结合分时室内热需求的不同，通过设计合理的控制策略对房间进行供暖，将为有辅助热泵的太阳能供暖系统(solar heating system，SHS)带来巨大的节能潜力。在当前西北地区人体差异化热需求研究的基础上，提出太阳能与空气源热泵(air source heat pump，ASHP)联合按需分时供暖柔性节能控制策略，根据不同时段的室内热需求，设置一定的温度波动范围，优化热源出力顺序，使控制系统更具柔性。并通过TRNSYS软件建立联合供暖系统的仿真模型，对3个太阳能资源等级不同地区的某住宅建筑进行不同控制策略下系统的运行研究。结果表明，与常用的“恒温策略”相比，所提出的控制策略可充分利用太阳能，在保证热舒适的前提下通过减少ASHP的工作时长，从而减少高达24%的系统总能耗；所提出的控制策略在高辐照度地区应用更有效。
储能在解决可再生能源发电不稳定性、间歇性问题上具有提高电网输配容量和控制电频波动的作用。合理的经济效益收益模式是储能发展的关键，为明确当前电力现货市场环境下储能系统的合理经济收益模式及主要影响因素，挖掘我国储能市场潜力，通过优劣势(strengths weakness opportunity threats, SWOT)分析模型分析其内外部环境。在此基础上，基于储能参与辅助服务市场和电力现货市场交易的特性分析，采用内部收益率(internal rate of return，IRR)模型，以江苏省某储能系统为例，研究在电力现货市场下储能系统经济效益量化的问题。以经济效益最大为目标构建模型并利用线性规划进行求解，在多个情景下验证电力现货市场下储能系统的经济效益。最后，从技术和经济2个不同角度，通过案例研究影响当前储能系统经济性的最主要因素，算例结果表明：基于技术角度，充放电循环次数是主要影响因素；基于政策定价角度，峰谷价差水平是主要影响因素。随着我国储能系统投资成本及技术水平的进步，在电力现货市场全面放开的背景下，储能系统将具有越来越强的经济效益。
随着分布式能源接入电网比例的不断提高，未来社区微网中将涌现大量源荷双重属性的产消者。为充分挖掘社区微网内部各产消者之间的电能互补潜力，首先引入合作博弈机制，构建考虑多产消者参与下的社区微网能量备用联合调度模型；其次，采用以纳什谈判为主，结合风险偏好理论以及夏普利值的分配方法，对联盟的合作剩余进行公平分配；最后，采用基于Tent映射的混合灰狼算法实现所构模型的高效求解。算例结果表明：社区微网同时参与能量备用联合调度能够显著提高其收益水平，所提分配方法能够实现各产消者合作剩余的公平分配，保证联盟的长久稳定。
碳捕集技术作为电力系统低碳转型的关键技术，应用到热电联合系统可降低虚拟电厂的碳排放。为此，提出将碳捕集技术应用至虚拟电厂热电联合优化的技术路线，以促使其低碳经济运行。一方面，依托阶梯碳交易机制、需求响应和电热之间的互转，以减少虚拟电厂热电联合运行的碳排放；另一方面，以虚拟电厂运行成本最小为目标，综合考虑负荷调节潜力、新能源出力上限等虚拟电厂内部约束，以及电热碳互转的物理约束，以提高虚拟电厂运行经济性。基于某园区实况运行数据，围绕是否配置碳捕集技术和需求响应来设计对照场景，验证了所提虚拟电厂热电联合优化模型具有一定的现实可用性和鲁棒性。
针对传统下垂控制方法存在的分流精度和母线电压偏差难以同时调节的矛盾，提出了基于补偿截距电压的改进下垂控制策略。首先，分析了传统下垂控制原理，指出了传统下垂控制的弊端。其次，提出了分级改进下垂控制原理，改进得到总的控制模型。最后，在Matlab/Simlink和PSCAD中搭建相应的数学模型和电路模型，计算并设置相应的参数，验证所提出的控制策略进行了稳定性和有效性。
