微观结构,实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。
解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件,该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构,提升储能密度并降低介电损耗,直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...
基于电网强度的电压-频率协同支撑方法
Frequency-Voltage Synergy Support Method Based on Grid Strength for VSC-MTDC Integrated Distributed Offshore Wind Farms
Xubin Liu · Nanxing Huang · Yuan Liu · Liang Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
随着装机容量不断增加,新兴的海上风电场(OWFs)对陆上电网的频率和电压稳定性的影响日益增大。考虑分布式海上风电场的支撑能力和陆上并网节点的抗干扰能力,使海上风电场参与频率和电压调节是一项挑战。为应对这一挑战,本文提出了一种适用于基于电压源换流器的多端直流(VSC - MTDC)集成分布式海上风电场的频率 - 电压协同支撑(FVSS)策略,该策略包含四个部分:1)为风力发电机组(WTs)开发了一种采用主从一致性算法的分布式协调策略,以公平地提供支撑功率;2)建立了一种有功/无功功率量化策略,该策...
解读: 该频率-电压协同支撑方法对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的弱电网适应性优化,通过自适应调节有功无功控制策略,提升产品在弱电网条件下的并网性能。该方法与阳光电源现有的构网型GFM控制技术相结合,可进一步增强储能变流器的电网支撑能力。建议在Pow...
考虑边界突变的直驱风电系统电压稳定动态安全域划分方法
Voltage Stability Dynamic Security Region Partitioning Method Considering Boundary Crises for Direct-Drive Wind Power System
Xiaoyang Ma · Jinwen Liang · Xianyong Xiao · Ying Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
参数变化下吸引域的突变源于全局分岔,当涉及混沌吸引子时,其随机性与突发性可能严重威胁大扰动电压稳定。在亚临界Hopf分岔中,不稳定极限环可通过边界突变引发系统失稳。为此,本文提出考虑边界突变的电压稳定动态安全域(BC-VSDSR)划分方法。通过流形分析研究边界突变机理,结合同宿Melnikov方法进行数值分析,并仿真分析参数变化下各类分岔对直驱风电并网系统电压稳定性的影响,结合状态空间分析探讨边界突变对吸引域的影响,最终划分功率注入空间中的BC-VSDSR,为运行中参数调节提供指导。
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。文中提出的边界突变分析方法可应用于ST系列储能变流器和风电变流器的电压稳定性控制。特别是在大规模储能电站中,该方法有助于优化PowerTitan系统的GFM控制策略,提升系统在大扰动下的电压稳定性。通过将边界突变理论与VSG控制相结合,可以增强变...
无变压器单相共地变换器拓扑综述:逆变器
Transformer-Less Single-Phase Common-Ground Converters: Inverters
Houqing Wang · Weimin Wu · Liang Yuan · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
无变压器逆变器因省去工频变压器,具有高功率密度、高效率和低成本优势,广泛应用于分布式光伏系统。然而,共模电压与光伏面板对地寄生电容会引发共模漏电流,导致安全隐患、电磁干扰及额外损耗。单相共地无变压器(TLSPCG)逆变器通过将直流侧端子与交流侧连接,有效抑制漏电流。本文对近年来TLSPCG逆变器拓扑进行分类,阐述其工作原理,提炼相似结构间的演化关系,总结拓扑衍生方法,并从结构、研究现状、性能、成本和应用等方面进行系统比较分析。同时提出拓扑选型流程、器件选型方法及硬件结构设计建议,最后归纳关键使能...
解读: 该无变压器共地拓扑综述对阳光电源SG系列单相光伏逆变器具有直接应用价值。文章系统梳理的TLSPCG拓扑及漏电流抑制方案,可指导SG系列住宅及小型商用逆变器的拓扑优化,降低共模EMI滤波器成本。提出的拓扑选型流程与高频开关器件应用分析,为阳光电源推进SiC器件在单相逆变器中的应用提供理论依据,可提升功...
