Manorath Prasad · Zakir Hussain Rather · Reza Razzaghi · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月

随着分布式发电在电网管理中作用的提升，本文提出一种更贴近实际的新方法，用于确定不平衡主动配电网的运行空间及其灵活性潜力。主动配电网的可行运行区域由其与主网间有功-无功功率交换范围构成，且不违反网络约束。研究探讨了高渗透率单相和三相分布式光伏及电压敏感负荷在不同运行点下对可行区域的影响。基于Volt-Var控制的光伏与电压敏感负荷的综合响应决定了主网-配电网接口处的功率流动，确保满足电压幅值与不平衡度约束。此外，可行区域与变电站变压器分接头位置的关联实现了对整个运行区域的遍历，支持主网与配电网间的...

解读: 该不平衡配电网可行运行区域确定方法对阳光电源SG系列光伏逆变器的Volt-Var控制策略优化具有重要价值。研究提出的基于节点灵敏度的可调Volt-Var控制可直接应用于SG逆变器的无功调节算法，通过动态调整Q(V)曲线参数扩展系统运行边界。对于PowerTitan储能系统，该方法可用于计算主网-配电...

Zhongguan Wang · Jiachen Liu · Li Guo · Xiaodi Zang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月

可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高，这使得风电场提供频率支撑成为必要。考虑到风力发电机组（WTs）的复杂协调以及频率响应的时变特性，有必要评估风电场的一次频率调节（PFR）能力并构建可行区域。为应对基于物理的方法中参数不完整以及现有数据驱动方法可解释性不足的挑战，本文提出了一种用于风电场的基于数据驱动的状态空间映射方法，以构建下垂系数和惯性系数的可行区域，并通过迭代方案确定最优系数。基于库普曼算子理论（KOT），将一次频率调节的非线性模型转化为线性升维形式，从而可以利用测量数据进行实时评估。...

解读: 从阳光电源的业务视角看，这项基于数据驱动状态空间映射的风电场频率调节技术具有重要的战略参考价值。随着我国"双碳"目标推进，新能源渗透率持续提升，电网对风光储系统的一次调频能力提出了更高要求。该论文提出的下垂-惯量系数可行域评估方法，为解决新能源参与电网频率支撑这一核心问题提供了新思路。 该技术的核...

Peixuan Wu · Di Liu · Songyan Zhang · Chao Lu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

家庭电池和电动汽车等需求侧储能（DESs）在提供快速频率调节服务方面具有巨大潜力。本文提出一种三层分层灵活性聚合框架，以全面评估并可靠实现异构DESs在二次频率调节（SFR）中的聚合灵活性。设备层将单个DES的调节能力建模为考虑实时荷电状态约束与调节信号统计特征的二维可行域，并据此对DES进行聚类。集群层采用基于原型的最大内逼近法（MIA）高效聚合各集群的调节容量、动态响应模型及成本。聚合层通过凸优化在每个可行运行点建立多集群协同SFR灵活性的解析表达式，为聚合商经济参与SFR提供综合模型。仿真...

解读: 该分层灵活性聚合技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可借鉴其三层聚合架构实现异构储能单元（电池簇、PCS模组）的协同调频控制，通过二维可行域建模优化ST系列储能变流器的AGC响应策略。对于户用光伏储能场景，该方法可集成至iSolarCloud平台，实现...

Xun Jiang · Yue Zhou · Jianzhong Wu · Wenlong Ming · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

软开关点（SOPs）是安装在配电网正常断点处的电力电子装置。凭借毫秒级的控制能力，SOPs 在应对可再生能源发电和用户行为（如电动汽车出行行为）带来的显著不确定性时，在配电网的约束管理方面具有广阔的应用前景。本文提出了一种基于可行运行区域（FOR）的新型 SOP 优化控制方法。FOR 表示配电网节点功率注入的允许范围，可用于替代传统基于最优潮流（OPF）模型中的潮流方程和网络约束。由于 FOR 边界与热/电压约束之间存在一一对应关系，基于 FOR 的约束管理方法能够适应各种测量条件。此外，FOR...

