【目的】 规范市场行为、优化资源配置需合理设定电力市场操纵处罚措施。借鉴国际成熟经验对完善我国电力市场监管体系具有重要意义。 【方法】 从处罚的一般理论出发，针对性探讨了欧美电力市场监管部门对多种电力市场操纵行为的处罚理论依据和实践措施，通过介绍欧美具体法规、法律理念和电力市场的处罚实例，对比不同国家在处罚前提和处罚力度上的异同点，结合执法效果总结各自得失。 【结果】 欧美电力监管对操纵行为的处罚前提基本一致，但具体法律规则存在差异。在处罚力度上，美国模式对确定违规收益更高效，法国模式对不确定收益或未发生损害时更具确定性和威慑力。 【结论】 结合我国电力市场的发展现状，对我国市场操纵方面的监管和处罚措施提出以下建议：判定违规时剔除主观故意；设置威慑与赔偿双重功能的罚款基数以及与危害程度相匹配的梯度化罚款金额；教育与处罚并重，提升监管效果。

【目的】 伴随成本快速下降，分布式光伏在保障性收购政策下近年来实现了快速发展，加剧了配电网运行压力并带来新的消纳问题，亟需设计高效、可执行的市场化机制引导光伏产业健康发展，为此，设计了适应配电网市场的分布式能源两阶段交易新机制。 【方法】 首先基于日前预平衡确定配电网基准运行状态，根据线路阻塞、电压越限等情况判断是否触发分布式交易启动条件；然后再按需开展分布式能源交易，通过价格信号调动源荷储多环节资源优化配电网运行。为激励市场主体交易行为对系统运行的支撑作用，按照“谁服务、谁获利”的公平原则，提出了价值贡献度评估方法，引入灵敏度因子以分别衡量各市场主体在提高电压质量与缓解线路阻塞两方面的贡献。市场主体的贡献度可以作为分配延缓配电网投资激励费用的依据，提升其参与分布式能源交易市场的意愿。 【结果】 改进的IEEE 33节点系统算例表明，在预平衡阶段出现午间光伏大发导致反向潮流过载和晚间负荷高峰导致低压越限等问题，开启市场后越限风险均已消除，验证了所提机制的可行性和有效性。光伏弃电量下降64%，提升了消纳率，随着可调节资源减少，系统运行改善程度减小，弃光量增多。 【结论】 该机制解决了分布式光伏难以感知市场信号的实际问题，同时能够延缓配电网投资，提高存量设备的利用率，为输配电定价提供了新的思路。

【目的】 在自愿减排市场重启背景下，为促进电-碳-证市场协同建设，有效解决当前各发电主体面临的决策问题，提出了电-碳-证市场耦合机制，构建了多市场耦合下的发电主体交易决策模型，针对关键参数开展了敏感性分析。 【方法】 所提模型基于电-碳-证市场耦合机制及各市场出清机理构建，考虑自愿减排市场重启影响设置约束条件，应用多目标粒子群优化算法求解，同时采用Morris筛选法和Sobol法围绕可再生能源消纳责任权重、基准线碳排放因子及核准自愿减排抵消比例开展敏感性分析。 【结果】 Matlab模拟仿真结果表明，所提模型输出多市场耦合下的交易收益较考虑单一市场的交易收益提高了44.55%，敏感性分析结果表明可再生能源消纳责任权重这一参数的总效应指数最高为0.79，且该参数在[23%，26%]区间内扰动时发电主体交易成本变化率明显提高，设置为24.5%时变化率达到峰值，为5.44%。 【结论】所提模型能够有效解决现阶段各发电主体面临的决策问题，为各发电主体提供科学合理的交易决策依据，同时敏感性分析结果可为多市场交易机制的优化及可再生能源消纳责任权重等考核指标的调整提供科学参考。