电磁感应加热陶瓷颗粒装置的实验研究
Experimental study of electromagnetic induction heating ceramic particles device (EIHCPD)
Tengyue Wang · Fengwu Bai · Pan Yao · Xin Yi Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345
高效快速电热转换技术的发展是消纳光伏与风能等不稳定电源发电的重要途径。结合电磁感应加热原理与陶瓷颗粒耐高温的特性,提出一种高温电磁感应加热陶瓷颗粒装置(EIHCPD)。在石英管内部自由堆叠铁磁性小球,形成多孔通道结构,电磁感应加热线圈缠绕于石英管外壁。铁磁性小球在电磁感应作用下可实现快速升温,陶瓷颗粒流经多孔通道时与铁磁性小球进行热交换,从而实现高温加热。研究表明,相较于泡沫铁结构,堆叠式铁磁性颗粒的电磁感应加热具有更优的温度均匀性。在输入电功率为2049 W、陶瓷颗粒质量流量为5.0 g/s的...
解读: 该电磁感应加热陶瓷颗粒技术为阳光电源储能系统提供了新型热储能方案思路。其97.6%的高效电热转换效率和快速响应特性,可与ST系列PCS结合,将光伏/风电不稳定电力转化为高温热能存储。技术中的电磁感应加热原理与功率电子变换技术高度契合,可借鉴其多孔介质传热结构优化PowerTitan储能系统的热管理设...
通过数值天气预报模型的偏差校正技术提升风力发电预测精度
Enhancing Wind Power Forecasts via Bias Correction Technologies for Numerical Weather Prediction Model
Cheng-Liang Huang · Yuan-Kang Wu · Quoc-Thang Phan · Chin-Cheng Tsai 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
摘要:随着能源转型的持续推进以及风力发电装机容量的不断增加,近期研究进展表明,准确的数值天气预报(NWP)能够提高风电功率预测的质量。虽然大多数研究主要关注经过偏差校正的数值天气预报对风速的影响,但很少有研究探讨经过偏差校正的数值天气预报与风电功率预测之间的关系。因此,本研究旨在通过对数值天气预报得出的风速应用偏差校正技术来改进风电功率预测。具体而言,本研究制定了一种合理的后处理策略来修正数值天气预报的输出结果。采用衰减平均法和概率匹配均值法,系统地对三种不同的数值天气预报模型——即雷达天气研究...
解读: 该研究对阳光电源的风电和储能产品线具有重要应用价值。通过数值天气预报偏差校正技术,可显著提升风电场发电功率预测精度,这对我司ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的调度策略优化至关重要。具体而言,精确的风功率预测可用于:1)优化储能系统的充放电调度,提高风储联合运行效率;2)完善iSola...
一种具有强横向、纵向和旋转抗偏移性能的多单元SCC电容耦合器
A Multicell SCC Capacitive Coupler With Strong Lateral, Longitudinal, and Rotational Antioffset Performance
Cang Liang · Mingzhe Liu · Feiyang Zhao · Danghui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
电容式电能传输(CPT)系统的耦合结构无需在次级侧使用铁氧体,与感应式电能传输系统相比,其设计更轻、更薄且更具成本效益,同时仍能实现较高的电能传输效率。这使得CPT成为无人机应用的一个有前景的选择。然而,现有的研究在发生横向、纵向和旋转偏移时无法实现高效的电能传输。本文提出了一种新型的多单元单电容耦合式电容耦合器,该耦合器在发射器的任何位置都具有较强的横向、纵向和旋转抗偏移性能。发射器的顶板和底板由许多相互连接的矩形单元组成。为避免初级侧的互电容过大,并使发射器底板与接收器顶板之间的部分电容能够...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项多单元单电容耦合(SCC)电容式无线电能传输技术具有显著的应用潜力,特别是在我们正在拓展的储能系统、电动汽车充电和分布式能源领域。 该技术的核心优势在于通过创新的错位矩形单元结构设计,实现了在横向、纵向和旋转偏移条件下的稳定电能传输,耦合电容变化小于4.2%,这解决了...
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...
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...