电动汽车作为环境友好型交通工具，在获得规模化发展的同时，大量充电负荷的接入对交通路网和配电网造成巨大的冲击。由于充电基础设施不足以及车主的无序充电，在充电高峰期车主可能还会面临长时间的排队等待问题。因此，文中提出一种考虑多源信息交互的电动汽车预约充电引导策略。首先，对用户出行特性、动态交通路网、充电站和配电网进行模型搭建；其次，提出考虑跨时段路阻更新的全局最优路径规划算法；然后，以区域内充电站最大可接受负荷为基础，根据各充电站的实时负载率，建立动态服务费分级调整模型；最后，结合车主充电出行需求和充电站可用充电资源，建立以充电费用、出行总时间、剩余电量慢充成本最低为目标的预约充电引导策略，为车主规划最优充电出行方案。仿真结果表明：所提预约充电引导策略能有效提高车主充电满意度，降低充电站间负荷方差，平抑配电网负荷波动，维持配电网安全稳定运行。

针对电动汽车充电负荷在时间和空间分布上的模拟难题，文中提出一种基于地理信息与多级出行链的电动汽车充电负荷模拟方法。通过建立区域路网模型并划分功能区块，将车辆移动轨迹与道路信息相结合，构建“出行起点-多目的地驻留-返程路径”的完整出行链模型。利用路径规划算法模拟用户日常出行模式，构建充电需求时空模拟模型。结果表明，该方法能有效模拟不同区域类型和城市功能区的充电负荷变化趋势，准确识别居民区、工作区等场景的用电特征，与传统单次出行链模型相比，文中构建的多出行链模型能更精准地模拟电动汽车充电负荷的时空分布特征。

针对强沙尘暴造成高比例新能源电网大规模故障，以及新能源机组出力大幅下降后如何快速恢复问题，文中提出一种面向输电网韧性提升的线路故障抢修与新能源机组清洁的协同优化方法。首先，构建含光热电站与储能系统的高比例新能源电网模型，可有效表征负荷变化后光热电站与储能输出功率动态变化；然后，量化表征强沙尘暴天气对新能源出力及输电线路故障的影响程度，进一步考虑系统网架强度及源荷不平衡等因素，提出以系统负荷恢复量最大为目标函数的灾后输电线路维修与机组清洁顺序模型；最后，通过改进的IEEE30节点系统对所提方法的有效性进行验证，发现所提韧性提升策略能够加快系统恢复速度、减小系统负荷损失，实现高比例新能源电网韧性提升。

“双碳”战略目标推动下，可再生能源在电网中的渗透比例持续提升，电力系统的调节能力面临前所未有的压力。现有电力系统灵活性评估与规划方法大多侧重供需平衡，对线路传输能力在灵活性保障中的作用关注不足。针对这一问题，文中提出一种计及资源与线路双重灵活性裕量的储-输联合规划方法。首先，从系统运行机理出发，分析输电网络能力对灵活性需求满足程度的影响，并将节点层面的灵活性需求分配映射至线路，构建资源灵活性裕量与线路灵活性裕量两类量化指标，实现多维度灵活性评估；其次，建立计及资源-线路双重灵活性裕量的储-输联合规划模型，将储能配置与输电扩建作为协同决策变量，以兼顾系统灵活性提升与经济性优化；最后，以改进的IEEE RTS-24节点系统为算例进行仿真验证，结果表明该方法能够兼顾系统总成本的同时提升灵活性裕度水平，有效缓解可再生能源波动带来的运行压力，并提高新能源的消纳能力。

高比例可再生能源（High Proportion Renewable Energy, HPRE）电力系统中，火电机组被大量替代，系统日调节能力供需矛盾日益凸显，按需配置多时间尺度的调节资源可有效缓解上述矛盾。然而，大规模风电、光伏接入带来的强不确定性和波动性使得系统日调节能力需求难以评估。为此，文中面向HPRE电力系统提出一种日调节能力需求多时间尺度评估方法。首先，基于“可调”匹配“不可调”的日内电力电量平衡视角，通过高斯混合模型（Gaussian Mixture Model, GMM）和K-means聚类，提出刻画日不可调节功率不确定性的场景集生成方法；其次，针对日不可调节功率的小时级波动特性，建立“逐级细化”的日调节能力需求多时间尺度评估体系；然后，以调节功率和调节电量为指标量化需求强度，构建基于哈尔小波系数的日调节能力需求多时间尺度解耦评估模型；最后，算例结果表明，文中方法可为多时间尺度调节资源的规划配置提供一定参考。

