相比传统同步机主导的电力系统，由并网逆变器所主导的新能源并网发电系统动态特性发生了根本性变化。近年，国内外报道了多次新能源并网发电系统振荡事件，振荡现象具有宽频域特征，动态行为具有非线性、时变性和复杂性。并网逆变器的端口阻抗无源性是保证并网发电系统稳定的充分条件，适用于复杂电网下的稳定性优化。文中针对跟网型和构网型逆变器，分别从控制器优化设计、串并联虚拟阻抗和其他无源化方法这三个方面，对两类逆变器的中高频阻抗无源化改善方法进行了总结和梳理，最后探讨了当前研究的不足与现存的挑战。

面对全球能源需求不断攀升和生态可持续性的挑战，寻找高效的能源转换方法和发展节能技术变得至关重要。相变材料因其在固液转换过程中可以吸收和释放大量的潜热，已成为能量存储、温度调控和高效热管理领域的重要创新材料。柔性复合相变材料由于其能在变形条件下保持性能，被认为在未来智能设备和系统中具有重要应用前景。文中对柔性相变材料的研究进展、合成策略和功能化发展进行了深入探讨和评估。通过分析柔性相变材料在实际生活中的应用，阐述了在实现高效热管理和适应复杂应用环境方面的潜力和可能性，为柔性相变材料的未来发展方向和进一步探索提供了系统的理论指导。

相比于以传统的RS485/CAN等总线为传输方式的电力系统，新型电力系统对信息传输方式的辐射性，高效性以及功率提出了新的要求。因此，文中首先介绍了常见的信息传输方式，然后从电力电子的本质出发，对信息功率复合调制的原理进行阐述，接下来分析了常见的数字调制方法的优缺点，最后对目前亟待解决的问题和发展前景进行了总结。信息复合调制技术应用较为广泛，与目前灵活、高效、环保的分布式能源相结合，不仅能够提高能源利用效率，降低能源消耗和排放，还能够推动新型电力系统和可再生能源的发展，为实现全球能源可持续发展作出重要贡献。

永磁同步电机具有效率高、功率因数高、转子参数可测、控制性能好等优点，受到学术界与工业界广泛关注与应用。永磁同步电机的定子与转子参数可通过参数在线辨识技术实时获取，不仅可以提高电机的控制精度，还可以对电机的健康状态进行在线监测。文中对永磁同步电机参数在线辨识技术的研究现状进行了整理以及归纳，在此基础上从模型欠秩、交叉饱和效应、逆变器非线性效应以及极限工况参数辨识等多方面对该技术所面临的关键技术挑战进行了总结分析。

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）驱动系统在多种工况运行条件下通常会受到多源扰动的影响而使其控制性能下降。线性自抗扰控制器（Linear Active Disturbance Rejection Controller, LADRC）由于参数整定简单以及不依赖于系统的数学模型在PMSM驱动系统中已经得到了广泛的应用。文中首先阐述了PMSM驱动系统中所存在的多源扰动类型，并且对部分扰动建立了数学模型；然后，分析了传统LADRC的局限性，并针对不同类型的扰动总结了近年来所提出的新型LADRC，同时给出了部分所提方法的算法表达式；最后，归纳总结了基于LADRC的PMSM驱动系统在抗扰控制中的发展趋势。

多能虚拟电厂（Multi-Energy VPP,MEVPP）能够聚合电能、热能等多种形式的分布式能源及需求侧灵活性资源。为实现MEVPP的优化调度，文中建立了包含发电单元、制热单元、储能装置以及空调负荷集群、需求响应负荷的MEVPP模型，并面向该模型提出一种基于深度强化学习（Deep Reinforcement Learning, DRL）的优化调度方法，并设计了相应的状态、动作空间与奖励函数。该方法以近端策略优化（Proximal Policy Optimization,PPO）算法为基础，能够根据预测负荷、风/光出力、室外气温等环境信息，对分布式能源和需求侧灵活性资源进行调节，并以最小化运行成本为目标得到MEVPP优化调度策略集。算例结果证明了DRL在MEVPP优化调度中的可行性与策略集的可拓展性。