【目的】 为满足电网在大扰动下的运行稳定性与经济性要求，激励稳定切机切负荷市场主体参与电力辅助服务，提出了一种稳定切机切负荷辅助服务市场机制。 【方法】 首先，设计了稳定切机切负荷辅助服务市场运行流程以及切机切负荷能力费和使用费的两部制定价方式；然后，考虑特定故障对电网进行分区，形成稳定切机切负荷的入围备选市场主体集合；其次，建立了计及故障表征因子与平均停电时长的最小成本目标函数，同时考虑了暂态频率、电压和同步稳定约束，构建优化出清模型，并采用时域仿真和分支定界算法求解辅助服务策略。最后，通过改进频率稳定标准算例（The Chinese Society for Electrical Engineering-frequency stability，CSEE-FS）验证了所提稳定切机切负荷辅助服务市场机制的有效性。 【结果】 仿真表明，执行辅助服务策略后电网能够恢复稳定运行状态，且在模型中引入故障表征因子能精准地制定出该故障下费用最小策略。 【结论】 文章所提市场机制能在满足电网安全稳定需求的前提下，确保市场主体获得与其服务能力相匹配的收益，并降低了电网稳定切机切负荷的成本。

【目的】 “耦合”广泛存在于自然界，是综合能源系统（integrated energy system，IES）的基本物理属性与首要特征。明确IES耦合机理，能充分发挥其多能互补优势，挖掘其作为“虚拟储能”的新能源消纳潜力。目前IES耦合研究主要针对能量耦合形式定性分析，存在“不全面”“未量化”“难分析”等问题。 【方法】 文章围绕IES耦合性，从“定性”和“定量”两个维度，对IES耦合性进行了综述。首先，由广泛存在的耦合现象出发，提出了IES耦合的基本概念。其次，针对IES耦合对规划与运行的影响，梳理了异质能源耦合定性研究的现状。接着，针对IES耦合定性分析的局限，从指标与方法两个维度，总结了当前IES耦合的量化研究进展，并从时间、空间与能量品位三个维度展开，探讨了耦合量化应用的潜力。 【结果】 最后，围绕建模、机理、应用，阐述了IES耦合量化的未来研究挑战。 【结论】 异质能源耦合涉及多时间尺度分析、源网荷储协同、能量梯次利用等IES研究中的多个关键本质问题，明确耦合特性将有助于明晰IES运行的本质规律，有助于形成全新的理论成果与应用方法。

【目的】 在“双碳”背景下，我国电动汽车保有量迅速增加。然而，现有电动汽车充电设施的建设速度未能满足其快速增长的充电需求，高速公路服务区充电困难和排队拥堵问题尤为突出。 【方法】 首先，基于地理信息系统数据和实际交通流量，构建了出行概率矩阵，并引入充电焦虑系数，以增强模型对真实场景的适应能力。其次，提出“车流量对车速的影响系数”，进一步提高了车辆到达服务区时电池荷电状态的预测精度，并据此预测高速公路服务区的充电负荷。最后，基于预测结果建立了多服务区充电桩优化配置模型。该模型引入了基于车流量的动态权重调整机制，通过动态分配建设成本、运维成本和用户等待时间成本的权重，实现了在不同交通负荷条件下优化目标权重系数的灵活调整。 【结果】 仿真结果表明，充电桩数量的提升虽显著降低用户等待时间，但伴随投资成本上升；节假日期间充电负荷峰值较常态提升26.3%，呈“双峰”特征，且需求集中于行程后半段服务区；所提出的动态权重调整机制可随车流波动，实现成本与用户体验的自适应平衡。 【结论】通过引入动态权重调整机制，对多服务区充电桩配置进行优化，显著提升了高速公路充电网络在供需匹配中的灵活性与响应性；在车流波动与节假日需求峰值的双重作用下，实现了充电资源与用户需求的精准耦合，不仅提升了桩位利用率、缩短了排队时间，同时有效协调了建设与运维成本。