解读: 该SOP约束管理技术对阳光电源ST储能系统和PowerTitan大型储能方案具有重要应用价值。SOP的毫秒级有功无功调节能力与储能变流器PCS的快速响应特性高度契合，可行运行区域建模方法可直接应用于储能系统的多约束协调控制，优化电压电流及容量边界管理。该技术可增强ST系列在配电网侧的柔性调节能力，提...

Lai Weia · Juan Weia · Sheng Huang · Canbing Lib 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本文提出了一种基于自适应动能存储（KES）方法的大规模风电场（WF）两阶段分散式协调减载控制（TDCDC）方案，旨在通过充分挖掘风力发电机（WTs）的动能存储能力，最小化电压与频率的偏差。通过分析变流器电流可行域，量化了KES容量边界，并可在减载运行期间根据频率偏差及风电机组可用有功功率容量进行自适应调节。所设计的两阶段分散式控制器无需任何集中计算与通信，即可实现接近全局最优的减载运行性能。在第一阶段控制器中，基于梯度投影法构建了一个全局电压优化问题，以维持节点电压在可行范围内。第一阶段控...

解读: 该两阶段分散协调卸载控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和风电场并网方案具有重要价值。其自适应动能存储方法通过分析变流器电流可行域量化储能容量边界,可优化我司PCS在风储混合系统中的频率电压协同控制策略。分散式控制架构无需集中计算和通信,契合iSolarCloud平台的分布式优化理念。梯度投影法的全...

Chao Charles Liu · Chi K. Tse · Meng Huang · Zhenxi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

并网变流器的暂态稳定性分析可为实际设计提供指导。以往的研究总结了稳定性与参数之间的单调关系。鉴于基于变流器的系统具有复杂的非线性行为，这些单调关系并不全面。本文以可行参数范围的形式制定了设计准则。利用灵敏度分析和分岔图，从典型的稳定性分析方法中推导可行参数范围，这些方法包括时域仿真、基于能量的方法（手动推导和算法搜索）以及分岔分析。研究发现，由于不同分析方法所识别的灵敏度模式相似，它们可能会提供等效的设计准则。此外，我们揭示了并网变流器的分岔行为会导致灵敏度模式发生变化。因此，稳定性分析方法之间...

解读: 从并网变流器设计角度来看，这项关于暂态稳定性分析方法的比较研究对阳光电源的核心业务具有重要指导意义。随着我们在全球部署的光伏逆变器和储能系统规模不断扩大，特别是在弱电网环境下的应用场景日益增多，暂态稳定性问题已成为影响系统可靠性的关键技术瓶颈。 该研究突破了传统单调参数关系的局限性，提出基于可行参...

Pengfei Sun · Zhen Tian · Meng Huang · Xiaoming Zha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

构网型电压源变换器（GFM-VSC）的应用日益广泛，但在电网电压跌落时，其暂态稳定性提升与过电流限制之间存在矛盾。本文提出一种功率支撑控制方法，通过调节有功功率和电压幅值参考值来解决该问题。引入有功功率参考作为额外调控变量，可同时调节故障期间的功角与电压幅值，提高控制自由度。首先，在暂态稳定与电流失衡约束下确定功角与电压幅值的可行域；在此基础上设计三种最优控制模式：最大有功、最大无功及最优暂态控制模式。实验结果验证了所提方法的有效性，相比现有低电压穿越策略，可在保持电压源特性的前提下显著提升功率...

解读: 该功率支撑控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型GFM控制具有重要应用价值。文章提出的功角-电压幅值协同调控方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统，在电网故障时通过引入有功功率参考作为额外自由度，实现暂态稳定性提升与过电流保护的解耦控制。三种最优控制模式（最大有功...

Joseph Elio · Ryan James Milcarek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 由于全球电力需求持续增长，而发电能力并未相应提升，必须进行转变以确保电力需求更好地匹配电力供应。通过在基于事件的需求响应项目中利用电池储能系统，可以推动实现这一转变。本研究评估了电池储能系统的最优调度、容量配置及控制策略，旨在确定在参与基于事件需求响应的606个工商业设施中，电池储能系统投资的最小化折现回收期。目前针对工商业设施中独立运行的表后电池储能系统的研究较为有限。关键研究结果表明，参与基于事件的需求响应对于实现可行的折现回收期至关重要，在多个设施中该回收期可低至4.75年。此外，本...

