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基于双馈风电机组的风电场电压控制自适应Q-V方案
Adaptive Q–V Scheme for the Voltage Control of a DFIG-Based Wind Power Plant
Jinho Kim · Jul-Ki Seok · Eduard Muljadi · Yong Cheol Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
由于尾流效应，风电场内各风电机组的有功出力存在差异，导致其无功功率调节能力不同。本文提出了一种基于双馈感应发电机（DFIG）风电场的自适应无功-电压（Q-V）控制方案。该方案通过风电场控制器协调各机组的无功分配，有效提升了风电场整体的电压支撑能力。
解读: 该研究提出的自适应Q-V控制策略对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电场规模扩大及弱电网接入场景增多，变流器需具备更强的电压支撑与无功响应能力。阳光电源可将此自适应算法集成至风电变流器控制系统中，优化多机组间的无功协同，提升电网适应性。此外，该控制逻辑可与阳光电源的iSolarClou...
一种针对双馈感应发电机风能转换系统的高效故障穿越策略
A Highly Effective Fault-Ride-Through Strategy for a Wind Energy Conversion System With a Doubly Fed Induction Generator
Nikolaos Jabbour · Evangelos Tsioumas · Christos Mademlis · Evgeny Solomin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）风电机组，提出了一种改进的故障穿越（FRT）系统。通过优化定子电压控制策略，有效解决了对称、非对称及不平衡电网电压跌落问题。该方法通过改进传统风能转换系统拓扑结构，显著提升了系统在复杂电网故障下的运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于DFIG风电变流器的故障穿越能力，与阳光电源风电变流器产品线高度契合。随着电网对风电并网要求的日益严格，特别是在弱电网和复杂故障工况下，该文提出的定子电压控制策略可优化变流器的控制算法，提升产品在极端工况下的鲁棒性。建议研发团队参考其拓扑改进思路，进一步优化阳光电源风电变流器的控制逻辑，...
基于锁相环时频域分析的风电系统交流串联电弧故障检测
AC Series Arc Fault Detection for Wind Power Systems Based on Phase Lock Loop With Time and Frequency Domain Analyses
Sungmok Hwang · Byungki Kim · Mina Kim · Hwa-Pyeong Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
风电系统结构复杂，易发生串联电弧故障。传统外置电弧故障检测装置（AFDD）成本高昂。本文提出一种基于锁相环（PLL）的时频域分析方法，通过监测风电变流器及电力线路中的电弧特征，实现高效的故障检测，提升系统运行安全性与经济性。
解读: 该研究针对风电系统中的电弧故障检测，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电场容量增大，线路老化及连接点松动导致的串联电弧风险增加，将该检测算法集成至变流器控制软件中，可替代昂贵的外部AFDD，提升产品竞争力。建议研发团队评估该时频域分析算法在现有变流器DSP平台上的算力需求，并将其作为...
基于数据驱动状态空间映射的风电场下垂-惯性频率调节可行域评估
Droop-Inertia Frequency Regulation Feasible Region Assessment for Wind Farm Based on Data-Driven State Space Mapping
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...
实现构网型III型风力发电机并联运行的控制选择
Control Choices to Allow the Parallel Operation of Grid-Forming Type-III Wind Turbines
Adrián González-Cajigas · Emilio J. Bueno · Javier Roldán-Pérez · Roberto Martín-López 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
电网规范要求可再生能源具备构网型（GFM）能力。目前该技术多应用于全功率变换的IV型风机，而针对III型双馈风机的研究较少。本文探讨了在III型风机拓扑中，如何通过虚拟同步机（VSM）等控制策略实现构网功能，以满足日益增长的弱电网并网需求。
解读: 阳光电源在风电变流器领域拥有深厚积累。III型风机（双馈）目前仍是存量市场的主力，随着电网对构网型（GFM）功能要求的提升，将VSM或下垂控制引入双馈变流器是提升电网支撑能力的关键。该研究对于阳光电源优化现有风电变流器控制算法、提升在弱电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。建议研发团队关注该控制策...
