【目的】针对电网发生对称故障期间构网型逆变器出现的功角失稳和输出电流过载问题，提出一种基于功率指令约束的故障穿越策略。【方法】首先，建立基于下垂控制的构网型逆变器暂态模型，分析系统在电网电压跌落下的暂态特征，揭示功率指令对暂态稳定性的影响；其次，分析逆变器与电网之间的电路关系，辨识故障电流特征及其主要影响因素；最后，提出一种基于有功指令约束的故障穿越方法，该方法可重塑功角稳定性并限制故障电流。【结果】MATLAB/Simulink仿真结果证明了所提策略能有效提升功角稳定性，实现故障穿越。【结论】提出的基于功率指令约束的故障穿越策略仅需约束有功指令便能有效解决构网型逆变器在电网电压跌落期间的功角失稳和过电流问题，为提高可再生能源并网系统的故障穿越能力提供了可行方案。

【目的】 为探究和分析多元负荷绿色行为对新型电力系统演化的驱动作用，提升新型电力系统灵活性和资源优化配置能力，开展了多元负荷绿色协同市场行为仿真研究，构建了多元负荷在新型电力系统演化趋优下的绿色协同市场行为仿真模型。【方法】 首先，分析多元负荷的绿色协同市场行为与竞价行为，构建多元负荷市场竞价决策模型；其次，构建了多元负荷主体决策流程及电力市场全过程交易仿真流程，应用深度Q网络（deep Q-network，DQN）算法对多元负荷参与市场交易的行为进行分析，得到其最优竞价策略。最后，以某区域电力系统为案例，仿真模拟多元负荷电力市场全过程交易流程，得出多元负荷最优策略报价结果。【结果】 与传统Q-learning算法相比，构建的仿真模型可使多元负荷平均购电价格降低8.5%、需求响应收益提升13.7%、新能源的消纳率提升5%，此外，对新能源渗透率进行了敏感性分析，识别出需求响应对新能源渗透率敏感性更高。【结论】 研究结果表明所提模型可有效模拟多元负荷绿色协同市场行为，提升多元负荷的经济效益及新能源的消纳率，增强新型电力系统的资源优化配置能力，为新型电力系统多元负荷的市场化运营及政策制定提供了理论支持和应用参考。

【目的】 为了保证虚拟电厂调度策略的低碳经济性，提出了考虑新型分布式资源与电碳交易的虚拟电厂分布鲁棒低碳调度模型。【方法】 首先，建立了虚拟电厂电碳交易框架。其次，在虚拟电厂中针对电制氢系统与碳捕集系统这2种新型分布式资源进行建模，并考虑储能、风电、光伏等传统分布式资源。接着，以成本最小化为目标，建立虚拟电厂低碳调度模型。鉴于风光出力与电氢负荷的精确概率分布难以获得，利用1范数和无穷范数构建其概率分布不确定集合，为避免传统多离散场景分布鲁棒方法的复杂迭代过程，将分布鲁棒调度模型进行对偶转化求解。最后通过算例验证了所提分布鲁棒调度模型在处理源荷不确定性、提升虚拟电厂调度经济性与低碳性方面的有效性。【结果】 考虑电碳交易比不考虑电碳交易降低了约24.7%，过剩的清洁能源可全部在电力市场售出，使运行调度实现获利；同时考虑碳捕集系统与电制氢系统后，弃电量与运行成本比仅考虑碳捕集系统分别进一步降低了约34.7%和28.1%，比仅考虑电制氢系统分别进一步降低了约2.6%和1.8%；所提分布鲁棒方法的总收益误差约为1.7%，求解速度提升了约40%。【结论】 考虑电碳交易或同时考虑电制氢系统与碳捕集系统这2种新型分布式资源能够降低调度成本、弃电量与碳排放，且所提分布鲁棒方法决策结果精确性良好，求解速度得到大幅提升。

【目的】 以空调负荷为主体的柔性负荷虚拟电厂（virtual power plant， VPP）在实际运行中易受控制时延、模型与量测误差等不确定性的影响，使削峰需求响应（demand response， DR）的效果偏离预期。导致该现象的重要原因为现有的DR策略往往依据静态的目标负荷曲线进行负荷跟踪，难以适应时变的运行环境。【方法】 以园区大规模分体式变频空调为例，提出柔性负荷VPP参与削峰DR的自适应控制方法，在需求响应邀约允许范围内依据当前的运行环境来调整后续DR时段的目标负荷曲线，有效提升了削峰DR的经济性和鲁棒性。在所提闭环控制模型中，被控过程被解耦为小规模且线性的进度偏差模型和削峰电量修正模型，二者分别置于控制器和反馈环节。其中，进度偏差模型将计划削峰电量分摊至空调，其解满足功率约束和用户舒适度约束；削峰电量修正模型结合削峰DR的响应实况来自适应调整后续控制时刻的目标负荷曲线，用于抵消不确定性对控制效果的负面影响。【结果】 算例以4类变频空调集群为研究对象，在市场模式和邀约模式下，探讨了不同削峰策略、模型与量测误差和控制时延对VPP参与削峰DR的影响，侧重验证所提方法的经济性和鲁棒性。【结论】 结果表明，所提基于动态目标负荷曲线的削峰DR自适应控制方法，能够根据实际响应情况自适应地调整目标负荷曲线，在控制精度、经济收益和鲁棒性方面表现优越。

