针对水轮机调速系统引发电力系统发生超低频振荡的问题，提出一种调速侧附加阻尼控制策略。首先，基于阻尼转矩法，分析得出水轮机调速系统产生的负阻尼是造成电力系统发生超低频振荡的主要原因；其次，推导调速系统的阻尼转矩系数表达式，证明该系数与水锤效应时间常数及调速器PID参数密切相关；然后，依托附加阻尼控制策略，在系统调速侧引入正阻尼补偿，并采用灰狼优化算法整定调速器PID参数，以进一步改善系统阻尼特性；最后，在Matlab/Simulink仿真平台搭建单机、四机两区域系统进行仿真验证，结果表明所提控制策略能够明显改善调速系统的阻尼特性，有效抑制超低频振荡。

锂电池的安全高效运行依赖于准确的荷电状态（SOC）估计，但是传统的电池模型和SOC协同估计在噪声干扰下的鲁棒性和可靠性较差。针对噪声干扰下SOC协同估计问题，首先对电池的最大可用容量和电池开路电压（OCV）特性进行分析，研究了锂电池SOC—OCV的曲线特性。然后研究了噪声干扰下的在线模型参数辨识和SOC估计问题，提出了基于自适应动态滑动窗口的双粒子群协同优化参数辨识（TCPSO）方法，通过实验验证了所提方法的SOC估计最大误差小于1% ，表明所提方法可实现在线参数辨识，并且在抗噪性能和SOC估计精度等方面均优于现有协同估计方法。

工业通信技术是实现工业设备组网控制的有效方式，随着近些年以太网技术的发展，一种基于以太网的上层应用技术PROFINET快速发展起来，但是由于下层设备不具备高速的网络接口，需要将高速的通信协议中控制字和状态字转换为能被下层设备轻松解析的协议，进而将设备接入高速以太网。方案采用了ERTEC200P-2通信协议芯片进行外部以太网高速的数据交互，下层通过UART串行接口接入到变频器，该方案通过了试验验证，并且进行了现场验证，取得了良好的效果。

电池荷电状态（SOC）是锂离子电池管理技术中最重要的参数之一，高精度的SOC估计有利于储能电站的并网和控制。电池充放电数据不仅具有时序性，特征变量之间也存在一定空间关系，为提高估算方法的准确性和通用性，提出一种基于CNN-LSTM联合网络结构的锂离子电池SOC估计方法，先通过CNN特征提取获取了锂离子电池不同维度数据间的特征关系，然后经过LSTM网络结构提取其中的时间序列关系，联合网络充分获取了电池数据集的空间时间特性。实验结果表明，基于CNN-LSTM联合网络模型预测电池SOC平均误差控制在0.65%，较单独的CNN网络预测平均误差降低4.4%左右，较单独的LSTM网络预测的平均误差降低0.2%左右，具有较好的应用前景。

为了更加准确地研究干式变压器铁心磁场和温度场分布，分析不同激励对干式变压器铁心磁场损耗和热点温升的影响，首先使用Maxwell计算了干式变压器瞬态磁场分布，得到空载条件下铁心磁场损耗。在此基础上提出了一种三维干式变压器磁场-温度场耦合计算方法，将磁场损耗耦合至Fluent作为温度场计算的热源，采用流固耦合的方法计算干式变压器温度场分布，获得铁心热点温度和位置。最后，基于上述方法对谐波下变压器铁心的磁场和温度场进行计算，分析了谐波次数和谐波含有率对干式变压器铁心损耗和温升的影响。所研究内容为谐波下变压器铁心温升监测提供了参考。

“双碳”目标下，电力能源系统需要逐步向节能低碳的方向发展，综合能源系统（IES）是解决能源与环保问题的重要举措。目前对IES的研究主要集中在分布式能源、储能并网和多目标优化等方面，智能算法是处理优化问题的重要途径，但随着模型复杂化，传统的智能算法存在收敛性差、容易陷入局部最优的问题。基于此围绕IES经济、环保与稳定运行目标，构建了考虑经济性、环保性及出力不平衡性3个指标的基于改进粒子群算法的IES多目标优化模型。首先，以3个指标最优为目标搭建了IES模型；其次，采用隶属度函数和层次分析法（AHP）进行归一化处理并确定权重系数；最后，引入粒子浓度评价算子改进粒子群算法，对所提模型进行求解，并分析系统在单一目标和多目标情况下的运行结果，验证了模型和算法的有效性。改进算法显著提高了收敛速度，有效避免了粒子陷入局部最优。

