氢储能作为长期储能技术具有良好发展前景，我国“十四五”规划将氢能发展作为长期发展战略，其中重点要提高电解水制氢转化效率，改善电解槽电堆、电极等的设计和制造工艺，加强可再生能源与氢能耦合以促进我国“双碳目标”的实现。从“十四五”规划及“碳达峰”、“碳中和”角度出发，首先分析了我国可再生能源发展现状及弃风、弃水、弃光现象的产生，分析了可再生能源制氢的可行性，针对电解槽分类、电解水制氢技术基本原理和研究现状进行简单介绍。在上述基础上分别对风电制氢技术、光伏发电制氢技术及风光互补多能耦合制氢技术进行了综述，总结了国内外学者的在此领域的研究现状，并对我国可再生能源制氢技术发展提出建议及展望，为我国优化可再生能源制氢体系及实现脱碳减排目标提供参考。
区域多微电网选择合理的运营方式是微电网系统良性持续发展的关键。以微电网运营商最大化收益为目标，构建了分时电价下，多个微电网以多微电网模式运营时的收益模型和以微电网群模式运营时的收益模型。然后以3个微电网为例进行仿真计算，得到在一个典型日内微电网群运营收益比多微电网运营收益增加12%，并且以微电网群模式运营时，整个系统向外部电网购电功率减少35%，售电功率减少49%，储能系统利用率得到有效提高。结果表明：多个微电网采取群模式运营可有效减少对电网的依赖性；降低单个微电网因频繁上下网对电网造成的冲击；提高可再生能源利用率。研究成果为区域多微电网运营决策提供了参考。
针对光储结合的微网发电系统因惯性和阻尼不足而造成的电网频率波动和功率振荡等问题，提出一种光储自适应虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)并网控制技术。在研究储能电池荷电状态(state of charge，SOC)对惯性功率影响的基础上，分析蓄电池充放电功率对VSG工作特性的影响，同时在光伏侧进行最大功率跟踪(maximum power point tracking，MPPT)，并通过对VSG中惯量和阻尼参数的整定，建立了考虑储能电池充放电和VSG自适应控制的三相光储系统。研究结果表明：该控制策略可以有效改善光储微网系统频率的稳定性和响应速度、抑制功率振荡、同时具备一次调频的能力。最后，通过仿真验证了该策略的有效性。
大型风电机组风轮平面上不平衡的载荷，可以通过单独控制每个桨叶的桨距角(独立变桨控制(individual pitch control，IPC))来缓解，但风电机组对风速突然变化的动态响应通常都在时间上滞后。首先提出模型参考自适应的独立变桨优化控制方法，通过测量风轮平面的有效风速，引入前馈控制校正参数的自适应机制，估算延迟的估计值和补偿值；其次通过风轮转速和桨距角的前馈扰动补偿控制，修正由于风速预测滞后导致的发电功率波动和塔架的振动；最后通过实验结果证明，模型参考自适应的独立变桨优化控制技术，提高了大型风电机组独立变桨控制器的性能，在一定程度上提高了风电的利用效率，缓解大型风电机组主要部件的疲劳载荷。
由于风电具有波动性和间歇性，当海上风电机组并网时，电力系统将会受到冲击，导致电网频率波动和运行控制的失调，因此需要安排其他发电机组来进行调节。在考虑海上风电机组不确定性的情况下，建立风火联合优化调度模型，以风电为主体，对电力系统优化调度策略进行研究。首先，用不同Copula函数对海上风电场功率进行拟合分析，选定t-Copula函数进行风电功率预测。在此基础上，建立了多目标的风火联合优化调度模型，将乌鸦搜索优化算法与粒子群优化算法进行收敛速度对比，选取乌鸦搜索优化算法对分析数据进行优化处理，制定全局优化调度方案。最后，算例验证了所提模型的有效性。
海上风电场运行环境恶劣、维修船只出海成本高，因而海上风电机组的维修通常集中进行，这对于海上风电机组部件的备件库存管理提出了更高的要求。为此，提出了一种综合考虑部件退化状态的视情维护与备件库存管理的集成策略，显著减少了风电机组失效时长，降低了停机损失。以海上风电机组的巡检周期、部件的维修阈值与备件管理的再订货点、订货批量为联合决策变量，以系统的成本率为目标函数建立数学模型。针对模型中的随机变量和维护与备件库存管理的耦合关系导致的高度复杂性，设计蒙特卡洛仿真算法估计其目标函数值。最后通过仿真实验进行灵敏度分析，验证了本文所提模型的有效性。
海上风电作为一种绿色能源，已经成为风电开发的热点领域，但是，由于所处的海洋环境复杂，海上风电机组防腐工作面临着巨大挑战。介绍了我国东南沿海地区海洋腐蚀环境的特点，针对海上风电机组所处的腐蚀环境情况，把风机结构进行了区域的划分，沿垂直方向可将所处的海洋环境分为5个腐蚀区域，即大气区、飞溅区、潮差区、全浸区及海泥区。通过电化学及相关理论，阐述了多种环境状态下的风机不同结构间的腐蚀机理，并归纳了常规的防腐蚀技术，包括涂层防腐、阴极保护防腐、复层包覆防腐等方法。为确保海上风电机组的安全平稳运行，对设备的防腐措施提出了建议，以期对海上风电机组的大规模发展提供参考。
主辅设施的全面一体化监控管理是海上风电场运检高效的有力措施。首先分析了目前在运的海上风电场监控系统的现状及提升对策；其次提出了以全场信息数字化、信息共享标准化、系统功能一体化、主辅设备智能化、高级应用互动化、运行状态可视化、运维管理智慧化为特征的海上风电场智慧型一体化监控管理系统的设计思想；最后研究分析了系统的体系架构和技术特征。研究成果为海上风电场的智慧化建设指明了方向。
为了验证双面发电组件在光环境优化的户用分布式电站的发电量优势，实验选取了2批经过户外衰减后性能稳定的组件并测量了部分双面发电组件的正背面功率，建成了光环境优化的双面发电站和常规安装方式的单面发电站，收集了2个电站1年的月度发电量数据并测量了典型位置双面发电组件的辐照度和功率数据，通过分析发现双面发电组件具有更优的峰值功率双面系数，有利于减少组件间失配损失、输出更多电能；双面发电站在各个月份均有增益，年度发电量增益达到21.53%，最高月度发电量增益约为25%，有利于分布式电站追求单位面积发电量最大化；对于拥有良好反光背景的分布式电站，不同位置双面发电组件的辐照度增益和等效峰值功率出现较大差异，改变组串连线方式有利于组件输出更多功率、电站输出更多电能。
功率曲线是衡量和考核风电机组性能的重要技术指标，受设计、运行等各种因素影响，功率曲线一直难以满足行业及市场的标准考核要求。重点从机械测量误差、控制策略落后、气动性能变化这3个方面对功率曲线不达标进行原因分析，并通过校准叶片机械零度角、使用最小变桨角度、双比例积分(proportional integral，PI)转矩控制、修正仿真模型等措施，以问题风电机组为例进行仿真验证，实验结果表明上述措施能够提升机组功率曲线，极大改善机组的发电性能。
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