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考虑预测不确定性的电池储能系统最优管理以实现削峰和电池健康
Optimal BESS Management for Peak Load Shaving and Battery Health Under Prediction Uncertainty
Lixin Li · Tim Kappler · Bernhard Schwarz · Nina Munzke 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
在现代电力系统中，为缓解可再生能源出力波动，部署电池储能系统（BESS）日益重要。然而，可再生能源与负荷预测的不确定性给BESS运行优化带来挑战。本文提出一种新颖的随机模型预测控制（SMPC）框架，兼顾削峰负荷与电池健康，并有效应对预测不确定性。该框架采用长短期记忆（LSTM）神经网络进行预测，并结合约束收紧技术构建滚动时域随机优化问题。基于德国某企业负荷数据的仿真结果表明，相比传统模型预测控制（MPC），该方法额外降低峰值取电功率99 kW（5.8%），验证了其处理不确定性的优势。
解读: 该SMPC框架对阳光电源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LSTM预测结合约束收紧技术可直接集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，提升储能系统在工商业削峰场景下的经济性。相比传统MPC额外降低5.8%峰值功率的效果，可优化ST2236/250...
非线性自抗扰控制在降压和升压DC/DC变换器中的应用
Non-linear active disturbance rejection control for buck and boost DC/DC converters
Asimenia Korompili · Oemer Ekin · Veit Hagenmeyer · Antonello Monti · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
直流电源系统有助于高效集成基于变换器的分布式能源。本文提出一种用于降压和升压DC/DC变换器的电压控制器，采用非线性自抗扰控制（NL-ADRC）模型，包含增广滑模观测器、自适应参考轨迹生成器和李雅普诺夫反馈控制器。该模型基于广义ADRC框架，适用于非最小相位系统及匹配与不匹配扰动。通过估计扰动生成平滑状态参考轨迹，提升抗扰鲁棒性。相比传统L-ADRC，所提方法在控制自由度和动态性能上更具优势，并结合频域与时域分析揭示小信号与大信号扰动下的设计权衡。仿真与实验验证了其优于PID和L-ADRC的性能...
解读: 该非线性自抗扰控制技术对阳光电源DC/DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，NL-ADRC可显著提升DC/DC级联环节的电压调节性能，增强对电池侧电压波动和负载突变的抗扰能力，优于传统PID控制。在PowerTitan大型储能系统中，该技术可改善多模块并联时的动态响应和稳定性。对于...
直流配电网中Buck和Boost DC-DC变换器的线性自抗扰控制电压控制器
Linear Active Disturbance Rejection Control-Based Voltage Controller for Buck and Boost DC/DC Converters
Asimenia Korompili · Oemer Ekin · Marija Stevic · Veit Hagenmeyer 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
直流配电网因高效集成变流器接口分布式能源DER近期获得研究关注。本文提出Buck和Boost DC-DC DER接口变换器的电压控制器，工作在电压控制模式作为直流构网变换器。提出线性自抗扰控制L-ADRC模型，包含用于状态和扰动估计的增强卡尔曼滤波器、自适应状态参考轨迹生成器和作为反馈控制器的线性二次调节器。L-ADRC模型按广义ADRC概念制定，使电压控制器适用于非最小相位NMP类变换器如电压控制模式的Boost DC-DC变换器，且适用于匹配和不匹配扰动，与文献中主要存在的原始ADRC相反。...
解读: 该自抗扰控制技术对阳光电源直流储能系统具有重要应用价值。阳光ST储能变流器在直流侧采用DC-DC变换器进行电压变换和功率控制。该L-ADRC方法的扰动估计和自适应补偿能力可显著提升阳光直流变换器的抗干扰性能。在大型储能电站中，多台储能变流器并联运行时面临母线电压波动和负荷突变挑战。该研究的非最小相位...