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直接膨胀式光伏光热热泵系统实验研究与优化太阳能采集分析
Experimental investigation and analysis of a direct expansion photovoltaic-thermal heat pump system with optimized solar energy harvesting
Shan Jiang · Lei Liu · Hao Chen · Wentao Xie 等5人 · Energy Conversion and Management · 2026年4月 · Vol.354
本文实验研究了一种直接膨胀式光伏光热(PVT)热泵集成系统,通过制冷剂直膨吸热提升光伏组件散热效率并协同产热,结合MPPT优化与热电协同建模,显著提升太阳能综合利用率。
解读: 该PVT热泵系统涉及光伏组件温度管理、MPPT动态响应及电-热多能协同控制,与阳光电源组串式逆变器(如SG系列)的智能散热设计、iSolarCloud平台的多源数据融合及ST系列PCS在光储热耦合场景的扩展应用高度相关。建议在工商业光伏+热泵微网项目中,将ST PCS升级为支持热泵负荷调度与PV温度...
通过Boost-PFC电路实现二极管整流器的PWM整流线性化控制及谐波抑制
PWM Rectifier Imitating Linearization Control for Diode Rectifier Through a Boost-PFC Circuit With Improved Controllability and Suppressed Harmonics
Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Wanbo Liu · Yi Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对二极管整流器应用中的功率因数校正(PFC)电路,提出了一种改进的控制策略。传统Boost-PFC控制多基于准稳态模式,存在非线性特征,易导致网侧电流谐波及电磁干扰。该研究通过PWM整流线性化控制,有效提升了系统的可控性并抑制了谐波,优化了电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。在充电桩及逆变器前端的AC/DC变换环节,PFC电路的谐波抑制能力直接影响电网接入的合规性与电磁兼容性(EMC)。通过引入线性化控制策略,可以降低对无源滤波器的依赖,减小系统体积并提升功率密度。建议研发团队在下一代高频化...
基于最优零序电流分离的星型级联STATCOM不平衡工况下各相电流控制方法
Individual Phase Current Control Based on Optimal Zero-Sequence Current Separation for a Star-Connected Cascade STATCOM Under Unbalanced Conditions
Youjie Shi · Bangyin Liu · Yanjun Shi · Shanxu Duan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文针对电网电压不平衡工况,提出了一种基于最优零序电流分离的星型级联STATCOM各相电流控制(IPCC)方法。该方法为级联STATCOM的每个相单元配置独立的电流控制环和直流电压反馈环,能够有效适应不平衡电网环境,并生成必要的负序电流以实现系统稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在电网电压不平衡或弱电网接入场景下,传统的对称控制策略往往难以维持直流侧电压平衡。本文提出的各相独立控制与零序电流分离技术,可优化大功率级联变换器的控制算法,提升系统在复杂电网环境下的电能质量调节能力与运行稳...
基于虚拟阻抗优化的电感电流观测与并网逆变器无电流传感器控制
Virtual Impedance Refined Inductor Current Observation and Current Sensorless Control for Grid-Connected Inverter
Yanjun Tian · Tengfei Liu · Yi Wang · Di Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对并网逆变器电流传感器失效导致系统停机或控制性能下降的问题,本文提出了一种增强型电流观测方法。通过引入虚拟阻抗技术,该方法实现了在无电流传感器情况下的高精度电流观测与控制,有效提升了逆变器在传感器故障下的运行可靠性与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要应用价值。在光伏电站长期运行中,电流传感器故障是导致设备停机的常见原因,该无传感器控制策略可作为一种有效的冗余备份方案,显著提升产品的可靠性与可用性(Availability)。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台,通过软件算法实...
本地负载对电压源型换流器直流电压控制时间尺度振荡的影响
Local Load Effect on the DC Voltage Control Timescale Oscillation of Voltage Source Converters
Yanjun Liu · Jiabing Hu · Wei He · Yunpeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文揭示了VSC新能源电站附近接入本地负载可能引发的新型小信号失稳振荡,聚焦PLL与终端电压控制、直流电压控制的耦合机制,指出负载效应会引入负阻尼转矩,导致DVC时间尺度下的未阻尼振荡,并提出针对性抑制策略,经MATLAB/Simulink和RT-LAB验证。
解读: 该研究直击阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及大型组串式逆变器在弱电网+分布式负载场景(如工商业光储一体化项目)下的并网稳定性瓶颈。本地负载加剧PLL-TVC-DVC动态耦合,易诱发直流母线振荡,影响iSolarCloud平台实时调控精度。建议在ST/PowerTitan固件中嵌入自适应P...
本地负荷对电压源换流器直流电压控制时间尺度振荡的影响
Local Load Effect on the DC Voltage Control Timescale Oscillation of Voltage Source Converters
Yanjun Liu · Jiabing Hu · Wei He · Yunpeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
摘要:电压源换流器(VSC)接入的可再生能源发电厂通常远离负荷中心,弱电网条件会带来显著的稳定性风险。目前已有大量研究对直流电压控制(DVC)时间尺度内的振荡进行分析。然而,大多数研究聚焦于发电机通过长输电线路接入电网的场景。更普遍的情况,即负荷沿这些输电线路分布的场景,尚未得到足够关注,这可能导致一些振荡机制未被发现。本文发现了一个小信号稳定性问题,即当本地负荷连接在基于VSC的发电厂附近时,可能会出现意外的振荡。为全面分析这一现象,本文以锁相环(PLL)为主要研究对象,分析了端电压控制(TV...
