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。

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。

为抑制含双馈风电机组的电力系统区域间低频振荡问题，提出一种基于强化学习的广域附加阻尼控制策略。通过构建包含双馈风机动态特性的多机系统模型，设计以区域间联络线功率为反馈信号的广域附加阻尼控制回路。通过强化学习中深度确定性策略梯度算法，对附加阻尼控制器构建参数离线训练机制，经训练的智能体可实现控制器参数动态整定，解决常规附加阻尼控制器参数固定化难题。仿真结果表明，相较于传统方法，在三相短路故障和同步机阶跃扰动两种场景下，该策略能够根据系统状态，在线实时更新参数，可较好地提升系统阻尼特性，有效抑制低频振荡。

国内电力市场正推进现货电能量市场和调频辅助服务市场的全面结算运行，为评估不同出清模式对于电力资源配置、新能源在市场中的消纳水平以及经济效益的影响，文中提出了包含储能的现货-调频市场顺次出清策略以及联合出清策略，通过算例仿真对上述方面进行分析。首先，构建含有多市场主体的现货调频市场交易系统，提出了市场交易的组织流程；其次，分别建立现货电能量市场出清模型和调频市场出清模型，在此基础上提出两种市场的联合出清模式，并给出结算价格形成机制；最后构建算例求解在两种出清模式下的电能量及调频容量中标结果、市场出清价格以及新能源的消纳情况。结果表明，相较于顺次出清，联合出清的统一优化模式能够更加合理地配置参与两类市场的发电资源，有效提高储能的利用率，保证新能源的高水平消纳。在经济性层面降低了系统的总购电成本，同时显著提高储能的经济效益。

为解决东北水田输电塔基础施工面临的夏天场地泥泞、施工组织困难和冬天低温养护困难等问题，设计一种预制装配式混凝土基础，通过现场试验测量了现浇基础和预制装配式基础在竖向和水平荷载联合作用下的上拔承载能力。研究表明为降低装配式基础造价，提高吊装安全性，需先设计现浇柔性基础，再将现浇柔性基础拆分成装配式基础。竖向和水平荷载作用下装配式基础的上拔承载能力为竖向181kN、水平向12.5kN和12.3kN，小于现浇式基础的竖向190kN、水平方向12.8kN和12.6kN，大于承载能力要求的竖向158.07kN、水平向10.57kN和8.78kN。相关研究成果可供预制装配式混凝土台阶基础设计施工参考，也可供数值模拟验证使用。

针对风电场监控与数据采集系统（Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA）存在数据采集参数多、耦合性强及响应时间延迟等问题，文中提出一种基于延迟时间估计的风电齿轮箱油温预警模型。该模型融合了自适应噪声的完全自适应噪声集合经验模态分解（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise, CEEMDAN）、贝叶斯优化算法（Bayesian Optimization Algorithm, BOA）以及长短时记忆网络（Long Short-Term Memory, LSTM），构建了多测点协同的风电齿轮箱温度预测与预警方法。首先基于最大互信息估计输入变量与输出之间的延迟时间，重构时序数据以提高预测精度；其次，利用改进的LSTM网络模型实现油温的在线预测，并将该预测模型扩展到风电齿轮箱内其它温度测点；最后，通过分析齿轮箱驱动端轴承温度、油液温度和非驱动端轴承温度的预测残差统计特性，构建多测点协同的动态阈值预警机制。实验结果表明，相较于传统预测模型，本方法能够更有效地实现齿轮箱运行状态的在线监测与早期预警，为风电机组齿轮箱的健康监测与安全运行提供有效支持。

针对输电线路覆冰相变预测准确性受多种气象因素耦合作用的影响，而现有模型因忽略多物理场间的交互作用，导致预测精度不足等问题，构建一种基于多物理场耦合覆冰相变预测模型。首先，通过设置多物理场耦合边界条件，模拟多种气象条件，建立输电线路覆冰相变三维几何模型；然后选择不同核函数，对支持向量机预测算法可靠性进行验证；最终，利用多物理场耦合模型进行覆冰相变预测实验，并通过实测数据与支持向量机预测数据验证其有效性。实验结果表明，该模型的平均预测准确率达98.12%，平均精度为98.54%，相较于传统方法具有显著提升。该模型为输电线路覆冰灾害预警与防护提供高精度决策支持，具有重要的工程应用价值。

针对风电机组劣化状态差异和出力不确定性对风电场整体检修计划的影响，提出一种考虑故障和出力不确定性的风电场检修计划优化方法。首先，根据风速服从的Weibull分布采用蒙特卡洛抽样生成大量风电场景，并利用Kantorovich距离进行场景削减，得到刻画风电出力不确定性的典型出力场景集合；其次，计及检修策略对风电机组故障概率的影响，采用状态枚举法生成描述风电机组故障不确定性的风电场故障场景集合；最后，以风电场检修费用、故障维修费用和因检修、故障导致的风电机组停运损失费用之和最小为目标，建立了考虑故障和出力不确定性的风电场检修计划优化模型。算例分析表明，相比于单一考虑故障不确定性或出力不确定性的检修计划，所提的综合考虑故障和出力不确定性的检修计划可分别减少风电场运维费用1.6%和5.4%。