解决风速预测中的少样本问题：一种基于分解与学习集成的新型迁移策略
Solving few-shot problem in wind speed prediction: A novel transfer strategy based on decomposition and learning ensemble
Yang Suna1 · Zhirui Tianb1 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 随着可再生能源需求的持续增长，全球正在建设新的风电场。然而，由于新设备的风速数据有限，直接对新风机进行风速预测变得极具挑战性。为解决这一问题，本文提出了一种针对少样本问题的快速迁移策略。该迁移框架分为两个阶段构建。第一阶段是在大样本数据上对模型进行预训练。首先，采用动态时间规整（Dynamic Time Warping, DTW）方法选择与目标域最相似的数据集；然后，利用变分模态分解（variational mode decomposition, VMD）将数据集分解为不同的模态，并基于样...
解读: 该迁移学习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。通过动态时间规整和变分模态分解实现小样本快速建模,可直接应用于ST系列储能变流器的功率预测模块,优化充放电策略。学习集成方法捕获非线性特征的能力,能提升iSolarCloud平台预测性维护精度,特别适用于新建风储项目的快速部署。该...
基于多图神经网络辅助双域Transformer的风力发电时空预测
Spatiotemporal forecasting using multi-graph neural network assisted dual domain transformer for wind power
Guolian Hou · Qingwei Li · Congzhi Huang · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325
摘要 准确预测风力发电量对于风电场的运行与维护决策至关重要。随着风电机组规模和容量的不断增加，综合考虑时间与空间特征已成为提高预测精度的关键。本文提出一种新颖的多步风力发电时空预测方法，该方法采用多图神经网络辅助的双域Transformer模型。具体而言，为充分表征风电机组之间的异质依赖关系，通过注意力机制构建多种关系图并将其融合为统一图结构。随后，设计了时空融合模块（STFM），结合图卷积网络与一维卷积神经网络，以同时捕捉时间与空间特征。此外，提出了时频双域Transformer（DDform...
解读: 该时空多图神经网络风电预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。可集成至iSolarCloud平台,为风储耦合场景下的ST系列PCS提供精准功率预测支撑,优化储能充放电策略。多步预测能力(10分钟至6小时)与PowerTitan储能系统的能量管理周期高度契合,可提升风储协同调度精度。其时频双域Tr...
基于重叠历史数值天气预报集成的日内风电功率预测
Intraday Wind Power Forecasting by Ensemble of Overlapping Historical Numerical Weather Predictions
Yongning Zhao · Shiji Pan · Yanxu Chen · Haohan Liao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
数值天气预报（NWP）对提升日内风电功率预测（WPF）精度至关重要。然而，传统方法仅依赖最新单次NWP，忽略了时序发布且时间重叠的多段历史NWP中的隐含信息。为此，本文提出一种融合重叠历史NWP的时空表征学习网络。通过掩码-重构预训练策略提取风电与NWP的隐含特征，并结合端到端微调及硬参数共享的多任务学习机制，提升多风电场预测均衡性。基于5个真实风电场的实验表明，该方法在各预测时域均优于基线模型。
解读: 该风电功率预测技术对阳光电源储能和智能运维产品线具有重要应用价值。首先，可将其集成至ST系列储能系统的EMS能量管理模块，提升风储联合运行的调度精度。其次，该技术可优化iSolarCloud平台的新能源发电预测功能，通过多时序NWP数据融合提升预测准确度，为用户提供更可靠的发电计划和运维决策支持。特...
基于管状深度Koopman模型预测控制的飞轮储能系统用于风电平滑
Flywheel energy storage system controlled using tube-based deep Koopman model predictive control for wind power smoothing
Jun Zhou · Yubin Ji · Changyin Sun · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381
摘要 本文提出了一种利用飞轮储能系统（FESS）并结合一种新型管状深度Koopman模型预测控制（MPC）方法实现风电平滑的策略。尽管风能具有减少碳排放的潜力，但由于风速变化引起的功率波动，其应用面临显著挑战。为应对这些波动，本文采用FESS，因其具备快速充放电响应能力。为了控制FESS，采用深度神经网络（DNN）逼近Koopman算子以实现系统线性化，从而能够应用线性MPC控制器。为进一步增强系统的鲁棒性，引入了一种管状MPC方法，该方法由一个标称MPC和一个辅助MPC组成。本文严格建立了标称...
