从分布式能源发展的历程出发，分析了国内外分布式能源发展现状以及我国分布式能源发展的新机遇和新趋势，重点研究了我国分布式电源发展潜力及典型应用场景，分布式电源电网承载力，分布式发电参与电力市场模式。得出研究结论：分布式能源是现代能源系统不可或缺的重要组成部分；我国分布式新能源资源可开发潜力约为54×108 kW，2030年技术可开发潜力约20×108 kW，经济可开发潜力约5×108～8×108 kW；分布式电源作为非公用电源，其开发建设时序布局需要电网承载力；分布式电源的规模化发展需要考虑电网承载能力，以电网承载能力为基础优化开发规模和布局。最后，提出我国分布式发电参与电力市场2种模式。
风电及光伏等分布式电源的接入导致系统故障暂态过程日趋复杂，变压器差动保护的环境愈发恶劣。分析了一起含分布式电源系统变压器空投时差动保护误动的案例，通过调取现场录波数据，发现变压器空投时产生较严重的励磁涌流，由于变压器电流差动保护采用了按相闭锁的涌流识别策略，并且为了提高保护的性能，谐波制动判据采用了随时间变化的浮动定值，变压器主保护误动跳闸，导致空投失败。针对此次误动案例，考虑目前变压器电流差动保护采用的谐波闭锁/制动原理，从差动电流补偿方式、谐波闭锁/制动原理、影响励磁涌流衰减的因素等角度，通过理论分析和仿真验证研究了谐波闭锁/制动策略对变压器主保护性能的影响，并针对可能产生的不正确动作情况，提出了切实可行的建议。
风电等可再生能源装机比例不断增大，其出力的间歇性和波动性给电力系统调度和运行带来了巨大压力，电网对调峰的需求日益迫切。对制氢系统参与火电机组辅助调峰服务容量配置优化模型进行研究，将电网无法消纳的弃风电量通过电解水制氢进行利用，提高了资源利用效率。通过对面向调峰的制氢系统技术经济模型分析，基于火电和制氢系统约束条件，提出了制氢系统参与火电辅助调峰的控制策略。考虑受风电波动影响的电网综合负荷，得出制氢系统容量优化配置方案，并在实际算例模型中进行了分析，验证了理论分析的正确性。
多能互补是未来清洁能源发展的主要特征之一，既有利于发展清洁能源，也有利于实现节能减排。为了提高水光多能互补清洁能源项目的智能化水平，以贵州象鼻岭水电站和象鼻岭水光互补农业光伏电站为研究对象，对清洁能源建设、水光互补智能发电调度、水光电站统一监控等关键技术进行了探索和实践，研制了一套适用于水光多能互补电站的优化规划和调度运行的技术体系。工程实例表明，该技术体系充分发挥了水电站和光伏电站的互补特性，提高了工程效益和电能质量，可为其他水光互补电站建设提供参考。
未来以光伏发电为代表的可再生能源在国家政策的推动下将得到大规模的推广应用，分布式新能源就地消纳会成为未来配电网的重要特征。未来配电网中，变频电器、电动汽车充换电站、数据中心以及新型电子类终端等新型负荷不断涌现，负荷类型趋于多样化。因此，光伏发电升压汇集接入直流电网是未来发展的一个重要方向。提出了适合光伏发电直流并网的模块化DC-DC变换器级联拓扑结构，分析了影响模块间输出均压的因素，提出了一种简化控制策略。另外，还研究了模块间均压控制策略。最后，在PSCAD/EMTDC仿真平台验证了影响模块间均压的因素，并验证了所提控制策略的有效性。
随着碳纤维材料在海上风力发电机组长叶片中的广泛应用，碳纤维叶片的防雷技术成为亟待解决的问题。根据IEC61400-24要求，碳纤维叶片防雷需要在碳纤维材料表面布置导体防止碳纤维结构遭受破坏，目前碳纤维叶片防雷主要采用防雷金属网，但金属网需要在每次雷击后进行维护和修补，无形中增加了后期维护成本。结合接闪器和金属网的各自优势，提出了一种金属网结合接闪器的双回路防雷系统，并通过仿真分析验证了该系统的有效性。本防雷系统可减少叶片维护次数，提高风机安全可靠性，提升风电产品的市场竞争力。
