[目的]为提高车载液氢储运安全性，揭示车载液氢泄漏扩散特性，[方法]建立典型非空旷区液氢储罐泄漏仿真模型，研究了运输过程中液氢泄漏扩散行为，分析了不同场景空间下氢气云团体积和分布范围。[结果]液氢泄漏区域的空间结构对氢气扩散轨迹影响极大；建筑区气流阻滞效应导致氢气紧贴建筑墙壁向上和两侧绕行，虽然改变氢气扩散轨迹并抑制其大范围扩散，但建筑周围氢气存留时间延长使得危险程度增加；半封闭的隧道内氢气受浮力驱动撞击顶壁后呈“降落伞”状积聚，形成稳定的顶部高浓度分层并沿纵向缓慢层流扩散；地下车库的泄漏氢气呈“蘑菇状”迅速上升并向四周填充，因通风条件差，可燃气云体积增长最快，发生燃爆潜在风险显著升高。研究成果可为车载液氢安全输送技术和智能管控提供理论依据。

针对弱电网飞轮—电池混合储能难以兼顾频率支撑、设备约束与运行负担的问题，研究分层构网控制方法。利用虚拟同步发电机生成支撑需求，采用递推最小二乘自回归模型对实测净功率失衡进行 0.36 s 在线预测，通过低通滤波与有限候选集经济模型预测控制完成约束功率分配，并开展多工况及 10 kW 开关级缩比仿真。中等扰动下，相较无预测方案，最大频偏和频率绝对偏差积分分别降低 14.56%和 75.64%；10 kW 模型中最大频偏降低 8.22%，未发生硬约束越限；长时运行中频率改善伴随储能通量增加。所提方法可在所测工况下协调预测辅助支撑与设备约束，但预测收益具有工况依赖性，频率性能与储能运行负担之间存在折中。

针对低惯量运行方式下火电机组一次调频响应受死区、动态环节和爬坡能力限制的问题，提出计及系统惯量与储能状态的飞轮—电池混合储能自适应功率分配与容量协同优化方法。建立含一次调频死区的火电—混合储能频率响应模型，根据火电机组尚未补偿的功率缺额构造储能支撑参考，并由系统惯量和电池荷电状态（state of charge，SOC）和飞轮能量状态（state of energy，SOE）共同修正两类储能的功率分担。在此基础上，将飞轮和电池的额定功率、额定能量及分配参数统一优化。99 个场景的仿真结果表明：单飞轮独立优化能够满足全部约束，但年化成本较混合储能高 29.56%；与单电池方案相比，混合储能的最大频差和电池平均动作里程分别降低 7.66%和 33.31%，年化成本仅增加 0.48%；与固定参数直接配置相比，所提方法的年化配置成本降低 30.87%。在等效惯量估计误差为±20%时，各场景仍满足频率安全与储能运行约束。

针对碳交易机制下虚拟电厂低碳运行中宏观碳政策信号与微观资源调度决策衔接不足的问题，提出一种宏观碳约束传导下的虚拟电厂多市场耦合低碳优化调度策略。首先，基于可计算一般均衡（CGE）模型构建宏观碳交易场景生成方法，实现不同碳减排目标下碳价、碳配额及能源价格等参数的量化，为虚拟电厂调度提供外部政策边界；其次，将上层输出的宏观参数嵌入下层虚拟电厂优化调度模型，结合闵可夫斯基和资源聚合方法，刻画电动汽车、温控负荷、工业负荷和居民柔性负荷等多类型资源的综合调节能力；进一步，构建电能量市场、调峰辅助服务市场和碳交易市场协同的多市场耦合优化模型，实现虚拟电厂经济收益与碳减排效益的协调提升。算例结果表明，所提策略能够有效响应碳价波动与碳配额约束，在提升虚拟电厂综合收益的同时降低碳排放水平，提高可再生能源消纳能力和调度方案可行性。