解读: 该研究针对工商业储能系统优化调度与需求响应的结合,对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要参考价值。研究验证了事件型需求响应可将投资回收期缩短至4.75年,峰值需求超80kW的场景回收期可控制在20年内。这为阳光电源工商业储能产品的市场定位、容量配置策略及iSolarClo...

Hamad Alduaij · Yang Weng · Haoran Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

随着基于逆变器的可再生能源资源（IBR）的集成度不断提高，电网正朝着混合发电模式转变。随着系统变得更加复杂，确保最优且安全的控制面临挑战。近期研究表明，如何通过预先选择一类激活函数进行控制来实现有条件的最优控制并确保稳定性。然而，我们证明了该子类激活函数会导致 IBR 的控制策略并非最优。为解决这一问题，我们提出了一种在保持李雅普诺夫稳定性的同时扩大可行空间以实现真正最优的方法。其核心思想是实施基于阻尼的有条件控制策略。当 IBR 观察到同步发电机足以稳定电网时，IBR 不一定需要采用单调函数进...

解读: 该非单调下垂控制技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，非单调下垂策略可突破传统单调控制的功率分配限制，在多机并联场景下实现更优的频率响应性能和SOC均衡管理。对于构网型GFM控制技术，该方法可扩展控制参数设计空间，提升弱电网下的...

Juan Wei · Lai Wei · Sheng Huang · Bozhong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

本文提出了一种结合储能边界分析的最优协调故障后电压控制（OPVC）方案，旨在增强大型风电场（WFs）的故障穿越（FRT）能力，同时降低故障期间的风电损失。通过考虑变流器电流的可行区域，对风力发电机（WT）的动能存储（KES）潜力进行了量化。建立了风电场的分层模型预测控制（MPC）模型，以实现最优的故障穿越性能。在上级控制中，考虑功率指令确定最优功率参考值，并将其作为下级控制器的输入，可使风力发电机的端电压保持在电网规范规定的可行范围内。在下级控制中，对风力发电机的 d 轴和 q 轴电流参考值进行...

解读: 该故障后协调电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的储能SOC边界约束策略可直接应用于风光储混合电站的ESS集成方案，优化储能系统在电网故障时的动态响应。通过协调控制算法，可提升SG系列光伏逆变器与储能系统的协同低电压穿越能力，加快故障后...

Jiaqing Zhai · Li Guo · Zhongguan Wang · Jiebei Zhu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 高比例可再生能源电力系统中，风力发电场（WFs）提供频率调节支撑（FRS）服务对系统频率稳定至关重要。由于风速具有时变特性，实时调度WFs的FRS特性对于保障系统频率安全及动态潮流（PF）安全十分必要。然而，风力发电机组（WTs）数量庞大，且各WFs之间的频率支撑能力（FSC）存在相互关联性，导致FRS动态特性复杂化，使得WTs的FRS安全性量化变得困难，尤其是在缺乏精确WT参数的情况下。因此，本文提出一种数据驱动的方法，用于建模不同WFs之间FSC的互相关性。通过空间变换，将原始复杂的非...

解读: 该风电场频率支持调度技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要借鉴价值。论文提出的数据驱动建模方法可应用于储能电站的一次调频优化,通过空间变换实现非线性动态特性的快速求解,与阳光VSG虚拟同步机技术协同,提升新能源场站频率响应能力。所提分段精英学习算法可集成至iSolar...

Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响，大规模长时储能系统（LSLD-ESSs）受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此，气囊式压缩超临界二氧化碳储能（G-CSCES）被提出，但当前研究多集中于㶲经济性优化，且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES，限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型，以提升其在电力系统频率调节中的适用性，并在实际系统上验证了模型有效性。

解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路，特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中，可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...