LM系列航改型燃气轮机广泛应用于国内区域型天然气分布式能源系统，但在实际运行过程中，受运行维护经验不足、运行环境差异以及设备自身缺陷等影响，LM系列燃机可靠性不及预期，特别是燃机本体重大故障时有发生，造成机组长时间停运，严重影响分布式能源企业的生产运营。为助力分布式能源企业提高燃机可靠性，改善设备管理水平，避免发生重大故障，针对国内LM系列燃机实际运行中出现过的压气机叶片断裂、燃料喷嘴堵塞、燃机轴承损坏等典型故障，介绍了故障现象，分析了故障成因，从水油品质检测和监督、关键部位和故障多发部件的例行检查和维护、设备隐患消除等方面提出了处理措施和防范建议。通过对典型故障的剖析，有利于已投产或在建分布式能源项目学习借鉴，有助于实现设备管理水平的提升，避免发生同类故障，保障航改型燃气轮机安全、可靠、稳定运行。
为了验证某大型冷热电分布式多能耦合能源站系统中的水蓄冷(热)系统是否完全满足设计要求，基于能源站设计典型日的24 h逐时波动冷热负荷需求，对水蓄能系统相关的核心技术指标(雷诺数、弗劳德数、水蓄能系统蓄冷及蓄热效率等)进行了评价计算，并采用CFD软件对布水器的均流效果以及蓄能水池内的温度场分布的变化进行了模拟验证。该多能耦合系统由燃气内燃发电机组、烟气热水余热型溴化锂冷温水机组、螺杆式地源热泵机组、冷(热)蓄能水池、10 kV离心式电制冷冷水机组、燃气真空热水锅炉等部分构成。评价计算及模拟分析的结果表明，蓄能系统的布水器各项选型参数及蓄能效率均完全可以满足设计要求。
在系统电压畸变的条件下，并网逆变器通过双二阶广义积分器(dual second-order generalized integrator，DSOGI)锁相环提取基频信号，从而实现电压定向矢量控制。但是系统电压中常含有较高的低次谐波，此时DSOGI的滤波效果将不理想，锁相环提取的同步信号出现波动。通过建立DSOGI的复矢量模型，分析了传统DSOGI锁相环输出电压包含谐波机理。根据二阶广义积分器(second-order generalized integrator，SOGI)的正交特性，推导了正交消谐法消除谐波。该锁相环对DSOGI输出电压进行微分运算，利用谐波电压微分方法逐次消除系统电压中的各次谐波，实现对系统电压中基频电压的准确提取。仿真表明，在系统电压谐波含量较高时，改进后的锁相环能有效提取基波的相位。
随着青海东部电网的逐步加强，750/330 kV电磁环网增多，青海东部330 kV电网的短路电流超标问题愈来愈严重，对青海电网的安全运行提出了挑战。为此，研究了通过电磁解环限制青海东部电网短路电流超标的可行性。采用支路追加法模拟电磁解环和母线分裂，推导了短路电流灵敏度，提高了短路电流的计算速度，提出了青海东部地区750/330 kV电磁环网解环方案：(1)西宁与青山之间330 kV电磁环网解环，选择断开山城—景阳双回330 kV线路；(2)西宁与海东之间330 kV电磁环网解环，采用330 kV母线分段运行，其中2台主变压器供西宁地区，2台主变压器供海东地区；(3)郭隆与官亭之间330 kV电磁环网解环采用断开阿兰—民和双回330 kV线路。短路电流计算结果表明，母线分裂和电磁解环是限制青海东部电网短路电流的有效手段。
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