Ashwini Raoran · Dhiraj Magar · Yogita Mistr · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302

摘要 光伏（PV）组件的可靠性研究目前仍处于发展阶段。影响系统性能下降的环境因素已得到研究，这些因素依赖于环境条件、技术类型、设计以及所使用的材料。因此，对这些因素进行详细分析至关重要，以便能够量化组件的退化程度。当前面临的挑战主要来自热致退化，其中热点的形成会加速老化过程，缩短组件使用寿命，直接影响系统的经济性和可靠性。现有的检测方法缺乏对寿命进行定量评估的预测能力，限制了有效的维护规划和投资决策。本研究提出了一种改进的卷积神经网络（Mod-CNN），该网络利用热成像图像，结合退化机制来预测太...

解读: 该热成像CNN预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过集成热斑识别与寿命预测模型,可增强MPPT优化算法的故障预判能力,实现从被动巡检到主动预测性维护的升级。该技术可嵌入iSolarCloud平台,结合逆变器实时监测数据,构建电站级健康度评估体系...

Du Wen · François Marécha · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401

摘要 能源系统的脱碳需要大规模整合可再生能源，但其波动性对系统可靠性以及长期储能提出了挑战。电力转气体技术通过将过剩电能转化为气态燃料，提供了一种有前景的解决方案。然而，现有研究通常忽略了系统中的碳循环过程以及天然气基础设施作为储能介质的潜力。本研究提出并评估了一种集成的可再生电力转气体与混合燃气管网系统，通过对管道进行改造以实现CH₄与CO₂的共注入，并利用基于膜的气体分离技术建立动态碳循环。该系统通过结合混合整数线性规划（MILP）优化框架与准动态燃气管网模型进行建模，能够同时捕捉运行特性与...

解读: 该混合气网储能技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供长周期储能互补方案。P2G电制气技术可消纳光伏逆变器SG系列的弃电,通过CH4/CO2混输管网实现季节性储能。其MILP优化框架可借鉴至ST系列PCS的多能源协调控制,结合iSolarCloud平台实现电-气-碳三网耦合的智能调度。30%C...

Tengwei Pang · Guodong Fan · Boru Zhou · Yansong Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401

准确估计锂离子电池容量对于可靠性管理至关重要，但由于时间序列数据掩蔽问题的存在，该任务面临严峻挑战。时间序列掩蔽是实际云应用中普遍存在的现象，会导致时序数据缺失和数据质量退化。为解决这一问题，本文提出一种渐进式学习框架，该框架构建了一条数据质量感知的学习路径，通过逐步生成并引入人工掩蔽的低质量样本，仅利用高质量实验室数据即可实现模型的鲁棒训练。该框架融合了动态采样与自适应重采样策略，以增强模型对数据偏斜的鲁棒性。此外，通过在同源充电段上进行隐式集成学习，高效实现了具有强物理可解释性的不确定性量化...

解读: 该渐进式学习框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电池管理具有重要价值。针对iSolarCloud云平台实际应用中的数据缺失和时序遮蔽问题,该方法仅需高质量实验室数据即可实现鲁棒容量估计,在50%数据遮蔽下RMSE仅增0.03%。其隐式集成的不确定性量化技术可避免贝叶斯方法的计...

Aubert Hervé · Mathieu Bressel · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401

摘要 本文研究了协方差矩阵自适应进化策略（Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy, CMA-ES）在孤立光伏-氢能微电网优化定容中的应用。系统组件（特别是光伏（PV）面板和氢能储能系统（HESS））的精确容量配置对于确保系统的成本效益、能源自主性和运行可靠性至关重要。本研究提出了一种基于氢气真实气体行为的先进HESS模型，相较于传统的理想气体近似方法，该模型在物理真实性方面具有显著提升。尽管诸如遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO）等元启发...

解读: 该CMA-ES优化算法对阳光电源光储微网系统设计具有重要应用价值。研究中的光伏-氢储能微网优化sizing问题,可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的容量配置优化。CMA-ES算法在高维非凸问题上表现优异,较传统GA算法适应度提升26%,可集成至iSolarCloud平台用于离网微电网...

