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海上漂浮式风浪混合能源转换装置的功率性能
Power performance of an offshore floating hybrid wind and wave energy converter
Zhiwen Weia · Alistair G.L.Borthwick · Feifei Caoac · Chenyu Zhaob 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.341
海上风能与波能的开发为实现碳中和目标提供了关键路径。本文提出一种新型的海上漂浮式风浪混合能源转换系统，该系统由Windfloat漂浮式海上风力机（FOWT）和一组摇臂式波浪能转换装置（WECs）组成。基于完全耦合的气动-水动-伺服-弹性-系泊仿真框架，研究了忽略运动响应的耦合效应对三种不同WEC阵列构型下混合系统功率性能的影响。通过对62种波浪工况下的功率输出和q因子进行比较，发现由六个浮子组成的WEC阵列在所考虑的构型中表现出最优性能。此外，耦合放大因子的比较结果表明，耦合效应使得风-浪混合系...
解读: 该海上风-波混合发电系统对阳光电源海上新能源解决方案具有重要参考价值。其多物理场耦合特性与我司ST系列储能变流器的多能互补控制技术高度契合,可为漂浮式风电平台提供功率平滑和能量管理方案。研究中的PTO阻尼优化策略可启发我司GFM/VSG控制算法在波动性电源并网中的参数自适应设计。针对黄海短周期波浪工...
基于深度时空相关性挖掘的风电场群短期功率预测方法
Short-term power prediction method of wind farm cluster based on deep spatiotemporal correlation mining
Da Wang · Mao Yang · Wei Zhang · Chenglian Ma 等5人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
摘要 本文提出了一种基于时空相关性挖掘的风电场群短期功率预测方法。首先，建立了一种考虑风速和风向的空间相关性量化指标。基于该指标，构建了包含虚拟节点的图结构以表征风电场之间的空间关联关系，其中虚拟节点为输入数据增添了额外的有效信息。随后，采用图注意力网络提取风电场群的空间特征，并构建双向循环残差网络以提取时间特征，同时引入多任务学习算法优化网络输出。最后，提出了一种针对虚假预测分量的评价指标，用于评估由正负误差累积所导致的预测偏差，为发电计划的制定提供了参考依据。利用中国21个风电场群的实际数据...
解读: 该风电集群时空关联预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过图注意力网络挖掘风电场空间关联和双向循环网络提取时序特征,可显著提升ST系列PCS的功率预测精度至89.69%,优化PowerTitan储能系统的充放电策略。虚拟节点增强的图结构建模方法可集成至iSolarCloud平台,实现风储协同...
考虑频率约束的电力系统日前风电接纳能力评估
Day-Ahead Wind Power Admissibility Assessment of Power Systems Considering Frequency Constraints
Hong Tan · Jiaxun Chen · Qiujie Wang · Hanli Weng 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年11月
准确评估电力系统接纳风电的能力是系统参与日前风电市场并制定合理交易计划的重要依据。然而，现有评估方法未考虑系统的频率安全问题，导致交易结果执行过程中出现频率安全问题。本文提出一种考虑频率约束（FCs）的电力系统日前风电接纳能力（DWPA）评估方法。首先，通过系统扰动后频率偏差动态的振荡方程建立频率约束模型，并将其嵌入到日前风电接纳能力评估中。然后，提出风电出力的鲁棒可行域定义，并在此基础上建立系统运行风险模型。最后，基于两阶段鲁棒优化理论，提出考虑频率约束的电力系统日前风电接纳能力总体评估模型，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究针对风电日前接纳能力评估中频率约束的缺失问题，提出了创新性的解决方案，对公司新能源并网与储能业务具有重要参考价值。 该论文的核心技术价值在于将频率安全约束嵌入日前市场交易计划，这与阳光电源的逆变器技术发展方向高度契合。研究中强调的"风电场提供虚拟惯量"机制，实质上...
基于控制绕组电压定向控制的双定子绕组感应发电机风电场转子转速稳定性提升
Rotor-Speed Stability Improvement of Dual Stator-Winding Induction Generator-Based Wind Farms By Control-Windings Voltage Oriented Control
Mohammad Hassan Zamani · Gholam Hossein Riahy · Mehrdad Abedi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文研究了电网故障条件下，基于双定子绕组感应发电机（DWIG）的风电场转子转速稳定性问题。分析了影响转速稳定性的关键因素，并提出了一种结合制动电阻（BR）的控制绕组电压定向驱动策略，以提升风电机组在故障期间的运行稳定性。
解读: 该研究聚焦于风电系统的故障穿越与稳定性控制，与阳光电源风电变流器业务高度契合。DWIG作为一种特殊的风力发电机拓扑，其控制策略的优化直接关系到风电变流器在电网故障下的低电压穿越（LVRT）能力。阳光电源可借鉴文中提出的控制绕组电压定向控制思路，优化风电变流器在复杂电网环境下的转矩控制算法，提升机组的...
