为适应电力市场参与主体多元化发展态势，解决多虚拟电厂(virtual power plant, VPP)利益冲突问题，提出一种包含配电网运营商(distribution system operator, DSO)、虚拟电厂运营商(virtual power plant operator, VPPO)及用户聚合商(user aggregator, UA)多层架构的混合博弈策略，支撑多 VPP 的协同优化。首先，通过聚合光伏产消者、电动汽车充电站、综合能源负荷等多种灵活性资源形成 UA 集群；其次，面向 DSO、VPPO 以及 UA 的层级能源交易及 UA 主体间的能源交易，构建了“主从博弈- 主从博弈-合作博弈”的多层混合博弈模型；最后，利用二分法、Karush-Kuhn-Tucker 条件结合交替方向乘子法对上述模型进行求解。算例研究表明，所提出的多层混合博弈策略使光伏产消者 UA 与电动汽车充电站 UA 的运行成本分别降低了 4.5%和15.3%；同时，在 DSO 动态定价机制的引导下，系统运营商总收益提升了 2.7%。该策略能够有效均衡多方利益诉求，优化各运营主体间的能源交易及效益分配机制。

针对无烟煤在锅炉中燃烧时灰渣易熔融沉积、影响运行安全与经济性的问题，通过搭建 0.4 MW 一维沉降炉中试系统，开展了多种负荷、配风比例及过量空气系数条件下的燃烧试验;结合灰熔融特性、SEM、XRD、XRF 及激光粒度分析等手段，系统研究了灰渣形貌、成分与粒度特性随工况的演变规律。结果表明，灰渣主要元素为 C、O、Si 和 Al，主要晶相为石英、莫来石和赤铁矿，不同工况下晶相类型保持稳定。负荷由 0.2 MW 提高至 0.3 MW 时，灰渣变形温度由 1259℃提高至 1312℃，结渣指数由 1268 增至 1319，结渣风险显著增强。一/二次风比由 2/8 提高至 4/6，灰渣未燃碳质量分数可由约 37.5%提高至40%，中位粒径由约 22μm 可增大至约 28μm，沉积倾向明显加剧；相比之下，过量空气系数由 1.2 提高至 1.4 对灰熔融特性及结渣指数的影响较小。粒度分布以细颗粒为主、粗颗粒并存的双峰特征，细颗粒形成黏附基底层，粗颗粒通过惯性撞击强化沉积，共同促进结渣发展。研究表明，负荷是影响无烟煤结渣行为的主导因素，配风方式通过调控燃尽与颗粒特性间接影响结渣倾向。本研究为宽负荷工况下无烟煤锅炉的结渣预测与燃烧优化提供了中试数据支撑。

针对高比例分布式新能源接入给配电网带来的节点电压越限风险、反向潮流过载、供电可靠性下降等耦合问题，提出一种计及源-储协同面向就地消纳与供电可靠性的储能优化规划方法。构建以年化综合成本 (含储能投资、新能源弃电惩罚等)、节点电压波动性与净负荷波动性综合最优为目标的储能优化规划模型；采用改进型多目标粒子群优化算法求解该非凸非线性模型，通过自适应惯性权重与基于动态密集距离的非劣解集更新策略规避早熟收敛与局部最优陷阱问题。基于 IEEE 33 节点配网模型的仿真结果表明：相较于“新能源合理弃电”方案，“配储+新能源合理弃电”方案的新能源消纳率提升约 12%，年度综合成本降低约 5.6%；相较于“配储”方案，其年度综合成本降低约 7.5%。

为解决虚拟电厂参与电力调峰时的资源聚合与投标决策优化问题，提出一种基于资源响应能力及信息间隙决策理论（IGDT）的决策优化模型。考虑响应潜力、波动程度、持续时间和响应速度 4 个维度构建分布式资源聚合指标体系，建立了兼顾期望响应收益最大化与偏差惩罚风险最小化的多目标聚合优化模型，筛选最优资源组合。设计虚拟电厂参与电力调峰的市场交易框架与投标决策机制，引入 IGDT 理论以刻画调峰补偿价格的不确定性，构建风险规避（RA）模型以优化投标策略。仿真结果表明，虚拟电厂聚合多目标优化模型可兼顾经济性和风险性的考量，可以为虚拟电厂聚合商筛选资源提供理论方法，使虚拟电厂偏差惩罚风险降低，基于 IGDT 的投标决策优化模型可帮助规避调峰补偿价格不确定性带来的交易风险，使虚拟电厂获得合理的响应收益。

