Hongkun Lu · Xiaoxia Gao · Jinxiao Yu · Qiansheng Zhao 等8人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 预测和计算风机轮毂前方的来流风速是风电功率预测研究中的关键环节。本文提出了一种考虑气象空间环境、风速时间特性以及地形和风机尾流效应的风电机组来流风速预测方法。首先，采用气象空间降尺度与时间特征提取方法对风气象桅杆（WMM）处的风速进行预测，建立大尺度气象背景与WMM风速之间的时空关联关系；其次，利用WMM预测风速，并结合从WMM到特定风电机组路径上的地形影响和尾流效应，计算该机组的来流风速；第三，利用激光雷达（LiDAR）在中国张家口张北某风电场的一台特定风电机组上对本文所提方法进行了验证...

解读: 该风速预测技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要应用价值。通过融合气象降尺度、时空特征提取和尾流效应建模,可显著提升风功率预测精度(R²达0.9432)。该方法可集成至iSolarCloud平台,为风储耦合系统提供精准预测支持:1)优化ST系列储能PCS的充放电策略,提前响应风电波动;2)改进G...

Hangyu Wang · Shukai He · Jie Yan · Shuang Han 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.337

摘要 克服由尾流效应引起的功率损失对于提高运行中风电场的效率至关重要。风电场流动控制是实现这一目标的关键方法。然而，包括风速和风向变化在内的动态风况以及环境不确定性，给有效的流动控制带来了重大挑战。为应对这些挑战，本文提出了一种基于深度强化学习并考虑动态风的风电场流动控制方法。首先，从LiDAR测量数据中提取动态风波动特征，构建了全面的数据集。随后，开发了一种以动态风作为输入、通过偏航角调整最大化风电场输出功率的流动控制方法。最后，引入双延迟深度确定性策略梯度（Twin Delayed Deep...

解读: 该深度强化学习风电场流控技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。TD3算法的实时优化与在线学习机制可应用于ST系列PCS的动态功率调度,通过经验回放处理新能源波动不确定性。动态风况建模思路可迁移至PowerTitan储能系统,结合iSolarCloud平台实现风光储协同控制,优化多能互补场景下的功率...

Fei Rong · Gongping Wu · Xing Li · Shoudao Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月

本文提出了一种用于串联风电机组的全直流海上风电场电压平衡电路拓扑。该拓扑通过电压平衡电路将相邻风电机组并联连接，在风速不均的情况下，既能实现最大功率点跟踪（MPPT），又能平衡各机组端电压，有效提升了海上风电直流汇集系统的稳定性和效率。

解读: 该研究关注海上风电直流汇集技术，与阳光电源风电变流器业务相关。全直流海上风电场是未来深远海风电的重要趋势，通过串联拓扑减少汇集损耗具有显著优势。阳光电源在风电变流器领域拥有深厚积累，该拓扑中涉及的电压平衡控制策略及DC-DC变换技术，可为公司未来研发高压直流海上风电变流器、优化海上风电系统集成方案提...

Shoji Nishikata · Fujio Tatsuta · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

针对无需海上变电站、采用晶闸管整流电路的电流源串联型风力发电机组构成的风电场，研究其输出功率特性。首先分析IEA 15MW海上基准风力机单机的稳态运行特性，继而对单台风电机组及由36台机组组成的风电场在8.65 m/s平均风速和海上风速湍流条件下的动态性能进行仿真。结果表明，单机输出功率波动标准差与平均输出之比为39.38%，而风电场该比值降至6.24%，验证了风电场具有显著的功率平滑效应。

解读: 该研究的电流源串联型风电场方案对阳光电源的大功率储能变流器和海上风电并网产品具有重要参考价值。其中电流源串联拓扑可应用于PowerTitan储能系统的高压直流母线设计,有助于简化系统结构、提高可靠性。风电场功率平滑效应的研究结论,对ST系列储能变流器的功率控制策略优化具有启发,可用于改进储能系统的功...

