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固态电池的全面综述
A comprehensive review of solid-state batteries
Aniruddha Joshi · Dillip Kumar Mishr · Rajendra Singh · Jiangfeng Zhang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386
摘要 在20世纪的时代背景下，储能技术对于可再生能源的普及具有同等重要的意义。尽管锂离子电池技术已被研究多年，但一项重大突破——固态电池的发明——直到最近才出现。固态电池提供了更高的安全性、更高的能量密度以及更长的循环寿命。本文综述了固态电池技术当前的发展进展与现状，重点阐述了关键材料、电池结构和性能特征。我们分析了多种固态电解质材料、电极材料以及界面工程策略，以增强离子传输并抑制枝晶的形成。此外，还分析了电池退化的关键问题及其通过各种机制对生命周期造成的影响。随后，探讨了固态电池的充电特性。最...
解读: 固态电池技术对阳光电源储能系统具有战略价值。其高能量密度和安全性可显著提升PowerTitan等ESS产品竞争力,减少电芯热管理需求,优化ST系列PCS集成设计。固态电解质的抗枝晶特性可延长储能系统循环寿命,降低度电成本。建议在iSolarCloud平台集成固态电池健康状态监测算法,并评估其在充电桩...
共享储能系统下风电场群最优调度的去中心化与隐私保护解决方案
Decentralized and Private Solution for the Optimal Dispatch of Integrated Wind Farms With Shared Energy Storage Systems
Chenggang Mu · Tao Ding · Yi Yuan · Biyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
随着全球对可再生能源整合的日益重视，可变风力发电的整合面临着更多挑战。储能系统（ESS）有望提供解决方案，但为单个风电场（WF）实施储能系统被认为成本极高。本文提出了一种风电场与共享储能系统（SESS）的集成模型，该模型通过机会约束处理风电场功率的不确定性，并合理缓解功率偏差与波动。此外，共享储能系统由物理储能组件和虚拟储能组件构成，其中实际储能组件可自动避免同时充放电，而虚拟储能组件可为风电场集群提供资源对冲，以减少实际储能组件的损耗。本文提出了一种基于分布式同态加密的方法，以确保在功率分配过...
解读: 该去中心化共享储能调度技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的基于ADMM的分布式优化算法可直接应用于多风电场共享储能场景，解决当前集中式调度中的数据隐私和通信负担问题。该方法可集成到iSolarCloud云平台的智能调度模块，实现多业主储能资产...
基于交叉耦合多旋转环路的柔性谐波控制方法在电网阻抗变化且含谐波畸变下的GFM逆变器中的应用
Cross-Coupled Multiple Rotational Loop-Based Flexible Harmonic Control for GFM Inverters under Complex and Distorted Grid
Haoqing Cai · Min Chen · Yan Zhang · Yi Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
非理想电网具有时变阻抗与谐波畸变特性，严重影响构网型（GFM）逆变器的运行稳定性与电能质量。传统多旋转坐标系谐波电流抑制方法在弱电网下可能导致谐波失稳并显著降低输出电压质量。为此，本文提出一种适用于电网阻抗变化且含谐波畸变场景的交叉耦合多旋转环路柔性谐波控制策略。该方法在谐波电流环中引入电流误差交叉耦合控制，并采用实时自适应调节的PI控制器，有效提升谐波电流环路的相位裕度，优化谐波电压抑制性能，同时最小化对输出电压质量的影响。实验结果验证了所提方法在不同电网强度下的鲁棒性与有效性。
解读: 该交叉耦合多旋转环路谐波控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的GFM构网控制具有重要应用价值。当前弱电网场景下，传统谐波抑制方法易导致失稳，该方法通过电流误差交叉耦合与自适应PI调节，可显著提升相位裕度，优化谐波电压抑制性能。可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控...
高dv/dt方波电压与高温下局部放电导致的功率模块封装绝缘老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
宽带隙半导体的应用给功率模块在高d<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">V</i>/d<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">t</i>方波电压和高温条件下的封装可靠性带来了挑战。灌封材...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于宽禁带半导体功率模块封装绝缘老化的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中大规模采用SiC、GaN等宽禁带器件以提升功率密度和转换效率，高dV/dt应力下的局部放电问题已成为制约产品可靠性的关键瓶颈。 该研究揭示的局部放电演化规律对阳光电源的产品设...
CuW触头在C4F7N/CO2气体混合物中烧蚀性能的实验研究
Experimental study on the ablation performance of CuW contacts in a C4F7N/CO2 gas mixture (2024)
Xueying Gao · Xin Lin · Yi Ding · Xinyu Tao 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年10月
铜钨合金（CuW）是高压断路器中最常用的触头材料，其抗烧蚀性能直接影响断路器寿命与电网安全。本文研究了四种不同钨含量（70、75、80、85 wt%）的CuW触头在SF6及9%C4F7N/91%CO2混合气体中的烧蚀特性，进行23 kA开断电流下的20次电弧烧蚀实验。通过分析烧蚀率、接触电阻及表面宏观形貌与截面微观结构的变化，比较不同气体环境下W含量对CuW触头抗烧蚀性能的影响。结果表明，在C4F7N/CO2混合气体中，随W含量增加，触头烧蚀率、表面裂纹和接触电阻均上升，抗烧蚀能力下降；CuW7...
