找到 19 条结果 · IEEE Transactions on Power Systems
训练集再应用:基于相似样本的电力系统主导失稳模式识别物理可靠框架
Reapplication of Training Set: A Physically Reliable Framework for Power Systems Dominant Instability Mode Identification Using Similar Samples
Yutian Lan · Shanyang Wei · Wei Yao · Yurun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
准确且在物理上可靠地识别主导不稳定模式（DIM）对于确保电力系统的安全稳定运行至关重要。数据驱动模型，尤其是深度学习（DL），在应对这一挑战方面取得了显著进展。然而，深度学习的“黑箱”特性限制了其可解释性，导致结果不可靠，这与电力系统严格的可靠性要求相冲突。为解决这一问题，本文提出了一种新颖的 DIM 识别框架，通过重新应用训练集样本提高识别的准确性和可靠性。首先，提出了一种训练方法，以增强 DIM 模型的抗噪声能力和对相似样本的聚类能力，实现高精度的 DIM 识别。此外，还开发了一种两阶段可解...
解读: 该失稳模式识别技术可应用于阳光电源智慧能源管理系统的稳定性监控。通过数据驱动的失稳模式识别,及时发现光伏并网系统和储能系统的潜在失稳风险,优化控制策略,提升大规模新能源并网的稳定性,为电网安全运行提供预警支持。...
基于开环增益扰动界的风电场最优功率振荡阻尼器布置以增强稳定裕度
Optimal Power Oscillation Damper Placement in Wind Farm to Enhance Stability Margin Based on Open-Loop Gain Perturbation Bound
Jianqiao Ye · Shenghu Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
风力发电机组，如双馈感应发电机（DFIG），惯性较小，因而会降低电力系统稳定性并加剧低频振荡（LFO）。此前由同步发电机抑制的低频振荡，如今可由双馈感应发电机处的电力系统稳定器（POD）来抑制。现有的电力系统稳定器研究是针对风电场整体的，忽略了双馈感应发电机之间的差异，并且在所有双馈感应发电机处都安装电力系统稳定器可能并无必要。本文研究了风电场中电力系统稳定器的优化配置问题，以提高电力系统的稳定裕度并抑制低频振荡，具有以下创新点：1）新推导了多台双馈感应发电机风电场和电力系统稳定器的反馈回路，以...
解读: 该研究的POD优化布置方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的VSG控制策略优化，提升其在弱电网条件下的稳定性能；2) 对风电变流器的低频振荡抑制控制提供新思路，可集成到现有控制算法中增强系统动态特性；3) 开环增益扰动界分析方法可用于评估产品在...
基于动态面滑模控制的高比例可再生能源电力系统LFC设计及大规模虚拟储能支持
Dynamic Surface Sliding Mode Control-Based LFC Design for RES-Dominated Power Systems With a Provision of Grid-Scale Virtual Energy Storage
Dip Kumar Biswas · Sanjoy Debbarma · Piyush Pratap Singh · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
可再生能源（RES）的大规模接入导致系统整体惯量下降，使系统在面对不可预见的情况时更加脆弱。尽管储能是解决低惯量电网问题的可行方案，但成本高昂。为解决这一问题，本文采用了电网级虚拟储能（VES）概念，该概念从多区域电网调节的固有特性中收集“免费”储能，从而在不影响系统频率稳定性的前提下，实现可再生能源的更大规模接入。虚拟储能作为一种虚拟储能系统，利用各区域控制误差（ACE）的现有差异，实施有效的频率调节策略。为了最小化区域控制误差，本文在时滞电力系统的二次负荷频率控制回路中引入了一种新型动态滑模...
解读: 该动态面滑模控制结合虚拟储能技术对阳光电源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LFC控制策略可直接应用于储能系统的一次调频功能，通过动态面设计有效抑制传统滑模控制的抖振问题，提升ST变流器在高比例新能源场景下的频率响应速度和控制精度。虚拟储能概念可与阳光电...
一种用于逆变器接入电力系统的谐波与频率/电压稳定性统一分析方法
A Unified Analysis Method for Harmonic and Frequency/Voltage Stability of Inverter-Integrated Power Systems
Fengting Wei · Haitao Zhang · Xiuli Wang · Maryam Saeedifard 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
电力系统中基于逆变器的资源（IBRs）大规模接入增加了谐波不稳定以及频率/电压不稳定的风险。传统上，这两类稳定性问题通常采用多种方法分别处理，且二者之间的关系尚未得到深入研究。本文通过证明谐波稳定性与频率/电压稳定性之间的等价性弥补了这一空白。在此基础上，利用局部测量的 $\boldsymbol{dq}$ 导纳模型，提出了一种针对这两类稳定性的统一分析方法。与现有方法相比，该方法具有以下几个关键优势：1）它能够对两类稳定性进行黑箱分析，保护知识产权和专有信息；2）它允许同时分析两类稳定性，避免了...
