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考虑大规模储能系统、输电扩容与碳排放配额交易的互联多区域电力系统协调规划
Coordinated Planning of Interconnected Multi-regional Power Systems Considering Large-scale Energy Storage Systems, Transmission Expansion, and Carbon Emission Quota Trading
Jia Liu1Biao Jiang2Zao Tang1Pingliang Zeng2Tong Su3Yalou Li4Qiuwei Wu5 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
全球变暖促使各国积极发展减排技术并制定相关政策。本文针对互联多区域电力系统，提出一种计及储能系统规划与输电扩容的协调规划模型，并引入基于市场的碳排放配额交易机制，允许主体买卖碳配额，分析其对减排的促进作用。考虑区域间信息交互受限，采用解析目标级联算法对模型进行解耦求解。通过改进的双区域48节点系统验证了模型与求解方法的有效性。
解读: 该研究的多区域储能与输电协调规划方法对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的区域级部署具有重要指导价值。碳配额交易机制可集成到iSolarCloud云平台，为储能系统提供碳资产管理和经济优化功能，提升投资回报率。解析目标级联算法适用于多区域储能集群的分布式协调控制，可优化阳光...
基于加速异步分布式控制的双馈风电机组与尾流风电场集电系统损耗最小化
An accelerated asynchronous distributed control for DFIG wind turbines and collection system loss minimization in waked wind farm
Pengda Wang · Jinxin Xiao · Sheng Huang · Qiuwei Wu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
本文提出了一种通过电压控制策略实现尾流影响下风电场中双馈感应发电机风力发电机组及集电系统损耗最小化的方法，并采用加速异步分布式计算方案。所采用的基于模型预测控制的电压控制策略能够协调发电机的有功功率以及转子侧和电网侧变流器的无功功率，从而最小化风电机组和集电系统的损耗，提高风电场的发电量并延长风电机组的使用寿命。此外，建立了改进的时变动态尾流模型以提高尾流风速计算的准确性，并考虑了由时间延迟描述的尾流传播过程。同时，采用与湍流强度相关的修正方法对下游风速进行修正。引入异步分布式计算方案以提高求解...
解读: 该分布式优化控制技术对阳光电源风电变流器及智能风场解决方案具有重要价值。文中基于MPC的电压协调控制策略可应用于SG系列风电变流器,通过协调机侧网侧变流器的有功无效功率,降低集电系统损耗2.78%。异步分布式计算方案结合Nesterov加速算法,可集成至iSolarCloud平台实现大规模风场实时优...
基于可靠性的海上风电场集电系统电缆布局规划
Reliability-Based Planning of Cable Layout for Offshore Wind Farm Electrical Collector System Considering Post-Fault Network Reconfiguration
Xiaochi Ding · Yunfei Du · Xinwei Shen · Qiuwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
集电系统（ECS）结构对海上风电场（OWF）的经济性与可靠性具有重要影响。现有研究多局限于径向或环形拓扑，且采用图论启发式方法求解。本文提出一种基于可靠性的大规模海上风电场ECS电缆布局两阶段随机规划方法，考虑风功率不确定性及故障场景，并通过联络电缆动态调整风机供电路径实现故障后网络最优重构。为应对大量故障场景带来的计算挑战，设计了定制化的渐进式故障场景纳入（CPCI）框架，迭代识别关键场景并求解简化模型，理论证明其收敛性与最优性。多个实际风电场的数值实验验证了完全优化ECS结构的必要性及CPC...
解读: 该研究的电缆布局优化与故障重构方法对阳光电源的海上风电及储能产品具有重要参考价值。具体可应用于：1) ST系列储能变流器的多机并联系统拓扑设计,优化系统可靠性与经济性; 2) PowerTitan大型储能系统的电缆布局规划,提升系统故障恢复能力; 3) iSolarCloud平台的智能运维算法,实现...
基于拟变分不等式的电力-交通系统充电定价研究
Charging Pricing in Power-Traffic Systems with Price-Elastic Demand: A Quasi-Variational Inequality Approach
Shiwei Xie · Longtao Xie · Qiuwei Wu · Shengwen Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
电动汽车的兴起推动了电力与交通系统的深度融合。本文提出一种考虑价格弹性需求的三层次充电定价框架，刻画配电网、充电运营商与电动汽车用户间的交互。通过构建带价格弹性需求的用户均衡拟变分不等式模型，将原三层次问题转化为含QVI约束的双层优化问题，提升数学可处理性。上层优化配电网能量调度，下层求解充电运营商定价策略。设计投影梯度与定制化不动点算法求解，并通过仿真验证模型与算法的有效性与优越性。灵敏度分析表明需求弹性和调控政策显著影响系统效率，体现模型鲁棒性。
解读: 该充电定价优化技术对阳光电源充电桩及储能业务具有重要应用价值。拟变分不等式框架可集成至iSolarCloud平台，实现配电网-充电站-用户三层协同优化：上层结合PowerTitan储能系统进行能量调度削峰填谷，中层优化充电桩动态定价策略，下层预测价格弹性需求引导用户行为。该模型可提升充电站运营收益1...