【目的】 随着配电网内灵活性资源的不断增加，配电网可以通过参与灵活性市场为输电网（transmission network，TN）提供有功、无功灵活性。为充分挖掘配电网灵活性资源，提出一种考虑光储系统的输配电网能量-灵活性市场两阶段分布式出清方法，以提升电网的运行灵活性。【方法】 首先，综合考虑能量市场、有功与无功灵活性市场机制，构建光储系统模型，分析其有功、无功支撑潜力；其次，以总体经济性最优为目标函数，构建考虑光储系统的输配电网能量-灵活性市场两阶段出清模型；再次，为了在计算过程中保持输电网与配电网信息的私密性，基于交替方向乘子法对所提出的两阶段市场出清模型进行分布式迭代求解；最后，通过IEEE 30节点输电网与2个33节点配电网耦合的测试系统对所提考虑光储系统的输配电网能量-灵活性市场两阶段分布式出清方法进行分析、验证。【结果】 研究结果表明，当配电系统运营商（distribution system operator，DSO）能够参与到灵活性市场交易时，TN中有功、无功灵活性资源购买成本减少了7.93%，灵活性供需平衡指标I_FSD由4.021提升到5.736。【结论】 所提方法能够提高系统运行经济性，有效降低系统购买有功、无功灵活性的总成本，为系统稳定运行提供一定的支持。此外，主动配电网（active distribution network，ADN）可以通过网内存在的大量有功、无功灵活性资源向输电系统运营商（transmission system operator，TSO）提供一定的有功、无功灵活性，从而提高ADN的收益，有助于实现全网灵活性资源优化配置。

【目的】针对传统变换器应用于氢燃料电池并网时，存在升压能力不足以及器件应力过高的问题，提出了基于双Z源网络的低电应力高增益单管升压变换器（low electric stress high-gain single-switch converter based on dual Z-source network，LEHGSSC-DZ）。【方法】该变换器将准Z源变换器中的开关管前置，减少其器件应力，同时，将变换器其中一个电感用准Z源网络进行替代，构成双Z源网络结构，以增强变换器的升压能力；分析了变换器的工作原理及输出特性，将LEHGSSC-DZ与其他多种高增益升压变换器进行综合比较，并根据其输出特性给出元器件参数设计过程。通过仿真与实验验证理论分析的正确性和LEHGSSC-DZ的可行性。【结果】LEHGSSC-DZ拓扑器件数量较少，经济性较高，且相较于传统Z源Boost变换器，输出电压提高了43.8%，相较于传统Boost变换器，输出电压提高了5.1倍，开关器件电压应力减少了30%。【结论】所提出的变换器具备低电应力、高增益、器件数量少的突出优势，且效率最高可达97.25%，有助于提高氢燃料电池并网系统的工作效率。

【目的】 随着规模化电动汽车（electric vehicle，EV）的发展，其大规模接入对电网运行带来新的挑战，亟待充分挖掘电动汽车的灵活调节能力，以提升电网运行的安全性与经济性。虚拟电厂（virtual power plant， VPP）作为聚合多类分布式资源的高效模式，为EV参与电网运行提供了新的解决方案，文章提出了基于条件风险价值（conditional value at risk ，CVaR）的虚拟电厂与电动汽车主从博弈优化策略。【方法】 文章构建包含VPP与EV两层决策主体的Stackelberg博弈模型。上层以VPP收益最大化为目标，引入CVaR理论，量化并规避由EV充放电不确定性引发的风险，制定风险感知的充放电服务价格；下层以EV用户充放电成本最小为目标，引入包含成本满意度与体验满意度的效用函数，刻画EV用户响应行为。【结果】 通过设置含光伏、风电、储能和300辆EV的VPP系统，开展数值仿真与多场景对比分析，验证了所提策略在降低负荷峰谷差、降低EV用户平均充放电成本以及提升VPP收益稳定性方面的有效性，具备较强的工程适用性。【结论】 所提基于CVaR的VPP与EV主从博弈策略能够兼顾电网调控需求与用户行为偏好，在复杂不确定环境下实现多方利益协调，提升系统的经济性与稳定性。研究结果为电动汽车参与电力市场交易与虚拟电厂风险管理提供了可行的方法参考。

【目的】 针对分布式资源高比例接入配电网并参与不同层级电网协同运行的问题挑战，提出了虚拟电厂（virtual power plant，VPP）在配网侧分层聚合并参与现货出清模型。【方法】 配网运营商首先将不同分布式资源在配网台区层面聚合为虚拟电厂交易单元；然后，在配网层面建立综合考虑虚拟电厂和配电网线路约束的配网侧虚拟电厂灵活性调度模型；最后，以非迭代方式对配网侧虚拟电厂灵活性调度与现货市场出清模型进行协同优化。通过IEEE标准算例对所提模型的市场出清成本、主配网运行情况以及计算效率进行了对比分析，验证了所提模型的有效性。【结果】 所提方法在仿真场景中的主配网预期收益与非协同场景相比提升了4.4%，计算时间相当于迭代计算方法降低了77.8%。【结论】 所提模型能够满足输配多层级电网的灵活性需求，提高了系统对新能源的消纳能力。