多种能源联网运行逐步成为未来电力系统发展的方向，多能源联网系统的优化调度是应对规模化新能源并网消纳的重要手段。文中建立了计及火电机组深度调峰成本的风-光-水-火一抽蓄联网系统成本模型和考虑调峰主动性的风-光-水-火-抽蓄联网系统日前优化调度模型。针对多能源耦合系统结构复杂的情况，提出了分层优化调度的模型求解策略。上层模型以净负荷波动最小为优化目标，得到等效负荷曲线；下层模型根据上层模型的调度结果，以调峰运行的经济性最优和新能源弃电率最低为目标函数，计及调峰主动性，求解考虑火电机组深度调峰煤耗特性的含新能源系统的经济调度问题。仿真算例表明所建模型实现了多能源联网系统的互补运行，提升了火电机组的深度调峰能力，降低新能源弃电率和系统运行成本。

随着大规模风电、光伏接入电网，新能源消纳问题凸显。为缓解新能源消纳的困境，通过分析新能源发电功率与地区负荷的时序匹配关系，建立新能源发电功率品质划分模型，量化新能源发电功率不确定性对电网运行调控影响，进而制定能够反映新能源厂站功率不确定性规律的储能容量配置方案，以有效提升新能源消纳水平。文中提出了新能源发电功率品质划分模型，采用发电功率波动性和功率预测误差两个维度刻画新能源发电功率品质；分析新能源发电功率与电网负荷时序数据，以及预测误差数据，建立统计模型；确定与电网负荷时序匹配的发电功率曲线，建立新能源发电功率品质指标。

高比例新能源接入电网的间歇性和波动性对系统稳定性有显著影响。因此，评估和提升含高比例可再生能源（Renewable Energy Source,RES）的配电网稳定性至关重要。文中提出了一种新的系统强度评估指标一集成短路比（Integrated Short Circuit Ratio,ISCR），该指标不仅考虑了RES之间的相互作用，还考虑了储能设备（Energy Storage Device,ESD）的影响，能更准确地辨识电网薄弱环节。另外，基于ISCR提出了通过双层优化方法调配RES和ESD的位置和容量的配电网稳定性提升方法，以增强系统强度并提高RES和ESD容量。在上层，对RES的位置和容量进行优化，确保节点处的SCR值最大；在下层，对ESD的位置和容量进行优化，确保ISCR值高于临界短路比（Critical Short Circuit Ratio,CSCR），以保持系统强大。位置优化由节点处的ISCR值确定。容量优化采用线性规划方法求解。最后，案例研究验证了所提优化方法在保持系统强度的同时增加RES和ESD容量的有效性。

随着园区综合能源系统的不断发展与普及，其与上级大电网并网实现交互已成为大势所趋。文中构建了通过联络线相耦合的多园区综合能源系统接入主动配电网的双层优化调度模型。在主动配电网层面，以最小运行成本为目标，充分考虑了联络线功率、分布式电源、储能设备、柔性负荷、电动汽车等可调度资源；在园区层面，以多园区总运行成本最小为目标，考虑了相互联结的多类型园区的并网情况。利用目标级联法对双层模型进行求解。通过算例验证，文中所构建模型具有良好的经济特性与削峰填谷效果，充分证明了文中所提模型的经济性与有效性。

新型配电网分布式电源（Distributed Generation, DG）引起的低压侧电压波动是影响用户电能质量的关键因素。文中针对新型配电网的电压调节问题，在电网无功充足的条件下，提出了一种基于有载调压变压器（On-load Tap Changer, OLTC）与模块化配电变压器（Modular Distribution Transformer, MDT）的分层逐级协同调压策略。该策略首先提出电压断面质量这一概念并给出不同情况的建模方法，然后将电压波动范围分为三个区间：区间1为正常区间、区间2为轻微越限区间、区间3为严重越限区间。考虑到经济性和MDT的快响应性，策略将MDT作为主要调节方式，OLTC作为后备调节手段。最后通过仿真对比不同策略下的调节效果，验证了所提策略的合理性。