通过用户侧数据篡改对耦合电-交通网络的网络攻击
Cyberattack on Coupled Power-Transportation Networks via User-side Data Falsifications
Si Lv · Sheng Chen · Qiuwei Wu · Zhinong Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
先进信息通信技术的应用使电力与交通系统面临网络攻击风险。现有研究多关注网络设备层面的脆弱性，而忽视了用户侧的潜在威胁。本文揭示了一种通过篡改用户侧数据来破坏电-交通耦合系统运行的攻击策略。攻击者可入侵导航应用，伪造路径与充电站推荐，诱导交通与充电流分布，引发系统不安全运行。本文将攻击决策建模为二元变量，并通过互补约束松弛为连续变量，将原混合整数问题转化为带互补约束的数学规划（MPCC），进而设计带有反馈机制的增强迭代松弛算法，有效识别并修正非光滑松弛，提升收敛质量。数值实验验证了用户侧网络漏洞对...
解读: 该研究揭示的用户侧数据篡改攻击对阳光电源充电桩业务具有重要安全警示价值。攻击者可通过伪造导航推荐诱导充电流分布失衡，直接威胁充电站运营安全。建议在充电桩产品中集成多维度异常检测机制：1）在充电桩控制器中部署实时负荷预测模型，识别异常充电请求聚集；2）结合iSolarCloud云平台构建区域充电流监控...
模块化多电平矩阵变换器与低频海上风电场协调惯性响应控制策略
Coordinated Inertial Response Control Strategy for Modular Multilevel Matrix Converter and Low Frequency Offshore Wind Farm
Yibo Li · Qiuwei Wu · Yafeng Jiang · Jian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月
模块化多电平矩阵变换器（M³C）是低频输电技术的核心组件，该技术可使海上风电系统与陆上交流（AC）系统解耦。这使得海上风电场（OWF）无法直接响应陆上系统的频率变化。因此，本文利用M³C的子模块电容电压（SM - CV）来传递电网频率变化信息，并提出一种M³C与OWF协同向陆上交流系统提供惯性响应的控制策略。建立了M³C的SM - CV与电网频率之间的关系，赋予了M³C惯性响应能力。利用M³C的SM - CV变化获取所需的低频变化信息，然后利用信号通道将低频频率变化信息传递给OWF。对OWF采用...
解读: 该研究的M3C虚拟惯性控制策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。首先，虚拟惯性控制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，提升其电网支撑能力。其次，协调控制思路可用于优化阳光电源风电变流器的VSG控制算法，特别是在大型海上风电项目中。此外，频率解耦与惯性响应的创新方...
构网型风力发电机与构网型储能系统的协调控制在电力系统恢复中的应用
Coordinated Control of Grid-Forming Wind Turbines and Grid-Forming Energy Storage Systems for Power System Restoration
Yuping Zhang · Yunyun Xie · Sheng Cai · Qiuwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月
构网型风力发电机（GFM-WT）因其快速重启和支撑电网的能力，为含风电电力系统的恢复提供了新途径。然而，单台GFM-WT需依赖外部构网电源实现自启动，且其支撑能力易受风功率不足影响，可能导致恢复失败。为此，本文提出将GFM-WT与构网型储能系统（GFM-ESS）协同构成黑启动电源。GFM-ESS可为GFM-WT提供自启动条件，并增强其应对风功率波动和负荷恢复暂态的支撑能力。为确保恢复过程稳定，设计了预同步控制、抑制并联振荡的电力系统稳定器，以及考虑风机转速与系统频率稳定的模型预测二次调频控制策略...
解读: 该GFM-WT与GFM-ESS协调控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的预同步控制、PSS抑制并联振荡及MPC二次调频策略，可直接应用于阳光电源构网型储能产品的黑启动功能开发，增强其在新能源场站孤网运行和电网恢复场景下的支撑能力。特别是MPC控...