解读: 该统一分析方法对阳光电源的储能与光伏逆变器产品线具有重要指导意义。特别适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性优化，可提升大规模并网场景下的系统可靠性。通过多时间尺度建模，有助于完善GFM/GFL控制策略，优化VSG算法的谐波抑制能力。该方法可用于PowerTitan等大型储能系统的稳定...
面向物理的神经网络用于在线动态安全评估
Physics-following Neural Network for Online Dynamic Security Assessment
Chao Shen · Ke Zuo · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
数据驱动的动态安全评估（DSA）已成为应对可再生能源与电力电子设备快速接入带来安全挑战的有力工具。近期，融合微分方程描述物理规律的物理信息神经网络（PINN）被引入DSA，但仍面临代数偏差、收敛错误及训练非凸性等难题。为此，本文提出一种新型面向物理的神经网络（PFNN），通过估计故障后状态响应实现DSA。设计双阶段训练策略：第一阶段采用监督参数空间缩减以提升可优化性；第二阶段引入动力学引导的局部学习，结合经验损失与源自动态模型的物理正则项，解决代数偏差并确保正确收敛。在WSCC 3机9节点、新英...
解读: 该物理引导神经网络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。在PowerTitan大型储能系统中，可实现故障后动态响应的快速预测与安全评估，提升电网支撑能力；结合ST系列储能变流器的构网型GFM控制，通过动力学模型正则化训练，可优化虚拟同步机参数整定，增强暂态稳定性。在SG系列光伏逆变器的...
电动汽车的备用容量提供：聚合边界与随机模型预测控制
Reserve Provision From Electric Vehicles: Aggregate Boundaries and Stochastic Model Predictive Control
Jacob Thrän · Jakub Mareček · Robert N. Shorten · Timothy C. Green · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月
电动汽车（EV）的可控充电是提升可再生能源消纳、降低固定储能需求的重要灵活性资源。为应对个体驾驶与充电行为的不确定性，本文提出将多辆电动汽车电池视为一个具有聚合功率与能量边界的虚拟电池，从而预测可提供的系统备用容量。基于1000辆电动汽车数据的线性回归模型验证了边界的可预测性，归一化均方根误差为20%–40%。采用包含条件风险价值的两阶段随机模型预测控制算法，实现日前 reserve 调度。英国120万条家用充电记录的案例表明，车队规模扩大可提升预测精度，增加备用收益并降低运营成本；当规模达40...
解读: 该电动汽车聚合备用容量技术对阳光电源充电桩产品线及储能系统具有重要应用价值。研究提出的虚拟电池聚合边界模型可直接应用于阳光电源V2G充电桩的群控策略，通过随机模型预测控制算法优化充电调度，使车队参与电网辅助服务。400辆以上规模可降低60%运营成本、单车提供1.8kW备用容量的数据，为阳光电源设计充...
基于电网强度的电压-频率协同支撑方法
Frequency-Voltage Synergy Support Method Based on Grid Strength for VSC-MTDC Integrated Distributed Offshore Wind Farms
Xubin Liu · Nanxing Huang · Yuan Liu · Liang Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
随着装机容量不断增加，新兴的海上风电场（OWFs）对陆上电网的频率和电压稳定性的影响日益增大。考虑分布式海上风电场的支撑能力和陆上并网节点的抗干扰能力，使海上风电场参与频率和电压调节是一项挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种适用于基于电压源换流器的多端直流（VSC - MTDC）集成分布式海上风电场的频率 - 电压协同支撑（FVSS）策略，该策略包含四个部分：1）为风力发电机组（WTs）开发了一种采用主从一致性算法的分布式协调策略，以公平地提供支撑功率；2）建立了一种有功/无功功率量化策略，该策...
解读: 该频率-电压协同支撑方法对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的弱电网适应性优化，通过自适应调节有功无功控制策略，提升产品在弱电网条件下的并网性能。该方法与阳光电源现有的构网型GFM控制技术相结合，可进一步增强储能变流器的电网支撑能力。建议在Pow...
