安全、高效、低碳是现代能源系统转型的主要要求，能源技术发展为分布式能源与新能源的耦合带来的新机遇。鉴于分布式能源在能源系统转型中的特殊地位，研究多能互补系统的定位与形态演变，为我国能源转型提供借鉴。首先，文章阐述了多能互补系统在我国能源变革中的地位，指出了适应能源系统形态演变规律的多能互补发展的关键技术。其次，多能互补的新能源发电和储能的协调规划和调度技术，信息技术与能量转换装置的集成设计和协调配置将促进多能互补系统的构建，同时并构建了多能互补系统评价指标体系。再次，论述了各个国家多能互系统构建项目的进展，并介绍了我国开展的示范项目进展。最后，对我国多能互补系统的重点攻关技术方向进行了总结。
外界扰动将引起并网双馈感应发电机（doubly-fed induction generator，DFIG）型风电系统产生弱/负阻尼轴系振荡，还可能引发风电并网系统低频振荡，不利于风电系统自身及其所并电网的动态稳定运行。从提高并网DFIG风电系统轴系振荡阻尼的角度出发，基于DFIG电磁转矩对轴系振荡的作用机理，结合系统中转矩和有功功率的产生、传递特性，设计2种置于系统转子侧变换器（rotor side converter，RSC）功率控制环节的轴系振荡抑制控制策略，并利用DIgSILENT/PowerFactory仿真平台建模，进而对各控制策略的有效性进行了仿真验证。结果表明，所提出的2种控制策略分别在最大风能跟踪（maximum power point tracking，MPPT） 控制模式和恒功率控制模式下，显著改善轴系振荡阻尼，提升轴系动态特性。
分布式发电（distributed generation，DG）的接入改变了传统配网的供电模式，对配网电压质量、继电保护、短路容量、潮流流向都会产生较大影响。为研究DG的接入对配网影响及在各运行条件约束下配网所能接纳最大DG容量，以典型10 kV配网为例，分析其对配网电压质量影响的前提下，以DG极限接入容量为优化目标，综合考虑电压偏差、电压波动、短路电流、线路载流量、潮流方程约束及分布式出力约束，采用粒子群优化算法求解得到配网在多节点同时接入DG情况下的最大接入容量，仿真及优化结果表明了所提模型与算法的有效性。
针对三相三电平脉宽调制（pulse-width modulation，PWM）整流器的中点平衡问题，提出一种改进的下垂控制策略。首先，基于空间矢量控制，分析三相三电平PWM整流器的主电路拓扑结构，并建立数学模型；其次，对反馈电压电流进行dq解耦，并引入一个下垂系数对反馈电压进行修正，从而提高输出电压的跟踪性能，并实现快速单位功率因数控制及快速瞬间响应。最后，通过Matlab/Simulink仿真分析，验证了该控制策略具有较好的动态性能及静态性能。
分布式电源作为一种形式广泛、储量丰富、清洁高效的能源，能够很好地解决现有的能源短缺、环境破坏、资源配置等多种问题，且具有良好的经济性，已成为未来电力系统建设和能源系统发展所必须要全面考虑的重要部分；但是在分布式电源并网运行巨大优势的背后，还存在着许多诸如负荷预测、潮流变化、电能质量、功率波动等挑战和问题。提出一种配电网对于接入分布式电源的协调控制技术，将配电网的运行成本作为目标函数，在对负荷预测和分布式电源出力预测的基础上，以及最优潮流及其相关的约束条件下，采用序列二次规划法、内点法及遗传算法3种优化方法进行仿真，得到目标函数的最优值和相应的分布式电源的出力情况；通过对3种不同算法的比较发现，序列二次规划法能够更加有效地完成目标函数的寻优，可快速收敛，其有效支持了配电网对于分布式电源的协调控制技术。
结构脆弱性反映的是系统故障时网络拓扑结构能够保持完整并且继续保持正常运行的能力。近年来大量新能源电源并网运行，而新能源电源出力波动特性会导致电网结构脆弱性发生变化，因此评估新能源出力对结构脆弱性的影响十分必要。首先通过求取各个线路结构脆弱性指标的平均值来计算电网整体结构脆弱性指标；然后基于蒙特卡洛法分析新能源电源出力波动时电网整体结构脆弱性指标的均值与方差，来指导如何选择电源进行功率平衡调节；最后以IEEE-39节点系统接入新能源电源为例，对该方法的有效性和可行性进行验证，证明其对含新能源电源电网的安全稳定运行、事故预防都具有很好的指导意义。
针对电压稳定评估指标从有功功率或无功功率单方面去评价而产生的结果差异问题，提出了一种用于分析大规模风电场、光伏电站接入电网后系统静态电压稳定性的综合评价指标。通过功率-电压曲线计算节点电压的有功灵敏度指标IP，来研究风电场、光伏电站联合接入电网后的风光电源有功出力变化对系统电压稳定性的影响；通过计算含大规模风光电源的系统节点电压-无功灵敏度指标IQ，来进行系统电压稳定性的评估；在这基础上，根据理想点法将这2种指标进行综合得到系统的综合评价指标I.利用评价指标IP、IQ、I对山西省实际电网的静态电压稳定性进行分析，判断出山西电网中电压相对薄弱节点和区域，并对这3个指标下的电网电压薄弱区域进行对比分析，验证了综合评价指标的全面性。
在我国能源转型、应对气候变化和控制碳排放，而煤炭现在仍然是我国的主体能源的大形势下，煤电面临的巨大挑战之一，是如何较大幅度地降低CO2排放。在提高煤电效率的基础上，大型燃煤电厂采用煤电＋生物质耦合发电技术，是当前最可行的降低碳排放的措施。介绍了我国生物质资源、生物质发电和燃煤耦合生物质发电技术现状及前景、技术特点和经验、在大容量燃煤火电厂实现混烧生物质的技术途径、以及燃煤耦合生物质发电的国际经验，在此基础上，提出对我国如何发展燃煤耦合生物质发电的建议。
积灰会影响到光伏组件对太阳辐照量的接收，从而造成输出功率下降。针对大理地区的气候特点，通过模拟与实测相结合的方法，对该地区积灰及雨水冲刷对组件发电性能的影响进行了研究。研究结果表明少雨的1—5月份，各月积灰造成的组件输出功率的衰减为11.4%～13.3%，组件积灰较长时间后输出功率下降明显，积灰90日后，输出功率下降21.6%。雨水冲刷研究结果表明，经历6—10月份的雨水冲刷后，测试积灰组件相对发电效率由78.1%上升至90.0%，雨水对清洁光伏组件表面灰尘效果明显。
随着风力发电机组装机规模不断扩大，风电企业对生产运营及设备管控提出了更高的要求。为更客观地评价风电企业运营管控状况，各大运行商相继建立了风电生产运营监控中心，以实现对下辖风电企业进行精细化管理。传统风电生产运营监控系统以实时数据库作为底层数据存储，以单台硬件作为系统后台计算资源；但是，伴随着计算指标，尤其数据存储的增加，传统的数据存储架构已满足不了当前系统建设的需要。提出基于大数据的风电生产运营监控系统设计架构，并在此基础上实现风电生产运营监控、经营管控指标计算等功能。国内某大型风电运营商已应用该系统，实现了每年600 TB的秒级风机数据存储，形成了适合风电企业发展需要并具有扩展能力的数据中心。
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