解读: 该飞轮储能平滑控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。基于深度Koopman算子的管式MPC方法可增强储能系统应对风电波动的鲁棒性,其非线性系统线性化思路可优化现有PCS的GFM/GFL控制策略。该技术与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护功能结合,...
风力发电机组永磁同步发电机背靠背变流器多路开路故障诊断
Multiple Open-Circuit Faults Diagnosis in Back-to-Back Converters of PMSG Drives for Wind Turbine Systems
Imed Jlassi · Jorge O. Estima · Sejir Khojet El Khil · Najiba Mrabet Bellaaj 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
为提升风电机组的可靠性与可用性，针对基于永磁同步发电机（PMSG）的全功率变流器系统，本文研究了功率器件开路故障的监测与诊断技术。鉴于变流器是风电系统故障高发环节，该研究旨在通过先进的诊断算法，实现对多路开路故障的快速识别，从而降低停机风险，保障风电系统的稳定运行。
解读: 该文献聚焦于风电变流器核心部件的故障诊断，与阳光电源风电变流器业务高度契合。风电变流器作为风电机组的“心脏”，其可靠性直接影响电站运维成本。阳光电源可将该研究中的故障诊断算法集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测功率模块状态，实现对IGBT开路等故障的预警与精准定位。这不仅能缩短故障...
用于大功率风力发电机组的模块化多电平中压变流器及分布式储能集成方案
Medium-Voltage Converter Solution With Modular Multilevel Structure and Decentralized Energy Storage Integration for High-Power Wind Turbines
Gustavo F. Gontijo · Tamas Kerekes · Dezso Sera · Mattia Ricco 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
随着可再生能源渗透率提升，储能系统对电网稳定性的贡献日益凸显。风电场通过集成储能可增加收益。针对大功率风电机组，本文提出了一种基于模块化多电平结构的中压变流器方案，通过分布式储能集成，有效提升了系统功率等级与电网支撑能力。
解读: 该研究提出的模块化多电平（MMC）中压变流器与分布式储能集成技术，与阳光电源的风电变流器及PowerTitan/PowerStack储能产品线高度契合。随着风电机组向大功率化发展，中压变流技术是提升效率与降低损耗的关键。建议研发团队关注MMC拓扑在风电变流器中的应用，并探索将储能单元直接集成于变流器...
适用于大功率中压风力发电机组的紧凑型模块化多电平变换器新方案
New Converter Solution With a Compact Modular Multilevel Structure Suitable for High-Power Medium-Voltage Wind Turbines
Gustavo F. Gontijo · Tamas Kerekes · Dezso Sera · Mattia Ricco 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
随着风力发电机组功率等级的不断提升，传统低压架构导致电流过大，造成损耗增加及导线体积重量过大。本文提出一种紧凑型模块化多电平变换器方案，通过中压架构有效降低电流，提升大功率风电系统的效率与功率密度，是解决高功率风电并网挑战的竞争性方案。
解读: 该研究提出的中压模块化多电平拓扑对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电机组向大型化、高压化发展，传统低压变流器在成本和效率上受限。该方案有助于阳光电源优化风电变流器产品架构，通过提升电压等级降低系统损耗，减小电缆及滤波装置体积，从而提升整机功率密度。建议研发团队评估该拓扑在海上大功率风电...
更正：基于光伏-风能混合电站的绿色氨全球潜力
Corrigendum to “Global potential of green ammonia based on hybrid PV-wind power plants”
Mahdi Fasihi · Robert Weiss · Jouni Savolainen · Christian Breyer · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
更正：基于光伏-风能混合电站的绿色氨全球潜力［Appl. Energy 294 (2021) 116170］
解读: 该勘误文章涉及光伏-风电混合制绿氨系统，对阳光电源风电变流器与储能系统集成具有参考价值。混合新能源制氢/氨场景需要高效PCS协调光伏SG系列逆变器与风电变流器输出，ST系列储能变流器可平抑波动性，保障电解装置稳定运行。GFM控制技术可提升离网制氨系统的电能质量，PowerTitan储能方案能优化能量...