【目的】高空风力发电（airborne wind energy，AWE）技术利用高空中风速更快、更稳定的特点，具有比传统地面风力发电更高的能源密度和发电效率。文章旨在探讨高空风力发电技术的发展现状与未来展望。【方法】论述了高空风力发电的技术路线，包括陆基和空基2种主要方式，并讨论了各自的技术挑战和发展现状。详细介绍了伞梯式陆基高空风力发电技术的工作原理、系统构成以及工程案例。伞梯式技术通过空中组件、牵引组件和地面组件协同工作，实现风能的有效捕获和转换。通过分析中国绩溪高空风力发电项目的具体实施情况，展示了伞梯式陆基高空风力发电技术的实际应用和效果。【结果】该项目成功实现了高空风能发电，在低空可达kW级发电且在5 km高空功率可达MW级，验证了技术的可行性和优势。【结论】绩溪项目证明该技术可行，其具有规模化、安全性高和资源利用率高的优势，风能转化效率高，可通过增加缆绳长度和调整放飞角度捕获高至千米以上的风资源。在风资源丰富的“三北”地区，该技术可在1 km高空实现MW级发电，并通过增加做功伞数量进一步提升发电等级，对新能源开发意义重大。

【目的】极端灾害会导致配电网出现多种物理故障，同时交通网出现道路损坏等问题。交通道路的损坏会阻碍抢修车辆的行进，故而影响配电网故障恢复效率。为提升配电网在极端灾害条件下的故障恢复效率，提出考虑损坏道路修复进度的配电网多故障抢修优化策略。【方法】首先，构建交通网-配电网耦合模型，以及灾害对交通网的影响模型，并基于三种用户在时空上的负荷需求构建负荷时变模型。然后，协同道路修复构建配电网抢修策略优化模型，旨在将配电网的失电量降至最低并尽可能缩短抢修时间。为求解多目标优化模型，采用参数自适应非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm-II，NSGA-II），并结合拐点策略来求解。最后，以某区域配电线路和含17节点的交通网系统为对象进行仿真实验。【结果】仿真结果表明，所提策略能够根据耦合网修复进度实时优化抢修资源调度，避免了抢修延误，实现了交通网修复与配电网抢修的协同优化，有效缩短了配电网抢修时间，减少了配电网失电负荷。【结论】所提策略有效融合交通道路抢修与配电网故障修复，提升了配电网抢修效率，为极端灾害下的配电网抢修提供帮助。

【目的】 针对全球能源转型背景下新型电力系统调节能力不足的挑战，文章旨在通过系统梳理用户有限理性行为特征及其应用，填补传统需求侧管理中忽略行为复杂性的理论空白，构建供需互动优化的理论基础，为挖掘需求侧资源潜力提供理论支撑。【方法】 文章通过多学科交叉整合经济学与行为科学理论框架，分析用户在电力消费中的有限理性现象，明确其与传统“理性”行为的差异。从需求价格弹性、消费者心理学、行为经济学和数据驱动四个角度探讨用户行为特征。进一步，探讨了有限理性在需求响应潜力评估、负荷预测及用户用能决策等方面的应用。最后，指出现有对用户有限理性行为研究存在的不足和对未来的行为刻画研究进行了展望。【结论】 文章为需求侧资源精准调控提供跨学科理论框架，推动市场机制设计与互动调控的创新。未来结合数据驱动对用户用电数据进行分析，合理辨识关键参数，进一步深化对用户用电行为的深刻理解，助力“双碳”目标下系统调节能力提升与用户用能成本降低的双重实现。

【目的】 为在电动汽车快速发展背景下响应其呈现的多元化充电需求，研究了多类型充电桩协同的充电站规划方法。【方法】 首先，从电动汽车、交通网和电网的角度，基于图论的思想，建立了车-路-网耦合下的充电站选址定容规划方法；然后详细表征了电动汽车车主的选桩特性，选取慢速充电桩（slow charging post， SCP）、快速充电桩（fast charging post， FCP）、移动充电桩（mobile charging Post， MCP）和超级快速充电桩（ultra -fast charging post，UCP）作为规划的主要设施，以年化社会总成本最小为目标，建立了含多类充电桩和多条件场景约束的充电站规划模型；再基于条件场景变换和二阶锥松弛方法将规划问题转化为混合整数二阶锥规划问题，并通过Gurobi求解器进行求解；最后，仿真结果验证了所提模型的高效益和有效性。【结果】 结果表明，充分考虑SCP、FCP、UCP和MCP的规划结果最优，且MCP的引入有效发挥了充电需求高峰的应急作用，减少了17.82%的规划成本。【结论】 所构建的充电站规划模型中，电动汽车车主能够在多类型充电桩中按照一定原则进行选桩，且多类型充电桩的协同配置比单一类型充电桩的规划配置更具有灵活性，能够在满足充电需求的条件下节省年化社会总成本。

