随着港口智能化的快速发展，船舶岸电系统作为电能替代的重要技术手段，将成为今后一段时期内绿色港口建设不可或缺的重要组成部分。通过船舶岸电业务需求分析，提炼出岸电系统功能需求和非功能需求；基于船舶岸电能源互联和信息交互的需要，提出满足船舶岸电系统的逻辑架构和物理架构，并对船舶岸电系统的关键技术及设备进行讨论，提出下一步的研究方向。
人类对化石能源枯竭和环境恶化的担忧导致对清洁、可再生能源的需求增大。光伏、风力发电作为低碳清洁的新型发电方式发展得越来越迅速，然而弃光限电、弃风限电问题在新能源发电行业比较严重。基于此现状，针对含光伏发电的电力系统，在对电力系统进行展开型表述的随机生产模拟基础上，进一步深入研究，提出评估电力系统对光电的消纳空间及弃光风险度的方法。该方法保留负荷和光伏机组的时序特性，结合机组随机生产模拟的加载率和强迫停运率来确定电网在未来某个时刻的光电消纳空间，进而进行弃光风险度评估。基于典型运行数据的算例分析，验证了所提模型和方法的有效性。
以远距离、大容量海上风电场并网为背景，综合对比海上高压直流(high-voltage DC, HVDC)输电系统与分频输电系统(fractional frequency transmission system, FFTS)的经济性，旨在为远距离、大容量海上风电并网提供一种技术上可行、经济上合理的新型参考技术解决方案。首先，对比分析海上风电HVDC输电系统与FFTS各主要设备；其次，以现有设备成本为基础，运用现金流折现模型方法分析对比基于模块化多电平技术(modularized multilevel converter, MMC)的海上HVDC输电系统和模块化多电平矩阵变换技术(Modular multilevel matrix converter，M3C)海上FFTS的经济性，并考虑系统投入一次成本、维护成本及设备损耗，最终得出了海上HVDC输电系统和海上FFTS经济临界距离，其约为离岸125 km。
分布式电源大规模并入配电网对其经济运行和电能质量等产生了较大影响，对其进行合理配置至关重要。分布式电源的出力和配电网负荷具有不确定性，提出一种计及分布式电源出力和节点负荷不确定性因素的配电网分布式电源优化布置模型。首先，以网络损耗最小、系统电压稳定性最高、电压偏移最小为优化目标，利用机会约束规划建立分布式电源优化选址定容模型；然后，采用广义回归神经网络和多目标粒子群算法对模型进行求解，求得其Pareto解集；最后以IEEE 37节点配电网算例对所提方法的有效性进行验证。
为提高我国超短期和短期风电功率预测的准确性和可靠性，首先回顾我国冬季风和夏季风的基本变化性质。我国东南沿海处在冬季风和夏季风的主要路径上，每年有超过7个月的时间具有超过2 000 km空间距离和超过20 h延迟时间的风速空间相关性。引起冬季风的蒙古高压，还控制着我国北部和西部的风能资源丰富区。尽管总体上我国天气预报难度超过欧美，但冬季风、夏季风及蒙古高压引起的空间相关性，使得这些区域风速等预报的精度具有明显提高的潜力，特别是台湾海峡区域具有高精度的超短期风速预报潜力。再采用力学中的刚体定轴转动定律等进行风速－功率曲线的精确求解，可望在我国东南沿海和北部的风能资源丰富区，通过空间相关性获得高性能的超短期、短期风电功率预测效果。
直流配电系统具有可控性好、损耗低、电能质量高、输电容量大等特点，适宜于分布式电源的多点接入，是配电领域新的发展方向。经济调度是直流配电系统发展的关键技术之一。首先，在分析直流配网特性的基础上，建立基于日前计划和实时调度的直流配网多时间尺度经济调度模型，通过2个阶段的协调优化来实现直流配网的经济调度；然后，结合具体算例，利用改进粒子群算法对该模型进行求解；最后，优化结果验证了所提经济调度模型的正确性和有效性。
提出一种应用于单相并网逆变器的电流频谱可控的模型预测控制方法。该方法基于单相并网逆变器的离散状态模型，利用当前系统状态检测量预测下一时刻的并网电流值；然后将并网电流预测值和给定值的差值设置为指标函数，对所有电压矢量进行评估，选取可使指标函数最小的电压矢量；最后根据该电压矢量反推出逆变器的开关信号来控制逆变器下一时刻的输出，从而实现并网电流最优控制效果。为改善并网电流的频谱，在指标函数中加入数字滤波器。这种控制方法物理模型清晰、数字化控制易于实现；与传统的控制方式相比，不用整定PI参数，且系统具有较强鲁棒性。仿真结果表明控制器对并网电流跟踪性能良好，电流频谱分析显示出开关频率近似恒定的控制效果。
综合能源集成了供电、供热等系统，通过多能协调，充分发掘系统节能潜力，是当今能源系统发展的主要方向。针对以燃煤热电联产与天然气冷热电三联供为基础的两类典型的多能互补综合能源系统，确定影响系统能耗的主要关键因素，在此基础上建立系统多能流综合评价模型，进而提出一种多能互补综合能源系统的协调控制方法，可用于指导多能互补综合能源系统的优化运行。
2016年底中国风电装机容量快速增长达到169 GW。自2014年以来中国的弃风量飙升，2016年全国弃风量约达497亿 kW·h，相当于南京市年耗电量。我国煤电结构和风能的波动特性，使大规模风电并网发电日益困难。分布式储能技术已成为改善可再生能源并网的关键技术。首先分析比较现有适用于改善风电并网的多种分布式储能技术；然后考虑利用我国大量热电联产机组，提出可降低风电并网调峰容量的风电并网控制策略。控制中心通过降低热电联产机组发热功率和控制分布式储能系统负荷功率获得额外可调度的发电容量；用户相应地使用电热泵来补偿供暖以弥补热电联产减少的发热量。仿真结果表明，该控制策略可使峰谷差等效减小，从而减轻大规模风电并网的调峰压力。
新一轮电力体制改革为多主体参与市场交易提供了契机。微电网作为聚合分布式电源(distributed generation, DG)的有效途径，转变了DG产能的波动、随机和不可控特点，特别是在新电改背景下为微电网参与市场交易提供了很好的政策支撑。以新电改为基本背景，研究微电网的经营模式，并重点考虑由风电机组、太阳能机组、燃料电池和储能装置及电力负荷构成的微电网模型，为实现微电网内部最优运营策略构造最低边际成本模型。在确保内部网络供需平衡的基础上，实现了对微电网的最优控制，为微电网在复杂的竞争中节约开支、赚取利润提供了良好的方法，提升了微电网在新电改环境市场下的竞争力。
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