永磁同步电机运行过程中失电后，常因自身惯性或外界推动而处于高速旋转状态。若要带速重投，则需短时间内完成初始位置/转速观测。现有零电压矢量脉冲法的脉冲宽度和脉冲间隔不变，常使观测误差增大，严重时可能引起过电流。为此，研究一种自适应零电压矢量三脉冲法，可以根据零电压矢量脉冲所激励的电流矢量幅值自适应调节脉冲宽度，根据初始转速预估值自适应二次修正脉冲间隔，从而针对不同的电机参数或运行状态自动施加合理的零电压矢量脉冲。仿真结果表明，所研究的自适应零电压矢量三脉冲法脉冲宽度及脉冲间隔调节效果好，初始位置/转速观测和带速重投的可靠性高。

为促进风电消纳，减少火电机组的碳排放，解决综合能源系统（Integrated Energy System, IES）低碳经济运行问题，文中引入变掺氧富氧燃烧技术对燃气机组进行改造，并结合利用液化天然气（Liquefied Natural Gas ,LNG）冷能的液化空气储能（Liquid Air Energy Storage, LAES），提出了一种电热气冷IES低碳经济优化策略。首先，构建含变掺氧富氧燃烧燃气机组、利用LNG冷能的LAES、电转气（Power To Gas,P2G）设备、中央空调和溴化锂制冷机的E$架构，并建立各设备的数学模型；其次，引入阶梯式碳交易机制，建立了以系统运行成本最小为目标的电热气冷IES低碳经济调度模型；最后，采用MATLAB调用GUROBI求解器对多个场景进行求解，验证了文中提出的低碳经济优化调度策略可以提高系统的风电消纳、有效降低系统运行成本，实现碳减排。

对于高电力电子渗透率的未来，构网型逆变器在电力系统中的稳定运行至关重要。由于不同于传统同步机本身存在的机械转子和阻尼绕组产生的高惯性高阻尼，构网型逆变器可能由于惯性以及阻尼的不足以及耦合引入的负阻尼导致在并网后输出功率存在较为明显的同步频率谐振问题，不仅影响波形质量，严重时甚至导致暂态不稳定。针对该问题举出四种方法并结合伯德图进行分析，最后通过Matlab/Simulink进行仿真验证。

为降低C02的能耗并且提高发电效率，以超超临界二次再热-碳捕集系统为参考系统，提出了耦合太阳和ORC系统的二次再热-碳捕集优化方案。利用Ebsilon软件构建了优化系统模型，并进行了热力性能、经济性和运行性能分析。结果表明：与参考系统相比，优化系统热效率提高了4.78%，热耗降低了1005kJ/（kW·h），煤耗降低了36.50g/（kW·h）；太阳能辅助系统年运行时间占比为60%，均省煤量可达到2.0×104t。优化方案具有更好的热经济性并且减少了发电耗煤量，为C0，捕集和减排提供优化思路。

光谱分频光伏/热（PV/T）复合利用技术打破了PV电池低工作温度与其高品位热需求的冲突，实现了高效的光电效率和热效率。为了制备合适的选择性分频介质实现PV/T器件内能量合理分配，以去离子水为基液，利用贵金属Ag纳米颗粒与无机CoS0，组合实现分频液体光学特性的高效调控。此外，基于能量平衡法建立了典型PV/T原型系统的电、热输出模型，分析了分频介质光学调控前后对系统热电输出特性。结果表明，水基分频液具有高效红外吸收特性，加入Ag纳米颗粒后，分频介质在可见光波段出现了明显的吸收峰，峰值为435m。进一步加入CoS04后，可以拓展纳米流体吸收峰宽度，且在红外也具有一定的吸收强化。对比光学调控前后分频介质对PV/T系统热电性能影响可以看出，分频介质总的吸收特性增加，PV/T系统的热效率呈现增加的趋势，但其电效率有所下降。基于液体分频PV/T系统的总?效率亦随之增加，且超过28%。分频介质光学特性高效调控可实现PV/T系统的内能量的可控分配。