Hao Wang · Tengfei Liu · Zutao Zhang · Dabing Luo 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

摘要 智能铁路的发展对先进的铁路物联网（IoRT）系统提出了迫切需求，其中主要挑战之一是为偏远的IoRT节点提供持续电力供应。一种可行方案是在强风区域将风能收集装置集成于风屏障中，从而同时实现防风与能量采集功能。本研究提出了一种名为“风之花”（Wind-Blossom, WB）的风能采集装置，将其应用于铁路屏障中，兼具防风、能量采集和风速自感知功能，旨在构建可长期运行的铁路状态监测IoRT系统。WB的设计采用阿基米德螺旋转子与风透镜结构，以实现高效的风能采集与风力削弱效果。该装置集成了电磁与摩擦...

解读: 该铁路风能采集与自感知技术对阳光电源新能源基础设施布局具有启发意义。其混合发电机制(电磁+摩擦纳米发电)可借鉴至光储充一体站的微能量采集系统,为偏远监测节点供电。风速自感知原理可应用于iSolarCloud平台的环境监测模块,提升风光互补电站的预测性维护能力。该多功能集成思路与阳光电源ST储能系统的...

Shaopeng Li · Xin Li · Yan Jiang · Qingshan Yang 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386

摘要 风能是全球关键的清洁能源之一。风力涡轮机的结构安全性和动力响应分析在很大程度上受到其所在位置风速数据可获得性与精度的影响。然而，气象观测站分布稀疏，通常难以获取高分辨率的空间风速数据，因此需要采用条件模拟方法来补充低分辨率的观测数据。本研究针对这一挑战，提出了一种频域物理信息神经网络（FD-PINN），该方法利用频域信息，旨在实现对风力涡轮机三维（3D）时空风场的精准预测。该方法构建了一个深度神经网络，并将其与关键物理模型相结合，包括风谱、风场相干函数以及风速廓线。通过融合这些物理先验知识...

解读: 该频域物理信息神经网络技术对阳光电源风电变流器及新能源场站具有重要价值。通过高精度3D时空风场预测,可优化SG系列风电变流器的功率预测算法和主动抗扰控制策略,提升MPPT效率。结合iSolarCloud平台,该深度学习方法可增强风光储混合电站的预测性维护能力,优化储能系统ST系列PCS的充放电策略。...

Jingxuan Liu · Haixiang Zang · Tao Ding · Lilin Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

随机且非平稳的风特性给风电带来了相当大的不确定性，这对电网管理和市场出清构成了挑战。研究风场的时空特性对于预测未来风电变化至关重要。然而，目前在更精确地描述风场演变特征方面仍有提升空间。在本研究中，通过多阶偏微分方程建模，可将风场演变过程分解为对流、扩散、环流以及其他未知过程。在先验知识和深度学习的共同驱动下，提出了一种新型的物理单元（Phycell），用于从连续的风场图像中学习时间依赖关系。由此，建立了一个递归风场预测框架，以获取未来多步的风场图像。此外，通过引导注意力机制处理风场预测结果，以...

解读: 该风场图像生成框架对阳光电源的风电变流器和智能运维系统具有重要应用价值。可集成至iSolarCloud平台的预测分析模块，提升风电场发电功率预测精度，优化储能调度策略。对ST系列储能变流器的功率调节控制和PowerTitan系统的容量配置提供更准确的数据支撑。通过提前预知风电出力变化，可实现储能系统...

Feihu Hu · Xuan Feng · Huaiwen Xu · Xinhao Liang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

考虑风电场中风机站点的方向与距离特征有助于提升风电功率预测精度。本文提出一种基于正交风向变换时空梯度回归激活映射（OWT-STGrad-RAM）的深度学习时空预测方法。该模型将风电场编码为图像，各风机作为图像中的点，通过时空融合卷积网络集成风速、温度和气压等多源数据进行特征融合与预训练，构建特征数据集。利用OWT消除不同主导风向的影响，结合STGrad-RAM刻画风机节点间的方位与距离关系，增强空间特征的可解释性，并用于风速预测。实验结果表明，所提方法在预测精度上显著优于对比模型。

解读: 该风速预测技术对阳光电源的储能和风电产品具有重要应用价值。OWT-STGradRAM模型通过深度学习实现的高精度风速预测，可优化ST系列储能变流器的调度策略和PowerTitan储能系统的容量配置。在风电场应用中，该技术可提升风电并网点功率预测精度，有助于改进储能系统的功率平滑控制和调频调峰性能。模...

