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。

 在“双碳”的目标背景下,为更高效地降低碳排放量,提高新能源消纳率,提出一种考虑阶梯型绿证-碳交易交互机制与柔性电热负荷的综合能源系统源荷协同日前优化调度策略。 首先,建立阶梯式绿证与阶梯式碳交易交互模型,通过绿证背后的碳减排量联动绿证交易与碳交易;然后在负荷侧加入柔性电热负荷,分别考虑可削减负荷和可转移负荷,同时利用热力系统的热惯性,考虑用户舒适度构建柔性热负荷模型;最后建立源荷协同调度模型,通过柔性负荷对负荷侧进行灵活调整,从而影响源侧的发电安排与绿证-碳交易机制的价值。 采用四种场景对其有效性进行验证,通过算例分析验证了采用柔性电热负荷能够降低源侧绿证与碳交易成本,这种源荷协同有效提高新能源消纳率,充分证明了该模型的有效性。 

电力系统遭受功率扰动后,频率响应呈现明显的时空分布特征,不同地区的频率响应非同步现状,决定了互联电力系统的调频能力仍有提升空间。 由于电力系统多阶段协调运行方能实现最优,文中以安全经济协调为目标,基于面向电力系统频率稳定的三道防线,提出多阶段协调的主动频率响应控制策略。 在预防控制阶段,通过预购调频容量进行调节能力储备;在紧急控制阶段,通过前馈主动控制利用频率响应时空分布特性提升系统调频能力;在校正控制阶段,通过惩罚项设置避免影响系统安全、触发低频减载。 算例分析与仿真验证均表明,文中所提的基于三道防线协调的交直流混联电网主动频率响应控制策略,在安全性方面优于被动频率响应模式,在经济性方面优于单阶段运行控制,总体控制效果提升明显。 

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。

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。

电碳排放因子虽然能够反映 24 小时各时段碳势的高低,激发柔性电负荷用能时段的转移,起到削峰填谷、消纳弃电的效果,但对电热可替代负荷双向转化的灵活性激发不足,基于此文中提出考虑电-热碳排放因子引导的社区综合能源系统经济低碳调度策略。 首先,进行社区综合能源系统经济调度,确定各时段供能设备的类型及出力,据此计算电、热碳排放因子日峰谷趋势;然后,根据各自碳排放因子趋势的高低进行同质负荷时序优化,根据电-热碳排放因子间的差异进行异质负荷用能类型优化;最后算例验证所提策略可进一步挖掘利用电热可替代负荷的灵活性,可提升经济效益,并在促进弃电消纳、减少碳排、缓解变压器重过载等方面具一定优势。 

随着光伏高比例接入配电网,光伏出力的随机性和波动性使得电网潮流复杂多变,光伏在恒功率因数控制下的有功出力随机变化也会导致无功出力随机变化,目前基于线路无功潮流的无功/ 电压分区结果会因为线路无功潮流频繁变化,导致分区结果不断变化,部分节点频繁切换隶属分区,引起鲁棒性问题。 文中提出一种基于概率统计距离构建新电气距离的稳定无功/ 电压分区方法。 首先,通过高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)刻画光伏有功出力的随机特征,根据功率因数得到光伏无功出力特征;接着利用蒙特卡洛模拟法(Monte Carlo Simulation,MCS)进行概率潮流计算,得到配电网节点电压的随机分布;随后,根据得到的节点电压分布应用推土机距离(Earth Mover's Distance,EMD)定义节点间统计距离,再结合节点电压灵敏度,定义一种新的电气距离;最后,采用近邻传播(Affinity Propagation,AP)聚类算法和动态无功储备约束得到分区结果。 基于 IEEE 33 节点系统的仿真结果表明,文中提出的分区方法在光伏高比例接入场景下具有较好的稳定性,能有效应对潮流频繁变化带来的挑战。 