近年来，我国大力发展以风电为主的新能源发电，尤其是在我国风资源丰富的“三北”地区，但这些地区往往负荷需求量较小，与风电装机容量难以匹配，因此在我国“三北”地区存在大量弃风现象。为解决这一问题，文中介绍了用于提升风电消纳能力的高载能负荷调度策略。参与调度的负荷为两种高载能负荷，分别为电解铝负荷和铁合金负荷。根据两种高载能负荷的运行特性及调节特性，对其进行分类并建立数学模型，并根据两类负荷的不同特性，分别建立日前调度和日内调度的数学模型，通过算例验证了所提调度策略的有效性。

针对永磁同步电机高速运行时电流环抗扰能力差的问题，文中提出一种电压相角调节弱磁运行的谐波抑制策略。首先，通过线性化处理建立控制系统的小信号模型，进而得到系统的闭环传递函数，分析了弱磁运行的稳定性；为了克服加速过程中阻尼系数低和系统稳定性差的问题，在直轴电流调节器中引入比例微分补偿策略来实现内环反馈，以提高系统阻尼比并抑制系统谐振峰值，从而减少高速运行时的电流振荡；最后，根据等效内模控制器原理和频域分析，确定补偿器的关键参数。实验结果表明，该方法能够有效提高电流环的稳定性和控制系统的抗干扰性能，显著降低电机电流谐波含量。

在新型电力系统中，风电主动参与电网频率调节已成为必然，如何评估风电参与调频对频率动态特性的影响也成为了研究热点。围绕现有的风电调频措施，提出一种可以在额定风速前减少变桨动作次数的恒定减载桨距角的改进风电机组变桨控制，推导出该控制下风电机组参与一次调频的调差系数表达式。基于此构建了含恒定减载桨距角控制的电力系统频率响应模型。推导出频率动态特性指标的解析表达式，揭示了风速、初始桨距角等对风电机组调差系数及频率动态特性的影响机理。通过改进的EEE三机九节点系统验证了所构建频率等值模型的准确性以及所提调频方法的有效性和可行性。

随着全球能源结构的转型和环境保护意识的提升，作为一种高效、环保的能源利用方式，基于新能源的分布式发电系统正逐渐在电力系统中占据重要地位。而随着分布式发电系统渗透率的不断提高，电网的等效惯性不断降低，严重影响电力系统的频率稳定。因此，虚拟同步控制应运而生，其通过模拟传统旋转同步发电机的动态特性，能够对电网补偿惯性和等效阻尼。虽然虚拟同步机（Virtual Synchronous Generators, VSG）的小信号稳定控制已经得到广泛的研究，但其无功回路对系统的大信号暂态稳定性的影响仍需进一步研究。文中首先对构网型并网逆变器无功回路对其暂态稳定性的影响进行了理论分析，在此基础上列举了三种能够有效改善并网逆变器暂态稳定性的方法；最后，通过MATLAB/Simulink平台对其进行了仿真验证。

氢能、光伏和风能等可再生能源是实现双碳目标与碳排放双控目标的重要途径，由可再生能源剧烈的发电波动，导致失负荷与弃电双重风险问题凸显，因此对能源系统的灵活性提出了更高的要求。文中提出基于灵活性量化的综合能源系统低碳调度模型。首先，分析多能耦合灵活性资源运行特性，进行综合能源系统灵活性资源模型构建，结合系统设备二氧化碳利用与排放情况，实现系统内部二氧化碳的深度利用；其次，考虑系统源-荷波动情况，进行园区级系统能量和坡度灵活性的量化分析；最后，结合系统灵活性资源的差异化调节特性，考虑不同时间尺度下系统灵活性供需差异，进行多时间尺度的调度，以平抑可再生能源及负荷不确定性带来的灵活性需求。文中以南方某综合能源工业园区为实验背景，采用文中所提出的方法进行分析调度，实现不同时间尺度下多种能源灵活性平衡，有利于提升综合能源电-气-热系统灵活性和低碳特性。