【目的】 在大规模新能源并网背景下，量化评估电网电能质量提升潜力对后续开展治理服务以及保障电网高效稳定运行至关重要。 【方法】 为此，提出一种基于 ( p , \mathrm{ } q )阶区间正交模糊数和相对靶心度的新型电网电能质量提升潜力评估方法。首先，构建涵盖电能质量、供电可靠性、服务性及低碳性四个维度的综合评估指标体系。采用基于（p，q）阶区间正交模糊幂加权平均（（p，q）-rung interval-valued orthopair fuzzy power weighted average，（p，q）-RIVOFPWA）算子的模糊层次分析（fuzzy analytic hierarchy process，FAHP）法对一级指标主观赋权，再结合改进层间相关性准则重要性（criteria importance through intercriteria correlation，CRITIC）法对二级指标客观赋权，运用线性加权法得到最终权重。其次，引入优劣解距离法（technique for order preference by similarity to an ideal solution，TOPSIS）和Mahalanobis距离，建立基于正负靶心的改进灰靶决策模型，利用相对靶心度量化分析电能质量提升潜力。最后，通过某市的5个典型区域开展算例分析。 【结果】 结果表明，相对靶心度越大的区域电能质量水平越优，相对地，提升潜力就越小。针对单一区域的相对靶心度分析可有效识别影响提升潜力的核心因素。 【结论】 所提模型和方法能够剖析多维度因素对区域电网电能质量提升的影响，准确评估电网电能质量的整体状况，有助于针对性地改善电能质量问题。

【目的】 针对多类型极端天气对城市复杂配电网的影响，提出配电网的脆弱点与易感点评估方法，辨识停电损失较高的配电变压器节点。 【方法】 首先，提出一种统一参数化综合易损性模型，利用核函数、累积变换和参数化映射构建统一框架，实现机理驱动与数据驱动的协同建模，可适应多场景建模需求。其次，充分考虑用地类型对配变设备运行环境及受灾风险的影响，从空间维度细化配变的脆弱性评估，构建基于用地类型的配变脆弱性指标体系；并提出场景概率抽样与约简方法，基于蒙特卡罗抽样与样本平均近似技术将模型计算出的故障概率转化为故障场景集，有效提升故障场景分析的效率与准确性。最后，以北京市某地10 kV配电网为例进行仿真分析。 【结果】 结果表明，所提模型和方法能有效识别配电网在多类型极端天气下的脆弱点与易感点，通过在易感点布置应急供电车、在脆弱点布置应急抢修资源，可显著改善损失负荷、用户数等指标。 【结论】 验证了研究成果在指导电网规划、建设和运行维护中的有效性。

【目的】 随着先进数字化信息技术与电力物理系统融合，使得传统电力系统转变为更具高效性和可控性的电力信息物理系统（cyber-physical system，CPS），但也加剧了系统遭受信息物理协同攻击的风险。 【方法】 针对上述挑战，通过分析信息系统安全威胁造成的物理系统安全事件来源，归纳电力信息物理协同攻击类型并建立2种典型攻击场景，建立基于复杂网络理论和能量信息流刻画的电力CPS单侧网络结构，简化基于关联矩阵理论的三层电力信息物理网络节点一对一相依框架，提出电力信息物理系统节点连锁故障演化模型，设计权重综合中心性指标以评估系统关键节点脆弱性， 【结果】 通过模拟不同信息物理协同攻击策略，分析系统在遭受连续攻击或故障时的节点存活率性能指标，验证该方法在辨识信息物理协同攻击路径的准确性。 【结论】 为实际电力系统关键节点的安全风险分析和系统稳定运行控制提供技术参考。

