燃气轮机作为天然气集中式发电、分布式发电以及基于天然气的多能互补系统的核心动力设备，其对于能源电力行业有着重要意义。压气机作为燃气轮机的三大主要部件之一，其性能和可靠性直接决定燃气轮机能否安全高效运行。从气动设计体系和叶片设计技术两方面对压气机气动设计技术的进展和现状进行综述研究。在气动设计体系方面，已经从基于二维通流设计的准三维设计体系发展到目前三维计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)技术与通流相结合的三维气动设计体系。在叶片设计方面，从传统的系列叶型和二维叶型优化发展到了全三维叶片和端壁造型技术。研究还指出，各三维设计元素对多级压气机内部三维流场的影响是非线性的，压气机三维优化设计应当考虑全局，通过迭代过程获得各三维设计元素的最佳组合，从而提高压气机的效率和裕度。
空气流经风轮后在风电机组后方形成尾流，尾流对下游机组的出力以及疲劳载荷产生显著影响。随着机组单机容量的增大以及风电场建设规模的增加，深入研究尾流的特点和规律具有重要的现实意义。而用于尾流模拟的常规计算流体力学(computational fluid dynamics，CFD)方法耗时巨大，为简化模拟过程，结合致动盘模型提出了一种单台风电机组尾流场数值模拟模型，通过添加体积力源项的方法模拟风轮在流场中的作用，利用商业软件Fluent计算得到风轮后不同位置处的速度分布，并与风洞实测数据及Jensen尾流模型的预测结果进行对比分析，结果表明致动盘模型能够较好地捕捉尾流区的流场特性，尤其是较准确地反映机组远尾流区域的流场信息。
风电的随机波动特性影响风电并网系统的负荷调峰特性，因此开展其调峰策略研究对确保风电系统的安全、经济运行具有重要作用。首先，在分析风电并网对系统调峰方式产生影响的基础上，为最大限度消纳风电，基于使火电、水电和抽水蓄能参与调峰发电成本最小化构建目标函数，建立了风电并网系统的调峰策略优化模型。其次，利用粒子群算法研究了该优化模型的求解方法。最后，利用所研究调峰策略优化方法进行了风电并网局部电力系统调峰策略的仿真研究，不仅得到了该地区基于火电、水电和抽水蓄能的联合调峰策略，而且验证了所提优化模型的合理性。
对风电功率进行短期预测是降低风电不确定性对电力系统稳定运行影响最主要的手段之一。针对短期风电的功率预测，提出了一种基于集合经验模态分解算法(ensemble empirical mode decomposition，EEMD)、生物地理学优化算法(biogeography-based optimization，BBO)和极限学习机(extreme learning machine, ELM)算法的风电功率短期的预测方法(EEMD-BBO-ELM)。首先，利用EEMD算法对原始风电功率序列进行分解；然后，利用BBO算法优化后的ELM算法进行预测；最后，利用实测数据验证可知本文算法的预测性能优秀，收敛速度快，具有较高的工程利用价值。
我国风电的大规模集中开发遭遇了消纳和输送的瓶颈，而分散式风电由于就地向负荷供电，有利于减少或避免“弃风”，并减少远距离输送电能产生的损耗。针对辐射式配电网络，获得支路电流对节点功率的灵敏度矩阵，结合支路电流边际扩容效益，获得节点边际扩容效益，最后得到考虑容量可信度的分散式风电接入产生的深度扩容效益。通过对某一实际配电网接入分散式风电进行分析计算，验证了该方法的合理性。
电力需求预测是电力系统规划的一项基本内容，采用近15 a来青海的国民经济和社会统计数据，对青海电力需求增长与经济因素、产业结构、人口因素、城镇化率、销售电价等因素进行了相关性分析，进而分析了青海电力弹性系数、综合电耗、人均生活用电、产业产值单耗、负荷利用小时数等指标的发展趋势。采用逐年青海电网8 760 h的负荷数据，对青海负荷年特性、季特性和日特性进行了总结，分析了其特点和形成的原因。研究成果可为青海中长期电力需求预测、负荷特性分析、电力系统规划设计、电源开发提供分析基础。
考虑到单一交流微电网与单一直流微电网在系统控制与便捷交直流负荷供电方面的不足，针对一种主从结构的交直流混合微电网，将交流侧储能变流器设置为主控单元，联络变流器设置为从控单元。在分析系统各单元控制策略的基础上，基于系统功率平衡进行了系统综合控制策略的研究。通过系统储能装置的功率平抑，采用相应的控制策略实现了交直流混合微电网在不同运行模式下系统的功率稳定，并通过仿真对所述模型及其控制策略进行了仿真验证。
随着各种可再生能源的快速发展和用户对电能质量的要求不断提高，直流配电网的理论研究和实际应用受到了国内外学者的广泛关注。在构成直流配电网的关键设备中，直流断路器在直流配电系统的安全、灵活运行中发挥着重要作用。由于直流配电系统的断路器之间存在一定的距离，当系统故障时，线路首末段及正负极的断路器可能发生异步动作。为此，设计一种三端口的直流配电网络，通过换流器和直流断路器的协调动作，实现了换流站的直流故障穿越。分析了动作时差和线路长度对直流断路器动作特性的影响，随着动作时差的增加，先动断口释能增加，后动断口释能减少；随着电缆线路长度的增加，断口释能略微增加，基本保持不变。
为进一步减少城市污染物排放，实现港口用户与电网双向互动，降低港口运营成本、节能减排，针对纯电动门式起重机(rubber tyred gantry crane，RTG)制动回收系统和转场电源进行设计，提出了储能配置方案，研究了纯电动零排放RTG制动回收系统与转场电源协调控制策略方法，给出RTG系统制动回收系统与转场电源的协调工作模式，分析市电、锂电池储能以及超级电容储能的协调控制策略，完成RTG仿真模型，并对其验证，同时开展了经济性评估，证明其可行性。
针对不间断电源中所存在的未知扰动的特点，提出了将线性自抗扰控制技术应用于不间断电源逆变器电压控制器中。首先，分析了根据不间断电源逆变器电压控制器的模型，同时分析了二阶线性自抗扰控制算法的数学模型与其参数整定。其次，由于自抗扰控制技术的强干扰作用，设计了基于自抗扰的不间断电源逆变器电压控制器。最后，通过Matlab软件中的Simulink工具搭建相应模型、参数整定，完成波形调试。模型的仿真结果表明：基于二阶线性自抗扰控制的不间断电源逆变器电压控制器能够有效地抑制干扰。
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