Tommaso Rebol · Lorenzo Gini · Luca Mantell · Alberto Travers · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.346

摘要 热能储存（TES）系统广泛应用于发电、工业和住宅领域，通常与聚光太阳能发电系统、热泵或专用换热器结合使用，以回收工业过程中的废热。这类系统具有高可靠性、缓慢退化以及投资和维护成本低的优点。在现有技术中，采用相变材料（PCM）的潜热储存系统具有高紧凑性和小温度波动的优势。然而，目前对PCM装置运行特性的认识仍然有限，尤其是在其动态响应以及用于调节交换热功率的控制系统性能方面。本文分析了一种壳管式PCM-TES装置的动态响应特性，该装置在实验室环境下运行，但具备工业级规模的储热容量（180 k...

解读: 该相变储能MPC控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示PCM储能系统的强非线性特性与传统PID控制局限性,验证了模型预测控制在复杂热管理场景的优越性。可启发阳光电源在液冷储能系统、工商业储能温控及iSolarCloud平台集成先进MPC算法,提升储能...

Seyed Amir Assadi · Daniela Galatro · Davis Ngresi · Seif Sarofim 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月

电池辅助型直流快充站（BA-DCFC）通过固定式电池储能系统（BESS）降低电网需求费用及运营成本。BESS的寿命受单体容量与阻抗差异影响显著。相比固定结构BESS，可重构BESS（rBESS）架构虽能提升效率与功率密度，但易导致不均匀老化。本文提出一种rBESS控制算法，在提高系统效率的同时抑制非均匀老化。通过硬件在环实验验证了37kW充电工况下rBESS存在利用不均问题。结合实验数据与老化模型的长期仿真表明，相较于固定结构系统，所提算法可延长服役寿命6.9%-7.7%，并提升充电服务能力最高...

解读: 该可重构电池控制技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。针对BA-DCFC场景，可直接应用于阳光电源直流快充桩配套的储能系统，通过动态重构拓扑结构优化单体利用率，延长BESS寿命6.9%-7.7%并提升充电服务能力15.2%。该健康状态感知算法可融入ST系列储能变流器的BMS策略，结合iS...

Antonis Stathatos · Samuel S. Queiroz · Chengmin Li · Levy F. Costa 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月

直流-直流固态变压器（SST）在中压应用中日益普及。其模块化结构具备实现高可靠性的潜力，但尚缺乏兼顾可靠性与最小总拥有成本的设计方法。本文提出一种包含早期失效、随机故障和老化失效的SST直流级可靠性模型，并对比了两电平全桥与三电平半桥两种子模块结构。同时，建立了涵盖安装、运行、维修及停机成本的总拥有成本解析表达式，并以冗余子模块数量为变量构建优化问题。案例分析表明，尽管初始投资增加，冗余设计可显著降低全生命周期总成本，且停机成本与故障恢复速度对设计决策影响显著。

解读: 该SST冗余设计与TCO优化方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的三电平半桥与两电平全桥对比分析，可直接指导阳光电源三电平拓扑的冗余配置优化，在保证高可靠性前提下平衡初始投资与全生命周期成本。其涵盖早期失效、随机故障和老化失效的可靠性模型，可完...

Chengdong Yuan · S%c3%b6nke Maeter · Youssef Maniar · Simon Kuttler 等6人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年12月 · Vol.147

在微电子器件的开发周期中，通过物理实验进行全面的可靠性评估成本高且耗时，尤其是在高温工作和功率热循环耐久性评估方面。为降低制造成本并加速产品开发进程，常采用有限元法（FEM）等计算机模型进行虚拟可靠性测试。针对完整的印刷电路板级可靠性分析，传统全阶有限元模型计算开销大，难以支持多工况或大规模仿真。本文采用降阶建模技术，显著减少计算资源消耗，同时保持足够精度，实现对封装与印制板间机械与热应力耦合效应的高效可靠性评估，提升设计迭代效率。

解读: 该降阶建模技术对阳光电源功率电子产品的可靠性设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/IGBT功率模块承受高温工作和频繁功率循环，封装-PCB界面的热机械应力是关键失效模式。传统全阶有限元仿真计算成本高，难以支持多工况优化。该技术可显著加速PowerTitan等大型储能系...