随着电动汽车保有量的增加，庞大的充电需求给电网带来了影响，同时为电网调度带来了困难。因此，如何预测电动汽车的充电负荷逐渐成为研究热点。针对电动汽车充电负荷的随机性，以及确定性预测存在精度的问题，提出一种基于FMD-LSTM-Bootstrap的区间预测方法。基于采集得到的真实电动汽车历史充电负荷数据，通过对历史数据集进行预处理消除因设备因素产生的错误数据；将处理后的数据按照一定比例划分为训练集和测试集，通过训练集的调校之后，利用测试集验证MD-LSTM-Bootstrap的预测效果，并结合平均带宽和区间覆盖率验证预测区间的性能；通过仿真验证所提算法的优越性。

风、光资源丰富地区通常多种新能源（风、光）联合发电，深入研究风-光联合出力波动特性对电网安全运行具有重要意义。文中基于山西北部地区大型风光基地实测数据，利用db6离散小波变换开展风光联合发电功率的时频特性实证分析。首先，利用小波变换对不同发电集群的输出功率进行分解，同时计算各频段波动率、极值差和波动置信区间指标；然后，利用综合权重系数法分析各频段的综合波动特性指标对电网的影响；最后，基于山西北部地区不同风光场站出力时频特性分析结果，对比风光联合发电集群与单一风电/光伏集群的各频段综合波动特性指标，得到风光联合发电集群的最优容量配比。算例结果表明，相比于单一风电/光伏发电集群，风光联合发电集群的整体波动性更小，更有利于电网安全运行，且风光装机容量存在最优配比。

针对含电、氢能交互多微网综合能源系统中需求侧负荷波动大、碳排放基数高与多主体利益冲突的问题，提出零碳目标下考虑自弹性系数与调峰波动激励的多能交互多微网综合能源系统优化。首先，分析各交互主体的效益目标与决策变量，构建以多微网的能源系统运营商为领导者的上层合作博弈框架，下层以用户聚合商与共享储能运营商为跟随者的主多从博弈模型；其次，考虑需求侧负荷的离散系数、与区域配电网的皮尔逊相关系数以及负荷自弹性系数，构建激励型与价格型综合需求响应模型；最后采用遗传算法完成求解，进行仿真分析。四种方案算例对比表明所提策略在零碳排放的约束下，不仅兼顾多主体效益，而且通过系统离散系数与皮尔逊相关系数的降低验证需求侧负荷波动大与电网削峰填谷的能力得到改善。

针对目前新能源出力与基础负荷不匹配的问题，提出多层级精细化动态调峰补偿机制。在聚合商和电网交易中心之间，根据调峰缺额制定调峰补偿价格的额外动态激励机制，引导聚合商整合可调度资源为电网提供调峰辅助服务；在聚合商与电动汽车用户之间，提出响应补偿分摊策略，从可调度容量和接入时段负荷转移需求两个维度定义分摊系数概念对用户群体开展调度潜力挖掘。充放电调度方案层面，采用调整后的灰狼优化算法以电动汽车聚合商最大收益和系统负荷波动最小化为目标对控制模型展开协同优化求解，结合用户调度响应模型证明所提策略能够根据电网需求针对性挖掘电动汽车（Electric Vehicle, EV）调度潜力，更加灵活地管理车辆充放电，降低EV用户充电成本，提高聚合商收益，减少净负荷波动，提高新能源消纳率。

随着高比例新能源的接入，系统惯量降低，响应速度加快，导致系统稳定性边界判断不准确，切机调控效果不佳等问题，传统的切机调控策略已经无法满足目前电力系统的要求。因此，为保证电力系统在最优切机调控后能够快速恢复到稳定运行状态，提出一种基于边界能量的电力系统暂态稳定切机调控策略。首先，定义单机能量函数确定系统的边界能量，通过对系统边界能量的计算和分析，并依据单机稳定度指标判断系统是否处于稳定运行状态；其次，根据发电机灵敏度指标，建立单机稳定度指标与机组有功功率的关系，通过计算灵敏度指标，筛选需要优先调节的发电机组，利用优化模型计算得到系统恢复稳定所需的最小切机量，并根据判断结果采取相应的切机操作；最后，在实际电网中验证该方法可以有效调控机组切机量，使系统恢复稳定运行的目的。