AdapSafe2：无先验安全认证的强化学习在多区域频率控制中的应用
AdapSafe2: Prior-Free Safe-Certified Reinforcement Learning for Multi-Area Frequency Control
Xu Wan · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月
高比例可再生能源接入下，安全强化学习（RL）被广泛用于电力系统频率控制。然而，现有方法在非稳态环境适应与高维时变安全约束满足方面仍面临挑战。本文提出AdapSafe2，一种无需先验知识且具备安全保证的多区域频率控制方法。通过元环境学习算法自适应追踪系统参数变化，并构建元强化学习框架实现无模型自适应控制；设计基于控制屏障函数的安全评判网络与安全补偿器，动态识别并仅对高风险区域进行补偿，提升高维约束下的求解效率。在2区与3区低惯量系统中的仿真验证了该方法在动态安全约束下的优越性能。
解读: 该无先验安全强化学习技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的频率调节功能具有重要应用价值。AdapSafe2的元学习自适应框架可增强储能系统在高比例新能源场景下的动态响应能力，其控制屏障函数安全机制能确保储能系统在SOC、功率等多维约束下的安全运行。该技术可与阳光电源现有的V...
软件定义的虚拟同步调相机
Software-Defined Virtual Synchronous Condenser
Zimin Jiang · Peng Zhang · Yifan Zhou · Lukasz Kocewiak 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
同步调相机（SCs）在将风能并入相对薄弱的电网中发挥着重要作用。然而，同步调相机的设计通常取决于特定的应用需求，可能无法充分适应从传统发电向可再生能源发电转型所导致的频繁变化的电网条件。本文设计了一种软件定义虚拟同步调相机（SDViSC）方法来应对这些挑战。我们的贡献主要有四点：1）设计了一种虚拟同步调相机（ViSC），使全功率变流器风力发电机组能够提供内置的同步调相机功能；2）对软件定义虚拟同步调相机进行工程化处理，将基于硬件的虚拟同步调相机控制器转化为软件服务，其中基于Tustin变换的软件...
解读: 该软件定义的虚拟同步调相机技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的GFM控制策略优化,提升其在弱电网条件下的并网稳定性和电压支撑能力。该技术的软件可配置特性与阳光电源现有的虚拟同步机VSG控制架构高度契合,有助于实现储能变流器的多场景...
风电场多时间尺度协调控制以支持电力系统运行
Multi-Timescale Coordinated Control of Wind Power Plant for Supporting Power System Operation
Junkai Huang · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
摘要：人们越来越期望风力发电厂（WPPs）具备可调度性，并提供频率调节支持（FRS）以保障电力系统运行。然而，风能固有的间歇性和多变性使得同时实现这些目标颇具挑战。本文提出了一种考虑采用不同减载方法的风力发电机组（WTGs）响应特性的多时间尺度协调控制框架。（1）在分钟级时间尺度上，为解决风电波动问题，利用风速预测结果对采用基于超速和变桨控制减载方法的风力发电机组进行协调，以在跟踪调度指令和预留调节备用之间实现平衡。同时，鉴于采用超速减载方法的风力发电机组具有更优的频率调节性能，优先预留其快速备...
解读: 该研究的多时间尺度协调控制策略对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。特别是其超短期预测与储能协同的思路，可直接应用于ST系列储能变流器的调频算法优化，提升PowerTitan储能系统的一次调频性能。同时，该控制策略的有功功率动态分配方法也可移植到SG系列风电变流器的GFM控制中，增强其并网支撑...
一种偏好驱动的机组组合优化范式
A Preference-Driven UC Optimization Paradigm
Cong Zeng · Jizhong Zhu · Alberto Borghetti · Yixi Chen · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年11月 · Vol.41
机组组合（UC）问题中二进制变量导致梯度信息失效，引发计算瓶颈。本文提出‘偏好’概念刻画变量趋近0/1的倾向，并设计基于解集的全局优化算法应对非凸性，显著提升求解效率与全局收敛性。
解读: 该研究提出的偏好驱动UC优化方法可直接赋能阳光电源iSolarCloud智能云平台的光储协同调度引擎，提升PowerTitan和ST系列PCS在电网侧/用户侧储能场景下的日前-日内联合优化能力；尤其适用于高比例新能源接入下构网型（GFM）逆变器集群的自主启停与调峰调频决策，建议在PowerStack...
