直驱式永磁同步风力发电机组(permanent magnet synchronous wind turbine generator，PMSG)全功率变流器是具有非线性、强耦合的复杂系统，易受到电网电压波动及非线性负载影响。为提高变流器直流母线电压的稳定性，提出一种基于改进线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control，LADRC)技术的PMSG高电压穿越控制策略。在传统LADRC基础上，将总扰动的微分扩张为一个新的状态变量，对总扰动的变化趋势进行提前观测，提高线性扩张状态观测器(linear extended state observer，LESO)的动态扰动观测能力。直流侧采用卸荷电阻优化方案，网侧变流器运行于无功补偿模式，为电网电压恢复稳定提供动态无功支撑。多种工况下的仿真结果表明，该控制策略缩小直流母线电压波动范围的同时减少了调节时间，能有效提升直流母线电压抗干扰能力，确保PMSG在高电压故障期间不脱网连续运行，同时提供一定的感性无功帮助电网电压恢复稳定。
为提高垂直轴风力机的风能利用率，常采用正交分析结合数值模拟的方法进行结构参数优化。然而，正交分析法的因素水平值设置对优化结果有较大影响。为此，利用响应面法结合遗传算法(genetic algorithm，GA)对垂直轴风力机结构参数进行优化。首先，采用响应面中心复合设计(central composite design, CCD)法构建了风力机的回归模型，并通过计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法和方差分析研究了结构因素对功率系数影响的显著性顺序。然后，基于GA对其进行结构参数优化，并与传统的正交分析法进行对比。最后，结果表明响应面法得到的风力机最大功率系数为0.193，比正交分析结果提高3.6%，且响应面法获得的结构最优参数值可处在给定的因素水平值区间范围外。
针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)控制在负载扰动或电网频率波动下引起的有功功率与输出频率振荡问题，结合变论域思想提出一种VSG改进模糊自适应控制策略。首先，建立VSG有功－频率环小信号模型，分析虚拟惯量与阻尼系数对系统暂态过程的影响，为参数选取提供依据。其次，依据功角特性曲线确定参数与输出频率间的变化关系，以此为基础设计模糊控制器动态调节虚拟惯量与阻尼系数。之后，通过添加伸缩因子模糊控制器完成模糊论域的动态整定，其与增加模糊规则等效，可提高控制精度。最后，在Matlab/Simulink中搭建单机VSG模型，对几种自适应控制进行仿真对比，结果表明所提出的控制策略在抑制功率和频率超调及降低调节时间方面表现更加优异，验证了该控制策略的有效性和优越性。
储能是电力系统向着高比例可再生能源趋势发展的重要支撑手段，随着可再生能源发电并网量的持续攀升，电源侧储能技术的发展具有重要意义。基于国内电力市场环境分析，以山西省为例，首先开展了新能源电站在电能量市场和“两个细则”下的收益、考核相关政策解读以及储能需求分析；然后，以储能收益最大为目标，搭建了考虑电费、超额获利回收、功率预测精度考核等因素的收益测算模型；最后，对新能源侧储能的收益进行了模拟测算，结果表明：不同的储能配置方案，投资经济性具有较大差异。
随着新能源高渗透、特高压输电互联及电网数字化智能化等新兴技术的高速发展，电力系统结构变得更加复杂，因此对电力系统的安全稳定运行工作提出了更高要求。基于此，给出一种以图卷积神经网络模型为基础的暂态稳定分析方法，将短时模拟与神经网络预测相结合，减少暂态稳定分析所需周期，该方法适用于多种仿真分析场景。同时，将图卷积神经网络代理模型与遗传算法相结合，快速稳定地完成针对预想故障集的暂态稳定中预防控制优化策略的求解。与传统暂态稳定分析方法相比，提出的方法所需运行时间短、效率高。基于IEEE-30和IEEE-39节点系统的测试结果验证了所提方法的适用性、高效性和优越性。