多自由度协同控制方法用于严重陆上扰动下集成VSC-HVDC的海上风电场
Multi-Degree-of-Freedom Synergistic Control Method for VSC-HVDC Integrated Offshore Wind Farm Under Severe Onshore Disturbance
Jinxin Ouyang · Jiyu Chen · Baixiang Huangfu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
摘要：严重的陆上扰动，如陆上电网故障时主保护的拒动，会导致基于电压源换流器的高压直流输电（VSC - HVDC）接入的海上风电场在长时间内出现大规模的功率不平衡。现有方法是针对常规交流故障设计的，无法处理由严重陆上扰动引起的直流电压安全与集电母线电压限制之间的矛盾，从而导致集成系统停运或过多风力发电机组脱网。本文提出了一种基于海上接入风力发电机组数量调节和海上换流站交流母线电压降低的多自由度协同控制理论，并建立了集成系统的多自由度可控范围（MCR）。发现了MCR的衰减特性，提出了避免直流过电压和...
解读: 该多自由度协同控制方法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。特别适用于ST系列储能变流器的功率调节与电压稳定控制，可提升PowerTitan大型储能系统在电网扰动时的故障穿越能力。该技术的协同控制思路可优化阳光电源构网型储能变流器的GFM控制策略，提高系统暂态稳定性。建议将其应用于海上风电场...
基于优化电网滤波器的双馈感应风力发电机系统无功功率成本降低研究
Reduced Cost of Reactive Power in Doubly Fed Induction Generator Wind Turbine System With Optimized Grid Filter
Dao Zhou · Frede Blaabjerg · Toke Franke · Michael Tonnes 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
现代电网要求风电系统具备类似传统同步发电机的无功支撑能力。针对双馈感应发电机（DFIG）系统，本文对比了转子侧与网侧变流器在提供无功功率时的电流纹波及损耗，并提出了一种优化电网滤波器设计方案，旨在降低无功功率调节过程中的系统损耗与成本。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着电网对风电场无功支撑能力要求提升，优化变流器侧滤波器设计及控制策略，能有效降低变流器损耗，提升系统效率。阳光电源可借鉴文中关于转子侧与网侧变流器协同控制的思路，优化风电变流器产品在弱电网下的运行性能，降低系统整体运维成本。同时，该优化方案中的损耗...
一种同时优化风电场内部网络布局、电缆截面和变电站位置的集成方法
An integrated method to simultaneously optimise a wind farm’s internal network layout, cable cross-sections and substation location
Andrzej Wędzi · MichałSzypowsk · Tomasz Siewiersk · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风电场的内部电网呈现出一个广泛的网络结构。主变电站（MPS）、风力发电机组以及连接它们的电缆通常分布在大面积的陆地或海床上。该网络中各个组成部分的成本占总投资的相当大比例。投资者在项目中投入大量资金，期望在满足技术要求的前提下，尽可能降低投资相关成本，并从规划风电场的运营中获得最大可能的利润。因此，即使在设计阶段，也应努力确定主变电站的位置并配置风电场的内部连接方式，以使成本尽可能低，同时满足技术规范的要求。本文提出了一种集成化的方法，用于解决在满足法规所规定的各项技术约束（如电缆载流量和...
解读: 该风电场集成优化方法对阳光电源风电变流器及储能系统布局具有重要借鉴价值。文中提出的MINLP混合整数非线性规划算法可应用于大型风储一体化项目,同时优化ST系列储能变流器站址选择、电缆截面配置及内部网络拓扑,有效降低线缆投资与有功损耗成本。该方法论可集成至iSolarCloud平台,为风光储项目前期设...
面向区域城市的能源本地化生产与电力储能系统规划——以海上风电为核心
Planning for local production and consumption of energy and electricity storage systems in regional cities, focusing on offshore wind power generation
Shin’ya Obar · Riku Murofushi · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.395
摘要 本研究提出了一种以大容量海上风力涡轮机为核心的区域性城市能源本地化系统，并明确了高成本储能设备对该系统的影响。通过采用贴现现金流（DCF）方法计算投资回收期，评估了所提系统的经济性。该系统由发电单元（包括海上风电及其他可再生能源）、储能单元（配备蓄电池或氢储能系统）、输电单元、配电单元以及能源需求单元组成。目前正在建设一个电力输送网络（北海道南部海上风电输送网络：SHOT），旨在将规划建设的北海道南部海上风电项目（1720 MW）和户井陆上风电项目（160 MW）所产生的电力输送至函馆市（...
