为解决传统滑模观测器采用固定滑模增益在永磁同步电机转子位置检测低速抖振严重的问题，提出了旨在提高宽调速范围滑模抖振抑制性能的模糊自适应调节滑模增益的全阶滑模观测器。首先，以定子电流与扩展反电动势为观测对象构建全阶滑模观测器，采用定子电流实际值与观测值的误差和误差变化率为输入量构建模糊控制规则，并根据实时观测的电机转速，实现在不同转速时的滑模增益自适应调节。然后，采用双曲正切函数代替传统的符号开关函数实现软开关切换的连续滑模控制，并且为消除转速造成的影响，采用归一化正交锁相环获得扩展反电动势中准确的转子位置信息。最后，搭建了永磁同步电机驱动试验平台，在低速与中高速范围内分别进行实验验证。实验结果表明，相比于传统滑模观测器，所提算法在宽调速范围时控制性能更具有优势。

为了解决新能源发电系统逆变器出现混沌的问题，提出了一种基于自抗扰控制的H桥逆变器的调节方案。针对处于混沌状态的逆变器的稳态和动态特性差的现象，构建了逆变器的离散模型，并通过建立跟踪微分器、扩张状态观测器以及状态误差反馈控制律进行混沌控制。通过分岔图、折叠图以及仿真分析，结果可知基于自抗扰控制的H桥逆变器比基于比例控制的H桥逆变器的稳定范围扩大了45%，有效地抑制了混沌现象的发生。通过分析可得出：该控制策略对系统的混沌行为能够进行抑制，拓宽了系统稳定工作范围。

为了监测光伏逆变器中并联SiC器件的电流分布状态，提出一种基于各向异性磁阻传感器的非接触式监测方案。根据SiC器件在PCB板上的实际位置，利用多物理场仿真工具COMSOL进行SiC器件周围磁场分布情况分析，并找出磁阻传感器的最佳放置位置。构建包括磁阻传感器、信号调理电路和数据通信接口在内的电流监测单元。基于一台功率为1.5 kW的光伏逆变器实验样机进行测试。实验结果表明，该非接触式电流失衡监测方案具有频带宽、灵敏度高、线性度好及电路结构较为简单的特点。

为了解决智能量测开关内部自取电电流互感器输出电压变化大的问题，需要在后级级联具有超宽输入电压范围的DC-DC模块来产生稳定的系统供电电压。研究了一种基于恒定开通时间控制和断续模式非同步Buck电路的超宽输入DC-DC模块。根据输入电压和输出电压的差距大小，采用变频和准定频分段控制方式。实现大压差功率变换的同时，该DC-DC模块还具有极快的动态响应。利用PSIM软件对DC-DC模块电路的特性进行仿真分析和验证。研制了一台功率为5 W的硬件样机进行测试，给出了部分关键实验波形。实验结果表明，该DC-DC模块具有输入范围超宽、动态响应极快和稳定性高的特点。

器件结-壳热阻一直是功率器件备受关注的热参数，同时也是衡量功率器件散热性能的标准。为防止器件过热损坏应考虑其散热性能，因此器件热阻的精确测量尤为重要。器件热阻测量的难点在于器件的结温测量，因为在不破坏器件封装的情况下很难直接测量结温。通过实验发现：小电流下的导通电压作温敏电参数时，导通电压与温度有良好的线性度，可用于结温测量。最后在结温已知的情况下，基于热阻公式即可完成热阻测量。

为应对电动汽车（EV）充电负荷给电网带来的冲击，平衡电网、充电站和用户三方的利益，提出计及动态电价的电动汽车定制化充电策略。首先根据三方利益需求明确充电站动态电价机制；接着建立以用户充电费用最低和台区负荷波动率最小为目标的EV充电过程优化模型；随后在人工蜂群（ABC）算法的基础上，引入自适应正态衰减系数形成自适应ABC算法，并用其对模型进行求解，得到EV定制化的有序充电计划；进一步结合动态电价机制和EV定制化充电方法优化每辆EV的充电过程；最后基于蒙特卡洛方法模拟不同数量EV在不同充电方式下的充电情况。仿真结果表明，所提方法可以大幅提高台区负荷指标、保证站方收益和降低用户充电费用，实现电网、充电站和用户三方利益共赢。

近年来随着能源日益短缺，船舶动力系统正向新能源化升级转型，但新能源出力的不确定性也为系统的经济、安全运行带来了新的挑战。因此传统船舶能源管理已不再适用，亟需适用于现代船舶的综合能源管理系统。针对以上情况，提出了一种上层采用能源优化调度、底层协调控制以及与智能算法相结合的综合能源管理策略，构建了新能源船舶微电网系统模型，并在相应的仿真平台上模拟了船舶处于加速航行、正常航行、减速航行以及停泊等四种不同运行工况。最后，在Matlab/Simulink平台上搭建了系统各部分的仿真模型，通过仿真结果，验证了所提出的策略能够在维持直流侧母线电压和系统稳定的前提下，实现供需双侧功率的高效平衡。