随着电力电子技术的发展，具有虚拟同步发电机（VSG）功能的微网型储能逆变器也得到了广泛应用。在虚拟同步发电机技术中由于惯性调频环及调压环的存在，逆变器在并网时可自主实现电网调频调压功能，离网时也可实现无通信并机。但是在微网系统中由于负载和变压器的接入，逆变器离网时并机黑启动技术是亟待解决的问题之一。通过理论仿真分析，提出了一种工频同步的软启动方法，可实现平滑的母线电压建立。在软启动过程中两台VSG并机功率均衡，实现了整个系统黑启动的完成。最后通过实验分析，验证了VSG并机黑启动控制策略的有效性。

电压源换流器（VSC）接入薄弱交流电网时存在系统小扰动稳定性问题，传统控制策略下VSC不得不降低输出功率以维持稳定运行。为提升弱并网VSC的小扰动稳定性，首先基于交流电压外环建立了弱并网VSC稳定性机理的通用分析模型，分析了锁相环（PLL）与VSC外环控制间的耦合特性，及其对系统小扰动稳定性的影响机理。在此基础上，提出了一种参数自适应型虚拟并网点控制策略。在PSCAD/EMTDC环境下搭建的弱并网VSC详细开关模型验证了所提控制方法的有效性。

针对现有微电网规划评价方法在评价过程中未能充分考虑系统与环境中不确定因素对于评价结果影响的问题，提出一种基于后悔理论-多准则妥协解排序法（VIKOR）的微电网规划评价方法。首先，考虑微电网规划阶段的需求，构建了包含系统经济性、环保性与技术性等在内的微电网规划评价指标体系；而后，顾及专家主观经验与指标客观数据所包含的信息，采用层次分析法（AHP）-相关性定权法（CRITIC）对指标体系进行主客观组合赋权；最后，考虑不确定因素对评价结果的影响，基于后悔理论在评价过程中引入欣喜-后悔函数与状态变量对VIKOR法进行改进，建立了基于后悔理论-VIKOR法的微电网规划评价模型。算例分析表明，所提评价方法考虑系统与环境中不确定因素以及决策者心理预期对于规划方案评价结果的影响，贴近于实际的微电网的规划方案决策需求。

为了有效调控机械臂运动幅度，避免柔性机械臂实际运动轨迹与目标轨迹发生较大的偏差，设计一种基于分散控制系统（DCS）-惯性权重组合的柔性机械臂运动轨迹控制系统，它是一个集合了计算机、通信、显示和控制的计算机系统，该系统由过程控制和过程监控。通过DCS算法控制监测对象行为幅度并计算柔性机械臂惯性权重，利用DCS-惯性权重组合求解素数控制指标的具体数值，实现了对柔性机械臂运动轨迹控制系统的软件设计。实验结果表明，DCS-惯性权重组合算法作用下的机械臂末端坐标在横轴、纵轴、空间轴方向上的运动幅值均可以被控制在10个单位长度之内，并且在0.52 s 内进入机械臂运动轨迹最佳控制状态，运动轨迹差值最大仅为0.01 rad，验证了该系统具备可行性和有效性。

为解决小型变电站故障准确度较低的问题，提出构建基于合作博弈和云模型的小型变电站故障诊断模型。通过分析故障发生特点和原因，确立诊断指标体系；选用熵值法和专家赋权法分别得出指标权重，利用合作博弈方法，计算组合权重一致性系数和组合权值，经过归一化处理得到最终拟合权重；通过云模型实现各指标的定量表示，得出加权偏离度，根据加权偏离度确定最终诊断结果。实验结果表明，所建模型的指标权重分配满足一致性要求，故障位置和程度的诊断准确度高，可为变电站安全运行提供更多保障。

针对现场气体绝缘组合电器（GIS）绝缘缺陷局部放电漏报、误报情况频发的问题，利用真型GIS搭建局放多源检测试验平台，开展绝缘子表面金属污秽缺陷间歇性放电试验，采用不同局放检测法研究不同程度间歇性放电特性变化规律。研究结果表明：金属污秽缺陷放电量随着放电时间的延长呈现先升后降的变化趋势；放电时间间隔整体呈现增加的变化趋势；超声检测法和化学检测法无法实现金属污秽间歇性放电的有效感知；由4组50个工频周期特高频（UHF）相位分辨局部放电（PRPD）图谱数据所构成的200个工频周期UHF PRPD图谱中能初步得出间歇性放电分布规律；处于间歇性放电状态的金属污秽缺陷不会逐渐发展演变成击穿放电故障。研究成果对拓展间歇性放电特征的认知及现场对GIS放电缺陷的检测具有重要意义。