低功率风力发电机中用于转矩脉动抑制的直流母线控制滤波方案
DC-Link Control Filtering Options for Torque Ripple Reduction in Low-Power Wind Turbines
Rafael Pena-Alzola · David Campos-Gaona · Peter F. Ksiazek · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
小型风能转换系统（WECS）在分布式发电中日益普及。该系统采用永磁同步发电机（PMSG）直驱，并通过单相并网逆变器接入电网。直流母线负载存在两倍电网频率的纹波电流，该纹波会传递至发电机侧引起转矩脉动。本文探讨了多种直流母线控制滤波方案，旨在抑制此类脉动，提升系统性能。
解读: 该研究关注直流母线纹波抑制，对阳光电源风电变流器产品线具有参考价值。虽然阳光电源目前风电业务侧重于大型风电变流器，但文中涉及的直流母线控制策略及纹波抑制技术，可优化变流器输出电能质量，减少对发电机机械应力的影响。对于未来拓展分布式风电或小型化变流器产品线，该研究提供的滤波控制方案有助于提升系统可靠性...
双馈风力发电系统背靠背变流器开路故障诊断方法
Open-Switch Fault-Diagnostic Method for Back-to-Back Converters of a Doubly Fed Wind Power Generation System
Hongshan Zhao · Liangliang Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
为提升风力发电机组变流器的可靠性与可用性，本文提出了一种针对双馈风电系统背靠背变流器开路故障的实时诊断新方法。该方法基于变流器运行时的电流变化特征，能够有效识别功率器件故障，为风电变流器的状态监测与故障预警提供技术支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源风电变流器产品线。风电变流器作为风电机组的核心部件，其可靠性直接影响电站运维成本。该故障诊断方法可集成至阳光电源iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测电流特征，实现对IGBT等功率器件开路故障的精准定位与预警，从而降低非计划停机时间。建议研发团队将此算法模块化，应用...
基于OASC与MAF控制的多功能并网风光混合系统性能研究
Performance Investigation of Multifunctional On-Grid Hybrid Wind–PV System With OASC and MAF-Based Control
Subarni Pradhan · Shadab Murshid · Bhim Singh · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种基于观测器的自适应速度控制（OASC）和多级自适应滤波器（MAF）的控制结构，旨在解决并网风光混合系统中的风能最大化捕获及电能质量改善问题。OASC在面对系统不确定性时表现出良好的鲁棒性，而MAF则有效提升了并网电能质量。
解读: 该研究关注风光混合系统的协同控制与电能质量优化，与阳光电源的“风光储”一体化解决方案高度契合。OASC算法可优化风电变流器的动态响应，提升风能利用率；MAF技术则有助于提升逆变器在弱电网环境下的电能质量，对阳光电源的组串式逆变器及风电变流器产品线具有重要的算法参考价值。建议研发团队关注该控制结构在多...
基于感应滤波的共享滤波器并联运行变压器用于风电场电能质量改善
An Inductive Filtering-Based Parallel Operating Transformer With Shared Filter for Power Quality Improvement of Wind Farm
Qianyi Liu · Yong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种基于感应滤波的共享滤波器并联运行变压器，旨在提升风电场并网升压站的电能质量。通过配置一套共享感应滤波器服务于两个风电场（两个谐波源），该方案有效减少了安装空间，并提升了系统整体性能。
解读: 该技术通过变压器集成感应滤波，在风电场并网侧实现了谐波治理，对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。在风电场升压站侧，该方案能有效降低谐波含量，减少对额外有源滤波设备的需求。建议研发团队关注此拓扑在大型风电场并网中的应用，特别是针对弱电网环境下的谐波抑制能力。这不仅能优化系统集成方案，降低客户...