针对光伏打捆水电送出系统中接入电压等级选择影响系统安全的问题，本文旨在探究光伏高压侧与低压侧接入对水电站内部设备安全及电网稳定性的影响差异。以某大型水电站库区光伏项目为例，采用PSD-BPA 软件构建系统仿真模型，设置光伏高压侧（500kV）与低压侧（15 .75kV）两种接入方案，通过静态短路计算与动态暂态仿真进行对比分析。结果表明，高压侧接入使发电机15.75kV 及35kV 母线的短路电流显著降低，设备安全裕度增大；在500kV 和35kV 母线故障下，该方式功角摆幅更小、阻尼衰减更快、电压恢复更平稳。高压侧接入方式通过电气隔离有效避免了低压侧接入导致的短路电流过大风险，提升了系统暂态稳定性，是更优的工程实施方案。

[目的]针对含高比例可再生能源与垃圾焚烧电厂的虚拟电厂系统，提出一种计及电转气协同与碳-绿证交易的含碳捕集虚拟电厂优化调度模型。[方法]通过构建“碳捕集与封存-电转气-燃气机组”协同运行框架，将火电、垃圾焚烧电厂、风电、光伏及储能等多类型资源纳入统一调度，实现电、热、气及碳资源的协同优化，并结合阶梯式碳交易机制与绿证市场收益，实现多类型资源的联合优化调度。[结果]算例结果表明，该模型能够有效促进碳资源循环利用，阶梯碳交易机制可强化减排激励，在同等碳价下可将减排率从 30.9%提升至 53.0%；绿证交易则进一步提升新能源消纳水平。在所述协同机制下，系统总运行成本由290.50 万元降至 243.64 万元，降幅达 16.13%，显著提升了可再生能源消纳水平与经济环境综合效益。[结论]所提模型通过电转气协同与碳-绿证交易机制，实现了多类型资源的联合优化调度，能够有效促进碳资源循环利用，兼顾系统经济性与低碳性，为含高比例可再生能源与垃圾焚烧电厂的虚拟电厂优化调度提供了一种有效方法。

针对新型电力系统新能源高占比下源网荷储平衡难度加大、传统理论难以适配刚性负荷场景的现状，本文以高密度陆基水产养殖为典型对象，系统综述刚性负荷约束下源网荷储系统的研究进展。文章从技术融合、场景适配、规模扩展三个维度梳理系统演进规律；构建时间连续性、调节弹性、安全后果三维刚性量化分级体系；提炼源荷时空错配、荷网协同滞后、成本适配冲突、监测控制割裂四大核心矛盾；归纳生物质-电热耦合、光伏-热泵协同、电网-源荷互动三类配置模式；从感知、预测、决策、执行四个层面综述关键支撑技术。分析表明，现有策略可缓解源荷失衡与可靠性压力，但在动态建模、极端工况韧性、跨场景标准化及协同调控方面仍存在不足。未来刚性负荷源网荷储一体化将成为重要发展方向，多能耦合与人工智能技术可为强约束场景下系统安全高效运行提供新路径。

针对多源不确定性条件下配电网灵活性服务调度中运行安全与履约可靠性难以兼顾的问题，提出一种基于分布鲁棒机会约束规划的配电网优化调度方法。构建包含硬安全约束与分布鲁棒机会约束的分层模型，其中硬安全约束用于约束在设定扰动支撑范围和模型条件下的节点电压、支路容量及储能能量边界等运行安全要求，分布鲁棒机会约束用于表征公共连接点有功、无功灵活性服务的履约风险。进一步，引入线性决策规则刻画实时调节策略，实现可控负荷、储能及光伏逆变器无功资源的协同优化调度，并将模型转化为二阶锥规划问题进行求解。基于 IEEE 33 节点和 IEEE 123 节点系统的算例结果表明，所提方法能够在设定扰动支撑范围和模型条件下满足配电网运行安全要求，提高灵活性服务履约可靠性，降低样本外越限风险，具有较好的经济性与工程适用性。