Eero Scherman · Andrea Credo · Charles Nutakor · Ilya Petrov 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

摘要：高速电机通过提高转子转速来增加功率密度，从而能够直接连接到压缩机或涡轮叶轮等应用设备上。这些特性例如在工业或航空应用中具有优势。高速运行要求转子坚固耐用，以承受高离心载荷，同时电磁性能也应达到可接受的水平。本研究针对一台12千瓦、24000转/分钟的电机，对三种轴向叠片各向异性同步磁阻转子结构的机械和电气性能进行了研究。轴向叠片转子的磁性层和非磁性层采用热等静压或真空钎焊的方式连接。结果表明，所有研究的转子结构均能实现足够均匀的结构和良好的电磁性能，并且适用于高速运行。

解读: 该轴向层压同步磁阻电机转子技术对阳光电源储能与新能源汽车产品线具有重要应用价值。高速电机的高功率密度特性可直接应用于PowerTitan储能系统的液冷泵、风机等辅助动力设备，通过优化转子材料与制造工艺提升系统能效比。在新能源汽车领域，该技术可用于优化电机驱动系统，轴向层压结构的机械强度验证为高转速工...

Xu Zhou · Li Guo · Xialin Li · Zhi Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

在基于电压源换流器的高压直流输电（VSC - HVDC）系统中，较大的功率波动可能会导致可再生能源发电（RPG）出现暂态不稳定问题。本文首先建立了包含跟网型RPG和构网型VSC - HVDC的系统降阶模型，推导了等效运动方程，分析了不同类型控制单元之间的动态耦合机制及其对系统暂态稳定性的影响。然后，提出了一种基于等效加速和减速面积的暂态稳定性评估方法。此外，构建了该系统的功率可行域，并分析了主电路和控制参数对系统稳定性的影响。最后，通过实时实验室（RT - LAB）平台的实验结果验证了所提出的暂...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于VSC-HVDC系统暂态稳定性分析的研究具有重要的战略价值。随着我司大型光伏电站和风储一体化项目规模不断扩大，远距离大容量清洁能源输送已成为核心技术挑战。该论文提出的跟网型新能源发电单元与构网型VSC-HVDC协同运行的暂态稳定分析方法，直接契合我司光伏逆变器从跟网...

Parsa Behzad Nazif · Mariam Saeed · Saad Ahmad · Juan Manuel Guerrero 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

数字孪生技术在电力电子变换器中展现出广阔应用前景，其性能高度依赖参数辨识的准确性。用于数字孪生成立与运行的测量数据精度直接影响参数估计效果。超高精度传感器或频繁校准在实验室可行，但在多数工业场景中难以实现。本文分析了传感器增益与偏置误差对参数辨识及数字孪生性能的影响，表明将传感器误差项作为未知参数纳入辨识算法可显著提升关键参数估计精度。对比采用内点法（IPM）与粒子群优化（PSO）进行参数拟合，结果表明IPM更具优势。所提方法在DC-DC降压变换器上进行了仿真与实验验证。

解读: 该数字孪生参数辨识技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST储能变流器的DC-DC级联环节、车载OBC的降压变换模块以及充电桩DC-DC功率转换单元中，传感器误差普遍存在且难以频繁校准。本文提出的将传感器增益与偏置误差纳入参数辨识算法的方法，可显著提升电感、电容、ESR等关键参数估计...

Ti Chen · Takeshi Tokuyama · Yohan Ko · Hiroyuki Tatsumi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本研究介绍了一种全油冷轮毂驱动系统的开发与评估。设计了一种新型油冷却液——流体B，该冷却液具有高闪点、低粘度的特点，并且即使经过大量老化测试，仍具备出色的绝缘性能。研究探索了分子结构对流体性能的影响，揭示了使用窄馏分基础油和长主链分子结构的优势。此外，本研究还利用汉森溶解度参数加深了对不同油类溶胀行为的理解。最后，提出并评估了一种六合一直接油冷汽车功率模块，与传统水冷功率模块相比，其热阻显著降低，达到了26.3平方毫米·开尔文/瓦。研究结果表明，通过仔细研究材料兼容性并进行适当的热管理，直接油冷...

解读: 该双面直喷油冷技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究中的高绝缘油冷介质和双面散热结构可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器的功率模块热管理，有效降低SiC/IGBT器件结温波动，提升功率密度。该方案对PowerTitan储能系统的液冷PCS模块设计也有借鉴意义，特别是在高温、高负...

