改善生态环境、应对气候变化、实现可持续发展，必须进行能源生产和消费革命。现阶段，我国能源转型主要途径是实现化石能源的清洁、高效、低碳化以及可再生能源的高比例利用。探讨了如何使燃煤发电更高效、更灵活、更清洁、更低碳、更循环和更智慧。通过应用二次再热等技术提高燃煤发电的效率；优化机组运行灵活性，提高深度调峰能力；燃煤灵活掺烧生物质发电技术，实现燃煤发电低碳化；发展循环经济，做到能源资源的最大化利用；建设智慧电厂，携手智能电网，开创智慧电力时代。
随着人工智能等相关技术的迅猛发展，国内外各发电公司都在推进智慧风电工程，提高风电企业的核心竞争力。针对目前风电的基本特征与智能化水平现状，以异构计算为基础，采用弹性资源配置策略，从风电生产管理和信息系统两个维度对智慧风电的体系架构进行探索和研究；并通过分析关键技术阐述其开放性、学习性、成长性、异构性和友好性的基本特征，进一步解析了智慧风电系统具备精准感知、快速应对、系统思维和全面开放的不同智慧层级。
分布式能源不只是一种能源利用方式，更是经济发展重要的着力点。分布式能源具有前期投资成本高、回收期长、收益不确定性强等特点，目前项目正常盈利更多靠国家和地方的优惠政策，分布式能源产业规模尚未形成，亟需从投融资、业务发展、建设运营等方面进行创新。在投融资方面，提出多元绿色金融体系、融资租赁、优质企业担保、能源合作社、互联网平台融资五大面向分布式能源企业的新型融资模式；在业务发展方面，提出发售与发配售一体化模式、多能源供应的区域能源互联模式、“互联网＋”能源模式、综合能源服务模式、技术服务模式等新业态；在建设运营方面，提出积极培育规模化能源服务公司。成熟的商业模式是在未来补贴退坡形势下打造分布式能源经济新蓝海的重要引擎。
储能装置用于抑制低频振荡(low-frequency oscillator，LFO)具有响应速度快、可灵活调节有功和无功功率的显著特点，尤其是用于抑制区域间振荡模式时，但是多机系统中如何选择储能装置的安装位置从而更有效抑制低频振荡，是一个值得深入研究的问题。首先在电力系统分析综合程序PSASP中根据电池储能(battery energy storage system，BESS)的控制系统和模块接口部分建立电池储能的仿真模型；其次通过小干扰稳定分析计算系统状态矩阵及特征值，分析对比两种储能选址方法，即特征向量法和特征值灵敏度法，通过分析得出用特征值灵敏度法选址时准确性更好的原因；最后利用典型的两区域四机系统，分别求取特征向量及特征值灵敏度，验证了灵敏度法对于储能选址具有良好的适应性。
在主动配电网(active distribution network, ADN)中，光伏出力具有波动性，且负荷功率具有实变性，当配电网发生多个故障时，修复时间较长，光伏在某些时段可能会出现出力不足的情况。为保证故障后对非故障失电区内尽可能多的重要负荷恢复供电，结合短时间尺度优化调度方法建立基于多代理系统(multi-agent system，MAS)的ADN分区域、分场景、分时段的动态修复模型。该模型以恢复全网负荷价值最大和开关次数最少为上层目标，以各非故障失电区内不同恢复时段、不同开关动作次数下失电负荷恢复价值最大为前提，总供电量最大为下层目标，并且光储、分布式电源(distributed generation, DG)共同参与联合寻优。提出一种孤岛路径寻优方法，可快速求得非故障失电区内各时段最优恢复路径。设计多目标蚁群算法获取全网最优抢修方案，以IEEE 69节点配电系统为例，证明所提策略的可行性和有效性。
为了抑制传统单移相控制下隔离型双向全桥DC-DC变换器回流功率较大、开关管应力较大、传输效率较低等问题，提出一种基于双重移相控制下直接功率优化策略。首先，建立传统单移相与双重移相两种控制模式下功率传输的数学模型，针对不同传输功率、电压调节比，通过直接功率控制来求出最优移相角组合形式。然后，在相同传输功率的条件下建立两种控制策略功率传输和回流功率曲线图，对比分析双重移相优化控制相较于传统单移相在传输效率的优越性，且当变换器传输功率越大，优化效果越明显。最后，仿真和分析结果验证了该控制策略的有效性。相较于传统单移相控制而言，该方法不仅可以降低回流功率、减小开关管电流应力，还可以有效提高变换器的传输效率。
叶片作为风能捕获装置，其气动性能决定着风力机的风能利用效率。为有效提升风力机在低风速条件下的风能捕获能力，借鉴飞机在机翼翼尖添加小翼提升气动性能的设计理念，对风力机叶片叶尖添加后掠L型叶尖小翼，并采用标准的k-ε湍流模型对加装小翼叶片和原型叶片在不同风速条件下进行3维流场的数值模拟研究。结果表明：与原型叶片相比，后掠L型叶尖小翼对通过叶尖区域的气流有导流作用，改善了叶尖气流的流动形态，使通过叶尖的气流变得平缓流畅，有效减小了叶尖处的诱导阻力，阻断了叶尖处吸力面的气流分离，减小了叶尖涡；叶尖小翼改变了叶尖区域的压力分布，加大了叶尖部位上下压力面的压差，提升了0.975～0.99倍叶片长度处的叶片转矩，风力机出力变大；加装后掠L型小翼后，风力机的轴向推力增加0.46%～0.81%，增幅较小，而风力机组发电效率提升约3.4%～4.2%，增幅明显。
由于永磁同步电机具有高节能、高功率因数等特点，在轨道交通的牵引系统中得到了广泛关注。若车站间距离较短，牵引列车在运行中启动、制动频繁，浪费许多能量，使牵引网网压不稳定，故提出永磁同步电机与车载超级电容储能相结合的控制策略。利用电机的矢量控制策略，搭建超级电容和永磁电机仿真平台，根据轨道交通牵引特性进行仿真实验，结果表明该控制策略调速性能优越、启动快，满足列车的运行要求，该控制方法可以有效回收制动能量，稳定网压。
随着新能源的广泛接入以及智能微电网技术的发展，分布式电源变流器控制策略对提升微电网的稳定运行水平以及促进新能源消纳具有重要影响，为此，对该领域研究方法、成果和发展方向进行了述评。分别介绍了分布式电源变流器的底层调制策略、电网非平衡工况下的控制策略、DC/DC策略、DC/AC策略以及电能质量的附加控制策略；研究了各控制策略算法的技术特点、有效性及适用范围。基于文献研究，论述了当前的热点研究方向：结合现代控制理论，改善DC/DC变换的控制精度和响应速度；利用优化的恒功率控制策略、下垂控制策略等，提升微网稳定性与经济性；在变流器控制策略中抑制三相不平衡和谐波的策略，优化电能质量。最后，展望了变流器控制策略在降低能耗、提升系统稳定水平、提高电能转换效率等方面的发展方向和前景。
分布式发电上网给电网带来了愈发严重的电能质量问题，为此，设计了一款基于ATT7022E和STM32F103ZE芯片的传输性能好、实时性高、采集容量大、造价低、便于携带、可多点多位测量的多功能电能质量监测装置。该装置不仅能实时采集电网的电压、电流、有功功率、无功功率、频率等电能质量的基本参数，而且可以捕捉故障现场的谐波、电压波动、闪变、功率和三相不平衡等常见的电能质量问题，还可以监测断路器状态，对电力数据的波形进行储存，并且配备多种网络通信方式，可适应售电侧用户端的需求。
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