针对光伏高渗透率农村配电网中光伏出力波动与季节性农业负荷集中投运叠加引发的农村台区供电能力不足，从而导致负荷削减量大的问题，本文提出一种面向农网供电风险控制的互联储能车（Interconnected Energy Storage Vehicle, IESV）优化调度策略。构建基于 IESV 的农村配电网系统架构，并建立 IESV 数学模型；刻画农业负荷显著的时空波动特性，在此基础上并提出预布局与动态调度两阶段调度策略。预布局阶段基于农忙前典型场景，以最小化配置成本与负载率偏离惩罚为目标，确定互联台区对，为农忙期负荷高峰预留运行裕度；在此基础上，为进一步应对负荷波动，提出动态调度阶段。该阶段基于预布局形成的拓扑，以最小化负荷削减功率为目标，优化 IESV 的接入位置与放电功率；两阶段在“规划-运行”顺序优化框架下协同，实现运行成本与负荷削减的综合优化。最后，通过 IEEE33 节点系统的仿真验证表明，所提策略在控制农网供电风险的同时，显著降低农业负荷削减量与系统总运行成本。

为应对多重不确定性对数据中心综合能源系统配置方案的影响，提出一种基于信息间隙决策理论引导的双层优化的三阶段决策框架。首先，构建了基于电-热-氢多元储能的多能互补综合能源系统，建立以年化综合成本和年 CO₂排放量为双目标的双层优化模型，上层采用 NSGA‑II 算法优化设备容量，下层以日运行成本最小为目标进行混合整数线性规划调度。其次，基于信息间隙决策理论分析分别计算鲁棒性半径与机会性半径，量化各方案承受恶劣不确定性的能力与捕捉有利不确定性的潜力。最后，依据决策者风险偏好，通过直接筛选或鲁棒性感知再优化生成最终推荐配置。以某大型数据中心园区为例进行仿真，结果表明：与确定性方案相比，风险规避型策略整体上导致成本和碳排放均上升，风险逐利型策略则实现成本与排放双降。典型最优解下，风险规避型碳排放增至 3.8 倍，风险逐利型成本与排放分别降低 4.3%和 16.5%。可见，所提框架能够有效量化不确定性对系统性能的影响，为不同风险偏好的决策者提供兼顾经济性与低碳性的配置方案。

针对弱支撑环境下近海渔场微网群光伏出力与负荷预测难以获得可靠概率分布，导致互联微网群能量调度中的经济性问题，开展计及源荷不确定性的优化运行研究。从渔业生产过程出发，建立单渔场微网结构与关键设备模型，并通过联络线构建互联微网群，建立考虑联络线容量与传输效率的确定性调度模型；在此基础上引入信息间隙决策理论（Information-Gap Decision Theory，IGDT），分别构建鲁棒型模型以最大化可承受不确定性半径刻画韧性边界，构建机会型模型以最小化达成收益目标所需的不确定性半径挖掘潜在收益空间，从而形成面向不同风险偏好的统一决策框架。算例表明，能量互济协同可降低渔场微网群综合运行成本：离网能量互济相对孤岛运行成本下降约 3.9%，混合并网模式下降约 54.8%；同时，鲁棒型策略在一定经济性让渡下显著提升抗扰能力，并抑制柴油机频繁启停，机会型策略则在可控风险下获得更优经济性表现。本文方法能够在不依赖精确概率分布的条件下实现互联微网群运行经济性的定量权衡，为弱支撑场景的优化运行提供可解释的决策方法。