解读: 该海上风电区域能源本地化系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究证实氢储能系统因可配置小容量电解槽和燃料电池,投资回收期比液流电池短2-4年,启示阳光电源可优化储能系统架构,开发模块化分级配置方案,降低初始投资。研究指出设备定期更换占总支出13-25%,验...
一种基于张量的风电场动态等值建模聚类方法
A Tensor-Based Clustering Method for Dynamic Equivalent Modeling of Wind Farms
Yihao Yang · Yijun Xu · Wei Gu · Lamine Mili 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
采用详细风电机组模型仿真大规模风电场计算成本高昂，亟需兼顾精度的简化建模方法。针对复杂风速条件与网络结构带来的风电场暂态等值精度难题，本文首次提出一种基于张量分解的聚类方法，通过合理分组捕捉风电场高维动态特征，实现精确降阶建模。首先构建保持时空特性的张量结构数据集，进而设计兼顾稀疏性与平滑性的张量分解策略以提取低维特征并指导聚类；最后定制网络聚合策略降低功率损耗误差。多种布局、故障与风况下的仿真结果验证了该方法的优越性能。
解读: 该张量聚类建模方法对阳光电源的大型储能及风电产品具有重要应用价值。可直接应用于PowerTitan储能系统的多机组协调控制和ST系列储能变流器的群控优化,通过降维聚类提升计算效率。对于风电场接入的储能系统,该方法能更精确地预测风电波动特性,优化储能容量配置和调度策略。技术创新点在于通过张量分解捕捉高...
动态热定值对高风电渗透率及频率安全约束下电力系统可靠性的影响
Reliability impact of dynamic thermal rating on power system under high wind penetration and frequency security constraints
Xi Hea · Jiashen Teha · Bader Alharbi · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400
摘要 随着风能越来越多地并入现代电力系统，与频率安全、输电拥堵以及整体系统可靠性相关的问题日益突出。本文研究了动态热定值（DTR）技术的应用，作为一种应对高风电渗透率和频率安全约束所带来的挑战的潜在解决方案。本文建立了一种改进的低阶聚合系统频率响应（ASFR）模型，用于分析在不同风电渗透水平下的频率动态特性。风电的接入受到系统频率约束的限制，进而影响系统的可靠性。为解决这些问题，首先评估了集成DTR技术的改进型IEEE 24节点测试系统的可靠性表现，并随后在一个扩展的IEEE RTS-96系统上...
解读: 该研究对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)和风电变流器产品具有重要指导意义。文中提出的动态热定额(DTR)技术与频率安全约束分析,可优化我司VSG虚拟同步机控制策略,提升高风电渗透率场景下的电网支撑能力。研究中的合成惯量、降额运行及储能集成方案,与我司GFM构网型控制技术高度契...
由弃风电量驱动的灵活直接空气捕集
Wind curtailment powered flexible direct air capture
Yuhang Liua1 · Yihe Miaoa1 · Yuanfan Feng · Lun Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 直接空气捕集（DAC）作为一种关键的负排放技术，已逐渐成为减缓气候变化的重要手段。将DAC系统与可再生能源电力相结合，可最大化其碳捕集效率；然而，现有的DAC系统难以适应可再生能源电力的间歇性和波动性。本研究构建了一个优化模型，旨在实现DAC系统的灵活运行，从而提升风力发电的利用率。通过引入可转移和可中断负荷，提出了一种适用于吸附式DAC系统的新运行范式。建立了一个线性规划优化模型，以增强DAC系统对电力供应变化的适应能力，确保风电场弃用电力得到完全利用。案例分析确定了实现特定电力调度场景...
解读: 该风电弃电驱动的直接空气捕碳(DAC)技术对阳光电源储能系统具有重要启示。研究提出的可转移负荷优化模型与我司ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合,可通过储能系统实现弃风电力的柔性消纳。建议将DAC作为可调度负荷纳入iSolarCloud平台智慧能量管理,结合GFM控制技术提升新能源电...
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