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电网-connected BESS中功率转换系统的主动显式模型预测电流控制
Active Explicit Model Predictive Current Control of Power Conversion System in Grid-Connected BESS
Mingming Zhang · Chang Liu · Mian Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
针对并网电池储能系统（BESS）中的功率转换系统（PCS），开发了一种主动显式模型预测电流控制器（APCC）。推导了PCS的精确离散时间模型，系统矩阵和输入矩阵均表示为缩放旋转矩阵，显著简化了控制器设计。将考虑BESS直流母线电压变化的电流参考跟踪问题表述为一个多参数二次规划问题，其中可行电流域被划分为多个临界区域。结果表明，每个区域的最优控制律是电流跟踪误差的分段仿射函数，并且可以显式地预先计算，从而能够在工业电力驱动中实现高效的实时控制。将干扰观测器与显式预测控制器相结合以抑制集中干扰，并且...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项主动显式模型预测电流控制（APCC）技术具有重要的应用价值。该技术针对并网电池储能系统功率转换系统的核心痛点，通过将系统矩阵表示为旋转矩阵形式简化了控制器设计，并将最优控制律预先计算为分段仿射函数，显著降低了实时计算负担，这与阳光电源追求高性能、低成本的工业化路线...
基于氧化还原活性NiO和ZnO掺杂的二元PPy/PANI聚合物基体超级电容器的电化学研究
Electrochemical investigations on redox-active NiO and ZnO incorporated binary PPy/PANI polymer matrices for supercapacitors
Priyanka Elumalai · Julie Charles · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
高效储能器件日益增长的需求持续推动研究人员设计高性能超级电容器。在本研究工作中，我们报道了两种不同的聚吡咯/聚苯胺（PPy/PANI）基三元电极——NiO/PPy-PANI和ZnO/PPy-PANI之间全面的电化学对比。这些三元纳米复合材料通过一步化学氧化聚合法有效制备。采用XRD、FTIR、FESEM和XPS分析手段验证了NiO和ZnO成功嵌入PPy/PANI聚合物基体中。进一步地，将所制备的NiO/PPy-PANI和ZnO/PPy-PANI纳米材料作为电极，在1 M KOH电解液中使用三电极...
解读: 该NiO/PPy-PANI三元纳米复合材料超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其430 F/g比电容、15 Wh/kg能量密度及2500次循环后72%容量保持率,可为ST系列PCS的直流侧储能优化提供混合储能方案思路。低ESR值(2.12 Ω)特性适合PowerTitan系统的功率型应...
逆卡森方程问题：定义、实现与数值实验
The Inverse Carson’s Equations Problem: Definition, Implementation and Numerical Experiments
C. H. Tam · F. Geth · N. Mithulananthan · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
近年来，随着可再生能源与储能渗透率的提升，低压网络的潮流研究在工业界与学术界备受关注。由于缺乏完整参数化的阻抗矩阵数据集，许多研究采用序分量表示阻抗，这假设网络阻抗平衡，但在低压网络中通常不成立，影响分析精度。本文将架空线与电缆的阻抗序列分量还原问题建模为逆卡森方程问题，提出一种基于非线性优化的求解方法。通过考虑配电网络中导体材料与排列方式等离散特性，研究仅从序分量中可可靠恢复的数据范围。结果涵盖恢复变量的唯一性及可能的偏差程度。
解读: 该逆卡森方程求解技术对阳光电源低压配电侧储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的并网场景中，精确的线路阻抗建模直接影响功率控制精度和电能质量。传统序分量法假设阻抗平衡，但低压配电网（如工商业储能接入点）常存在三相不平衡，导致iSolarCloud平台的潮流计算偏...
用于评估跟网型与构网型变流器并网系统小信号同步稳定性的电网强度评估方法
Grid Strength Assessment Method for Evaluating Small-signal Synchronization Stability of Grid-following and Grid-forming Converters Integrated Systems
Qianhong Shi1Wei Dong2Guanzhong Wang1Junchao Ma2Chenxu Wang2Xianye Guo1Vladimir Terzija3 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
跟网型（GFL）与构网型（GFM）变流器并网的交流系统中，小信号失稳引发的振荡问题普遍存在。广义短路比常用于评估GFL变流器在弱交流系统中的接入稳定性。本文提出一种电网强度评估方法，用于分析GFL与GFM变流器并网系统的小信号同步稳定性。首先，通过分析两类变流器的导纳与阻抗矩阵，识别由异质同步控制主导的负阻尼振荡频段；其次，基于短路比与不同振荡模式的相互作用规律，构建等效电路模型，结合交流电网拓扑变换简化电网强度评估。进一步将受GFL与GFM变流器影响的次同步与低频振荡风险建模为包含节点导纳矩阵...
解读: 该电网强度评估方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的GFL/GFM混合并网系统小信号稳定性评估方法，可直接应用于阳光电源构网型储能系统的弱电网接入场景。通过半定规划模型量化次同步与低频振荡风险，能够优化ST储能变流器在不同短路比下的GFL/GF...