Li-Rong Deng · Zhi-Li Ding · Yang Fu · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.389

摘要 随着海上风电向更深水域、集群化部署和更大单机容量方向发展，风能建设的复杂性日益增加，对风能资源评估方法的全面性提出了更高要求。当前的风能资源评估通常局限于宏观尺度或微观尺度，往往忽略了密集风电场的尾流效应。此外，基于卫星数据的微观尺度风资源评估未考虑区域间风切变指数的差异，导致风速评估存在偏差。因此，本研究提出一种综合性的风能资源评估框架，将宏观尺度的低分辨率分析与微观尺度的高分辨率评估相结合。在宏观层面，除了经典的风能指标、变率指标和成本指标外，特别考虑了现有海上风电场区域及其潜在尾流效...

解读: 该多尺度海上风电评估方法对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要应用价值。研究揭示的尾流效应区域是风场区域3倍,南方海域尾流更显著,这为ST系列储能PCS在海上风电场的平滑出力波动、削峰填谷提供了精准配置依据。100米轮毂高度的风速精细化评估可优化PowerTitan储能系统容量设计。台湾海峡等高CO...

Ling Xiang · Hao-Wei Zhu · Yue Zhang · Qing-Tao Yao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月

本文探讨了高风电渗透率下风火打捆输电系统的稳定性问题。重点分析了通过高压直流（HVDC）系统传输时，风能渗透率对系统扭振特性及电气特性的影响，为提升大规模新能源接入电网的稳定性提供了理论支撑。

解读: 该研究关注大规模新能源接入后的电网稳定性，与阳光电源风电变流器及大型储能系统（PowerTitan系列）的并网控制策略高度相关。随着风火打捆及高比例新能源接入，电网强度减弱，阳光电源应持续优化变流器的构网型（GFM）控制技术及虚拟同步机（VSG）算法，以应对高渗透率下的次同步振荡及频率稳定性挑战。建...

Meilin Liab · Tao Chenc · Shijun Mad · Fei Liud 等8人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300

摘要 中国西北沙漠地区大规模建设光伏电站显著扰动近地表风场，不仅带来运行风险，还加剧了风沙危害。本研究以九墩滩光伏电站为原型，通过风洞实验，系统研究了九个来流风向角和四种风速梯度条件下光伏阵列对风场的影响。研究表明，气流在接触阵列后总体呈现多个典型阶段，包括气流抬升、加速、涡旋生成及恢复过程。阵列引起的风速场扰动具有明显的垂直分层特征，其中3–12 cm高度范围内扰动最强，并随高度增加而减弱。迎风侧风速廓线呈“J”型分布，边界层结构清晰；而在背风侧，风速普遍偏离对数分布规律。光伏阵列对气流具有显...

解读: 该风洞试验研究揭示光伏阵列对近地风场的扰动特性,对阳光电源西北荒漠电站设计具有重要参考价值。研究发现阵列内风速最大降幅达99.84%,可指导SG系列逆变器散热系统优化设计,特别是225°主导风向下的通风布局。建议结合iSolarCloud平台集成风速监测数据,动态调整组件间距与支架高度参数,优化MP...

Yanghong Xia · Hanghang He · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

利用风能制氢是可再生能源的重要应用方向，但风电的波动性给风机与电解槽的协调控制带来挑战。本文提出了一种基于直流母线电压信号的风氢协调控制策略，旨在解决风氢功率失配导致的直流母线电压超限问题，实现系统的鲁棒功率平衡。

解读: 该研究关注风氢直连系统的功率平衡，与阳光电源的“风光储氢”一体化战略高度契合。在公司现有的PowerTitan储能系统及电解槽电源产品线中，直流母线电压的稳定控制是实现高效制氢的核心。该鲁棒控制算法可优化阳光电源制氢电源（如PEM/碱性电解槽电源）的动态响应能力，减少对电网的冲击。建议研发团队将此控...

