为实现智慧综合能源系统（IES）与轨道交通供电系统的智能化互联互动,降低双方供用能成本,同时提升多能流耦合系统供能低碳性和轨道交通用能低碳性,提出一种计及动态阶梯型碳交易机制的含氢IES与轨道交通供电系统协同优化策略。首先,基于IES内的可再生能源和电负荷水平,提出一种考虑动态价格增长率的分段阶梯式碳交易模型,强化碳成本约束的动态性与精准性,为系统低碳调度提供强经济激励。接着,融合燃气轮机（GT）和氢燃料电池（HFC）的电、热输出特性,以卡琳娜（Kalina）循环为中间媒介,将传统热电联产（CHP）模式与氢能产消机组进行深度耦合,设计兼具高效供能与灵活制/储/用氢能力的氢能产消一体化单元,提升能源供给侧的多维灵活性。然后,建立接入轨道交通供电系统的含氢IES协同优化模型,实现轨道交通用能与多异质供能单元的跨系统联合优化,全面挖掘系统低碳经济运行潜力。算例结果表明,所提策略可有效兼顾多能源系统调度的低碳性、经济性以及供能的灵活性,能够为IES与轨道交通供电系统协同运行提供参考。

通过实验和仿真探讨不同季节下光伏组件不同位置附加辐射制冷膜对其热电性能的影响。结果表明,在正面附加辐射制冷膜可显著降温,但因透射率下降导致电性能损失近70%;而背面附加膜在夏季平均降温5.08 ℃,功率约提升2%,维持高光电转换效率的同时可有效降低组件温度,在热管理和发电效率的综合方面表现更为优越。夏季时背面贴膜具有良好的降温效果,而在冬季平均环境温度为-10 ℃的低温环境下,组件温差降低0.59 ℃,通过减小温差的方式可延长使用寿命。同时,辐射制冷效果受辐照度、环境温度及风速的影响,高温高辐照度下贴膜降温效果更突出,而增强对流会削弱其降温效果。

针对新型电力系统全网潮流多区域关联的特点,提出电碳协同运行方式优化方法和电碳协同运行方式动态匹配的新型电力系统全网潮流多区域协同优化方法。首先,根据新型电力系统子区域多源荷储单元级联的特点,分析区域内不同源荷储单元的运行调节效率差异,提出源荷储单元指标梯度协同优化方法。然后,针对源荷储单元电碳调节特性在不同运行方式下多样化的特点,研究基于完备状态空间与运行方式反馈的源荷储单元调控参数精细化优化方法,建立“多重-多核”卷积神经网络模型。最后,搭建仿真模型进行验证,仿真结果表明提出的多级指标协同的电碳潮流优化控制策略能有效提升新型电力系统电碳协调能力及电碳调节水平。

为满足不同电压等级与不同动态工况的惯性需求,该文提出一种多级直流微电网的惯性融合控制技术。首先,建立多电压等级直流微电网模型,分析各级直流系统的惯性特性;其次,以同时获取各级系统最大惯性为目标,考虑连于高压侧母线的蓄电池和新能源侧换流器,分别通过增加输出电流前馈控制与减载分组控制参与惯性调节,低压侧通过与母线连接的负荷侧换流器,采用基于线性自抗扰技术的惯性控制抑制电压波动,使具备惯性调节能力的各换流器参与直流微电网的惯性分级融合,并设计各端惯性参数;最后,搭建多级直流微电网半实物仿真平台,验证所提控制策略的有效性。

针对传统撬棒保护在低电压穿越时,难以兼顾对转子电流和直流母线电压的抑制以及吸收无功等问题,提出多级撬棒投切和无功补偿的控制策略,在故障期间通过分级投切撬棒,实时调整撬棒阻值从而达到抑制转子过电流和直流母线过电压的目的,在多级撬棒投入的同时网侧变流器（GSC）采用无功补偿策略,使得风力机可向电网提供一定的无功支撑。在此基础上,分析各级撬棒投入后转子磁链的变化,推导出每级撬棒投入后的定、转子短路电流解析式并整定各级撬棒阻值,然后根据无功补偿策略分析GSC的短路电流,随后进一步分析多级撬棒保护接入和GSC附加无功补偿策略对双馈风力发电机无功特性的影响。最后对所提出控制策略的有效性及理论分析的正确性进行仿真验证。