解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要指导意义。研究发现的本地负荷影响机理可直接应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的控制策略优化,特别是在偏远地区大型光储电站中。通过合理配置本地辅助负载和改进直流电压控制算法,可以提升产品在弱电网条件下的稳定性。这对完善阳光电源的GFL/GFM控制技术、...
基于双馈感应发电机的风电机组时变惯量表征方法用于电力系统频率动态分析
Time-Varying Inertia Characterization of DFIG-Based Wind Turbines for Power System Frequency Dynamic Analysis
Yifan Fang · Wei He · Yanjun Liu · Jiabing Hu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月 · Vol.17
本文针对双馈风电机组惯量时变特性,提出基于角动量定理的时域惯量计算方法,并建立频域惯量表征模型,揭示其物理本质。IEEE 39节点系统仿真验证该方法可准确刻画惯量动态,适用于高比例可再生能源系统的频率稳定分析。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器及构网型储能系统(如PowerTitan在风光储协同场景中)的惯量支撑功能设计具有重要指导价值。虽阳光电源主力为光伏逆变器与储能PCS,但其ST系列PCS及PowerStack在风电配套调频应用中需精准建模DFIG/直驱机组的等效惯量响应。建议在iSolarCloud平台中...
基于DFIG风力发电机的时变惯性表征及其在电力系统频率动态分析中的应用
Time-Varying Inertia Characterization of DFIG-based Wind Turbines for Power System Frequency Dynamic Analysis
Yifan Fang · Wei He · Yanjun Liu · Jiabing Hu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
准确评估可再生能源发电的惯性响应对频率稳定至关重要。然而,以双馈感应发电机(DFIG)为代表的风力发电机具有固有的时变惯性特性,与同步发电机有本质区别。现有惯性评估方法多基于同步机的时域惯性常数,难以刻画该时变特性,直接套用缺乏理论依据。本文基于角动量定理推导了时变惯性的计算表达式,揭示其随扰动动态变化的特性。进一步研究频域惯性表征方法,实现与扰动无关的惯性描述,并建立频域与时域惯性间的数学关系,阐明频域惯性的物理意义。IEEE 39节点系统仿真验证了频域方法能准确捕捉惯性动态,适用于高比例新能...
解读: 该DFIG时变惯性表征技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。ST系列储能变流器的虚拟同步机VSG控制需准确模拟惯性响应,传统基于同步机恒定惯性常数的方法难以适配风储混合场景。文中提出的频域惯性表征方法可为PowerTitan储能系统提供与扰动无关的惯性参数整定依据,优化GFM控制器的虚拟惯量...
级联式太阳能光伏光热热泵系统在多种运行模式下的全年运行性能分析
Year-round operation analysis of a cascade solar-assisted photovoltaic-thermal heat pump system with various operation modes
Shan Jiang · Lei Liu · Jian Yao · Yao Zhao 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300
摘要 光伏光热热泵(PVT-HP)系统能够同时发电和提供热能,为建筑能源需求提供了一种综合性的可持续解决方案。本研究提出了一种新型级联式PVT-HP系统的设计、制造及其实验性能评估,该系统集成了48块PVT模块,旨在实现高效的家用热水供应和住宅供暖应用。实验装置用于评估PVT-HP系统的热电联产性能以及CO2(R744)热泵的供暖性能。PVT-HP系统在家用热水生产方面表现出优异的全年热电联产性能,这一结论基于涵盖不同季节的27个代表性实验案例。选取一个典型的春季日案例来展示其显著的供暖性能,在...
解读: 该级联光伏光热热泵系统对阳光电源户用光伏及储能产品线具有重要启示。系统实现COP 6.0及20.3%光电效率,验证了PVT-HP多能互补架构的优越性。可结合SG系列户用逆变器与ST储能系统,通过MPPT优化算法提升光伏发电效率,利用iSolarCloud平台实现热电联供的智能调度。CO2热泵产90°...
基于有机朗肯循环的多种集成系统在余热利用下制冷与发电联产的优化与比较分析
Optimization and comparative analysis of various organic Rankine cycle-based integrated systems for cooling and power cogeneration utilizing waste heat
Xiaojing Sun · Linlin Liu · Tong Zhang · Yao Zhao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 余热回收对于降低能源消耗和碳排放至关重要。将有机朗肯循环与吸收式制冷、蒸气压缩制冷以及压缩-吸收级联制冷相结合,能够实现从余热中高效联产制冷与电力。然而,现有研究缺乏统一的优化方法、系统的比较框架以及对应用场景的深入分析。本文构建了一种综合集成系统,整合了有机朗肯循环与上述制冷技术的不同运行模式。建立了经济性优化模型,以确定在特定运行模式下集成系统的最优配置和运行参数,并构建了比较框架,用于识别具有最佳经济性能的系统。采用所提出的方法,针对六种不同制冷负荷需求的场景进行了优化与比较分析。结...
解读: 该余热回收与有机朗肯循环集成技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中的经济优化模型和多工况对比框架,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化设计。特别是在大型储能电站场景下,电池簇产生的废热可通过类似集成制冷方案实现冷热电联供,提升系统综合能效。该研究的自动化设计方法论...