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面向云电池管理系统的通用数据规范与实时数据流架构
Universal Data Specification and Real-Time Data Streaming Architecture for Cloud-Based Battery Management Systems
Dominic Karnehm · Akash Samanta · Michael Hohenegger · Nima Tashakor 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年6月
基于云的电动汽车电池管理系统（BMS）及其关联模块化多电平逆变器（MMI）的有效运行依赖于实时数据流。现有数据规范仅适用于固定布线电池配置及长期历史数据存储，难以满足实时需求。本文提出一种标准化数据规范及基于云的架构，支持云BMS的运行数据存储与分析，简化电池数字孪生的实现，并促进电池平台的研发。该规范兼容基于MMI的可重构电池组配置与控制参数，适用于实时数据流。实验数据与分析验证了该规范在云端实时数据传输、状态估计及容错测量方面的有效性。
解读: 该云BMS数据规范与实时流架构对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。针对PowerTitan等大型储能系统，可借鉴其通用数据规范实现电池簇级实时监控与状态估计，提升iSolarCloud平台的数据处理能力。MMI可重构电池组配置思想可应用于ST系列储能变流器的电池接入灵活性优化，支持异构电池组并联运...
基于并行估计器的模块化多电平变换器虚假数据注入攻击防护
Cyber-Secured Modular Multilevel Converters against False-Data Injection Attacks through Concurrent Estimators
Masoud Amirrezai · Nima Tashakor · Amin Hashemi-Zadeh · Hans D. Schotten 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
近二十年来，模块化多电平变换器（MMC）等级联电路已成为中高压电网中的关键技术，广泛用于大功率变换、风电并网与电能质量调节，并有望参与构网运行。然而，其复杂的控制监控系统及电子器件的敏感性使其易受网络攻击。本文研究了MMC在虚假数据注入攻击（FDIA）下的运行安全性，提出一种结合模块级卡尔曼滤波与桥臂级神经网络估计器的并行估计算法，实现对复杂网络攻击的有效检测与抑制。仿真与实验结果表明，该方法在应对高级攻击时性能优于现有技术，且避免了高计算复杂度，显著提升了MMC及关键电力系统（如直流输电与数据...
解读: 该研究对阳光电源的大功率产品线网络安全具有重要参考价值。并行估计算法可应用于ST2000储能变流器、SG350HX光伏逆变器等MMC拓扑产品的控制系统,提升其抗网络攻击能力。特别是在构建电站级智能运维系统时,该方案可与iSolarCloud平台结合,为储能电站、光伏电站提供更可靠的数据安全保障。通过...
构网型换流器的暂态功角与电压稳定性联合分析及增强
Joint Transient Angle and Voltage Stability Analysis and Enhancement of Grid-Forming Converters
Wenjia Si · Wenrui Li · Nima Tashakor · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
作为多电力电子电源电力系统中的一项关键技术，构网型变流器正日益普及。然而，其在电网故障下的暂态行为尚未得到充分研究。特别是，现有文献仅分别研究暂态功角或电压稳定性问题，未考虑两者同时发生的情况。为填补这一研究空白，本文对暂态功角和电压稳定性问题进行了全面分析。首先，推导了平衡点的存在条件。然后，利用拉萨尔不变集定理揭示了稳定平衡点的吸引域。所推导的稳定条件可确保构网型变流器在暂态过程中安全运行。此外，研究发现有功功率削减和无功功率注入均能增强暂态功角和电压稳定性。然而，有功功率削减会恶化频率调节...
解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项关于构网型变流器暂态稳定性的联合分析研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域向构网型技术转型，该论文提出的联合暂态角稳定和电压稳定分析方法直接切中当前技术痛点。 在技术价值层面，该研究首次系统性地分析了构网型变流器在电网故障时同时面临的角稳定和电压稳...
基于优化LLCL滤波器的构网型逆变器单环电压控制器稳定性设计
Stability Design of Single-Loop Voltage Controller for Grid-Forming Inverters With Optimized LLCL Filter
Davood Keshavarzi · Nima Tashakor · Jingyang Fang · Brahim Elkhalil Youcefa 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
摘要：未来的多电力电子电网中，可控开关模式电源的渗透率不断提高，预计可再生能源和储能系统中将需要具备电网支撑能力的逆变器及相关控制技术。通常采用 LC 滤波器以明确的电流将逆变器与电网相连。为使系统稳定并防止振荡，LC 谐振频率通常选择为采样频率的三分之一以上。在运行过程中，由于电网阻抗的影响，有效滤波器谐振频率会发生偏移，而电网阻抗因地点而异，甚至会随时间变化。这种谐振频率偏移可能使系统进入不稳定运行区域。相反，选择高谐振 LC 滤波器在抑制开关畸变方面无法满足电网规范要求。本文介绍了一种用于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于LLCL滤波器的构网型逆变器单环电压控制技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率不断提升，电网形态正从传统同步发电机主导向电力电子化转变，构网型逆变器已成为我司光伏逆变器和储能系统产品线的核心技术方向。 该技术的创新点在于通过负比例增益控制算法，使低谐振频率的LL...
具有等模块与无传感器电压平衡的非对称级联桥变换器
Asymmetrical Cascaded-Bridge Converter With Equal Modules and Sensorless Voltage Balancing for High-Quality Output
Amin Hashemi-Zadeh · Nima Tashakor · Mahdi Bayati · Stefan M. Goetz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
功率模块级联能够产生多电平电压输出，以提高电力传输能力和质量。然而，由于电压电平仅随模块数量呈线性增加，传统级联变换器若要实现高质量和高精度，就需要数量过多的模块。电压呈递减序列（例如二进制几何级数（1, ½, ¼, …））的模块模仿模数转换，通过对具有越来越精细步长的模块进行线性组合，可生成非常精细的输出波形。然而，使用电压递减的模块会迅速降低每个模块的能量含量，并且通常需要为每个模块电压等级专门设计模块。本文提出了一种新颖的不对称变换器设计，其模块电压序列截然不同，还提出了一种最优低成本控制...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的非对称级联桥式变换器技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的模块电压序列设计，在保持模块标准化的前提下实现了高质量多电平输出，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高效率、高功率密度目标高度契合。 技术的核心优势在于突破了传统级联拓扑的局限性。相比二进制...
优化光伏-电池混合系统：一种具有组件级最大功率点跟踪和负载共享的可重构方法
Optimizing PV–Battery Hybrid Systems: A Reconfigurable Approach With Module-Level Maximum-Power-Point Tracking and Load Sharing
Wei Jiang · Nima Tashakor · Pouyan Pourhadi Abkenar · Alexander Koehler 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种新颖的混合可重构电池与光伏（PV）系统，旨在满足对高效可再生能源日益增长的需求。该系统采用模块化可重构架构，配备紧凑的耦合电感和独特的调制策略，提高了灵活性和能源利用率。该系统确保每个光伏组件在其最大功率点（MPP）运行，以实现发电最大化，同时解决了硬线连接带来的局部最优和可扩展性等问题。电池模块能无缝适应光伏输出功率和负载需求的波动，同时确保稳定的直流母线电压输出。通过耦合电感在并联和串联连接之间创建中间状态，以管理并联模块之间的电压差。这些电感占用空间小，磁性材料使用量少。它们...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项光伏-储能混合可重构系统技术具有显著的战略价值。该技术通过模块级最大功率点跟踪（MPPT）和可重构架构，有效解决了传统固定串联系统中的局部遮蔽、失配损失和扩展性受限等痛点，这与我们在组串式逆变器和储能系统领域的技术演进方向高度契合。 该技术的核心创新在于紧凑型耦合电感...