能源系统韧性是能源转型和实现“双碳”目标的重要保障。文中以2012一2023年为研究时段，采用熵权-TOPSIS方法，从能源供给、能源消费、能源技术和能源环境四个维度建立评价模型，对吉林省能源系统韧性进行综合评价。结果表明，能源系统整体韧性呈现“先降后升”的态势，并于2023年超越初期水平。具体而言，供给韧性受传统能源匮乏制约，尚未完全恢复；消费韧性经历了平稳、下降至回升的三阶段演变；技术韧性因新能源与智能电网技术规模化应用实现大幅度提升；环境韧性则表现为波动上升后趋于动态平衡。研究认为，吉林省能源系统韧性的改善主要受益于“陆上风光三峡”等重大工程带来的能源结构优化与技术突破。吉林省需持续推动能源清洁转型与技术创新，以巩固提升能源系统综合韧性水平。

含静止无功发生器（Static Var Generator，SVG）的直驱风场系统空载线缆投入可能出现中频振荡问题，严重时将威胁到风场运行稳定。为了从并网变流器非线性角度深入剖析此问题，首先，建立考虑风电机组网侧内外环控制、SVG内外环控制及空载线路阻抗的风场系统状态空间模型，根据状态空间矩阵特征根分布，确认风机、SVG和空载线路交互作用导致中频振荡：然后，利用参与因子法结合中频振荡模态，证明系统建模不可忽略SVG电流内环；筛选表征中频振荡的典型状态变量，绘制相空间轨迹确定影响系统中频振荡的关键因素，并分析风机出力、系统强度、SVG内外环控制参数变化对中频振荡的影响规律。研究表明，含SVG的风场在空载线路投入情况下，大风天及弱电网情况下易发生中频振荡，同时SVG内外环比例系数对中频振荡影响较大，并仿真验证了理论建模和分析的正确性。

随着我国新能源装机容量不断增长，电力系统始终面临新能源的消纳与协调问题。为进一步挖掘新能源与火电耦合集成的优势与潜力，提高新能源消纳水平，文中从月度市场角度出发，提出新能源与火电集成耦合为统一整体模式，参与月度市场集中竞价。基于新能源与火电独立参与市场交易的报价方法，建立耦合系统全生命周期单位发电成本模型。在此基础上，对比研究耦合系统与单一火电机组的成本构成，并分析碳市场下基准线变化对耦合系统发电成本以及市场交易出清顺序的影响。最后，考虑企业单位发电成本、用户逆需求特性对集中市场报价的影响，建立耦合系统月度集中竞价市场高低匹配出清模型，并模拟市场交易出清。结果表明，耦合系统与火电机组共同参与月度集中市场时，具有电量竞争优势，成交电量占市场份额最大，并且耦合系统参与市场交易的平均收益率满足发电企业利润能力要求。

针对新型电力系统中发电出力波动性和负荷峰谷差率较大的问题，提出一种新型电力系统下基于用户完全理性的电价套餐设计方法，引导用户参与对系统负荷的削峰填谷。首先，提取电力用户用电负荷特征值，采用双阶段聚类方法生成典型用户曲线；其次，利用拉丁超立方采样技术生成春秋、夏、冬三个典型日下的新能源出力，结合负荷需求计算系统净负荷，运用模糊理论对三个典型日下的净负荷曲线进行峰、谷、平时段划分；然后，建立完全理性用户的需求响应模型并计算用户效用，在此基础上采用LOgit离散选择模型计算用户在完全理性情况下的电价套餐选择比例；最后，以实现售电公司和用户共赢为目标，建立新型电力系统背景下考虑电力用户趋于完全理性的电价套餐模型。算例结果表明文中所提出的电价套餐制定方法的有效性。

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。

充气热管在具有高导热能力的同时，可以根据蒸发段温度通过调整有效工作长度实现可变导功能，近十年充气热管逐步应用于矿井、锅炉、航天热控等系统中，其中钾热管启动温度和许用温度完美契合燃气-蒸气联合循环机组的工作温度，可用于透平事故工况下游设备的热防护。可变导热管的研究起步较晚，制造工艺复杂，研究成果并不足以支撑建立起完善的理论，目前大多基于锋面模型进行简化，分析中长径比充气热管时会产生较大的误差。为修正完善充气热管理论模型，制作了500Pa和1250Pa（绝对压力）钾-氩充气热管样件，并另设置一支常规钾热管作为对照组，在大气环境中开展了稳态特性实验和启动实验。实验结果表明充气热管工作部分具有良好的均温性，不可凝气体存在于充气热管未端，有效工作长度随功率增加而减小，达到一定工作长度后，与功率相关性降低，基于实验数据建立了充气热管一维数学模型，得到工作区内钾蒸气平均含量计算方法。相比于常规钾热管，充气热管有更优秀的启动能力。