Øyvind Sommer Klyv · Ville Olkkonen · Magnus Moe Nygår · David Lingfors 等6人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379

摘要 混合电站（HPP）的概念正在获得越来越多的关注，该概念指共址的太阳能光伏（PV）和风能设施共享一个公共并网点（POI）接入电网。风能和太阳能资源可能呈现负相关性，这使得可以在确保较低弃电率的前提下，使此类混合电站的装机容量超过其标称的POI容量。因此，在电网接入受限制约装机容量扩张的地区，将现有风电场改造为光伏-风电混合电站可能是一种颇具前景的策略。然而，目前尚不清楚某一特定地点的资源可利用性以及太阳能与风能资源之间的负相关性如何影响在现有风电场加装光伏容量的技术经济可行性。本研究采用技术...

解读: 该风光混合电站改造研究对阳光电源具有重要战略价值。针对风电场光伏改造场景,SG系列光伏逆变器的1500V系统和多路MPPT技术可优化不同辐照条件下的发电效率;ST系列储能变流器和PowerTitan系统能有效平抑风光资源反相关特性带来的功率波动,降低弃电损失;iSolarCloud平台可基于历史数据...

Hehe Ren · Haoyue Liu · Boyang Wang · Shitang Ke · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 长跨柔性光伏（PV）结构是应对“光伏+”发展挑战的关键解决方案之一。然而，由于其跨度大、自重轻、刚度柔、离地高度高等特点，易产生显著的风致振动响应，属于典型的风敏感结构，因此风荷载成为其结构设计中的控制性荷载。目前，针对柔性光伏结构的风荷载尚无明确的设计标准，相关研究主要依赖风洞试验获取风荷载数据。但由于试验尺度限制，风压测点只能在结构表面稀疏布置。为此，本文将风洞试验数据与深度学习方法相结合，提出一种仅基于有限数量监测点即可预测柔性光伏结构表面风压时空场的方法。考虑到风压具有显著的时空波...

解读: 该风压场时空预测技术对阳光电源大型地面光伏电站及柔性支架系统具有重要应用价值。针对SG系列逆变器配套的大跨度柔性光伏支架，该深度学习模型可优化抗风设计，降低结构成本。对于PowerTitan储能系统的户外集装箱布局，可通过风压预测优化散热通道设计，提升系统可靠性。建议将该技术集成至iSolarClo...

Mao Yang · Yunfeng Guo · Tao Huang · Wei Zhang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 短期风电功率预测对于风电参与日前调度具有重要意义。然而，不可避免的数值天气预报（NWP）误差给高精度风电功率预测带来了严峻挑战，尤其是在功率峰谷时段，极端误差尤为显著。针对这一问题，本文提出了一种考虑风速偏差场景及加权改进偏差损失函数（WIOLF）的短期风电功率预测精度提升策略。该方法引入多层级有向无环图结构以识别风速偏差场景，并采用带有梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络（WGAN-GP）解决样本不平衡问题。在功率预测部分，将WIOLF集成至时间卷积网络（TCN）与多头自注意力机...

解读: 该风电功率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。针对NWP风速误差导致的功率预测偏差,可应用于ST系列PCS的智能调度策略优化。通过风速偏移场景识别与WGAN-GP样本平衡技术,能提升PowerTitan储能系统在风储联合调度中的日前计划准确性。TCN-MHSA组合模型的加权损失函数思路,可借...

Abdulbasit Hassan · Ghali Ahmad · Md Shafiullah · Asif Islam 等5人 · IEEE Access · 2025年2月

在可再生能源中，风能对满足全球日益增长的清洁能源需求具有关键作用。风力发电的波动性导致功率输出间歇多变、机械载荷变化及系统非线性动态特性。风力机主要控制参数为叶片变桨角与发电机转矩，其控制器设计面临系统非线性、桨距角及其速率约束、风速随机性及模型未建模动态等挑战。有效应对这些复杂性对保障风力机运行稳定性与安全性至关重要。本文综述了应用于风力机集体变桨控制的各类智能控制方法，系统评述了其相较于传统控制策略在处理非线性问题上的优势，显著提升了风电系统的整体性能，并探讨了风电场发展与电网集成的关键评估...

解读: 该研究对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。智能变桨控制框架的非线性控制策略可借鉴应用于ST系列储能变流器的功率控制优化，特别是在电网波动工况下的快速响应控制。其处理系统非线性、约束优化的方法也可用于PowerTitan大型储能系统的功率调节算法改进，提升系统动态性能。此外，文中探讨的电网集...