高频变压器（High-Frequency Transformer，HFT）是电力电子变压器及双有源桥DC-DC变换器的核心元件，其温度场与应力场分布特性对系统可靠性与环境友好性至关重要。文中针对一台5kHz/10kVA高频变压器，利用有限元仿真软件，开展电磁-流体-热-结构-噪声全链路多物理场耦合仿真分析，获得了非正弦激励下高频变压器电磁、温度、应力等多物理场分布规律。研究结果显示：高频变压器的铁芯损耗为52.7W，高、低压绕组损耗分别为13.23、3.01W；正弦激励下最大磁通密度为0.746T，方波激励下为0.923T；热点温度为115℃位于铁芯芯柱约三分之二处，最低温度位于高压绕组下部，为92.3℃；强迫风冷在风速低于4m/s时冷却效果显著，超过后降温趋缓；风速4m/s时，正弦与方波激励下的铁芯应力幅值分别为2.81×106、3.65×106N/m2，最大声压级分别为78.1、94.9dB。进一步考虑热应力影响后，自然风冷方波激励下铁芯应力升至3.92×106N/m2，振动加速度增至64.3m/s2，最大声压级达97.3dB，相较于强迫风冷条件分别增加7.4%、6.8%和2.4dB。方波激励因谐波丰富，导致的形变、应力及噪声均显著高于正弦激励，而热应力作为次要因素进一步加剧振动噪声水平。通过多物理场仿真，揭示波形激励与热应力对变压器综合性能的影响机理，为高频变压器多目标优化提供理论依据。

为应对风电接入带来的不确定性，文中提出一种超级电容与锂电池协同平抑的混合储能优化配置策略，以提升风电波动的平抑效果并计及动态平抑阈值区影响。首先，基于典型日风功率数据，应用集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）将风功率信号分解为直接并网分量和储能平抑分量；其次，采用二次EEMD将储能功率分解为超级电容平抑的高频分量和锂电池平抑的低频分量；然后，针对频繁充放电对储能寿命的影响，提出计及动态平抑阈值区的控制策略，旨在延长设备寿命。通过构建三种计及动态平抑阈值区的容量优化配置模型，在不同场景下求解得出储能系统的综合成本及荷电状态，结合雨流计数法评估充放电深度，计算等效循环寿命，并通过对比充放电次数和储能寿命，验证该策略的有效性。

为解决特高压直流输电工程中接地极在复杂地形条件下存在的埋深难以确定、电流分布不均等问题，以哈密—重庆±800kV输电工程受端换流站为例，研究国内首个树枝形结构的特高压接地极性能优化措施，并基于CDEGS建立电气性能仿真模型，系统分析接地体埋深、浅表电阻率及分段数对接地特性的影响。研究表明，增加接地极埋深和降低浅表土壤电阻率可有效限制地面跨步电压，并仿真确定兼顾均流性能与经济性的最佳分段数。现场试验表明干燥条件相比地表湿润期最大跨步电压增加值超40%，说明干燥地表条件应为接地体埋深设计裕度的重点参考。11个接地极分支间的分流差异仅为1.8%，证明接地极设计方案中的核心参数分段数设置的合理性。研究成果可为复杂地形下特高压直流接地极的设计与优化提供理论依据和工程参考。

针对输电线路绝缘子图像存在背景复杂、缺陷区域小、易受复杂天气影响，以及由此导致的图像清晰度低、细节缺失等问题，设计一种改进型单阶段多框检测神经网络（Single Shot MultiBox Detector,SSD），用于实现输电线路绝缘子缺陷的高效检测。SSD通过在不同层级的特征图上进行检测，能够捕捉到多尺度的目标，更适合检测小目标和细微缺陷。采用改进生成对抗网络增强雨雪雾及夜间图像质量，以Mobilenetv3替换VGGl6实现模型轻量化，提升检测速度，在特征层引入坐标注意力与感受野模块（Coordinate Attention and Receptive Field Block,CARFB）与压缩-激励模块（Squeeze-and-Excitation,SE），增强对裂纹、污垢等小缺陷的识别能力。实验结果表明，该方法检测精度达93.4%，平均精度均值（mean Average Precision,mAP）达95.1%，可在保证较高mAP和召回率条件下实现对绝缘子缺陷的高效率检测。