研究我国不同区域碳市场价格与电力上市公司股票价格之间的风险溢出效应，对加强碳市场风险管理、推进电力公司节能减排具有重要意义。通过构建溢出指数，从时域和频域2个维度系统考察碳价与电力公司股价之间的静态和时变溢出关系，并进一步探究“碳－电”系统风险溢出的主要影响因素。研究发现：从时域看，碳市场价格属于风险净接收方，当碳市场和电力市场出台相关政策时总溢出指数会大幅上升，但溢出效应具有明显的区域差异；从频域看，碳价与电力公司股价间的风险溢出主要发生在短期(20天内)，上海和湖北碳市场受到的长期影响略高于北京和广东；从影响因素来看，火电发电量、全国供电煤耗量、可再生能源发电量和全国碳市场的上线交易，均对碳价与电力公司股价间的风险溢出效应具有正向影响，而经济的向好发展对二者间的风险溢出具有一定的抑制作用。
为了解决传统光伏并网低电压穿越控制策略动态响应慢导致直流母线电压失稳的问题，提出了一种基于图形法和模型预测控制的快速跟踪功率参考值的低电压穿越策略。该策略首先根据网侧电压跌落程度，算出交直流侧的参考功率，然后直接控制光伏阵列和逆变器输出相应参考功率，达到交直流侧的快速平衡。仿真结果表明，当功率参考值发生改变时，传统控制策略直流侧响应时间为200 ms，交流侧有功响应时间为16.5 ms，无功响应时间为17 ms，而本文所提策略响应时间为5.000、0.140、0.135 ms，验证了所提控制策略的快速性。
湍流强度是影响风力机载荷的重要因素之一。基于OpenFAST软件对NREL-5 MW风力机进行了不同强度湍流风为入流条件下的数值计算，利用Turbsim软件生成的5%、10%、15%和20%这4种湍流强度的湍流风作为入流条件，探究了不同湍流强度对风力机叶根处的剪切力和弯矩的影响，并分析了不同湍流强度下风力机叶片整体的载荷分布情况。结果表明：随着湍流强度的增加，风力机的气动载荷和气动功率波动幅值相应出现规律性的增加，但大体变化趋势不变。10%、15%和20%湍流强度下的气动功率标准差比5%湍流强度下的分别高出87%、163%和243%，摆振弯矩标准差比5%湍流强度下的分别高出30%、64%和95%；叶片上的弯矩载荷从叶根向叶尖方向逐渐减小，且随着湍流强度的增加，叶片上的弯矩标准差值也随之增加，在叶根处差别最大，从叶根向叶尖方向逐渐减小，到叶尖处完全重合。且10%、15%和20%湍流强度下的叶根处第一个节点位置的挥舞弯矩比5%湍流强度下的摆振弯矩分别高出44.94%、93.1%和137%。湍流强度的增加对叶片的摆振弯矩影响最大。
为明确燃气电厂二氧化碳捕集运行参数与系统用能关联机制，削减单位二氧化碳捕集能耗和成本，以450 MW级燃气电厂二氧化碳捕集与封存(carbon capture and storage，CCS)示范装置为研究对象，介绍CCS工艺的主要流程；通过对吸收塔和再生塔的系统性试验，对比分析了MEA和AMP-PZ这2种吸收剂的性能；考察烟气温度、吸收塔液气比、解吸塔压力、二氧化碳捕获率等工艺参数对再生能耗的影响。结果表明：MEA和AMP-PZ在吸收塔烟气温度为38 ℃、液气比分别为0.54和0.42、再生温度为112 ℃的运行条件下，再生能耗分别为4.49、4.24 MJ/kg。
微型燃气轮机具有重量轻、适用燃料广、清洁、运行成本低等优点，适合于分布式能源供应系统。分布式能源系统通常多台微型燃机联合运行，且无差异化分配负荷，较少关注燃机能耗特性，故能源利用率较低。因此，主要聚焦微型燃气轮机的气耗特性展开研究，基于参数辨识建立微型燃机气耗模型；并对微型燃机进行加减载试验，测试机组在不同负荷点、不同运行时长下机组的有功功率、无功功率、气耗量、压气机入口温度、燃机第三级叶片入口温度等关键参数的变化情况，辨识得到模型参数。气耗特性的建立对于指导微型燃气轮机的运行和负荷分配具有重要意义，将减少分布式能源系统的气耗，提升系统经济性。
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