新能源发电在全球范围内得到了越来越多的关注和发展，其中风能是最为常见和广泛应用的新能源形式。风电功率预测对于电力系统的稳定性、可靠性和经济性都具有重要的影响。文中为提高预测精度将风电场场站之间的空间依赖性纳入考虑，并解决网格预测建模困难和预测耗费大量时间和算力的问题，提出了一种基于集群简化的区域风电功率日前网格预测方法。首先，根据空间特性划分相似风电场，利用集群的汇聚效应，化简网络格数：其次，提取集群功率波动最为一致的气象特征，最大程度保留了所有风电场的空间特征；再次，处理输入输出数据形式，形成空间意义上的网格式数据，并通过卷积长短时记忆网络预测模型进行训练和预测；最后，将该方法应用于中国东北部某大规模风电集群验证其有效性。实验结果表明，文中所提出的方法相较于未经网格化简的方法RMSE和MAE分别下降了0.24%和0.05%，有效提高了风电集群日前功率预测精度。

局部放电检测是评估交联聚乙烯电力电缆（Cross Linked Polyethylene Cable, XLPE）绝缘状况的重要手段。文中研制了一套应用于中压XLPE电缆的局部放电在线监测系统，详细阐述了其工作原理、硬件组成、软件设计及实现方案。该系统通过监测XLPE电缆接地线中的局部放电信号，来综合评估XLPE电缆的绝缘状况。现场运行结果表明，该系统稳定、可靠。

能源转型环境下，电-气综合能源系统（Electric-Gas Integrated Energy System,EGIES）得到了快速发展，但复杂性的增加也使得电-气综合能源系统的安全稳定运行受到挑战。为了更好地评估其存在的运行风险，文中提出了一种使用数字孪生技术的电-气综合能源系统风险评估方法。通过使用数字孪生相关技术进行监测和仿真，可以有效地评估电-气综合能源系统的安全性风险。文中首先通过计算求得系统正常运行时系统的原始数据电压、潮流和气压等运行状态；然后，根据计算出的综合能源系统风险指标数据建立数据库，再将算得的风险指标数据值利用CNN模型进行训练，将CNN模型训练获得的数据值作为新的输入特征值在XGBoost模型中训练：最终根据两个模型结合成的CNN-XGBoost技术得到预测的安全风险评估指标。算例结果表明，所提方法能有效提高电-气系统的风险评估预测精度与效率。

规模化跨季节储热技术能够有效解决新能源供热冬夏热量不平衡的难题。文中提出了一种将储热水体分格储存控制的新型跨季节分区储热水池，运用数值模拟方法对两种不同储/释热模式下储热水池的散热效果和全年热效率进行了计算和对比分析。研究结果表明：两种储/放热模式下，该储热水池都能够保持较高的全年热效率。模式2采用“后储先放”的策略，虽然放弃了各别分区的热效率，但保证了至少一半分区都在较高的热利用率下工作，储热水池整体全年的热效率能达到88.25%。模式1的储热水池全年的热效率为87.55%，虽略差于模式2，但能保证整个供暖季热水的温度的稳定。

随着我国大力发展绿色经济和推行节能减碳，在电气化铁路系统内考虑新能源和列车制动能量相互利用被不断关注。文中提出了一种考虑光伏和能量调度装置的电气化铁路储能运行调度方法，在传统牵引变电所内融入光伏，通过储能和能量调度装置相互配合，提高列车再生制动能量的利用率，减少电网向牵引供电系统输送的电能，同时加强了源荷间的供电可控性和灵活性。数值模拟仿真表明采用文中方法优化后，牵引供电系统向电网获取的电能减少了2500kW，验证了所提方法的有效性。

