级联型光伏并网逆变器的各子模块在独立实现最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）调节时，会造成各直流母线电压之间的不均衡，影响系统的稳定运行。因此系统在控制并网电流的同时还需考虑直流母线电压的均衡，其控制策略成为一种多目标问题。提出一种基于两级式级联型多电平光伏并网逆变器的有限集模型预测多目标控制策略。分别建立系统基于不同开关状态的并网电流和直流母线电压的预测模型。结合比例积分（proportional integral,PI）控制，依托模型预测中成本函数的设计，同时实现精确控制并网电流、总直流母线电压和各子模块直流母线之间电压均衡的目标。建立九电平级联H桥光伏并网逆变器仿真模型，针对不同工况下的系统运行性能进行测试。仿真结果表明，所提控制方法能够使系统具有良好的稳态运行效果和动态响应能力。
随着绿色低碳发展战略的深入实施，电气化改造已在我国各大港口广泛推进。然而，岸桥、场桥等大型物流装卸设备接入港区配电网后，其短时高功率特性会引起负载功率的剧烈波动，进而显著抬升配电网首端节点的电流谐波畸变率。随着谐波畸变率的增加，变压器将承受更多的谐波附加损耗，长期运行在此状态下会加速变压器的老化，最终缩短其使用寿命。基于谐波畸变率与变压器寿命的映射关系，提出一种基于多工况耦合的桥吊谐波影响动态评估模型，量化接入位置、数量及运行状态对配电网首端节点谐波畸变率的贡献度。首先，基于桥吊装置的实际作业运动规律，利用Simulink中的异步电动机模块构建岸桥与场桥的运行仿真模型，用于分析实际工程中港区物流装卸设备的谐波特性。其次，量化桥吊不同运行工况对配电网首端公共节点谐波电流畸变率及港区变压器寿命的影响。最后，基于IEEE 14节点配电网系统的仿真结果表明，该方法准确量化不同工况下的谐波畸变率，为运维人员制定变压器谐波抑制策略、延长设备寿命提供理论依据。
火电机组运行的安全性和稳定性直接影响到电力系统的可靠供应。轴流式送风机作为关键的辅机设备，其运行状态监测的研究具有重要的应用价值。本文提出了一种基于多层感知机和延迟器的轴流式送风机运行监测方法。首先，为了增强神经网络模型的可解释性，结合送风机的机理模型进行数据预处理。其次，利用多层感知机进行送风机压差建模，并计算模型输出和实际输出的残差作为监测指标，结合概率密度函数估计方法设计报警阈值。最后，分析误报警事件的报警持续时间特征设计报警延迟器，与不使用报警延迟器相比，大幅度改善了误报警率和漏报警率等报警性能。与常规的多层感知机模型相比，所提方法引入机理知识驱动的数据预处理，提升多层感知机的建模效果。与工业现场使用的单变量监测相比，所提方法考虑了过程变量之间的关联关系，能够更早地发现送风机的异常运行状态。某火电厂轴流式送风机的失速等工业案例说明了所提方法的有效性。
随着大规模太阳能和风能等新能源并入配电网，配电网中“源荷”存在不平衡现象。一方面，新能源输出功率大于负荷时会导致输配网间出现反向送电，带来配电网电压安全问题；另一方面，变压器在新能源输出功率远大于负荷时存在重载或过载现象，降低设备运行可靠性。由于变压器配置后容量改变较为困难，针对上述问题提出一种反向送电过载下新型电力系统变压器健康运行协同管理策略。首先，基于负载导则给出的变压器热寿命损失计算模型，建立变压器可用寿命曲面模型，并利用可行域凸化方法对模型进行转化和简化，实现变压器寿命可视化约束；其次，综合考虑变压器双向送电运行特性，建立配电网有功、无功综合调控模型；最后，以配电网运行成本最低为优化目标，获取不同环境温度、预期变压器相对老化速率的协同管控结果，在保证配电网电压安全的条件下对变压器进行过载治理。算例结果表明在环境温度分别为20℃、25℃、30℃时，新能源渗透率等于140%，场景内变压器最大反向负载系数管控后不低于1.213、1.11、1.01，可平衡变压器寿命和配电网经济性。
超临界机组机炉耦合严重、动态响应差异大，传统比例积分微分（proportional integral differential,PID）协调控制难以兼顾主蒸汽压力稳定与快速负荷响应。为此，提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度算法（twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3）的控制策略，通过引入双Critic评估网络与延迟策略更新，有效改善深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient,DDPG）算法存在的训练不稳定问题，进而提升协调控制系统控制品质。首先，运用改进海鸥优化算法对机组协调系统进行模型辨识，建立被控对象的数学模型。然后，基于动作增强策略（actionenhancing strategies,AES）改进TD3算法的初期探索机制，加快算法收敛速度，并设计多维状态信息和多目标奖励函数，构建以TD3智能体为核心的控制框架，通过TD3算法生成最优的燃料控制指令，提升炉侧主蒸汽压力响应速度与控制精度。最后，基于600 MW超临界机组的Simulink仿真验证表明，该策略有效提升了控制品质。
