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通过微相分离提升全聚合物介电复合材料的高温电容储能性能
Enhancement of high-temperature capacitive energy storage performance in all-polymer dielectric composites via microphase separation
Jinbao Chen · Ting Li · Ziyu Lv · Yongbiao Zhai 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种通过微相分离策略显著提升全聚合物介电复合材料高温电容储能性能的方法。利用不同聚合物组分间的热力学不相容性,构建具有纳米尺度分离结构的复合体系,有效抑制了高温下的漏电流并提高了击穿强度。结果表明,优化后的复合材料在高温环境下展现出优异的储能密度与效率,且循环稳定性良好。该研究为开发适用于极端条件的高性能电介质材料提供了新思路。
解读: 该全聚合物介电复合材料技术对阳光电源功率器件及储能系统具有重要应用价值。微相分离策略提升的高温电容储能性能,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的直流母线电容、滤波电容等关键无源器件,解决高温环境下漏电流大、击穿强度低的痛点。特别是在PowerTitan大型储能系统和1500V高压光伏...
一种新型隔离型双向DC-DC变换器通用稳态分析模型
A Novel Generalized Steady-state Analysis Model for Isolated Bidirectional DC-DC Converters
Ruping Cen · Jia Li · Ting Luo · Qiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
隔离型双向直流 - 直流变换器(IBDC)的分析建模对于有效进行性能分析和设计至关重要。为应对现有模型在实现优化设计所需的准确性、速度和通用性方面面临的挑战,本文基于二端口网络理论和频域分析提出了一种新颖的通用稳态分析模型。该模型提供了一种适用于一系列 IBDC 拓扑和调制策略的分析工具,为拓扑选择和参数自动优化设计提供了有力支持。通过仿真和实验验证了该模型的有效性,并以所提供的参数自动设计软件为例,凸显了其在 IBDC 设计和应用中的重要价值和潜力。
解读: 该通用稳态分析模型对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,隔离型双向DC-DC变换器是电池侧与直流母线间的核心功率接口,该模型可精确分析DAB、CLLC等拓扑在不同调制策略下的稳态特性,优化移相角、频率等控制参数设计,提升变换效率与动态响应。在PowerTitan大型储能...
基于流体域热阻分析的固液相变过程评价与调控
Evaluation and regulation of solid–liquid phase change process based on thermal resistance analysis in fluid domain
Ting Wang · Xiangxuan Li · Ting Ma · Qiuwang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344
相变材料(PCMs)具有优异的热稳定性、循环性能和高储能密度,广泛应用于热能储存系统中。然而,传统储热单元结构简单,导致传热路径单一,储热效率较低,严重限制了能量的有效利用。由于相变过程中实验方法的局限性,当前的优化手段主要依赖于对温度场、流场、固液界面以及液相分数、熔化时间等全局参数的整体分析,缺乏对局部区域的详细分析与评估,难以揭示热性能提升背后的机理。本研究通过改变储热单元的边界条件和长宽比,采用热阻分析方法,系统地分析了局部与全局的流动及传热行为。研究发现,储热单元内部会出现明显的“树状...
解读: 该相变储热技术对阳光电源PowerTitan储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究提出的'树状'热阻分析方法可应用于ST系列PCS及电池簇的散热结构设计,通过识别高热阻区域优化散热路径,相比传统直翅片可降低23.96%热阻。该方法可指导储能柜内部风道布局和液冷管路设计,提升功率器件散热效率,延长...
均衡决策理论在考虑预测不确定性的风-光-氢综合能源系统低碳经济运行中的应用
Applications of Equilibrium Decision Theory in Low-Carbon Economic Operation of Wind-Solar-Hydrogen Integrated Energy System Considering Prediction Uncertainties
Qiannan Zhu · Pengxia Chang · Shiqi Li · Yulong Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年5月
随着可再生能源与电网的融合程度不断提高,综合能源系统(IES)受到了全球关注。然而,风能和太阳能的随机和不确定特性给电网的稳定运行带来了巨大挑战。为解决这些问题,本文提出了一种考虑预测不确定性和需求响应(DR)的风光氢综合能源系统优化调度模型。提出了结合频率增强分解变压器、区间预测与决策的均衡决策理论框架,以量化不确定性并确定行动计划。然后,设计了一个以最大化经济收益和最小化污染排放(PE)为目标的优化调度模型,并采用多目标象群优化算法进行求解。此外,融入了需求响应策略以增强系统的灵活性和稳定性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于均衡决策理论的风光氢综合能源系统优化调度技术具有重要的战略价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器、储能系统及氢能业务的协同发展方向,为构建更智能的新能源解决方案提供了理论支撑。 该研究的核心价值在于通过频率增强分解变压器和区间预测技术,有效量化了风光发电的不确定性,...