针对在偏差电量考核机制下售电公司成本增加的问题，提出一种偏差电量转让下的售电公司成本控制策略。首先，采用AHP-L0gt模型从价格因素和非价格因素这两个方面分析售电公司的市场占有率；其次，构建基于协商议价模型下的售电公司购电成本模型；然后，建立考虑偏差电量转让下的售电公司之间的交易模型，揭示了协商补偿和偏差电量转让对售电公司成本的影响，以达到减小售电公司成本的效果；最后，通过算例分析验证了文中所提方法的合理性和有效性。

随着光伏接入配电网发电比例的不断增加，电压越限和波动问题越来越严重，文中提出一种配电网分区电压协调控制策略。在配电网分区方面，依据日内潮流计算得到的电压灵敏度指标信息，通过计算各节点电压受光伏有功和无功调节影响的变化量，构建适用于配电网分区的电压变化指标，以该指标满足电压变化阈值要求为判据确定各节点的区域划分：在分区电压协调控制方面，采用区内电压灵敏度控制策略，进行节点间配对并利用光伏有功无功调节能力将分区内部所有越限电压控制至正常范围，在此基础上，采用区间分布式电压协调控制策略，进行区间状态变量等效并基于交替方向乘子算法优化求解各相邻分区之间的光伏动态无功补偿量，以实现对全网电压期望波动的优化抑制。以IEEE33节点系统为例，进行算例分析验证了所提策略的有效性。

柔性直流配电技术的理论研究已经步入成熟阶段，其线路保护方法的不完备成为制约该技术发展的重要因素，尤其是以快速动作为优势的单端量保护，耐高阻能力弱、所需采样率高等问题仍待解决。为解决上述问题，文中通过分析单极对称接线系统发生金属性双极短路故障和经过渡电阻故障时限流电抗器电压特征，利用限流电抗器电压及其负变化率积聚和构造保护判据，据此提出了一种基于限流电抗器电压的柔性直流配电线路单端量保护新方法。仿真结果表明，该方法能在0.5s内可靠识别区内故障，且耐受过渡电阻（20Ω）和噪声影响，所需采样率要求低，具有工程实用意义。

园区综合能源系统（Park-level Integrated Energy System,PIES）供能设备多样，能源耦合机制复杂，是典型的复杂能源系统。为实现PE$低碳经济运行并提升风电消纳量以及解决系统因用能结构不合理导致的能源利用效率偏低问题，文中建立了电热需求响应模型优化负荷，并充分考量能量的“质”与“量”，基于热力学第一、第二定律建立了对系统碳排放约束性较强的综合能效模型，并将系统的热负荷根据能源品位进行细化区分，依据热能梯级利用理论，建立了能量耦合设备的数学模型。最后结合系统经济成本目标及系统综合能效目标建立了园区综合能源系统多目标优化调度模型，实现针对系统内各设备出力的调度。算例分析表明，文中提出的优化调度方案能够在提升系统风电消纳率及运行经济性的同时兼顾系统的低碳高效运行。

联合循环（Combined Cycle,CC）机组具有能源利用效率高、温室气体排放量低和运行方式灵活等特性，在电力系统中得到了越来越广泛的应用，积极参与到电力市场的竞价中。为了研究CC机组在日前电量市场中的竞价行为，文中提出了一种日前电量市场中CC机组竞价策略双层模型。上层模型为基于模式的CC机组竞价模型，下层模型为日前电量市场出清模型。该模型中的CC机组和独立系统运营商（Independent System Operator,ISO）通过电量市场出清得到的节点边际电价（Locational Marginal Prices,LMP）相互影响。CC机组向S0提交报价同时影响电量市场的出清结果，并根据$0进行的下层市场出清结果安排发电计划。利用Karush--Kuhn-Tucker（KKT）条件和对偶理论，将所提出的双层优化模型转化为均衡约束数学规划问题（Mathematical Program With Equilibrium Constraint,MPEC）。结果显示，文中所提出的竞价策略提高了CC机组在电量市场中的收益12.28%，降低市场的运行成本25.37%，验证了所提出模型的有效性。