随着新能源发电在电力系统中的占比不断提高，新能源并网变换器（voltage source converters,VSC）在故障场景下的同步稳定性问题日益突出。为进一步揭示故障期间VSC的同步失稳机理，并提高VSC同步稳定性，详细研究VSC在低电压穿越（low voltage ride-through,LVRT）过程中的同步稳定问题。首先，参考传统同步发电机（synchronous generator,SG）的转子摇摆方程，建立VSC的等效转子运动方程；基于该方程，分析对称短路故障期间变换器的大/小干扰同步稳定机理。分析结果表明，电网电压跌落程度较深、电流参考值设置不当、输电线路阻抗较大、锁相环控制器参数选择不合适都会降低对称短路故障期间VSC的同步稳定性。此外，还提出一种基于自动电压调节的锁相环改进控制策略，该策略不仅可以产生额外的虚拟转矩和虚拟阻尼提升VSC的大干扰同步稳定性，还可以通过提高阻尼比来提高变换器的小扰动同步稳定性。最后，通过仿真算例验证了所提策略的有效性。
全封闭组合电器室为设备、管道与柜体并存的复杂空间，其SF6气体泄漏易引发设备故障与安全事故。通过数值模拟软件，建立气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)复杂空间泄漏模型，系统分析了组合电器不同泄漏朝向、高度和位置等因素导致的SF6泄漏扩散演化特性，并提出了监测及排气策略。结果表明：向上泄漏，SF6喷射并沿顶板及壁面扩散至GIS空间；向下泄漏，SF6易在底板堆积并逐渐向两侧翻腾式扩散；向两侧空间泄漏，易在套管局部位置聚集且产生上下分流；近墙体泄漏，易在近壁面及角落聚集高浓度SF6；泄漏SF6扩散演化过程可依次表征为高速喷射、涡流卷吸、惯性扩散和重力沉积四个阶段；向上、左右两侧、向下及近壁面泄漏应分别在60 s、48 s、15 s、15 s前启动通风换气装置；回收或换气装置应布置在GIS室顶/底板中间位置与两侧近壁面0～6 m位置、周侧墙体下部位置。研究结果可为GIS室SF6气体监测布置、泄漏气体回收和泄漏事故应急等提供思路和依据。
构网型储能具有频率和电压主动支撑能力，能够改善高比例新能源电力系统的稳定性。然而由于技术保密，精细刻画构网型储能动态的白盒模型无法直接获取，导致难以对其响应特性进行准确分析。为此，本文提出针对构网型储能控制黑盒的参数辨识闭环模型，提高辨识场景构造的灵活性和参数求解的准确性。首先，针对现有辨识方法对电网运行状态变化适应性不足，将构网变流器与电网的源网互动特性抽象为虚拟电路，从电力传输物理本质出发构建闭环模型；其次，针对多个串联控制环节耦合引起的求解复杂度上升、精度下降，提出基于虚拟稳态运行点的参数辨识方法，实现不同环节控制参数解耦；最后，通过仿真验证参数辨识闭环模型的有效性，结果表明耦合参数在虚拟稳态运行点存在解耦条件，所提方法能够显著降低参数解算复杂度，提高辨识准确率。
航运业高耗能、高污染的特点随着贸易量的提升日益凸显，电气化发展成为航运业绿色转型的必经之路。提出一种联合日前调度方法，通过岸电系统和港口微电网的协同运行，联合优化港口物流系统与能源系统运行策略。该方法建立了港口电网物流-能源耦合模型，综合考虑船舶靠泊时间、岸桥作业序列、岸电需求曲线及微电网动态电价，同时考虑港区生活负荷预测与可再生能源的出力不确定性，并研究多岸桥柔性协同机制，提出负荷平移与分时电价差异相结合的调度策略，以降低用能成本并缓解微电网峰值压力。算例表明，与传统的泊位分配策略相比，所提出的联合调度算法能够增强港口微电网的能源独立性、港口运行效率、可靠性和经济性。
挖掘港区内部分布式资源的可调潜力，可为港区电网参与大电网灵活互动以及提升整体灵活运行提供重要的参考价值，为此，提出港区灵活性资源聚合可行域的概念。结合港区电网安全运行约束以及光伏、冷链运输和储能为代表的港区分布式资源的运行特性，建立适用于港区的灵活性资源聚合可行域模型，充分挖掘港区灵活性资源的可调潜力。考虑到港区电力网络中光伏为代表的可再生能源出力预测误差具有一定随机性，将灵活性聚合描述为一系列随机优化问题，并设计凸包顶点搜索算法来逼近港区灵活性资源聚合可行域的边界。最后，在IEEE 33节点配电系统修改的港口电力网络变电站关口仿真计算灵活性资源聚合可行域边界，验证了港区灵活性资源聚合可行域方法的有效性。