【目的】针对构网型储能因变流器单一运行模式难以适应电网短路比变化及复杂故障扰动的问题，提出了一种基于幅相同步（amplitude and phase synchronization，APS）的双模式改进切换策略，并使用改进粒子群优化（improved particle swarm optimization，IPSO）算法对其关键参数进行辨识。【方法】首先，分析了常规跟网-构网模式切换策略存在的不足，揭示了功率环电压相位累计误差及其造成的无功电压偏差使得模式切换时暂态冲击增大的机理；基于此，提出了幅相同步补偿机制，在模式切换过程中同步修正电压幅值和相位信号，实现了内环电流参考信号的平滑变化；然后，针对常规切换策略中跟踪环参数难以整定的缺点，采用基于非线性惯性权重和学习因子的IPSO算法对4组跟踪环参数进行自适应辨识以提升储能变流器对跟网和构网模式运行点的跟踪性能和扰动抑制效果。【结果】在Matlab/Simulink里搭建MW级构网型储能电磁暂态模型开展验证，结果表明：所提控制策略可以顺利实现暂态功率冲击小于0.02 p.u.，且在连续切换和运行点波动场景下均能稳定运行。【结论】相比于常规切换策略，基于APS-IPSO的改进策略可实现储能变流器在跟网-构网模式切换中冲击小、稳定性好，为后续新能源场站内部署具备模式切换的储能或新能源机组提供了理论基础。

【目的】 在新能源高渗透率背景下，多虚拟电厂（virtual power plant，VPP）协同运行面临不确定性风险与利益冲突的双重挑战，提出一种融合风险量化与混合博弈的多VPP协同优化策略，将条件风险价值（conditional value-at-risk， CVaR）风险量化方法与多主体博弈框架深度结合，为高比例新能源接入下的多VPP协同优化研究提供了新思路。【方法】 首先，设计拉丁超立方采样与曼哈顿概率距离结合的场景分析法以处理风光、电价不确定性，采用CVaR衡量不确定性风险影响；其次，搭建配电网运营商（distribution system operator， DSO）与VPP联盟的Stackelberg博弈框架，VPP联盟基于合作博弈，建立计及电能贡献度的非对称纳什议价模型，并将模型分解为联盟效益最大化和合作效益分配2个子问题；最后，采用二分法和交替方向乘子法（alternating direction method of multipliers， ADMM）求解混合博弈模型。【结果】 仿真结果表明，所提多VPP协同优化策略能够有效提高VPP联盟运行经济性，提升面临不确定性风险时的运行可靠性与安全性。【结论】 所提策略提升了多VPP协同运行灵活性，在CVaR风险量化与多主体博弈的作用下，提高系统运行综合效益的同时实现公平的合作效益分配，且VPP可根据风险厌恶系数平衡风险-效益关系，为VPP制定合理调度决策提供参考。

【目的】“双碳”目标下，随着能源低碳化进程和新能源发展步入快车道，低概率、高风险的极端天气给高新能源占比的新型电力系统安全可靠运行带来突出挑战。电力灵活资源如电动汽车、分布式发电等能够为极端天气下的系统韧性提升提供解决方案。【方法】文章首先阐述了电力系统韧性概念特征，揭示了极端天气对新型电力系统的影响；其次，从极端天气下的系统元件建模、系统韧性分析方法、韧性指标体系等三个方面阐述了极端天气下的新型电力系统韧性研究；然后，通过分析极端天气下的电力灵活资源可调能力，从源、网、荷、储四个方面，面向极端天气下的预防、紧急调控与供电快速恢复三个阶段，分析极端天气下考虑灵活资源的新型电力系统韧性提升策略。【结果】最后，针对极端天气下含灵活资源的新型电力系统韧性研究发展方向进行展望，旨在形成极端天气下新型电力系统风险控制及韧性提升的闭环管理，为极端天气下的电力保供提供理论依据。

【目的】 为协调大型能源基地各交易主体在电力-碳-绿证多元市场耦合下的利益诉求，促进新能源发展并实现碳减排与能源转型，提出了一种多市场耦合下的两阶段最优运营策略。【方法】 首先基于系统动力学模型对大型能源基地各市场间的耦合关系进行分析，明确各市场交易机制及多市场耦合下各交易主体因果环路。并在保证各交易主体利益诉求基础上，构建电-碳-绿证联合市场交易下大型能源基地两阶段最优运营策略。其中，第一阶段为各交易主体在联合交易市场下内部利润均衡的日前电量分配；第二阶段为外送整体经济性与低碳性平衡的日内最优调度。【结果】 以某大型能源基地外送系统为例，实例验证结果表明该策略通过利润均衡约束，使传统火电利润可达到自身利益最大化时的87%。【结论】 在各交易主体利益均衡基础上，大型能源基地达到经济性与低碳性有效平衡，实现了碳减排及能源结构调整的目标。