基于新型自适应虚拟阻抗的DR-HVDC海上风电场解耦分布式控制
Decoupled Distributed Control of Offshore Wind Farms Connected to DR-HVDC Based on Novel Adaptive Virtual Impedance
Yuanxiang Sun · Dehao Kong · Zhenbin Zhang · Yongdu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对二极管整流器（DR）型高压直流输电的海上风电场，传统分布式控制存在有功与无功功率强耦合问题，导致暂态下风机变流器功率、电压及频率波动。本文提出一种基于新型自适应虚拟阻抗的解耦分布式控制策略，有效抑制了暂态振荡，提升了系统稳定性。
解读: 该研究针对DR-HVDC海上风电并网场景，通过自适应虚拟阻抗实现功率解耦，这对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着海上风电向深远海发展，DR-HVDC技术应用增多，该控制策略可优化变流器在弱电网下的动态响应能力。建议研发团队将其引入风电变流器控制算法中，提升系统在复杂电网环境下的稳定性，并...
从投入到产出：中国风电效率与装机容量耦合协调的时空格局及驱动因素解析
From input to output: Unraveling the Spatio-temporal pattern and driving factors of the coupling coordination between wind power efficiency and installed capacity in China
Pihui Liua · Mengdi Lib · Chuanfeng Hanb · Lingpeng Mengc 等5人 · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.396
摘要 作为一种清洁可再生能源利用方式，风能在全球能源体系中的地位日益突出。深入理解其生产投入与发电效率之间的关系，对于优化产业布局具有重要意义。然而，现有研究往往难以有效揭示这两者之间的时空错配特征及其影响因素。本研究采用SBM-DDF模型测度2015年至2023年中国31个省份的风电发电效率；运用标准差椭圆模型分析风电发电效率与装机容量的时空演化特征，并通过改进的耦合协调度（CCD）模型评估二者之间的相互关系；进一步地，借助时空地理加权回归模型探究影响耦合协调度的关键因素。结果表明，2015—...
解读: 该研究揭示的风电效率与装机容量时空错配问题,对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。研究发现中西部地区风电效率高但装机集中于东南-东北走向,这为储能系统配置提供了优化依据:在高效率低装机区域通过储能提升消纳能力,在高装机区域通过削峰填谷提升整体效率。研究中的耦合协...
高功率风能转换系统中并联交错变流器的线路滤波器设计
Line Filter Design of Parallel Interleaved VSCs for High-Power Wind Energy Conversion Systems
Ghanshyamsinh Gohil · Lorand Bede · Remus Teodorescu · Tamas Kerekes 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文分析了交错载波对并联电压源变流器（VSC）谐波性能的影响。为降低开关损耗，研究采用了60°钳位不连续脉宽调制（DPWM1）技术，并针对高功率风力发电机组的并联变流器系统，提出了优化线路滤波器设计的方案，以提升系统整体效率与电能质量。
解读: 该研究直接服务于阳光电源风电变流器业务。随着风电机组功率等级不断提升，多机并联与交错并联技术已成为主流方案。本文提出的DPWM1调制策略与滤波器优化设计，可有效降低阳光电源风电变流器在高功率运行下的开关损耗，提升整机效率。同时，该研究对于优化变流器输出谐波、减小滤波器体积及降低系统成本具有重要的工程...
一种用于直流微电网风力感应发电机的单传感器MPPT控制器
A Single-Sensor-Based MPPT Controller for Wind-Driven Induction Generators Supplying DC Microgrid
V. Nayanar · N. Kumaresan · N. Ammasai Gounden · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文提出了一种针对直流微电网风能转换系统（WECS）的简易最大功率点跟踪（MPPT）方法。系统采用三相二极管整流桥与DC-DC变换器连接风力感应发电机与直流微电网，发电机运行于自励模式。该方法通过单传感器实现最大功率跟踪，简化了控制复杂度，提高了系统在直流微电网应用中的经济性与可靠性。
解读: 该研究关注风能转换系统在直流微电网中的应用，其单传感器MPPT控制策略对于降低风电变流器成本具有参考价值。阳光电源在风电变流器领域拥有成熟产品线，该技术可优化小型风电或分布式风能接入直流母线时的控制逻辑，减少传感器依赖，提升系统鲁棒性。建议研发团队关注此类低成本控制算法，以增强在微电网及离网型风电解...