解读: 该CuW触头烧蚀特性研究对阳光电源储能系统的高压开关设备选型具有重要参考价值。PowerTitan大型储能系统中1500V高压直流断路器和交流接触器需承受频繁开断操作，研究表明CuW70触头在环保气体C4F7N/CO2中具有最优烧蚀性能和接触电阻稳定性，可替代SF6方案应用于ST系列储能变流器的输入...
应对可再生能源电力系统中的鸭子曲线：一种基于iTransformer的多任务学习净负荷预测模型
Tackling the duck curve in renewable power system: A multi-task learning model with iTransformer for net-load forecasting
Jixue Pei · Nian Liu · Jiaqi Shi · Yi Ding · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326
摘要 可再生能源的高比例渗透导致区域负荷模式发生显著变化，形成对电力系统运行方式产生深远影响的鸭子曲线现象。为实现对鸭子曲线场景的准确预测，本文提出一种结合iTransformer与多任务学习的日前净负荷预测方法，该方法综合考虑了光伏发电、风力发电和有功负荷等多种独立资源分量。首先，通过组合特征选择方法识别各单项预测任务的主导特征；随后，采用iTransformer作为主干网络构建具有强大学习时间依赖能力的预测模型；此外，将iTransformer与多任务学习相结合，以提取外部因素、各单项功率与...
解读: 该鸭子曲线净负荷预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过iTransformer多任务学习模型精准预测光伏、风电及负荷波动,可优化ST系列PCS的充放电策略,提升PowerTitan储能系统在高比例新能源场景下的调度效率。该方法识别的周期性和波动性特征可集成至iSolarCloud平台,实现...
一种应对极端事件的多区域电力市场风险分担双层框架
A Risk-Sharing Bi-Level Framework for Multi-Area Electricity Markets Against Extreme Events
Jianing Lin · Minglei Bao · Yanqiu Hou · Yi Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
针对极端天气事件频发带来的电力价格风险管理问题，本文提出一种创新的多区域电力市场风险分担双层框架。该框架通过跨区互济电力的时间优化配置，在风险相关价格信号引导下实现高风险区域的功率平衡缓解。上层进行基于各区域报价的最优互济电力市场出清，下层则基于预期节点边际电价等价格风险指标制定风险感知竞价策略。结合负载中断值与Ford-Fulkerson方法提出新型场景约简技术，并在解析目标级联框架下分布式求解双层模型以保护区域数据隐私。算例表明，该机制可有效降低多区域市场的价格风险。
解读: 该多区域电力市场风险分担框架对阳光电源储能系统和能源管理平台具有重要应用价值。其双层优化机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统的跨区域调度策略，通过风险感知竞价实现储能资源在多市场间的优化配置。基于预期节点边际电价的风险指标可集成到iSolarCloud平台，为ST系列储能变流器提供极端天...
SnO₂-Ti₃C₂复合电子传输层用于高效且易制备的平面钙钛矿太阳能电池
SnO2-Ti3C2 Blends as Electron Transport Layer for Efficient and Easily Fabricated Planar Perovskite Solar Cells
Yaling Wang · Yi Ding · Liying Yang · Shougen Yin 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
本研究通过将二维Ti₃C₂-MXene引入SnO₂并结合紫外臭氧处理，构建了SnO₂-Ti₃C₂杂化电子传输层（ETL）。系统探究了Ti₃C₂与紫外臭氧处理对ETL电荷传输、界面特性、钙钛矿形貌及器件性能的协同作用。结果表明，Ti₃C₂的引入不改变SnO₂的形貌与透光性，显著改善钙钛矿薄膜的结晶质量，获得更致密、粗糙度更低、晶粒更大且贯穿性更好的薄膜。紫外臭氧诱导Ti₃C₂表面氧化，提升ETL电荷传输能力，增强界面电子提取与转移，有效抑制载流子复合。基于该ETL的钙钛矿太阳能电池具有更高的电荷复...
解读: 该SnO₂-Ti₃C₂复合电子传输层技术对阳光电源光伏产品线具有重要参考价值。研究中19.52%的钙钛矿电池效率提升及79.38%的高填充因子，为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供了新型电池特性数据支撑。复合材料改善的电荷传输特性与载流子复合抑制机制，可启发功率器件中SiC/GaN材料的界面优化设...
考虑多样化通信速率需求的含基站虚拟电厂机会约束优化
Chance-Constrained Optimization for VPPs With Base Stations Considering Diverse Communication Rate Requirements
Chao Guo · Chengjin Ye · Yi Ding · Jing Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
5G基站耗电量大且需依赖绿色电力，导致用电成本高。将5G基站与分布式可再生能源聚合为虚拟电厂参与市场交易成为趋势。本文针对可再生能源出力不确定性及基站调控机制不明确的问题，提出一种考虑基站可调度性与内部新能源不确定性的虚拟电厂优化调度模型。通过建模基站收发单元数量与备用储能的动态特性，结合用户移动性与覆盖重叠对通信速率的影响，构建兼顾用户体验的时变模型，并引入机会约束控制新能源不确定性风险。采用基于泰勒展开的算法求解，仿真结果表明该方法使内部可再生能源消纳比例提升5.4%，经济效益提高18.72...
解读: 该虚拟电厂优化调度技术对阳光电源ST系列储能系统与PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。文章提出的机会约束优化方法可直接应用于储能变流器的调度策略，通过建模5G基站备用储能的动态特性，为阳光电源储能系统在通信基站场景的应用提供优化算法支撑。其时变模型与泰勒展开求解算法可集成至iSolar...