基于最优动态下垂系数的分布式光伏快速有功功率调节
Rapid Active Power Regulation of Distributed Photovoltaics based on Optimal Dynamic Droop Coefficients
Ting Yan · Chunxia Dou · Dong Yue · Ziwei He 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
为实现大规模分布式光伏(DPV)对快速有功功率调节的主动响应,本文提出一种融合聚类与优化的双层架构,用于协调设计DPV的动态下垂系数。底层根据调节需求选取可调容量和响应时间作为聚类特征,采用U-k-means算法实现DPV聚类;上层构建计及调节性能与网损的频率偏差-最优下垂系数模型,并从潮流影响角度进行优化。通过图注意力网络(GAT)预先求解不同频率波动下的下垂系数调节策略。在改进的IEEE 33节点系统上的仿真结果表明,所提GAT模型优于现有神经网络模型,且所提最优下垂系数调节策略具有有效性与...
解读: 该动态下垂系数优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的双层架构可直接应用于iSolarCloud平台的分布式光伏集群控制:底层U-k-means聚类算法可根据各逆变器可调容量和响应时间实现智能分组,上层GAT神经网络模型可实时预测最优下垂系数,实...
利用带钒氧化还原液流电池的静止同步补偿器抑制汽轮发电机/海上风电场混合系统中的次同步振荡
Suppression of Subsynchronous Resonance in a Hybrid Steam-Turbine Generator/Offshore Wind Farm System Using a Static Synchronous Compensator With a Vanadium Redox Flow Battery
Li Wang · Jui-Tse Lai · Ting-You Li · Ching-Chung Tseng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
由于风力发电厂或太阳能发电厂等可再生能源(RES)具有间歇性,将这些可再生能源接入电力系统会导致系统不稳定,影响电力系统的质量和稳定性。为解决这一问题,人们提出了各种用于补偿功率波动的储能系统(ESS),以及用于控制电压幅值和有功/无功功率注入的不同灵活交流输电系统(FACTS),以提高所接入电力系统的稳定性。需要运用合适的控制理论为储能系统或柔性交流输电装置设计一些有效的附加阻尼控制器(SDC),以实现提高稳定性的目标。本文提出将静止同步补偿器(STATCOM)与基于钒氧化还原液流电池(VRF...
解读: 该STATCOM+VRFB协同抑制次同步振荡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的有功无功协同调节策略可直接应用于阳光电源储能PCS的控制算法优化,增强系统阻尼特性,提升新能源并网稳定性。特别是在海上风电+火电混合场景下,ST储能系统可通过快速...
面向高功率微波源的Fe-β-Ga2O3光电导半导体器件输出特性测试
Test on the Output Characteristics of Fe-β-Ga2O3 Photoconductive Semiconductor Device Toward High-Power Microwave Sources
Tianjiao Shen · Langning Wang · Ting He · Li'Ao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
我们聚焦于用于高功率微波源应用的 Fe - β - Ga₂O₃ 光电导半导体器件(PCSD)。我们测试并分析了该器件的输出特性,包括其暗态电阻(10¹³ Ω)、暗态耐压(31.6 kV)、光电导输出和高频响应。当受到半高宽(FWHM)均为 10 ns 的 532 nm 和 1064 nm 单脉冲激光照射时,Fe - β - Ga₂O₃ 光电导半导体器件以线性模式工作。在 532 nm 激光照射下的峰值电压输出是 1064 nm 激光照射下的 18 倍。然而,其光响应度相对较低,最高值仅达到 10...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项Fe-β-Ga2O3光导半导体器件研究虽然主要面向高功率微波源应用,但其核心技术特性对我们在光伏逆变器和储能系统中的功率半导体器件应用具有一定参考价值。 该器件展现出的超高暗态电阻(10¹³Ω)和31.6kV耐压能力,反映了β-Ga2O3材料在宽禁带半导体领域的潜力。...