Hehe Rena · Haoyue Liua · Shitang Kea · Wenxin Tiana 等8人 · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.298

摘要 长跨柔性光伏（PV）结构是解决“光伏+”发展挑战的关键方案之一。然而，其大跨度、轻质、低刚度和高离地间隙等特性加剧了风致振动效应，使得风荷载成为结构设计中的关键因素。鉴于风压试验中风压数据具有空间分布特征且测点数量受限，本文提出一种全卷积网络（FCN）模型，该模型在卷积神经网络（CNN）框架内融合多尺度特征与跳跃连接结构，利用柔性光伏阵列首排的风压场数据来预测整个光伏阵列的风压分布。结果表明，所预测风压的相对误差约为9%，预测值与实际风压之间的相关系数超过0.95。这说明该FCN模型能够有...

解读: 该风压预测技术对阳光电源大型地面光伏电站的结构设计具有重要价值。针对渔光互补、农光互补等'光伏+'场景中采用的大跨度柔性支架系统，该深度学习模型可通过少量迎风侧测点数据预测整体风压分布，优化支架结构设计，降低风洞试验成本。可应用于SG系列逆变器配套的柔性支架系统选型，指导PowerTitan储能系统...

Yijun Shen · Bo Chen · Jianzheng Wang · Shichao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

风电机组功率曲线是评估其发电性能的重要指标，对风电场运行和电力系统调度具有重要意义。然而，机组停机、传感器故障和限电等因素导致大量异常值，给状态监测与功率预测带来挑战。针对异常数据特点，本文提出一种基于Wasserstein距离的风电场迭代清洗方法，结合神经网络与单调性约束，利用Wasserstein距离建模风速-功率关系并同步剔除异常点，使拟合曲线逐步逼近真实功率曲线。在数值模拟和十二个实测风电机组数据集上的实验表明，该方法在存在大量异常数据的情况下仍能构建高精度功率曲线模型，性能显著优于现有...

解读: 该风电数据清洗方法对阳光电源的风电变流器和智能运维系统具有重要应用价值。基于Wasserstein距离的异常数据识别技术可集成到iSolarCloud平台,提升风电场运行数据的质量和可靠性。具体可应用于:(1)风电变流器的功率曲线优化与效率提升;(2)iSolarCloud平台的智能诊断与预测性维护...

Yanghong Xia · Hanghang He · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

通过氢气利用风能提供了一种有前景的可再生能源解决方案。然而，风力的间歇性给风力发电机和电解槽的协调带来了挑战。为解决这一问题，可以采用基于直流母线电压信号的风氢功率协调控制。但由于风能与氢能不匹配，直流母线电压频繁超出正常范围，这威胁到系统的安全稳定运行。针对这一挑战，本文首先建立了风氢直连系统直流母线电压的动态模型。然后，通过详细的数学推导分析了电压波动机制。在此基础上，提出了一种鲁棒功率自平衡控制方法，利用自适应反正切函数将直流母线电压维持在合适范围内，同时确保在波动工况下风力发电机和电解槽...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于风氢直连系统鲁棒功率自平衡控制的研究具有重要的技术参考价值。该研究针对风电制氢系统中直流母线电压波动这一核心痛点，提出了基于自适应反正切函数的控制策略，这与我司在新能源系统集成控制方面的技术路径高度契合。 从技术迁移角度分析，该论文的直流母线电压协调控制思想可直接...

Jinlong Wang · Peng Wang · Haoran Zhao · Futao Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

现有的风电场阻抗分析多采用聚合模型，忽略了风电场控制（WFC）、风电机组与集电线路之间的动态耦合对系统稳定性的影响。本文提出了一种基于双馈感应发电机（DFIG）的风电场综合阻抗模型（CIM），深入探讨了多重动态耦合机制对系统稳定性的作用。

解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场装机容量增加及弱电网接入场景增多，变流器与电网、集电线路及场站级控制器的交互耦合日益复杂。阳光电源在开发高性能风电变流器时，应利用该CIM模型优化控制参数，提升在弱电网下的阻抗匹配能力，防止谐振失稳。此外，该研究中关于动态耦合的分析方法可...