【目的】电动汽车（electric vehicle，EV）与分布式电源的大规模接入加剧了配网三相不平衡，市场驱动的EV有序充放电是治理三相不平衡的举措之一，但传统治理策略没有兼顾运营商与用户收益。【方法】对此，提出了一种考虑供需双方收益与配网三相不平衡治理的两阶段优化EV充放电策略。首先，提出调度激励机制以及用户响应意愿评估方法；其次，建立日前-日内两阶段优化模型，在日前阶段基于治理目标与成本配置调度参数，在日内阶段结合用户收益与实际不平衡度优化得出EV充放电策略；最后，基于IEEE 13节点算例进行仿真验证。【结果】结果表明，所提策略能有效降低配网整体的电压不平衡度，相较于单目标策略，方案2使用户充电满意度指标分别提升24.3%、42.8%，运营商实现套利；方案1使满意度指标进一步提升，运营商收益提升3.84倍，且在不同的运行场景下具有鲁棒性。【结论】所提策略可以在兼顾供需双方经济收益的同时满足运营商的不平衡治理需求，为高EV渗透率配网提供灵活、高效的不平衡治理方案。

【目的】多能源微电网（multi-energy microgrid，MEMG）能够整合多种能量载体，实现更高的能源效率，助力实现“双碳”目标。【方法】文章提出了一种考虑不确定相关性与异常数据的MEMG数据驱动分布鲁棒优化调度方法。首先，基于Copula函数，提出了一种考虑不确定性相关性的模糊集，并基于此模糊集和机会约束，建立了考虑不确定性相关性的MEMG分布鲁棒机会约束优化调度模型；然后，由于分布鲁棒优化模型无法直接求解，文章基于对偶理论、McCormick松弛、条件风险价值近似，推导出所提模糊集中的最坏情况转化方法，从而将分布鲁棒模型转化为线性确定性模型，以便采用求解器高效求解；最后，提出了一种样本修剪算法，该算法通过迭代计算，生成剔除异常数据和极端数据的原始数据集子样本，以排除数据样本中异常值和极端值对分布鲁棒机会约束调度结果的负面影响；【结果】案例仿真表明，文章所提的分布鲁棒模型方法能够有效剔除模糊集中的不切实际分布，将样本外成本降低8.16%；所提样本修剪算法能够有效剔除样本中异常值和极端值，将样本外成本进一步降低3.33%。【结论】文章所提方法在保证可靠性的同时提升调度经济性，具有明显的优越性。

【目的】数字孪生电网是新型电力系统的重要组成部分。目前，数字孪生电网建设面临需求场景多样、技术路线协同不足等问题，深入分析不同应用场景的内涵，加强技术框架的统筹规划尤为重要。【方法】文章在总结国家电网公司近年实践经验的基础上，提出了数字孪生电网“五种形态”并解析其内涵，从不同应用场景探讨了各态的建设需求和关键技术，提出了体系化的建设框架。【结果】数字孪生电网“规划态”强化全生命周期标准体系的统一和模型分层级建设，是建设数字孪生电网的基础；“生长态”面向电网工程建设赋能增效，提高三维设计和建设质量；“竣工态”面向电网工程成果数字化移交，强化信息完整、图模一致；“智能态”聚焦设备智能管理，强化设备和系统智能感知能力；“应急态”聚焦电网应急抢修，支撑“冰风雷舞震火”等灾害防抗。【结论】数字孪生电网建设是一项系统性工程，不仅是技术的集成应用，更是业务流程与管理模式的重构。

【目的】 为充分挖掘电-氢-气-储-需求响应之间的耦合灵活性，提出一种基于数据驱动的综合能源系统两阶段分布式鲁棒协同规划模型。【方法】 针对现有的设备建模方法存在模型不精确、求解效率低等问题，提出了一种考虑分布式电源、能源耦合设备、混合储能的精细化模型以及需求响应机制的综合能源系统精细化建模方法，并制定了考虑基线不确定性的需求响应激励机制。【结果】 Matlab仿真结果表明，基于高斯过程回归的基线负荷预测模型可以更精确、更快速地计算基线负荷，同时能够考虑响应不确定性。提出的设备精细化模型有效降低了系统综合规划成本，其中运行、规划、碳交易和需求响应成本分别减少了2.55%、10.78%、1.08%和2.55%。同时，通过碳交易与需求响应机制协同优化，系统可以减少向上层电网购电量，并使用柔性负荷和分布式电源实现综合能源系统低碳稳定运行。算例表明，相比随机优化（stochastic optimization，SO）和鲁棒优化（robust optimization，RO）方法，所提分布式鲁棒优化（distributionally robust optimization， DRO）方法在经济性与稳健性平衡方面更具优势，验证了其在综合能源系统规划中的适用性。【结论】 所构建的计及需求响应的综合能源系统规划模型可以显著降低系统的年综合成本，提高可再生能源利用率，降低碳排放，为后续电-氢-气综合能源系统规划研究提供了思路。