利用金纳米颗粒增强宽带4H-SiC光电探测器:将灵敏度从紫外扩展至短波红外波段
Enhancing Broadband 4H-SiC Photodetectors With Gold Nanoparticles: Expanding Sensitivity From UV to SWIR Spectrum
Lulu Geng · Guohui Li · Wenbin Sun · Xianyong Yan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
4H型碳化硅(4H - SiC)在能够在高电压和高温条件下工作的光电探测器(PD)领域具有广阔的应用前景。然而,4H - SiC的宽带隙(3.26 eV)将其应用限制在400 nm以下的紫外(UV)波段。开发具有覆盖紫外到短波红外(SWIR)光谱的宽带响应的4H - SiC光电探测器至关重要。本研究展示了一种4H - SiC宽带光电探测器,其灵敏度可从紫外延伸至2200 nm的短波红外范围。这种优异的性能归因于4H - SiC带隙内存在大量形成深能级的缺陷中心,这些缺陷中心使得探测器能够吸收能量...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于4H-SiC的宽光谱光电探测器技术具有重要的战略参考价值。碳化硅材料本身是我们功率器件领域的核心关注对象,其在高压、高温环境下的稳定性直接关系到光伏逆变器和储能变流器的效率与可靠性。 该研究通过引入金纳米粒子增强局域等离子体共振效应,将4H-SiC的光响应范围从紫...
通过液态空气储能实现英国2050年净零碳能源系统
Achieving a net-zero-carbon energy system in the UK by 2050 with liquid air energy storage
Ting Liang · Yongliang Li · Binjian Ni · Abdalqader Ahm 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 不同的储能技术可为大规模整合间歇性和波动性可再生能源提供有前景的解决方案,其中液态空气储能(LAES)具有多项关键优势,包括高可扩展性、无地理限制以及提供多能矢量服务的能力。本研究旨在评估英国到2050年实现成本有效的净零碳能源转型路径。为此,开发了一种基于多区域混合整数线性规划的新型能源扩展框架,以突出LAES及其他储能技术在能源系统中的关键作用,并用于能源系统的最优设计与运行。通过情景分析和敏感性分析,揭示了不同路径的技术经济性能及四个关键结果。首先,研究表明,到2050年在英国实现净...
解读: 该研究验证了长时储能在高比例可再生能源系统中的关键作用,对阳光电源PowerTitan等大型储能系统具有重要参考价值。研究表明最优储能配置比例为可再生能源容量的16-25%,充电8-10小时、放电12-15小时的长时储能更适配风电主导场景,这为ST系列PCS的功率时长配置提供了量化依据。10-12%...
基于个性化联邦强化学习的多微电网协同优化调度低碳经济方法
Cooperative optimal dispatch of multi-microgrids for low carbon economy based on personalized federated reinforcement learning
Ting Yang · Zheming Xu · Shijie Ji · Guoliang Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 互联多微电网(MMG)系统的协同优化调度为大规模可再生能源资源的高效利用提供了广阔前景和重要机遇。此类系统有助于实现能源资源的最优配置,并提升运行成本的经济性。然而,在协同优化调度过程中,异构微电网(MG)实体之间利益诉求的差异导致数据共享受阻,并引发隐私泄露问题。此外,多能耦合关系与高维决策过程进一步加剧了该问题的复杂性,可能导致优化过程难以收敛以及能源管理精度下降。同时,新建微电网缺乏运行数据与调度经验,制约了其调度任务的快速“冷启动”能力。为弥补上述研究空白,本文提出一种基于聚类的个...
解读: 该联邦强化学习多微网协同调度技术对阳光电源ST储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。可应用于PowerTitan储能集群的分布式优化调度,在保护各微网数据隐私前提下实现碳-电联合交易优化,降低综合成本5.78%、碳排放8.43%。其冷启动迁移策略可加速新建微网接入速度提升42.83%...