基于稀疏逆因子的GPU加速不平衡配电网潮流计算
Accelerating Unbalanced Distribution Power Flow on GPUs Using Sparse Inverse Factors
Ravi Teja Alla · Amarsagar Reddy Ramapuram Matavalam · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年10月 · Vol.41
本文提出一种基于稀疏逆LU因子矩阵-向量乘法（SIF-MVM）的GPU加速电流注入法（CIM-PF）潮流求解器，显著提升大规模不平衡配电网（最高16.8万节点）单场景及批量潮流计算效率，适用于时序分析、概率性评估与规划仿真。
解读: 该GPU加速潮流算法可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台在配网级多节点光伏+储能系统（如PowerTitan集群、ST系列PCS群）的实时协同仿真与动态优化能力，尤其适用于工商业光储微电网在弱电网下的潮流收敛性保障。建议将SIF-MVM内核集成至iSolarCloud的数字孪生引擎，支撑...
面向最少控制数量的超大规模电网热过载缓解方法
Toward Minimal Number of Controls for Thermal Violation Mitigation for Very Large-Scale Grids
Lin Zeng · Hsiao-Dong Chiang · Dong Liang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
为快速消除输电线路热过载以保障系统安全，需高效计算控制措施。本文提出一种新颖的两阶段方法，用于在大规模电网中快速求解最小控制动作集合，并在45000节点系统上以2秒内完成计算。第一阶段提取相关子网络，第二阶段采用迭代可行性检验（IFC）方法确定子网内最少控制数量。该方法综合考虑交流有功与无功潮流方程及混合整数非线性规划（MINLP）模型，常可达到全局最优。通过多规模系统测试，验证了方法的可扩展性与有效性，计算速度较传统方法提升三个数量级，且显著减少所需控制动作，适用于在线应用。
解读: 该超大规模电网热过载快速缓解技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的两阶段最小控制动作算法可直接应用于储能系统的电网支撑功能：当检测到输电线路过载时，通过子网络提取和迭代可行性检验，在2秒内快速确定最少数量的储能单元参与有功/无功调节，避免全站响应造...
ADMM增强技术在分布式最优潮流中的应用
ADMM Enhancement Techniques for Distributed Optimal Power Flow
Milad Hasanzadeh · Amin Kargarian · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
本文提出了三种技术，用于在使用交替方向乘子法（ADMM）求解分布式交流和直流最优潮流（OPF）问题时提高其收敛性能。最优潮流问题被分解为多个子问题，每个子问题代表电网的一部分。为了简化计算、避免子问题之间共享额外信息，同时提高分布式优化的收敛性能，我们针对交流和直流最优潮流应用开发了这些简单而有效的技术。这些技术包括：（1）通过引入联络线潮流的替代惩罚项来扩充拉格朗日函数；（2）重新表述边界母线的节点功率平衡约束，以便更好地模拟子问题之间的功率交换行为；（3）引入自适应缩放机制，动态平衡惩罚项和...
解读: 该ADMM分布式优化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。在多储能站点协同调度场景中，自适应惩罚参数和残差反馈优化可显著提升ST系列储能变流器的功率分配收敛速度，解决传统集中式OPF计算负担重、通信延迟高的问题。该技术可应用于：1）光储电站群的...
训练集再利用：一种基于相似样本的电力系统主导失稳模式识别物理可信框架
Reapplication of Training Set: A Physically Reliable Framework for Power Systems Dominant Instability Mode Identification Using Similar Samples
Yutian Lan · Shanyang Wei · Wei Yao · Yurun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出一种物理可信的主导失稳模式（DIM）识别框架，通过增强模型噪声鲁棒性与相似样本聚类能力，并结合两阶段可解释算法（固定半径KNN+知识嵌入Fréchet距离），提升预测准确性与物理可靠性。在36节点和2131节点系统验证有效。
解读: 该框架可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台对大型光储电站并网稳定性的实时判别能力，尤其适用于PowerTitan、ST系列PCS在构网型（GFM）运行下的暂态失稳预警。建议将Stage-2物理判据模块嵌入iSolarCloud故障根因分析引擎，提升对弱电网/高比例新能源场景下电压/频率耦...