【目的】 为提升太阳辐照度（global horizontal irradiance，GHI）预测的准确性，充分挖掘其在光伏电站选址等太阳能资源评估中的应用价值，提出一种融合时间卷积网络（temporal convolutional network，TCN）与Informer结构的GHI预测模型。【方法】 针对GHI数据中存在的异常值，首先对原始数据进行清洗与预处理，剔除干扰样本，确保数据质量；随后，模型利用TCN的时序特征提取能力对预处理后的多源输入数据进行深层表示，并结合Informer网络的长序列建模优势捕捉长期依赖信息，构建多特征驱动的高精度预测框架，模型输入中同时引入环境因素与地理特征等辅助变量，以提升整体预测性能。【结果】 在多个地区实测数据集上进行对比实验，结果表明，所提TCN-Informer模型在平均绝对误差、平均绝对百分比误差及均方根误差三项评估指标上均优于现有主流模型。与预测性能排名第二的Informer模型相比，平均绝对误差降低24.0%，平均绝对百分比误差降低23.1%，均方根误差降低28.5%。【结论】 所提出用于GHI预测的TCN-Informer预测模型在准确性与鲁棒性方面表现出显著优势，能够更有效地捕捉太阳辐照度的时序变化规律，具备良好的工程应用潜力，为光伏资源评估与电站布局优化提供了有力的数据支撑。

【目的】 随着可再生能源在整体能源构成中所占比例的持续增长，其固有的不确定性及产能波动性给微电网系统的稳定运行和经济效益带来了挑战。需求响应策略是提升微电网新能源消纳能力的一项关键措施。【方法】 首先，为优化需求响应模型对用户行为的拟合能力，通过深入分析用户在参与需求响应过程中的心理因素，构建了基于禀赋效应的需求响应模型。接着，基于该需求响应模型提出了微电网经济优化运行策略，考虑用户综合满意度及运行成本建立了微电网经济运行模型，采用 \epsilon-约束与松弛因子结合的Pareto优化技术求解运行模型，在设备运行功率和电网交互的约束条件下实现微电网经济优化运行。【结果】 仿真分析验证了所提需求响应模型在提升微电网经济效益方面的有效性及对比传统需求响应模型优越性的同时，提高了用户满意度。【结论】 所提出的基于行为经济学理论的需求响应模型能够更精确地对用户需求响应行为进行描述，禀赋效应理论的引入为理解和预测消费者对能源价格变化的反应提供了新的视角，从而使得微电网运营者能够更精确地调整供电策略，以应对需求波动和市场变化。文章提出的需求响应模型能够有效地促进用户参与削峰填谷，降低系统的运行成本。

【目的】为有效提升台风灾害下配电网的韧性，减少自然灾害造成的负荷中断与供电损失，提出一种台风灾害下计及负荷恢复优先级与动态修复的配电网韧性优化策略与评估方法。【方法】结合Batts台风模型与线路故障模型构建台风灾害故障场景，刻画台风强度与路径对配电网的影响。在此基础上，以重要负荷优先恢复供电为核心目标，耦合动态重构、故障修复与分布式资源（distributed energy resources， DERs）动态出力特性，建立多源协同优化模型，实现灾中快速响应与资源高效调度。提出考虑负荷权重的负荷平均恢复水平韧性评估指标，用于定量评估不同场景下的系统韧性水平。【结果】基于改进的IEEE 33节点配电系统算例分析表明，所提策略能够在台风灾害场景下有效降低整体系统负荷损失，显著提升关键节点与重要用户的供电恢复水平。仿真结果同时验证了所提评估指标在区分不同策略优劣中的适用性与有效性。【结论】所提策略实现了配电网从灾害冲击到恢复过程的动态优化，相较于传统方法，在负荷恢复速度、供电可靠性及资源利用效率方面均具有明显优势；所提韧性评估指标能够更科学地刻画系统在灾害条件下的韧性水平，弥补了传统指标的不足，为未来电力系统在台风灾害下的故障恢复与韧性评估提供了重要参考。

【目的】为提高大规模风光跨区跨省消纳的经济性，提出一种考虑源-荷匹配偏差的直流外送系统多时间尺度分层优化调度方法。【方法】提出了考虑源-荷匹配偏差的用户电价修正方法，建立了基于Logistic函数模糊响应机理的负荷需求响应模型，通过动态电价得到响应后的用户负荷和输送电价。在日前时间尺度下，通过送受端联络线输送电价表示不同时段送受端输送、接受电量意愿，并提出了考虑输送意愿成本的日前优化调度模型。在日内时间尺度下，提出一种结合模糊参数与t location-scale分布的风光随机分量描述方法，将其与日前调度结果作为输入，结合直流功率调整策略构建日内跨区跨省分层优化调度模型。【结果】算例验证表明：所提源-荷匹配偏差动态修正用户电价方法可量化供需偏差，并通过Logistic函数模糊响应机理的负荷需求响应模型引导负荷主动追踪新能源发电曲线；考虑输送意愿成本的调度模型能优化区域间风光资源配置，降低火电机组出力波动并提升系统经济性；日内分层优化模型通过动态调整调度方式，在避免局部过度调整的同时使计算时间降低了22.82 s，实现了经济性与运行效率的协同优化。【结论】所提考虑源-荷匹配偏差的直流外送系统多时间尺度分层优化调度方法可显著提升高比例新能源接入直流外送系统的风光消纳能力，在缩短调度计算时长的同时有效降低系统运行经济成本。