为解决新型储能项目面临的成本疏导问题，揭示不同应用场景下新型储能经济性的关键影响因素，提出了一种适配收益模式的源网荷侧新型储能成本机理分析框架和项目经济性量化方法。首先采用经营期定价法推导了适配不同应用场景收益模式的新型储能单位电量/容量成本表征模型；其次，在传统收益模式上考虑了市场营收，构建了涵盖多渠道的新型储能多维收益量化模型；最后，通过年均净收益、动态投资回收期和内部收益率等指标开展案例实证和敏感性分析。结果表明，网侧独立储能中成熟的电化学储能经济性更优，但受电力市场品种显著影响，未来取消调峰市场将导致收益大幅下滑；源侧新能源通过增加配置储能时长可以提升新能源上网电量和并网友好性，进而增加电量收益和两个细则（《电力并网运行管理实施细则》和《电力辅助服务管理实施细则》）收益；荷侧电力用户配储的经济性取决于电价结构（单一制/两部制）与负荷特性，负荷稳定的两部制大工业用户需要优化储能功率和能量配置，避免需量电费增加导致亏损。文章从投资运营主体视角，系统梳理了适配收益模式的源网荷侧新型储能的成本机理和经济性分析方法，全面考虑了还贷、税金等关键现金流要素，实现了精准的动态经济性评价，为市场化环境下成本管控和运营决策提供了切实可行的理论依据和实践指导。

随着新型电力系统建设加速，分布式光伏聚合商得以参与日前能量与备用联合市场交易并获取收益。然而，分布式光伏聚合商、市场交易中心及配电系统运营商因利益诉求差异，呈现出复杂的市场交易博弈行为。据此，构建分布式光伏聚合商参与日前电能量及备用联合市场交易的双层 Stackelberg 博弈架构。上层以最大化分布式光伏聚合商（领导者）收益为目标进行竞标策略优化；下层市场交易中心（跟随者 1）进行日前联合市场出清的同时，配电系统运营商（跟随者 2）在考虑变压器分接头、电容器投切的离散控制基础上对联合市场出清结果进行节点电压与馈线段传输安全校核。为求解该单领导者多跟随者博弈模型，首先利用 Karush-Kuhn-Tucker 条件及大 M 法将跟随者 1 问题等价转换，再利用数据驱动双层重构算法对包含连续和离散变量的单主单从博弈模型进行求解。最后，以 Q 市实际输配电系统验证该博弈模型及其求解算法的适用性和有效性。

近年来氢电混动汽车的快速发展有效地缓解了可再生能源“反调峰”特性造成的新型电力系统调峰问题，促进能源-交通耦合及低碳减排。本文重点考虑可再生能源出力不确定性及氢电混动汽车的充能响应对微网调度的影响，以氢电混动汽车作为连接微网多区域之间的纽带，建立了微网两阶段鲁棒博弈模型，同时为了缓解 C&CG 算法在迭代过程中不断往主问题中添加约束造成求解效率低的问题，提出 iNC&CG 算法进行求解。最后，仿真分析结果表明，所提微网两阶段鲁棒博弈模型能够实现微网与氢电混动汽车用户之间的利益均衡，并有效应对可再生能源出力不确定造成的影响，同时也验证了改进算法的优势。

为了解决西部矿区在全生命周期内负荷动态演化与可再生能源出力时空错配造成的消纳困难和供需不平衡问题，对井工煤矿能源系统开展全生命周期动态配置研究。基于矿井建设、开采前期、开采中期和开采后期4个阶段的生产组织，构建计及矿区多阶段负荷演化特性的能源系统配置模型，建立包含光伏、电储能、制冷机组及外部电热供给的多阶段混合整数线性规划模型，以设备投资、运维、外部购能和碳排放成本构成的全生命周期综合成本最小为目标，优化光伏、储能及电网一次侧设备容量，并通过典型日负荷与分年扩容决策刻画矿区源荷随时间的演化规律。以西部某典型井工煤矿为算例，设置传统静态一次性配置和全生命周期动态配置2种场景进行对比。结果表明：动态配置通过在关键年份分阶段扩容光伏与储能，使光伏平均配置容量和可再生能源渗透率显著提高，电网一次侧设备配置规模得到抑制，在开采中期基本实现“光伏+储能”替代火电供能，全周期弃光率明显降低。与静态配置相比，动态配置场景的全生命周期总成本降低约17.9%，碳排放成本降低约50.2%。研究表明，全生命周期动态配置方法能够在满足矿区安全供能前提下兼顾经济性与低碳性，为西部矿区乃至类似高耗能工业园区的清洁能源系统规划提供理论依据与工程参考。