Hyeongon Parka · Woong Kob · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399

摘要 微网通过利用孤岛模式，在现代配电网中高效管理分布式电源，有望提高系统的可靠性与灵活性。在进入孤岛运行模式后，微网必须重新与主网同步。然而，在重同步过程中，多个微网的并网与解列可能导致功率快速上升或下降。在多个互联微网构成的系统中，孤岛模式与重同步的调度成为关键的管理因素。本文提出一种基于多微网重同步策略的电力系统最优运行模型。该策略确定每个微网的孤岛运行持续时间，并在重同步后调整与主网之间的电能交易量。为缓解微网重同步期间的灵活性不足问题，本文引入了两种重同步方法。K值轮换法为各微网分配不...

解读: 该多微网再同步调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的K值轮换法和渐进功率恢复法可直接应用于我司GFM/GFL控制策略优化,解决多微网并离网切换时的功率爬坡冲击问题。建议将该调度算法集成至iSolarCloud平台,实现多站点储能系统协调控制,提升电...

Sayan Das · Risav Dutta · Sudipta De · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399

摘要 本研究提出了一种通过整合可再生能源与储能技术来构建分布式混合能源系统的新方法，为能源转型提供了一条可持续的路径。储能技术能够提升此类系统的可靠性、效率和灵活性，实现供需平衡、电网稳定，并促进更高比例的可再生能源并网。然而，传统的能源模型通常忽视了原材料在可再生能源基础设施中的作用。本研究通过从环境影响、经济可行性以及供应风险三个维度对原材料进行评估，弥补了这一研究空白。关键材料的可获得性、成本及其可持续获取显著影响着能源技术的规模化潜力，而地缘政治和市场不确定性则带来了供应链风险。本文提出...

解读: 该研究的多维度评估方法对阳光电源储能系统选型具有重要参考价值。文中光伏-风电-钒液流电池的最优配置方案,与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的应用场景高度契合。研究强调的供应链风险评估可优化我司储能产品的原材料采购策略,而生命周期成本分析方法可直接应用于iSolarCloud平台的...

Qiangzhi Zhang · Yimo Luo · Tao Mac · Shuhao Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.400

摘要 双面光伏（bPV）组件由于自遮挡、相互遮挡以及外部遮挡，导致其正面和背面接收到的太阳辐照度分布不均，从而影响其性能与可靠性。因此，在局部遮阴条件（PSC）下建立精确的功率模型至关重要。现有的bPV组件发电模型通常基于双面因子，未能考虑被遮挡与未被遮挡太阳电池区域之间的电流失配问题，以及正背面电气性能的动态变化，这两方面因素均会导致发电量的高估。为克服上述局限性，本文提出了一种新型复合发电模型，该模型构建了双电流源子模型（DCSM）以考虑太阳电池的失配效应，并采用并联等效电路子模型（PECM...

解读: 该双面组件复合功率模型对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。传统模型在遮挡工况下误差超60%,新模型通过双电流源子模型和并联等效电路精准捕捉电池失配与动态特性,误差降至5%以内。可应用于iSolarCloud平台的发电预测算法,优化1500V系统在复杂遮挡场景下的多路MPPT策略,...

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...

Yunfeng Wanga · Haibao Mua · Shasha Heb · Shuai Wanga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345

摘要 输电线路上传感器的供电困难且维护不便。传统的供电方式采用电池，存在工作寿命短、更换成本高以及严重污染等问题，输电线路节点处的供电可持续性与可靠性面临严峻挑战。本研究基于摩擦纳米发电机原理及环境能量采集技术，设计并构建了一种低成本、轻量化的输电线路振动能量采集与自供能振动监测装置。在传感组件方面，通过结构与材料的优化设计，使传感用TENG的输出性能较原始结构提升了6.9倍；采用柔性兔毛显著提高了传感器的耐久性，实现了高灵敏度的振动检测（39 nA/Hz@位移：6 mm）。在能量采集方面，使用...