【目的】 为降低电力系统碳排放量，提高清洁能源消纳率，以总成本最小化为目标，提出一种基于热电联产（combined heat and power，CHP）-碳捕集（carbon capture and storage，CCS）-电转气（power-to-gas，P2G） （CCP）耦合机制和低碳需求响应（low-carbon demand response，LCDR）的多能耦合区域综合能源系统（regional integrated energy systems，RIES）协同优化方法，构建源-荷双向灵活低碳调度模型。 【方法】 首先，在供给侧引入碳交易-绿色证书机制，建立基于基准线法的碳排放分配模型，激励系统消纳可再生能源；其次，以CHP-CCS-P2G多能耦合机组为基础，通过碳循环利用与能量梯级转化，实现系统能效提升；然后，荷侧引入计及负荷特性差异的低碳需求响应机制，建立基于价格弹性矩阵的电、热负荷双向互动机制，以降低负荷峰谷差值；最后，以中国南方某城市某行政区的电力相关数据进行相关仿真实验。 【结果】 结果表明，在所提方法下，系统的碳排放和运行成本均有下降，风光消纳能力有所提高，其中场景6较基础场景的运行成本减少了5.26%。 【结论】 所提方法可使得碳元素形成闭环转化，有效降低传统发电机组的出力，增加新能源的上网功率，同时可通过激励信号实现“削峰填谷”，降低系统的碳排放，使系统处于低碳经济运行状态。

【目的】 综合能源系统（integrated energy system，IES）在碳交易与绿证交易市场下面临多重不确定性挑战，现有调度模型难以兼顾经济收益与低碳目标的动态平衡，且缺乏对非结构化不确定性的有效量化方法。提出一种计及绿证与碳交易不确定性的IES区间优化调度策略，并结合主从博弈机制协调多主体利益冲突，提升系统经济性与低碳性。 【方法】 首先，构建基于区间数学的碳交易与绿证不确定性量化模型，以区间数表征绿证交易额与碳排放量的波动范围，避免对概率分布的依赖；其次，建立IES运营商与能源供应商的主从博弈框架，设计双层区间优化模型：上层以IES运营商收益最大化为目标动态优化能源定价策略，下层以能源供应商收益最大为目标优化机组出力与交易决策；进而，采用粒子群算法嵌套CPLEX求解器实现博弈均衡解的高效搜索，并通过多场景对比分析验证模型性能。 【结果】 仿真结果表明，所提双层区间优化模型下，综合能源系统运营商与能源供应商收益分别提升2.3%与5.1%，碳排放成本降低12.7%，且窄区间优化结合动态定价策略显著缓解了绿证-碳交易波动对系统的冲击，验证了模型的经济性与低碳协同优化能力。 【结论】 所提模型通过区间优化与主从博弈的结合，在考虑碳交易与绿证不确定性情况下，有效平衡了IES多主体利益冲突，提升了系统低碳性与经济性。

【目的】 针对现有园区微电网仅依赖电源或空调负荷平抑波动导致运行成本较高，与电网交换功率不够平滑的问题，提出一种计及限电不确定性的园区微电网燃气轮机（micro-turbine，MT）与空调建筑集群多时间尺度协同调度策略。 【方法】 首先，通过量化分析变频空调灵活用能特性，建立空调建筑虚拟储能模型。结合MT发电-能耗关系，提出MT-变频空调短时间尺度效能协同控制方法，实现功率波动的自适应平抑，继而根据微电网能量供需平衡，构建MT与空调建筑长时间尺度协同运行模型。此外，分别采用鲁棒法和随机场景法刻画限电、可再生能源发电和负荷用能不确定性，设计兼容并网与孤岛运行模式的微电网多时间尺度灵活调度策略。最后，通过线性化将其转化为混合整数线性规划（mixed-integer linear programming，MILP）问题。 【结果】 仿真算例表明，在微电网运行功率发生波动时，系统严格遵循效能协同控制方法，动态协调MT与虚拟储能的功率分配。所提调度策略在并网和孤岛运行模式下分别降低系统总成本10.1%和5.0%，有效缓解系统瘫痪的风险，实现可靠性与经济性的双重提升。 【结论】 所提策略可充分挖掘MT与变频空调集群的协同调度潜力，灵活应对并网和孤岛运行场景，有效提升微电网经济性，为高比例可再生能源接入提供高效调度方案。