【目的】为提升变流器高占比系统频率稳定性，探讨了构网型（grid-forming，GFM）变流器频率支撑需求的动态评估与量化方法。【方法】首先，建立耦合GFM变流器功-频特性的多机系统频率响应模型；其次，综合考虑预想扰动下频率变化速率（rate of change of frequency，RoCoF）与最大暂态频率偏差双重约束条件，构建了GFM变流器频率支撑需求评估方法；最后，基于布伦特迭代算法实现不同运行工况下GFM变流器虚拟惯量与一次调频增益临界阈值的动态评估。基于改进的IEEE-39节点系统，开展了多场景算例测试。【结果】结果表明，GFM变流器的引入可将频率最低点提高至49.5 Hz，显著提升系统稳定性，证明了高比例电力电子化系统中配置GFM变流器的必要性。进一步对比3种算法性能，所提迭代方法平均迭代次数仅为11次，较传统方法减少20%以上，验证了所提评估方法和迭代算法的有效性。【结论】所提评估方法从系统层面明确了电网对GFM变流器频率支撑能力的需求，可为GFM变流器的优化配置与参数整定提供理论基础。

【目的】柔性互联配电网遭遇故障停运后，通过软开关（soft open point，SOP）等设备可以快速、合理地进行功率转供或孤岛运行。然而现有研究暂未考虑柔性设备的不同控制状态对恢复结果的影响，常见孤岛预划分方法也难以确定柔性互联设备支撑的孤岛半径和恢复优先级。针对互联设备的可行控制方式，提出了基于SOP等效模型的故障恢复策略。【方法】首先设计含多种控制方式的SOP潮流交替迭代算法，以计算恢复后的功率与电压分布。其次以SOP控制方式选择以及非预设重构为优化手段，以最小化加权运行损失为目标，得到综合考虑潮流约束与多端口SOP模式约束的恢复模型。最后针对寻优范围增加，采用协同图拉普拉斯算子的遗传算法进行求解。基于互联的双IEEE 33系统算例进行了故障后恢复效果验证。【结果】结果表明：针对不同线路停运后的拓扑变动及分布式电源出力情况，所提方法能够形成相应的非预设重构方案，并灵活调整不同位置的SOP控制方式进行协同，负荷恢复比例较重构方式提升14%。【结论】非预设网络重构带来了更高的故障后负荷恢复比例，结合优化SOP的控制状态可取得更优的恢复后电压分布，从而支撑柔性互联配电网的高供电韧性。

【目的】随着大规模分布式光伏接入，潮流反送所引起的电压越限问题给电力系统的安全稳定运行带来了严峻挑战。为解决该问题，国内外均规定光伏需具有电压-无功等支撑功能，即依据电压偏差进行主动无功/有功调节。然而，该类规定通常仅考虑平衡电压场景，如何保证不平衡电压下的调压性能鲜有研究。【方法】文章以电压-无功功率控制（volt-var control，VVC）为例，分析了电压不平衡度对光伏逆变器无功功率调节性能的影响，并提出了一种以三相电压偏差最小为目标的改进型电压支撑控制方法。首先，基于瞬时功率理论分析了电压不平衡度与有功、无功功率间的数学关系，证明了无功功率的电压调节作用及电压偏差最小值点的存在；然后，以三相电压总偏差为指标，计算了电压偏差最小时对应的正序电压及无功功率，进而利用该点、电压偏差限值及光伏无功容量对电压支撑控制曲线进行了动态调节。【结果】Matlab/Simulink仿真结果表明，所提改进型电压支撑控制方法在保证三相电压不越限的同时实现了最小无功输出下的三相电压与标称电压偏差最低，完成不平衡场景下三相电压的经济、高效调节。【结论】所提控制策略为传统VVC控制与负序电流/功率控制的有效协同，在辐照度、温度等变化引起光伏出力改变或电压不平衡度变化时仍可维持三相电压运行在并网标准限值范围内，显著提升了传统VVC控制功能的适应性。

【目的】随着新能源经逆变器大量接入电网，电力系统稳定性面临挑战。尽管虚拟同步发电机（virtual synchronous generator，VSG）控制技术可提供惯量与阻尼特性，但在电网短路故障下，过大的短路电流易导致其失步甚至脱网。因此，提出一种基于虚拟转速动态调节的VSG故障穿越控制策略。【方法】在电网发生短路故障工况下，分析了VSG暂态特性，找到短路过流的原因。提出使用虚拟转速动态调节控制策略来保证功角稳定性，改进无功环控制策略进行无功补偿，并采用基于平衡电流法的电压电流双环结构实现输出电流三相平衡。【结果】Matlab/Simulink仿真测试结果表明，在电网短路故障期间，虚拟转速和功角稳定在额定值，短路电流限制在VSG输出额定电流的1.5倍以内，VSG按照国家并网标准要求提供无功功率，输出电流三相平衡，故障冲击电流得到抑制。【结论】相比于现有方法，所提控制策略实现了虚拟转速和功角的稳定，能更好地限制短路电流，抑制故障冲击电流效果也更好，暂态响应速度也更迅速，保证输出电流三相平衡，在电网短路故障工况下能保证VSG安全稳定运行。

