基于先进的物联网设备在电力系统中的应用以及5G通讯网络的发展，提出了一种完全分布式的相位独立的三阶段电压调控方案。该方案通过对系统中分布式能源(distributed energy resource, DER)可用的有功和无功功率进行分配来实现对出现电压问题节点的电压调节。第一阶段为该方案的规划阶段，针对配电网较高R/X这一情况，提出了一种扰动测量法来代替传统的雅可比矩阵，定量分析了网络R/X对三相不平衡的非线性网络中节点电压灵敏度的影响。第二阶段是所有节点在无向通讯网络中基于一致性控制算法来实现电压偏差的信息共享。第三阶段中的每个DER单元的下垂控制器根据前两阶段的信号来调节功率输出进而对电压进行调控。案例研究的结果验证了提出的调控方案能够在不同R/X的情况下有效地处理网络中的三相不平衡电压问题。
随着风电装机容量的不断增长，弃风电量也随之增加，研究弃风电量的影响因素势在必行。为此，提出了一种风电调峰受阻电量影响因素贡献度计算方法。以影响因素为输入，风电调峰受阻电量为输出，构建了反向(back propagation, BP)神经网络模型；应用平均影响值(mean impact value, MIV)算法，计算各影响因素的贡献度；利用我国西北某电网2018年运行数据进行案例分析。结果表明，本文所提方法能对风电调峰受阻电量影响因素进行量化分析，明确影响因素的重要程度，为促进风电消纳提供理论基础。
近年来，由于配电系统中分布式能源(distributed energy resources, DER)增多，电网运行面临新的挑战，即逆潮流、保护协调、电压/无功协调等。常规的潮流控制软件无法解决上述问题，急需开发新一代软件，以提供更好的态势感知和有效消除DER对电网可靠性的影响。常规的DER管理系统通常以垂直集成的方式开发，数据通信结构，用户界面和分析功能紧密耦合在一起。通常，需要付出巨大的努力才能添加新功能或与第三方工具集成。为此，提出了一种创新的基于物联网(internet of thing，IoT)的数据分析框架，该框架具有开放式端到端架构。所提出的数据框架能够实时有效地监控，分析和协调各种分布式网格资源。其分层设计包括边缘计算层，IoT数据管理层和模块化应用程序层。基于此提议的IoT框架，为商业光伏所有者开发了示范光伏发电管理系统。该在线光伏发电管理系统提供了跨多个站点的光伏发电的实时监控。不同的分析功能已集成到此框架中，例如性能分析，PV功率预测等。
结合云计算、大数据和人工智能的分布式能源系统对信息通信服务提出了很多新的需求，而网络切片技术能够通过一组逻辑网络功能和参数配置实现定制化的服务以满足各种需求。首先从分布式能源系统的特点入手，结合网络切片技术的优势，探讨了在分布式能源系统中使用切片技术的必要性；进而在分析5G网络切片技术的基础上，给出了如何将切片技术引入在分布式能源系统中的建议，包括网络切片的部署方式和网络切片的管理策略。
为解决单纯的太阳能热发电成本较高、能量利用率较低的问题，提出了一种基于太阳能辅助的燃气－蒸汽联合循环的冷热电联产系统。为了提高系统热电调节灵活性，将燃气轮机的烟气废热分为两部分进行梯级利用，一部分烟气分配到太阳能蒸汽联合循环模块进行发电和制生活热水，另一部分烟气分配到双效溴化锂吸收式热泵模块制冷。运用EBSILOB软件建立了该冷热电联产模型，模拟计算了系统设计工况的热力性能，讨论了太阳能变辐照强度和变烟气分配比对系统热力性能的影响。结果表明在设计工况下，系统一次能源利用率、㶲效率以及太阳能净发电率分别为69.7%、42.9%和25.0%。
配电网中光伏渗透率的不断提高对配电网的安全稳定运行提出了很大挑战，研究配电网的光伏接纳能力已成为当前的学术热点，科学合理的光伏接纳能力评估方法有助于配电网规划人员更有针对性地进行光伏规划与建设。针对数学优化方法分析场景有限、随机场景模拟法评估较为保守等问题，引入过电压风险的概念，提出基于过电压风险的配电网光伏接纳能力评估方法，能够有效量化光伏配置方式的不确定性导致的配电网过电压风险。在此基础上，进一步考虑过电压发生的严重程度，通过引入修正系数改进过电压风险指标，由该方法得到的评估结果更能反映配电网真实的过电压风险水平，对于实际的光伏容量规划更具适应性和指导意义。最后，以中国某地区实际的55母线配电系统为例进行算例分析，验证所提方法的适应性和有效性。
太阳能和风力发电需要配备大规模的储能装置以平抑功率波动，现有可用的储能设备成本偏高，还有待发展和创新。太阳能热发电系统在储能方面的灵活性好，可以储热也可以储冷，热量和冷量可分别用于热力循环的热端和冷端。鉴于超临界CO2循环效率随着冷端温度降低而显著升高，并且工质沸点温度足够低，可降温的空间很大，提出带储冷的超临界CO2循环太阳能热发电系统的概念，通过制冷来间接储存多余的新能源电力。对主参数分别为550 ℃/20 MPa和700 ℃/30 MPa的超临界CO2循环的热力学分析表明，上述系统的储能量可达太阳能热发电站发电量的10%，储能效率可达60%以上。初步的经济性分析表明，此系统用于弃风、弃光电力的回收，约3～5年可收回储能设备投资，具有较好的经济性。
随着风电并网容量的逐渐增加，风电对系统暂态稳定性的影响也不容忽视，风电场采用虚拟惯量控制可有效改善电力系统暂态稳定性。为研究风电虚拟惯量控制对电力系统暂态稳定的影响机制，采用扩展等面积法则分析虚拟惯量控制对等值功率差额的影响。通过分析可知，加入虚拟惯量控制可改变余下群机组的惯性，从而改变等值系统的功率差额，减少临界机组的功角波动，提高暂态稳定性。
针对"低效"甚至"无效"联络线在故障情况下不能真正起到负荷转供的问题，并且考虑到风电的大规模接入给联络线带来的不确定性波动，提出一种考虑不确定性的配电网联络线能效评估方法。首先，从联络线容量、备用电源容量和风电不确定性波动3方面分析联络线安全转供负荷能力的影响因素；其次，基于网架多断面潮流计算序列，建立时序联络线效能分析计算流程，根据计算结果求得有效转供域；最后，通过华东某地区实际电网算例对所提方法的有效性进行验证，并进行联络线效能分析的应用探讨。
为提高风电机组在实际运行过程中的偏航精度，采用水平式激光雷达试验与数值模拟相结合的方法对机械式风向仪测量风向的准确性进行研究。通过分析试验数据与模拟结果可得如下结论：风电机叶轮转速小于额定转速，随来流风速的增加，风向仪测量的风向偏差逐渐减小，采用来流风速与偏航角度之间的二次函数对偏航偏差进行修正效果较好；转轮转速达到额定转速，随着来流风速的增加风向仪测量风向偏差维持在常数3.54°附近保持不变，采用常数3.54°对偏航误差进行修正的效果较好；采用分段函数对偏航误差修正后，降低了机组载荷，可提升发电量约1%左右。
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