【目的】 水风光资源的强随机性加剧了常用开环预测后优化（open-looped predict-then-optimize，OPO）调度方法在计算复杂度和运行经济性方面的矛盾。为此，提出含水风光电力系统基于改进闭环预测-优化互嵌技术（closed-loop predict-and-optimize intertwined framework，CPO）的两阶段调度方法。 【方法】 首先，构建了考虑串、并、混联多类水电群的含水风光电力系统两阶段调度模型；然后，以水风光实际和预测曲线在两阶段调度模型下计算所得系统成本的绝对偏差作为损失函数，训练以经济性为导向的水风光预测模型；最终，结合方差、布林带和自相关函数量化新能源出力及水电站入库流量的波动强度，以构建融入弹性网络回归的混合正则化策略，在优化CPO训练复杂度的同时，保证其在多重不确定性下的性能。 【结果】 Matlab仿真结果表明：在丰、枯、平水期典型月内，采用改进CPO方法得到的月平均实际系统成本相较传统OPO方法分别降低了0.74%、0.57%、0.66%，验证了该方法在提升电力调度经济性方面的有效性。 【结论】所提的改进CPO方法在水风光总体预测精度下降不大且部分时段精度提升的情况下显著降低了实际系统成本，优化了调度经济性，且在不确定性程度更高的场景中，该方法提升经济性的效果更为显著。

【目的】 对于高渗透新能源的送端电网，目前常采用快速切机或紧急降低新能源场站功率的措施来应对直流闭锁故障，但切机会削弱系统强度，进而恶化暂态过电压，容易引发连锁脱网事故。为此，提出一种直流闭锁故障下考虑暂态过电压约束的送端风电调切策略，在保障系统稳定的同时防止电压越限。 【方法】 在分析了直流闭锁后切机操作对换流母线暂态过电压影响的基础上，明确了考虑暂态过电压约束的风电机组调切原则，根据直流闭锁稳控指令值与场站总减载上限的大小来执行“以调代切”模式或“调切并举”模式，并在调切并举模式下进一步分析了暂态过电压约束对风电场站最大可切除量的影响，并据此制定了切机量计算原则和切机场站选择策略。 【结果】 基于DIgSILENT/PowerFactory平台搭建仿真模型进行验证，结果表明所提策略能够有效应对高渗透率新能源送端电网的直流闭锁故障，有效规避了暂态过电压引发的连锁脱网风险。 【结论】 所提策略为解决高比例新能源送端电网在直流闭锁过程中的暂态过电压与稳定控制矛盾提供了具体可行的方案，有助于提升电网安全稳定运行能力。

【目的】 针对“沙戈荒”区域环境复杂导致风光出力表征不清晰、聚类策略精度低、特性建模效果差的问题，提出基于多维动态集群划分的风光出力特性分析策略，以实现风光资源的精确聚类与出力特性定量描述。 【方法】 首先，构建包含相似性、互补性与消纳适配性的多维集群划分指标体系。然后，提出基于双向凝聚层次聚类（bidirectional agglomerative hierarchical clustering，BAHC）的集群划分方法，并引入贝叶斯优化算法（Bayesian optimization，BO）对指标权重进行动态调节，实现复杂环境下风光集群的精确划分。最后，构建“模型-场景-指标”联动分析体系对风光出力特性进行定量描述与适应性评估。 【结果】 仿真结果表明：多维指标体系可更全面表征“沙戈荒”区域风光出力特性，BAHC算法显著提升了划分结果的适配性与聚类精度，核密度估计模型能有效刻画大多数“沙戈荒”区域风光出力分布形态，Weibull分布适用于辅助描述低出力风险集群。 【结论】 提出的多维动态集群划分策略显著提升了“沙戈荒”区域风光出力特性分析的精度与适配性，可为多源协同调度与优化提供理论支撑和数据基础。