在实现碳达峰与碳中和的目标过程中，为实现环境友好型、能源节约型发展，电动汽车开始登上舞台。伴随市场上电动汽车保有量快速增长，由电动汽车所引发的安全问题也开始逐渐显露。电动汽车的自燃和火灾事故屡见不鲜，无论是对于汽车生产厂商、消费者、还是充电设备的经营者都造成了严重的经济损失，甚至会造成生命危险。电动汽车的充电安全问题已然开始制约着电动汽车行业的发展。文中从恒压恒流充电方法出发，通过对电动汽车充电故障原因的分析，提出了基于高斯分布的离散点检测数据挖掘预警方法。离群点检测法的特点是可以从一组数据集中有效的判别出具有差异显著的数据。电动汽车充电过程中会产生大量数据，通过获取正常充电下的数据，得到正常充电状态的高斯分布模型，运用离群点检测法，判断电动汽车充电是否处于危险状态，并及时对充电故障进行预警。实现对电动汽车充电过程实时监测与预警，实验证明了离群点检测法对于电动汽车充电安全预警具有良好的可行性与准确性。

在复杂工况和运动状态下，交流电机系统因磁场耦合、铁心饱和等因素导致物理参数非线性时变，电机控制性能和系统鲁棒性弱化。针对上述问题，无模型预测控制策略利用交流电机变量之间的内在关系，构建数据驱动模型，从而摆脱对物理参数的依赖，并消除参数失配的影响。文中结合永磁同步电机驱动系统，提出一种仿射超局部模型，并设计无模型预测电流控制策略。该方法采用最小二乘算法对仿射算子进行在线估计，并设计状态补偿机制，通过ε-近似思想选取状态补偿增益，以实时反映系统运动特性。方法稳定性通过系统零极点分析进行验证，并通过实验验证对其有效性以及在模型适配性、电流质量和系统鲁棒性等优势进行验证。

提出一种改进自适应噪声完备集合经验模态分解与粒子群优化长短时记忆神经网络模型的短期风速预测方法。采用ICEEMDAN算法对日风速数据进行分解并计算相应边际谱，以谱相关性为依据对历史数据进行筛选：运用PSO算法优化LSTM神经网络参数，对输入数据进行ICEEMDAN分解，将所获得的多个模态分量分别用PS0-LSTM进行预测，并通过将各分量预测值叠加的方法得到风速预测结果。使用所提方法对国内某风电场风速进行预测，通过比较分析验证所提方法的有效性。

在面对不断增多的利益相关方和区域综合能源系统的物理耦合的背景下，提出了一种创新的调度策略，该策略考虑到多方的需求响应，并采用了多主体博弈的方式进行优化。首先，深入研究了各微网中不同负荷的实际特性和用户的响应行为，并建立了相应的多负荷综合需求响应模型；然后，将系统运营商作为上层领导者，微网负荷聚合商、集中式储能电站和风电场作为下层跟随者，构建了一个多主体主从博弈模型。在上层模型中，其目标是使系统运营商的售能收益最大化，通过优化来确定各微网的售能单价和补偿价格；而在下层模型中，致力于最小化各方的综合成本，通过优化来确定风电场的供能情况、各微网内多设备之间的能源出力情况以及储能电站的充放能策略。为了解决这个复杂的问题，最终采用了粒子群算法来求解上层主体模型，并使用Cplex求解器来求解下层从体模型，这两层模型相互影响，最终得到了博弈后的均衡策略。