为提高配网线路参数质量，提出一种基于智能电表量测的配网线路异常参数辨识及定位方法。该方法把传统辨识算法的非线性辨识方程求解问题转化成参数最优分布的推断问题，进而在参数辨识的基础上，利用概率统计法进行异常参数定位。首先，给定线路参数初始分布，利用马尔科夫链蒙特卡洛方法生成参数样本，并通过树状结构估计方法和损失函数进行参数分布更新，并以损失函数结果收敛时的参数分布期望作为线路参数辨识值；其次，计算线路参数相对偏移距离，通过概率统计方法判断辨识数据是坏数据或异常参数，并将坏数据直接剔除；最后，计算分析反映线路参数错误的异常因子，进行线路异常参数定位。通过实际29节点的10 kV馈线展示了参数辨识的流程，并通过实际97节点的10 kV馈线进行异常参数定位，证明了所提方法的可行性与有效性。

针对构网型变换器控制下的新能源-储能联合并网系统低电压穿越问题，提出一种基于传统低电压穿越策略的附加电压限制器控制方案。首先分析传统基于电流限制的低压穿越策略存在的不足，当故障持续时间较长时仅设置电流限制将容易导致同步失稳问题；然后提出附加电压限制器的改进低压穿越策略，以抑制更长时间尺度下的故障电流，提升故障下的同步稳定性；最后在Matlab/Simulink中搭建新能源-储能联合并网系统的仿真模型对所提方案进行验证。实验结果显示该方案确保了电网发生三相对称跌落故障时新能源-储能联合并网系统能够不脱网运行，有效提升故障期间系统的同步稳定性。

为进一步提高对配电网局部异常因子故障辨识的精度，提出基于数字孪生的配电网局部异常因子故障辨识仿真。通过实时获取配电网运行电气参数并进行预处理，以此为基础提取基于时间序列的故障特征量列矩阵，使用多维标度分析（MDS）方法从降维处理后的故障特征中检测出配电网异常物理节点，再根据配电网网络拓扑得到异常物理节点对应的故障区段，最后结合局部异常因子（LOF）算法计算各物理节点所对应的局部异常因子值，从而获取故障诊断结果，完成对配电网故障的精准辨识。仿真结果表明，运用该方法可以实现对配电网故障的精准辨识。

为了解决分布式能源的间歇式和波动性的问题，以需求响应项目中的系统运营商、负荷聚合商以及负荷端用户这三个主要的物理实体为研究对象，分析了其组成的电力系统内部供需之间的交易，考虑到整体系统负荷用户端的收益客观条件，提出将负荷聚合商、系统运营商以及负荷端用户的收益影响要素相结合，以负荷聚合商的收益为优化目标，构建市场环境下含多类物理实体的优化竞价模型，模型中系统调度电量的余量和缺额量直接和电力市场相衔接。对一个典型案例进行研究，结果表明最优竞价模型可有效地提高负荷聚合商的收益，并且一定程度上增加了负荷用户的收益，进而间接地提高了电力系统的稳定性。

准确并快速地识别牵引变压器的故障类型是智能化运维的关键技术。针对目前传统算法中存在单一模型偏差以及复杂模型的迭代速率与部署计算资源之间的约束等问题，提出了一种基于Stacking集成学习框架的牵引变压器故障诊断模型，并融入知识蒸馏技术以压缩模型迭代时间来提高模型的计算性能。首先构造了由变压器油中气体指标组成的评估特征向量，然后基于Stacking集成学习框架将单一的Bagging与Boosting框架算法组合起来，并融入知识蒸馏技术实现对特征向量与故障类型的有效映射。在DGA数据样本中的实际泛化效果表明该方法解决了传统集成模型存在的偏差与方差问题，加快了集成模型的迭代速度，证明了模型的工程应用价值。

提出了基于S变换相关度的配电网单向接地自适应有源消弧法，有效消除了配电网单相接地故障电弧，提升了电力系统稳定性。采集配电网线路零序电流时序数据，经S变换获取零序电流时频信息矩阵后，计算并获取各线路间时频信息矩阵相关度矩阵，输入卷积神经网络模型，输出单相接地故障选线结果；在故障线路采用基于模糊准PR与PI控制的双闭环自适应控制方法，向配电网故障线路中性点注入零序电流，有效控制注入电流相位以及幅值，迫使配电网故障线路所在相的电压值为0，完成自适应有源消弧。实验结果表明：该方法可有效识别配电网单相接地故障线路，实现配电网单相接地自适应有源消弧，且可尽快完成单相接地自适应有源消弧工作，保证配电网安全稳定运行。

结合当前试验装备工程项目现存软件特点和功能扩展的需求，设计了一套试验数据分析系统。系统具有远程试验数据监测、历史数据回放、试验数据分析、数据预测与仿真、数据协同共享等功能，实现了对现有试验测控系统功能的完善，使面向过程的数据管理转变为面向分析的数据管理。目前该系统在多个试验项目中得到应用，为试验提供了可靠的数据管理和分析工具，帮助用户提高了试验效率。