解读: 该摩擦纳米发电机技术为阳光电源智能运维体系提供创新思路。针对输电线路传感器供电难题,可应用于iSolarCloud平台的分布式光伏电站线路监测节点,替代传统电池供电方案。其微风振动能量采集特性与阳光电源储能系统ST系列的能量管理理念契合,可探索将TENG技术集成到充电桩站点环境监测模块,实现免维护自...

Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Jia Suab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345

摘要 南极科考站严重依赖柴油发电机，运行成本高昂且环境可持续性差。为解决这一问题，本文研究了一种经济调度策略，通过引入电–氢–热混合储能系统，提升能源供应可靠性并降低对柴油的依赖。首先，构建了一种温度依赖型储能模型，以适应南极极端低温环境条件。基于该模型，设计了多时间尺度混合储能系统：短期采用锂电池应对小时级功率波动，中期采用钒氧化还原液流电池平抑日级波动，长期利用氢储能缓解季节性能量不平衡；同时设计了混合热储能系统，包含短期热储能用于缓冲快速变化的热负荷，以及长期热储能以维持稳定的供热输出。在...

解读: 该多时间尺度混合储能调度技术对阳光电源极端环境微网解决方案具有重要价值。文中温度自适应储能模型可指导ST系列PCS在极寒环境的热管理优化;短中长期储能协同策略(电池-液流电池-氢储能)与PowerTitan系统架构高度契合,可提升多时间尺度能量平衡能力;零敏感聚类算法对极夜场景的处理,可增强iSol...

N.Belhaouas · H.Hafdaoui · J.M.Nunzi · S.Khatir 等9人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要 确保光伏（PV）组件的长期性能和可靠性对于降低维护成本以及支持大规模太阳能部署至关重要——特别是在阿尔及利亚等地区，太阳能在其国家能源转型战略中发挥着关键作用。在诸多关键性能指标中，温度系数（TCs）能够提供有关光伏参数如何响应温度变化的重要信息。尽管制造商通常会在产品数据手册中提供温度系数，但其作为识别和理解失效机理诊断工具的潜力仍未得到充分探索。本文对温度系数与光伏组件退化之间的关系进行了全面分析，旨在提升故障检测能力和性能评估水平。本研究选取了五种不同类型、在地中海气候条件下户外暴露...

解读: 该温度系数诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。研究揭示温度系数(TCPmax、TCVoc、TCIsc)可作为组件失效早期预警指标,可集成至iSolarCloud的预测性维护算法中,通过IV曲线实时监测与热成像数据融合,实现光学失效(脱层、变色)和...

Jiasong Liab · Peiwang Zhua · Jiaquan Zhanga · Xiangyu Xie 等9人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要：结合储热技术（TES）的聚光太阳能发电（CSP）系统可提高可再生能源的稳定性和可靠性。基于颗粒介质的CSP方案因其高温稳定性及设计灵活性而具有显著优势。流化床颗粒换热器在颗粒侧具有较高的传热系数，从而提升了整体传热性能。然而，由于流化床内颗粒运动具有随机性，理解不同位置的热力学参数对于建模传热过程——以及在热化学颗粒换热器中建模化学反应——既具挑战性又至关重要。本研究基于计算流体动力学与离散元方法耦合模型（CFD-DEM）以及基于马尔可夫链的统计模型，建立了一种流化床颗粒输运模型。空床启动...

解读: 该流化床储热技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供高温热储能方向参考。CFD-DEM耦合建模方法可应用于ST系列PCS热管理优化,提升功率器件散热效率。颗粒传热的马尔可夫链统计模型对储能系统热失控预测具有启发意义,可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护。多级流化床高传热系数特性为大...