为进一步分析电网电力电子化特征日益明显所带来的影响，电网运行状态监视向间谐波和高次谐波方向延伸，对同步宽频测量提出了更高要求。同步宽频测量广泛采用的加窗插值频谱分析方法存在频谱泄露，当基波频率发生偏移或信号中存在邻近信号时会导致较大误差。针对此问题，文中提出采用基于Blackman窗全相位FFT双谱线校正的改进宽频相量测量方法，结合全相位FFT和Blackman余弦窗对宽频信号进行频谱分析，并利用双峰谱线进行参数校正。文中方法可以有效提升频谱泄露的抑制效果，降低邻近频谱干扰，提升基波频偏或邻近频谱的复杂运行工况宽频信号参数测量精度。

热离子转换器和热光伏转换器是两种主要的固态热电转换器，它们可以在极端温度下工作，具有潜在的高效率，并且兼容超高温热能存储。两者都依赖高度非等温间隙基本能量载流子的转移，热离子转换器中为电子，热光伏转换器中为光子。由于受到斯特藩玻尔兹曼定律、空间电荷效应等的限制，两种转换器的性能无法进一步提升。当发射极与吸收极之间的距离与热辐射特征波长相当或更小时，由于倏逝波产生的光子隧穿效应以及空间电荷效应的消除，两种转换器的性能出现显著增强。因此，在余热回收和可再生能源利用等领域具有重要意义。文中综述了国内外学者在两种固态热电转换器及其混合系统方面的研究进展，总结并分析了未来可能的发展方向和主要挑战。

通过直流断路器切除故障是柔性直流电网中最具前景的故障隔离方法。目前，主断支路串联大量全控型电力电子器件的传统混合式直流断路器存在成本高、技术难度大等问题。文中提出一种基于晶闸管的电容换相式混合直流断路器（Thyristor Based Capacitor Commutation Hybrid DC Circuit Breaker,TCC-HDCCB）拓扑。该断路器通过晶闸管和电容配合完成双向故障换流、断流和自适应重合闸功能且利用直流系统本身对换相电容进行预充电，大大降低了造价和控制难度。文中首先介绍了TCC-HDCCB的拓扑结构、工作原理；然后给出了关键器件参数选取方法；最后在PSCAD/EMTDC4.5软件平台中搭建TCC-HDCCB仿真模型，在单端和四端柔性直流电网中进行仿真验证，并从性能以及经济性与有关方案进行对比分析，验证方案的可行性。

短期电力负荷数据具有复杂性和不确定性等特征，这些特征往往会对数据的预测结果产生不可控制的影响。使用传统的聚类方法对短期电力负荷数据进行聚类分析时，预测结果会因电力负荷的不确定性等特点产生偏差。此外，考虑到全局回归预测方法在建模阶段无法对不同部分的数据采用不同的建模方式，限制了对于不同分布区域或不同特征子集的自适应性能力的问题。文中采用K近邻和加权相似性的密度峰值聚类算法对短期电力负荷数据进行特征分类，并提出一种利用K近邻的局部加权线性回归模型对短期电力负荷进行预测。该模型的优点在于避免了欧氏距离对簇类中心选取的影响，降低了全局数据对局部数据的负面影响，避免了簇类划分的集中效应，提高了模型的泛化能力。通过与模糊C均值聚类和传统的全局回归预测方法对比，本文提出的模型对于真实电力数据的预测效果更加优越。

变电站继电保护二次屏柜接线端子存在因人为操作失误或检测设备故障导致的交直流侵入情况，针对该情况特有的数据样本数量少、质量差的问题，文中提出基于生成对抗网络和主成分分析的侵入信号检测方法。采用高斯核平滑对接线端子电压、电流、频率等数据进行预处理，滤除干扰，再将清洗后的数据经过生成对抗网络进行扩增，以对交直流侵入信号进行主成分分析和故障检测识别。所提出方法识别准确率达到95%，实现了对二次屏柜接线端子小样本故障数据的精确检测。