由于高比例新能源大规模并网，电网对频率调节提出了更高要求，针对传统火电机组由于频繁爬坡导致其调频损耗大和经济性差的问题，提出一种计及火电/压缩空气储能 (compressed air energy storage, CAES) 响应特性的混合储能系统 (hybrid energy storage system, HESS) 二次调频策略。首先，采用改进自适应完备集合经验模态分解 (improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, ICEEMDAN) 和多尺度排列熵(multiscale permutation entropy, MPE) 的方法将自动发电控制指令分解为高频分量和低频分量；其次，依据火电机组与 CAES 在动态响应时间与调节惯性上的相似性提出一种火电-HESS 系统协同控制方法，基于该方法完成高/低频分量在不同机组之间的合理分配，实现对系统调频性能的提升并降低火电机组的出力；最后，通过 Matlab/Simulink 搭建火电-HESS 系统算例对所提策略的调频性能和经济性进行仿真验证。仿真结果表明，所提策略可在二次调频过程中充分发挥火电/CAES 相似性的特点，以及 HESS 系统兼备快速响应和大容量的优势，有效降低和平滑火电机组出力，提升火电-HESS 系统的调频性能以及经济效益。

水下压缩空气储能 (underwater compressed air energy storage, UW-CAES) 采用水下柔性气囊储气，能够实现恒压储气与释气，是新能源消纳的有力工具之一。然而，目前鲜有研究能够通过参数优化，在降低 UWCAES 成本的同时，有效提升电站的运行经济性。针对上述问题，提出了基于分布鲁棒机会约束 (distributionally robust chance constraints, DRCC) 的 UW-CAES 优化配置方法。首先，构建了UW-CAES 系统模型，充分考虑输气管道压力损失对系统的影响；随后，构建了考虑管道压力损失的 UW-CAES 优化配置模型，以最小化投资成本、最大化运行收益为目标，优化系统关键参数；最后，通过 DRCC 将优化问题中的机会约束转换成线性约束，该方法能使优化问题便于求解，同时通过调整参数的方式实现优化结果经济性与保守性间的平衡。算例分析显示，通过所提优化配置方法求解得到的系统能够保持额定释能功率为 60 MW，同时使额定储能功率变为53.2 MW，较原系统下降 8.75%，提升了系统效率；敏感性分析显示，通过调整 DRCC 中的置信度与 Wasserstein半径即可实现求解结果在经济性与保守性之间的平衡。

针对现有区域分布式光伏功率预测依赖气象数据、运维成本高、数据质量差及结果可信性不足的问题，提出一种光伏功率电量联合可信预测方法。首先，基于电能表功率采集与日电量冻结数据，进行联合筛选、融合与归一化处理以提升数据质量；其次，构建多时间尺度高精度序列到序列（sequence to sequence，Seq2Seq）预测框架，结合区域集中式光伏电站历史与预测数据，通过计及功率与电量的多时间尺度损失函数来优化预测精度；最后，采用承诺-证明简洁非交互零知识证明（commit-and-prove succinct non-interactive argument of knowledge，cp-SNARKs）技术构造模型完整性验证方案，在保障结果可信的同时保护模型机密性。基于华北某城市实测数据的实验验证表明，该方法能显著降低功率电量预测误差，提高光伏功率预测精度。所提方法无需气象数据和系统改造，具有数据质量高、预测精度优、运维成本低和可验证性强的特点，可拓展至负荷预测、风电出力等时间序列预测场景。

振动监测与状态评估是保障大型风电机组安全运行的重要技术手段和管理措施，特别在云贵高原冬季凝冻环境下抗凝冻试验风电机组的振动监测和状态评估显得尤为重要。风电机组叶片结冰的随机分布可能导致三支叶片质量不平衡和气动外形变化，加之机组叶片防/除冰需要而新增设备或辅材的安装差异，综合作用或将引发机组振动而产生设备安全隐患。文中采用主动气热法构造3台5MW抗凝冻试验风电机组，深入分析机组振动主要影响因素；利用 3台 5MW 抗凝冻试验机组历时 4个月运行期间的振动监测数据，计算机组 9个关键振动状态变量参数并结合特征量限值综合评估试验机组振动状态，通过纵向/横向对比判定每台机组振动状态及发展趋势。评估结果表明，3台试验机组振动烈度及差异较小，均可长周期安全运行，叶片结冰以及抗凝冻改造对机组振动影响不显著。

阵列式换热器作为换热器网络（heat exchanger network，HEN）的一种拓展，能够有效提升先进绝热压缩空气储能（advanced adiabatic compressed air energy storage，AA-CAES）发电系统的运行能力。然而变结构阵列式换热器网络的复杂性会对 AA-CAES运行能力产生显著影响。为此，本文提出了一种计及阵列式换热器的先进绝热压缩空气储能系统宽工况运行方法。首先基于热电比拟理论建立了 AA-CAES系统用阵列式换热器模型。随后，基于阵列式换热器的运行特点提出了一种 AA-CAES宽工况运行方法，根据需求功率确定参与功率调节的换热器单元数量后以功率偏差、导热油余能作为目标函数对阵列式换热器进行多目标优化。最后基于一商业运行压缩空气储能电站参数进行算例分析，验证了所提方法的有效性。结果显示相较传统换热器，阵列式换热器能够有效拓宽 AA-CAES发电系统运行可行域，减少功率跟踪偏差并增加导热油能量利用率。该研究将为压缩空气储能电站的灵活调控提供理论依据和技术支撑。