“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。

漂浮核动力平台在波浪作用下经常处于运动状态，内部气液两相流动特性受运动的影响发生变化。垂荡水平管气液两相流含气率的准确预测对漂浮核动力平台的安全稳定运行有重要意义。实验测量垂荡下的不同管径、振动频率和振幅下的水平管气液两相流含气率，采用BP神经网络（Back Propagation Neural Network,BP）对含气率进行预测，并采用基于混沌映射和自适应权重的鲸鱼优化算法（Chaotic Mapping and Adoptive Weight--Whale Optimization Algorithm-Back Propagation Neural Network,GAP-WOD-BP）对其进行优化。结果表明，BP神经网络对垂荡下水平管气液两相流含气率的预测效果较好，优化算法可以进一步提高其预测准确率和稳定性，精准度提高到91%。同时将预测结果与现有关联式对比，发现BP神经网络预测误差更小，对垂荡下预测的适用性更好，为该条件下含气率的预测提供有效方法。

构建区域综合能源系统(Regional Integrated Energy System,RIES)是应对高比例可再生能源联网的有效途径。 但 RIES 调度方案的有效性易受到源荷不确定性与不同能源转换设备的变工况特性的影响。 所以文中提出一种随机优化运行方法。 首先,创建动态能源集线器(Dynamic Energy Hub,DEH)模型,建立各设备模型及目标函数,提出考虑设备变工况特性的 RIES 优化调度方法;其次,通过 K-means 聚类的方法表征源荷不确定性,并获得典型系统运行场景;最后,结合 DEH 模型,确定最优调度方案及各能源转换设备的容量配置结果。 优化结果表明,所提方法可以对区域综合能源系统多类能源进行合理调度,提升系统运行经济性和可再生能源消纳能力,减少碳排放。 

针对PEMFC作为低碳应急发电单元的动态响应特征及构网能力分析缺乏问题，文中进行构网型质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）应急发电单元建模与仿真分析。建立带有热管理系统的PEMFC静态与动态响应模型，提出级联构网型变流器构网控制策略。基于MATLAB/SIMULINK搭建容量为150kW的构网型PEMFC发电单元仿真模型，通过孤岛模式、系统负荷变化场景，验证构网型PEMFC应急电源能为系统提供阻尼和惯性的特性，改善系统稳定性，具有能够适应各种复杂场景的需求的特点。

针对山东地区极端天气下的电-气-热异构能流系统运行特性,制定有效的风险协同抵御策略。利用能流耦合装置实现异构能流交互,挖掘可控工业负荷与移动式储能单元等灵活性资源;计及供需关系提出风险抵御策略,构建失衡程度评价指标并划分风险场景类型,制定风险抵御方案,并利用风险场景碳流刻画形成辅助决策体系;以经济运行成本、灵活调控能力、安全稳定性及风险碳排为综合效益搭建协同抵御运行模型。以山东省某区域系统为仿真对象,分析不同供需失衡程度系统协同抵御的综合效益,并通过碳流描述系统协同抵御的低碳效果。 结果表明,利用能流耦合装置和灵活性资源可有效提升系统抗风险干扰能力,通过风险抵御方案有利于改善系统供需失衡程度,验证基于风险抵御策略的协同抵御运行模型合理可行性。 

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。

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。

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。

为了更合理地评价复杂多样的电价套餐，促进电价套餐适应我国电力市场的发展，在考虑电力市场多方需求的背景下，提出一种基于直觉模糊层次分析法（Intuitionistic Fuzzy Analytic Hierarchy Process, IFAHP）、指标相关法（Criteria Importance Though Intercrieria Correlation,CRITIC）和改进逼近理想解排序法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS）的电价套餐评价方法。首先，从市场角度确定套餐评价指标；然后，分别采用IFAHP赋权法和CRITIC客观赋权法给各项指标赋予主观权重和客观权重，并利用纳什均衡确定各项指标的综合权重；最后，基于灰色关联度分析（Grey Relational Analysis,GRA）改进TOPSIS，使用GRA-欧氏距离测度对套餐做出评价。算例结果表明，该方法能够准确、科学地完成电价套餐评价。

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。

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。

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。