为提升农村分布式光伏消纳能力和供电可靠性,提出一种农村微电网光储分层协同规划方法。首先,构建基于DenseNet-Autoformer网络的中长期负荷预测模型,基于自相关机制深度提取时序特征,综合考虑气象、经济等要素得到月用电量预测结果;其次,采用具有梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络扩充源荷场景样本,并基于高斯混合聚类得到规划期内的典型源荷场景;最后,在台区层面考虑并网电量自平衡能力和离网重要负荷的可靠供电需求,基于机会约束量化极端场景下的供电可靠性,得到台区光储配置方案;同时,考虑10 kV馈线整体自平衡能力,优化得到馈线级光储配置方案。仿真结果表明,所提方法可提升农村微电网自平衡能力和分布式光伏就地消纳水平,并改善极端场景下重要负荷的供电可靠性。

全球气候变化背景下,极端高温、严寒低温冰冻、强风暴雨等极端气象事件频发,严重威胁综合能源系统（IES）的运行可靠性。基于上述事件,首先,聚焦极端气象下综合能源系统可靠性评估方法,深入剖析极端高温、严寒低温冰冻、强风暴雨3种极端气象对能源生产设备,涵盖发电、供热、储能设备及能源传输网络的多方面影响。其次,全面综述针对这些极端气象的综合能源系统可靠性评估方法,探讨现有方法在气象数据处理、系统耦合建模、多方法融合、韧性量化及多因素考量等方面的不足。最后,对极端气象条件下综合能源系统运行可靠性评估提出未来可能的研究方向,旨在为提升极端气象下IES可靠性评估的准确性与有效性提供一定的理论与实践参考,保障能源供应安全与稳定。

针对工业设备制造中钢板脱脂用热存在高耗能和碳减排压力大的问题,提出并构建光伏/光热耦合地源热泵脱脂供热系统（PV/T-GSHPHD）并提出其运行策略。基于系统各设备能量转化模型,以经济性最优为目标,兼顾土壤热平衡和典型场景聚类分析,建立PV/T-GSHPHD优化配置模型,研究并确定系统的优选设备及其容量。结果表明：PV/T-GSHPHD应优选配置PV/T、地源热泵、集热水箱和蓄热水箱,土壤补热装置优选PV/T;与原脱脂电锅炉供热系统相比,PV/T-GSHPHD的年脱脂用热成本和年环境成本分别降低69.1%和83.3%,PV/T-GSHPHD具有显著的经济和环保优势;典型日运行特性研究展示出PV/T-GSHPHD全年对电网具有良好的日内调峰能力,在夏季其等价用电中电网供电占比仅为35%,可有效缓解夏季区域性电力供应压力。

针对三相级联H桥拓扑直流侧电压会出现二倍电网电压频率的纹波问题,提出一种基于自适应三次谐波注入的控制策略,能够在功率因数角发生变化的情况下,有效避免过调制风险,并根据系统实时运行状态计算出最佳的三次谐波注入量,从而实现对直流侧电压纹波的最优抑制。该策略能够有效抑制光伏阵列偏离最大功率点运行的问题,从而提高系统的发电量。最后,构建全实物实验平台,并通过实验结果证明所提策略的有效性和可行性。

提出一种适用于高比例新能源并网场景的保护失配风险定值甄别方法,基于含高渗透率分布式新能源典型拓扑结构,深入剖析保护动作性能劣化机理,并针对保护误动、拒动根因揭示保护正确动作需遵循的约束条件;在此基础上,定量分析分布式电源出力与保护失配风险定值之间的映射关系,并通过基于骨干粒子群（PSO）算法的双环迭代法进一步明确保护失效动作边界,最终制定完整的保护失配风险定值甄别流程,并借助PSCAD/EMTDC及Matlab/Simulink平台验证所提方案的有效性。