针对直流微电网中Boost电力电子变换器负荷侧波动频繁问题，设计一种新型变阶次分数阶非奇异终端滑模控制(variable order fractional-order non-singular terminal sliding mode control, VO-FNTSMC)策略，对负荷扰动进行精准快速的响应。主要研究该控制策略在Boost变换器启动阶段及负载变化阶段的控制效果，并将研究结果在NI PXIe-ModelingTech实验平台上以硬件在环(hardware in loop, HiL)的方式进行实验验证。结果表明：普通分数阶控制策略在分数阶微积分阶次为1时，具有抖振和输出误差较小的优势；在阶次为1.4时，具有超调量小、响应快速的优点。VO-FNTSMC融合了2个不同阶次分数阶控制器的优点，在启动阶段及负载变化阶段对输出电压都具有更快的响应速度，更小的超调量、稳态误差及滑模抖振，为分数阶控制理论应用于新能源电力电子领域提供了一种深入到变阶次的研究方法。
风力机的主动偏航可以使尾流偏转，从而减小尾流对下游风力机的冲击。尾流效应会增大风力机的疲劳载荷和功率损失，上游风电场的尾流不断叠加，在风电场间形成大规模的尾迹簇，对下游风力机载荷和功率影响更加明显。为明确风电场间尾流的影响，使用WFsim仿真了偏航与未偏航时，上游风电场尾迹簇在场间和下游风电场的尾迹变化以及单个风力机的平均功率变化。以12 m/s为仿真风速，对2个相隔15D和20D的风电场进行了偏航和没有偏航的仿真分析，结果表明偏航可以大度幅提升下游风电场首排风力机的功率输出，并对之后的风力机影响相对较小，这意味着场间尾流主要影响下游风电场的首排风力机。另外，增大风电场间距可有效减小场间尾流影响。
为了提高阻力转子风力发电机的自启动性能和风能利用率，构建扭转角度为90°扭曲叶片，并基于非定常雷诺平均N-S模型和k-ω SST湍流模型，对扭曲叶片自启动到稳态运行过程进行了数值模拟，评估风力机近流场特征对转子性能影响。结果表明：扭转角度为90°扭曲叶片可以适应不同来流方向，这种翼型不仅提高了不同环境的适用性，而且还提高了自启动能力；同时，扭曲翼型可以有效防止流体从前向叶片和回流叶片的凹侧尖端逸出，有利于保持叶片凹凸两侧的压力差，并相应地增加能量转换；在回流叶片和前向叶片的叶尾均发现涡流，这种周期性的涡旋脱落易导致转子结构的振荡，诱发结构的疲劳失效。研究结论可为扭转式叶片的阻力转子风机研发提供有益的帮助。
区域能源站基于多能互补，将多种不同形式的冷源经过智能耦合，以满足末端对冷负荷的需求。为使多能互补区域能源站供冷系统能经济、节能、绿色、环保、高效地运行，在设计中冷源装机容量要与运行模式相匹配。基于北京某区域能源站的实际案例，对其项目后期运行模式进行分析，设计其供冷系统各冷源的装机容量。研究表明，在供冷系统中耦合蓄冰槽后，可根据末端负荷变化情况，调整不同的运行模式以降低系统的运行成本，实现经济、高效运行。与传统的单一冷源供冷系统相比，多能互补的供冷系统通过多种能源的智能耦合提高供冷与末端负荷的匹配性，同时降低运行成本。
光伏发电中支架型式与发电能力紧密关联，为充分对比分析各类型支架技术经济性，以指导工程实践，选取固定式、固定可调、平单轴、斜单轴与双轴5种类型支架为研究对象，以新疆地区3个典型地点为例，采用METENONRM太阳辐照数据资源与PVSYST模拟软件，通过技术与经济指标的计算与分析，表明随着纬度增加，跟踪支架太阳辐照增益随之增长，阿勒泰跟踪支架的辐照量增益大于哈密与喀什，其中双轴跟踪支架辐照量增益最显著。上述3个地点光伏项目度电成本最优的支架类型分别为斜单轴、平单轴与斜单轴，均优于固定可调式支架。此外，各地区N型组件相较P型组件5种类型支架平均增发电量2.31%、2.34%、2.41%，且采用N型组件投资收益均高于P型组件。
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