基于电感模拟控制的双馈风力发电机故障穿越策略
Inductance-Emulating Control for DFIG-Based Wind Turbine to Ride-Through Grid Faults
Donghai Zhu · Xudong Zou · Lu Deng · Qingjun Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
针对双馈感应发电机（DFIG）在电网故障期间因转子感应电动势过大而易产生过流的问题，本文提出了一种电感模拟控制策略。该方法通过模拟转子侧电感特性，有效抑制故障后的转子电流，从而提升DFIG的低电压穿越（LVRT）能力。
解读: 该研究直接针对风电变流器的核心控制算法，对于阳光电源的风电变流器产品线具有极高的参考价值。在电网故障期间，通过电感模拟控制优化转子侧变流器的电流响应，能够显著提升风电机组的LVRT性能，增强机组在复杂电网环境下的稳定性。建议研发团队将此算法集成至风电变流器的控制逻辑中，以应对日益严格的电网并网标准，...
一种用于海上风电场无平台直流汇集系统的无通信比例电压平衡控制策略
Communication-Less Proportional Voltage Balancing to Set up a Voltage-Sourced Platform-Less DC Collection System for Offshore Wind Farms
Sakshi Singh · Tanmoy Bhattacharya · Dheeman Chatterjee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种海上风电直流汇集系统（DWECS）的替代控制策略，旨在取消海上平台，并确保DWECS在无需快速通信的情况下，以电压源模式稳定可靠运行。该方案旨在降低安装成本并提高运行灵活性。
解读: 该技术对于阳光电源的风电变流器及海上风电解决方案具有重要参考价值。通过实现无通信的电压平衡控制，可以显著降低海上风电场直流汇集系统的复杂度和建设成本，这与阳光电源在海上风电领域追求高可靠性、低成本的战略方向一致。该研究中的电压源模式控制逻辑可为阳光电源下一代构网型（Grid-Forming）风电变流...
面向多方风电功率预测的隐私保护自适应联邦深度学习
Privacy-Preserving and Adaptive Federated Deep Learning for Multiparty Wind Power Forecasting
Yi Wang · Qinglai Guo · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年7月
先进的预测工具对于现代电力系统减轻可再生能源的不确定性至关重要。尽管数据驱动的方法在风电预测方面取得了显著进展，但数据可用性有限阻碍了其有效性。严格的数据监管规则和竞争利益使得相邻风电场无法整合数据集以学习更准确的预测模型。为应对这一挑战，我们提出了 SecFedAProx - LSTM，这是一种结合深度学习模型和隐私保护自适应联邦学习框架的新型风电预测方法。该方法动态调整局部优化目标，以在全局收敛性能和探索个体特征之间取得平衡，从而解决统计异质性问题。此外，它采用去中心化多客户端功能加密进行安...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文提出的隐私保护自适应联邦学习风电预测方法具有重要的战略参考价值。虽然研究聚焦于风电场景，但其核心技术框架可直接迁移至光伏功率预测、储能系统优化及多能源协同管理等阳光电源的核心业务领域。 该技术的核心价值在于突破了数据孤岛困境。当前阳光电源在全球部署了大量光伏电站和储能...
基于半桥与全桥MMC的串联型海上风电场陆上变流器
HB and FB MMC Based Onshore Converter in Series-Connected Offshore Wind Farm
Gaopeng Guo · Haifeng Wang · Qiang Song · Jiao Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
与传统基于HVDC的海上风电场不同，串联型海上风电场无需海上变压器、电压源变流器及平台，显著降低了成本。本文研究了基于半桥（HB）和全桥（FB）模块化多电平变流器（MMC）的陆上变流器拓扑及其控制策略，旨在优化串联海上风电系统的并网性能与经济性。
解读: 该研究涉及的MMC技术是高压大功率风电变流器的核心演进方向。对于阳光电源而言，随着海上风电向深远海发展，串联型风电场架构能有效降低海上平台成本，与公司风电变流器业务高度契合。全桥MMC（FB-MMC）具备直流故障清除能力，是未来高压直流并网的关键。建议研发团队关注该拓扑在海上风电变流器中的应用，并结...
基于自励感应发电机独立风力发电系统的无漂移扰动观察法MPPT算法
Drift-Free Perturb and Observe MPPT Algorithm With Improved Performance for SEIG-Based Stand-Alone Wind Energy Generation System
Jyotismita Mishra · Monalisa Pattnaik · Susovon Samanta · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种用于自励感应发电机（SEIG）独立风力发电系统的无漂移扰动观察法（P&O）MPPT算法。传统P&O算法在稳态下存在震荡，且在风速增加时无法准确判断方向。该算法通过引入直流链路参数改进，有效解决了上述问题，提升了系统的动态响应性能与跟踪精度。
解读: 该研究针对独立风电系统中的MPPT控制优化，对阳光电源的风电变流器产品线具有参考价值。虽然阳光电源目前以大型并网风电变流器为主，但随着微电网及离网型风光储一体化项目的增加，该算法在提升低风速段能量捕获效率及系统稳定性方面具有应用潜力。建议研发团队关注该算法在复杂风况下的动态响应机制，并将其与阳光电源...