Lei Xu · Jiale Xiao · Xiaoyu Ji · Yibo Zhang 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要 确保光伏（PV）系统长期可靠性和效率需要精确且智能化的缺陷监测策略。为解决这一问题，本研究提出了一种创新的缺陷图像生成方法——CAM-Diffuse，该方法结合二值掩码约束与基于文本-视觉的多模态特征融合技术，能够生成高保真且可控的缺陷图像，有效扩充训练数据集，并提升模型的泛化能力。此外，本研究还提出了一种轻量级实例分割网络LightSegDETR。该网络集成了DGBlock模块，通过深度可分离卷积（DWConv）与幽灵卷积（GhostConv）相结合的方式优化计算效率；在网络的颈部结构中...

解读: 该轻量化光伏缺陷诊断框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器具有重要应用价值。CAM-Diffuse多模态数据增强技术可优化我司MPPT算法的故障识别准确率,LightSegDETR网络在Jetson Nano边缘设备上实现28FPS实时检测,参数量降低50%,非常适合集成到...

Fuxiang Liab · Yunren Sui · Haosheng Lin · Zengguang Sui 等5人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398

摘要 光伏（PV）技术在全球能源转型中具有关键作用。影响其效率与可靠性的主要障碍之一是局部遮挡条件（PSC）。深入理解光伏器件的电学行为机制，对于预测和缓解这一问题至关重要。然而，现有研究尚未通过系统的实验探究和模型构建充分解决该问题。本研究致力于系统性地探讨上述问题，采用融合实验与数值模拟的多尺度研究方法。在电池层面，构建了一个测量平台，用于表征太阳能电池在不同工况下（200–1200 W/m²，20–60 °C）的电流-电压（I-V）特性。测量结果表明，辐照度始终影响电池的I-V特性，而温度...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术具有重要价值。文章揭示的反向偏置电池特性和局部遮挡下的热斑效应,可直接应用于提升多路MPPT算法精度,优化旁路二极管保护策略。研究提出的全范围I-V特性建模方法,能增强iSolarCloud平台的故障诊断能力,实现遮挡场景下的精准功率预测和预防性运...

Yi Xiea · Wensai Maa · Disheng Jiang · Wei Lib 等8人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398

准确估计电池的荷电状态（SOC）、温度分布状态（SOTD）和功率状态（SOP）对于保障现代储能系统（尤其是在电动汽车中）的安全性、效率和寿命至关重要。这些状态之间的交叉耦合动力学特性要求采用先进的建模与估计算法以提升系统性能与可靠性。在本研究中，选取电池组作为研究对象，构建了一种电-热耦合模型。其中，电气模型基于一阶等效电路模型，并扩展以考虑串并联结构关系，从而为热模型提供电气参数；热模型则建立了电池组内部产热与传热过程的详细框架，并将温度反馈至电气模型以校正其参数。随后，针对该模型设计了一种在...

解读: 该电池包多物理场在线监测算法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。电热耦合模型可集成至iSolarCloud平台,实现SOC、温度场和SOP的精准联合估算(SOC误差≤1.52%,温度误差<1.32°C),显著提升储能系统BMS管理精度。三维温度场重建技术可优化液冷...

Lahcen Hassine · Nordine Quadar · Younes Ledmaoui · Hasna Chaibi 等7人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398

摘要 智能电网代表了城市基础设施的重大演进，能够实现能源管理和服务的优化。然而，这些基础设施极易受到安全挑战的影响，可能导致其运行中断并损害系统的可靠性。这些安全挑战包括日益增长的网络威胁，以及与互联系统相关的特定漏洞，例如监控与数据采集系统（SCADA）、物联网（IoT）和能源管理系统，攻击形式涵盖勒索软件、网络钓鱼到拒绝服务（DoS）攻击等，使这些网络面临重大风险。因此，本研究采用基于科学文献系统性回顾的结构化方法，并对当前智慧城市电力系统安全防护方法进行深入分析。研究步骤包括筛选相关学术文...

解读: 该智能电网安全研究对阳光电源多条产品线具有重要价值。针对SCADA、IoT等互联系统的网络安全威胁,可直接应用于iSolarCloud平台和ST储能系统的防护升级。文中提出的AI入侵检测、区块链加密及边缘计算方案,可增强PowerTitan储能系统和充电站网络的抗DoS攻击能力。建议将传统防火墙与新...