面向低复杂度建模的电力系统可靠性约束经济调度极限状态函数定义与识别
Definition and Identification of Limit State Function for Low Complexity Modeling of Power System Reliability-Constrained Economic Dispatch
Mingfeng Yu · Bo Hu · Changzheng Shao · Dongxu Chang 等8人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出极限状态函数以界定电力系统可靠/不可靠边界，并基于“最优中最劣”原则筛选极限系统状态（LSS），将可靠性约束简化为LSS无切负荷条件，显著降低含新能源不确定性与元件故障的经济调度建模复杂度。
解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan大型储能系统的可靠性协同调度具有重要参考价值。其LSS筛选方法可嵌入ST系列PCS的实时功率分配策略中，提升风光储联合电站应对N-1故障与光伏出力波动的鲁棒性；建议在PowerStack构网型储能系统中集成该极限状态约束模块，强...
通过详细的输电建模和机组策略选择提升不确定性和阻塞条件下的自动发电控制性能
Enhancing Automatic Generation Control Performance Under Uncertainty and Congestion Through Detailed Transmission Modeling and Strategic Selection of Units
Victor H. Hinojosa · Daniel Bolbarán · Esteban Gil · Guillermo Gutierrez-Alcaraz · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
将自动发电控制（AGC）系统视为经济调度与同步发电机动态之间的中介，本文提出一种新的AGC建模方法。该调度框架基于随机N-1有损网络约束经济调度问题，构建为混合整数线性规划模型，并采用分段线性表达式表示输电损耗。在一次调频结束后，该方法在两阶段随机优化中选择参与调节的机组并确定其调节分配因子，综合考虑负荷电压依赖性，利用线性有损移位因子建模潮流与网损，最小化启停与运行成本。所提方法允许AGC机组双向调节以经济应对低频事件，协同优化能量与备用，相较传统AGC更具灵活性与效率。在50节点系统中通过D...
解读: 该AGC优化调度技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的双向调节策略与能量-备用协同优化方法，可直接应用于储能变流器参与电网一次调频后的二次调频控制，通过随机优化算法动态调整储能系统充放电功率分配因子，在考虑输电阻塞和网损的前提下实现经济调度。该方...
揭示针对$N-1$安全电力系统的负载篡改攻击：一种稀有事件采样方法
Uncovering Load-Altering Attacks Against $N-1$ Secure Power Grids: A Rare-Event Sampling Approach
Maldon Patrice Goodridge · Subhash Lakshminarayana · Alessandro Zocca · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
针对大量基于物联网的高功率设备（如智能电动汽车充电站）的变载攻击（LAA）可能会严重扰乱电网运行。在本研究中，我们旨在揭示可能造成严重影响的变载攻击的时空特征。这一问题颇具挑战性，因为现有的保护措施，如旨在使电力系统能够抵御单个组件故障的 $N - 1$ 安全性，在很大程度上也能使系统对负载变化具有恢复能力。因此，那些能导致网络故障的、经过精心策划注入的负载扰动可被视为“罕见事件”。为此，我们采用一种罕见事件采样方法来揭示在电力网络中时空分布的变载攻击。这种采样方法的关键优势在于能够从具有不连续...
解读: 该负载篡改攻击防护研究对阳光电源充电桩产品线具有重要安全价值。研究揭示的协调性负载攻击风险直接关联智能充电桩的并网安全性。建议在充电桩控制系统中集成异常负载检测算法，通过监测充电功率突变模式识别潜在攻击行为。可将稀有事件采样方法应用于iSolarCloud云平台，建立充电站集群的安全态势感知系统，实...
N-1故障事件的分组控制策略设计：输电线路故障研究
Grouping of $N-1$ Contingencies for Controller Synthesis: A Study for Power Line Failures
Neelay Junnarkar · Emily Jensen · Xiaofan Wu · Suat Gumussoy 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
本文研究了电力系统中任意单条线路故障（即“$N - 1$ 故障”）后，维持电力系统稳定性和性能的问题。由于电网中可能出现的 $N - 1$ 故障数量众多，预先为每个可能的故障优化控制器参数是不切实际的。本文提出了一种将一组故障划分为从控制角度彼此相似的故障组的方法。为每个故障组设计单一控制器，而非为每个故障单独设计，提供了一种在元件故障后维持系统稳定性和性能的可计算方法。对于给定的一组故障，故障组数量的选择可以在计算时间和控制器性能之间进行权衡。在 IEEE 39 节点和 68 节点系统上进行的...
解读: 该N-1故障分组控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和光储一体化电站具有重要应用价值。在大型储能电站并网场景中，输电线路故障是常见的N-1事件，传统方法需为每种故障设计独立控制策略，计算负担重。该研究提出的故障聚类方法可应用于ST系列储能变流器的GFM构网型控制算法优化：通过离线分析将相似...