【目的】当下世界各国都在积极推动能源转型和低碳发展，电力交易、碳交易和氢交易的耦合已成为我国能源行业发展的必然趋势。但多个系统下能源互济和信息交互的复杂度大大提升，为电-碳-氢耦合交易市场的发展带来了新的挑战。【方法】首先介绍电-碳市场和电-氢市场的研究现状，深入分析电-碳-氢市场的研究方法、耦合机制、交易模式、定价和出清机制；其次针对制约其发展的物理层面和信息层面的双重核心困境，提出构建面向能源互联网的电-碳-氢耦合交易市场的方案，分析能源互联网的参与机制和具体方法；最后从技术层面和市场层面提出支撑面向能源互联网的电-碳-氢市场发展的关键技术和研究要点。【结果】物理层面，能源互联网解决了电-碳-氢交易市场由于资源众多、交互关系繁杂而无法明确市场交易机制和决策规律的问题，实现能源产消规律和机制的厘清；信息层面，能源互联网基于信息技术和数据平台实现了电-碳-氢市场之间的数据匹配共享和信息透明公开，推动了能源分布式自主灵活交易，引导资源优化配置。【结论】探索针对面向能源互联网的电-碳-氢耦合交易市场关键技术和研究要点是打破现有市场发展困境的有效途径，为电-碳-氢交易市场构建方案的完善和发展提供可行的参考路径。

【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】随着以储能、光伏为代表的电力电子器件在微电网的占比不断增加，其低惯性和低阻尼特性给微电网的安全稳定运行带来了严峻挑战。【方法】针对微电网稳定性问题，提出了一种新的基于数据驱动的逆变器参数调节方法，该方法基于有限系统量测数据，优化逆变器的多种参数，实现微电网小干扰稳定性的快速提升。首先，构造基于特征值的离线优化问题，通过鱼鹰优化算法（osprey optimization algorithm，OOA）计算微电网在不同运行场景下的多个最优控制参数。其次，为了减少参数优化模型对全局节点数据的依赖，利用多标签特征选择算法对系统节点数据进行特征筛选。最后，将筛选后的节点数据作为输入变量，多个最优控制参数作为输出变量，基于北方苍鹰优化算法（northern goshawk optimization，NGO）和双向门控循环单元（bidirectional gated recurrent unit，BiGRU）训练并得到参数优化模型。【结果】实验结果表明，所设计的参数优化模型可以基于在线量测数据快速调节控制器参数来提升微电网稳定性；所设计的深度学习算法比传统的神经网络在训练参数优化模型上具有更高的精确度；所得到的参数优化模型在参数优化上具有更快的计算速度。【结论】所提方法仅需局部的系统量测数据，通过在线动态优化逆变器的多个控制参数，便能实现微电网小干扰稳定性的快速提升。

【目的】 在“双碳”目标稳步推进、分布式能源广泛接入背景下，由于输配电网潮流分布变化，其原有等值模型计算精度和计算效率受到挑战，同时碳排放如何纳入输配运行优化也成为有待探讨的课题。【方法】 为应对以上挑战，首先提出一种基于异构分解算法的输配协同分布式最优潮流模型，然后采用碳流理论计算节点碳排放强度，形成了同时考虑经济性与节点碳排放的多目标最优潮流模型，最后提出了基于满意度函数求解思想的多目标线性加权处理方法。【结果】 提出的基于满意度函数求解思想的线性加权模型能使输配协同潮流求解时间减少超过50%；所引入的节点碳排放强度及多目标优化模型，能够在发电成本可接受的范围内，使得系统碳排放显著降低。【结论】 提出的分布式输配协同最优潮流模型，能够在保障输配电网各自信息安全与计算精度的同时，提升最优潮流计算的收敛性，解决了异构分解算法难以对max-min类目标函数构造增广拉格朗日函数的问题，降低了求解难度，并充分利用配电侧高比例分布式电源实现经济效益和环境效益的均衡。

【目的】为解决风储系统参与电力市场竞标能力弱、市场消纳能力弱，同时优化调峰能力不足、新能源消纳不足的问题，提出了一种风储氢系统参与有功辅助服务市场的日前交易模型。【方法】首先，研究风电制氢系统机理，提出风储氢系统、火电机组在有功辅助服务市场的竞价模型；其次，兼顾风储氢系统和电力交易机构决策的收益诉求，建立双层优化模型；最后，利用KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件和强对偶理论将所提双层模型转换为单层整数规划模型，并进行算例仿真分析。【结果】随着负荷的增长，对于电能市场，储能供应商在电能市场的交易价格也随之增长，且对于辅助服务市场，电力供需关系趋势也基本相似。储能在参与电能、调频辅助服务及备用辅助服务市场时效益更高，为54.49万元，相较于储能仅参与电能市场、参与电能与调频辅助服务市场、参与电能与备用辅助服务市场的经济效益分别提升了53.44%、47.40%和22.59%。且加入氢能耦合系统后，可以将富余的风电转换为氢气储存并卖出获取利益，实现峰谷套利，进而将风电全额消纳，此时，考虑氢能收入的储能供应商与不考虑氢能收入的储能供应商相比，收益提高14.37万元，提升了26.37%。【结论】所提风储氢系统模型不仅增大了运营商的收益，而且提高了系统参与电力市场竞价优势，在一定程度上减少了风电因弃风造成的成本浪费，提高了风电消纳水平，结果分析验证了所提模型的有效性。