基于SPH的数值波浪-海流水池开发及其在波浪能转换装置中的应用
Development of an SPH-based numerical wave–current tank and application to wave energy converters
Salvatore Capasso · Bonaventura Tagliafierro · Iván Martínez-Estévez · Corrado Altomar 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 本研究提出了一种高保真度的数值水池，旨在分析波浪-海流场中产生的修正水动力特性，以生成波浪能转换装置（WEC）的功率矩阵。该数值水池基于开源的DualSPHysics拉格朗日框架，采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法开发，通过物理实验数据进行了验证，并应用于点吸收式WEC的模拟。所提出的数值设施实现了开放边界条件，采用三阶一致波浪理论进行直接波浪生成，并通过多普勒相关函数约束流场。参考数据来自针对单色波的专门物理试验；波浪-海流数值水池在波浪变形和速度场方面表现出极高的精度。在本文的第二部...
解读: 该SPH数值波浪-海流耦合仿真技术对阳光电源海上新能源系统具有重要参考价值。研究揭示海流对波浪能转换器功率输出可造成10%衰减,这与海上光伏、储能系统面临的海洋动力环境高度相关。其高保真流固耦合建模方法可应用于海上漂浮式光伏支架设计优化、海上储能集装箱系统的动力响应分析。特别是文中功率传递函数矩阵计...
提高能源市场中跨时间预测协调的准确性和实用性
Improving cross-temporal forecasts reconciliation accuracy and utility in energy market
Mahdi Abolghasemi · Daniele Girolimetto · Tommaso Di Fonzo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394
摘要 风能发电预测对于风电场日常运行管理以及使市场运营商能够在需求规划中有效应对电力不确定性至关重要。传统的预测协调方法依赖于样本内误差进行预测协调，但这些方法在未来性能上的泛化能力可能不足。此外，传统的聚合结构并不总是与实际决策需求相一致，而评估指标也常常忽视预测误差带来的经济影响。为应对这些挑战，本文探讨了先进的跨时间预测模型及其在提升预测准确性与决策质量方面的潜力。首先，我们提出一种新方法，在协方差矩阵估计和预测协调过程中利用验证误差而非传统的样本内误差。其次，我们引入基于决策的聚合层级用...
解读: 该跨时序预测协调技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及新能源场站具有重要应用价值。论文提出的基于验证误差的协调方法可提升预测精度7%以上,能优化储能系统充放电策略,降低辅助服务罚金成本。决策导向的聚合层级设计与阳光电源iSolarCloud平台的智能运维需求高度契合,可将计...
太阳能光伏板材料生命周期与可持续性的综合综述
Comprehensive review of the material life cycle and sustainability of solar photovoltaic panels
Arefin Ittesafun Abian · Sami Azamb · David Ompong · Deepika Mathur · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 光伏（PV）系统因其低碳排放和可再生特性，为化石燃料提供了可持续的替代方案。本综述遵循系统性综述与荟萃分析报告条目（PRISMA）方法，提出了五个研究问题（RQs），旨在识别太阳能光伏技术中可持续的原材料开采与提纯方法。研究目标包括：确定在不同代际光伏系统中，在能耗、能量回收期（EPBT）和全球变暖潜势（GWP/CO₂排放）方面表现最优的系统，以及户外应用中最高效的光伏系统。RQ1提出了符合生命周期评估原则及联合国可持续发展目标12（SDG 12）的环境友好型原材料提取与精炼技术，例如甘氨...
解读: 该综合生命周期研究为阳光电源光伏逆变器产品线提供重要参考。研究指出单晶硅组件能量回收期1-4年、碳排放40-60g CO2-eq/kWh,验证了SG系列逆变器配套单晶硅系统的可持续性优势。CPV技术33%户外效率最高,启发我们在1500V系统和MPPT优化算法中进一步提升转换效率。文章强调的可回收材...
基于响应面回归建模与遗传算法耦合的核能驱动集成制冷与发电循环的㶲经济分析与多目标优化
Exergoeconomic analysis and multi objective optimization of a nuclear driven integrated cooling and power cycle using response surface regression modeling coupled with genetic algorithm
Azmain Rashid Raiy · Samiuzzam · Yasin Khan · Mohammad Monjurul Ehsan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337
摘要 本研究探讨了一种创新性的集成制冷与发电联合系统的热力与经济性能，该系统结合了再热再压缩主压缩间冷超临界CO2（sCO2）循环与双效吸收式制冷循环。为评估不同输入参数对系统性能的影响，开展了详细的参数化研究。所提出的联合系统被设计用于利用核反应堆提供的600 MW热能。从热力学和㶲经济模型中提取的数据集被用于构建响应面回归模型（RSM），并通过多种误差矩阵评估其预测精度。随后，将二次回归模型与遗传算法（GA）相结合，针对三个目标函数——能量利用系数（EUF）、㶲效率（ηex）和单位产品总成本...
解读: 该核能驱动的超临界CO2联合循环技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其多目标优化方法(能效、火用效率、成本)可应用于ST系列储能变流器的热管理优化,响应面-遗传算法建模思路可用于PowerTitan系统的多工况协同控制策略开发。超临界CO2循环的高效换热理念启发液冷储能系统设计,而冷热电联供架构...