Sijia Wang · Yin Xu · Xiangyu Wu · Jiaxuan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

近年来，在水电占比较高的电力系统中出现了超低频振荡（ULFO）现象，这严重威胁着系统的稳定性。随着光伏发电站在电网中占比的快速增加，利用光伏发电站的调节能力来抑制超低频振荡是可行的。首先，指出了传统菲利普斯 - 赫夫隆模型在分析超低频振荡时的不适应性。其次，建立了水 - 光一体化系统的频率响应模型，并在此模型的基础上提出了一种用于抑制超低频振荡的光伏附加阻尼控制方法。第三，将该频率响应模型扩展到多水电和多光伏系统，并协同设计多个光伏发电站的附加阻尼控制参数。最后，时域仿真和实验结果验证了所提方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所提出的水光互补系统超低频振荡（ULFO）抑制技术具有重要的战略价值。当前我国西南地区正在大力发展水光互补基地，但高比例水电系统固有的超低频振荡问题已成为制约新能源消纳和电网稳定的关键瓶颈。该研究突破了传统Phillips-Heffron模型的局限性，创新性地提出利用...

Kejun Chen · Shourya Bose · Yu Zhang · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年3月

通过采用基于神经网络的响应式在线求解器，可以快速且可靠地解决最优潮流（OPF）问题。可再生能源发电的动态特性和电网条件的多变性要求利用新的数据实例频繁更新神经网络。为满足这一需求并减少数据准备所需的时间，我们提出了一种借助数据增强的半监督学习框架。在此框架下，岭回归取代了传统求解器，便于快速预测给定输入负荷需求的最优解。此外，为了在训练过程中加速反向传播，我们开发了新颖的批量均值梯度估计方法，并采用简化支路集来降低梯度计算的复杂度。数值模拟表明，配备了所提出的梯度估计器的神经网络能够始终获得可行...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于深度学习的交流最优潮流（AC-OPF）加速技术具有重要的战略价值。随着我司在新能源发电和储能系统领域的深度布局，如何实现分布式能源的实时优化调度已成为核心技术挑战。 该论文提出的物理信息梯度估计方法直击新能源并网的关键痛点。光伏、风电等可再生能源的间歇性和波动性要...

Haosheng Lin · Wei Wuab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 可再生能源需求的不断增长凸显了开发可扩展、成本效益高且可持续的储能系统的必要性，而这些系统正面临盈利能力和效率方面的挑战。新兴的面向X的电力（P2X）电池能够分布式且低成本地储存过剩的可再生能源，以满足特定需求。然而，随时间变化的需求以及众多的技术选择（例如储能介质、设备等）极大地阻碍了最优P2X电池的识别。因此，本文提出了一种低复杂度的基于图论的框架，用于识别最高效且最具成本效益的配置方案。案例研究强调，基于热能储存、采用耐火砖与吸收式热泵的电力转热能电池，其平准化储能成本低于0.01美...

解读: 该P2X储能技术经济性分析框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的热储能方案成本优势(LCOS低于0.01美元/kWh)启示我们在ESS解决方案中需拓展多元化储能介质集成能力。P-graph优化方法可应用于iSolarCloud平台,实现不同场景下电化学...

Jingbo Zhao · Haocheng Hua · Chuan He · Lu Nan · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

随着电力系统网络结构扩展及先进设备的引入，短路电流持续增长制约了系统发展。故障电流限流器（FCL）与输电切换（TS）是抑制短路电流的常用手段，但TS可能影响电压稳定性，且现有研究缺乏对FCL投资与TS协同优化的统一框架。本文提出一种计及电压稳定约束的规划模型，兼顾FCL的选址定容与TS的经济性及限流效果。通过建立FCL投资与TS对短路电流影响的混合整数线性规划（MILP）模型，并融入电压稳定约束以防止线路切换后发生电压失稳。基于IEEE 30节点和118节点系统的仿真结果验证了该模型在经济性与电...

解读: 该故障电流限流与电压稳定协同优化技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan及ST系列储能变流器具有重要应用价值。随着高比例新能源接入，储能系统并网点短路电流水平持续攀升，威胁设备安全。研究提出的FCL优化配置方法可指导阳光电源在储能系统PCS设计中集成限流功能，通过构网型GFM控制算法实现故障电...