海上风电场与漂浮式光伏系统混合化：功率平滑与出力-需求差异降低
Hybridisation of offshore wind farms with floating photovoltaics: Power smoothing and output-demand divergence reduction
Josh Moore · Gregorio Iglesias · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345
摘要 与陆上可再生能源类似，海上可再生能源也具有间歇性，这给电网稳定性的维持带来了挑战，并导致平衡成本增加。本研究旨在探讨如何通过在风力涡轮机之间广阔的未利用海域部署漂浮式光伏系统，来缓解运行中风电场的功率波动性，并减轻其爬坡事件的严重程度和发生频率。本文选取伦敦阵列（London Array）海上风电场作为案例研究对象。基于一个专门定义的参数——加权爬坡事件严重度（Weighted Ramping Event Severity, WRES），提出了一种量化爬坡事件严重性的新方法。分析在高时间分...
解读: 该海上风光互补研究对阳光电源海上光伏逆变器及储能系统具有重要价值。研究证实光伏可降低风电波动20.8%,验证了SG系列逆变器在海上漂浮光伏场景的应用潜力。10分钟高频功率平滑需求与PowerTitan储能系统的快速响应特性高度契合,ST系列PCS的GFM控制技术可有效应对爬坡事件。建议开发耐盐雾海上...
利用氢储能和风电备用为海上能源枢纽提供频率支持
Providing frequency support to offshore energy hubs using hydrogen and wind reserves
Hectordel Pozo Gonzalez · Fernando D.Bianchi · Nicolaos A.Cutululis · Jose Luis Dominguez-Garci · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343
摘要 本文展示了一个海上能源枢纽的案例研究，该枢纽集成了两个风电场、与多个国家连接的潜在高压直流输电线路以及氢气生产设施。分析重点在于利用位于网络不同位置的风电场和电解槽装置的备用容量来提供频率支持的能力。本研究还分析了可再生能源销售收益与维持用于频率支持的功率备用成本之间的经济收益权衡。使用电解槽和风电场进行频率支持的一个有利特征是它们的功率响应方向相反：前者吸收功率，后者注入功率，反之亦然。这一特性可用于提高整体经济收益。然而，不同类型设备的时间响应特性各不相同，这可能影响一次频率支持的效果...
解读: 该研究对阳光电源海上能源枢纽解决方案具有重要启示。风电-制氢-储能耦合系统的频率支撑策略可应用于ST系列储能变流器与电解槽协调控制:利用电解槽吸收功率与风电注入功率的互补特性,结合VSG虚拟同步机技术实现一次调频响应。PowerTitan储能系统可作为快速响应单元,补偿电解槽动态响应滞后,优化备用容...
基于D-PMSG的虚拟同步风力发电机分层并网功率性能提升方法
Hierarchical Grid-Interactive Power Performance Enhancement Method for D-PMSG-Based Virtual Synchronous Wind Turbines
Guohang Huang · Juan Wei · Xueting Cheng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
虚拟同步发电机（VSG）控制因其与同步发电机的相似性而广泛应用于并网逆变器中。然而，VSG通过同步摇摆方程延缓频率变化以提供惯性支持的同时，导致功率响应变慢。在风力发电机组（WTs）中应用时，VSG削弱了功率跟踪能力，降低了风能捕获效率，并影响调度指令执行。外部频率响应引发的功率波动因转子与叶片的惯性难以及时跟随，增加运行风险。为此，本文提出一种针对D-PMSG型虚拟同步风力发电机（VSWT）的分层并网功率性能提升方法，通过协调同步摇摆方程与电压励磁方程参数，融合VSWT的构网型功率流动与机电状...
解读: 该分层并网功率性能提升方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。通过优化VSG控制策略,可显著提升ST系列储能变流器和风电变流器的并网性能。特别是其协调同步摇摆方程与电压励磁方程的创新思路,可用于改进PowerTitan大型储能系统的构网型控制。该方法在保证系统稳定性的同时提高功率响应速度,...
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