区域综合能源系统韧性评估涉及电力、燃气、冷热及建筑物等多元素特性，极端自然灾害的发生可能造成区域综合能源系统基础设施的严重损坏，尽管现有方法已部分考虑了区域热网动态特性，但对于长时间供热缺失造成的用户生命健康影响考虑不足。针对这一问题，提出了考虑用户热耐受度的韧性评估及提升方法。首先，建立了建筑物室内环境和用户热舒适度的耦合关系模型，提出了计及用户热耐受度的韧性评估指标，进而提出面向区域综合能源系统的韧性评估流程。其次，建立了极端天气灾前、灾中和灾后三阶段的韧性提升调度优化方法，实现了区域综合能源系统运行成本和停供能损失的兼顾。最后算例分析表明，所提方法填补了传统区域综合能源系统韧性分析中对于用户生命健康考量的缺失，实现了多能源经济效益和用户感受的双重提升。

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随着全球气候变化不断加剧，极端天气对电力系统的影响日益增强，电网在电力安全保供中发挥的作用愈发受到关注。欧洲电网作为世界上规模最大的跨国互联电网，其在极端天气下的电力安全保供中发挥的作用值得研究借鉴。首先，对欧洲电网跨国互联进程、跨国电力配置、跨国互联目的进行梳理，并从电力交易与调度的关系、跨国电网耦合机制、跨国输电通道容量分配机制等角度分析欧洲跨国电网的交易与调度特征。其次，以2022年夏季极端高温干旱天气下的欧洲电力供应紧张事件为例，从电量余缺互济、平衡资源共享、统一电力市场支撑、可再生能源消纳等方面分析欧洲跨国互联电网在电力安全保供中发挥的“四个平台”作用。然后，对欧洲跨国互联电网面临的问题进行剖析。最后，提出对中国电网发展的思考及建议。

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夏季高温热浪等极端天气事件日益频发，对空调降温负荷本就较大的部分城市的电力供需平衡造成严峻挑战。产业结构与行业属性的异质使得不同城市不同行业夏季用电负荷的受高温影响程度差异显著。分别选择以服务业、工业和农业为主的厦门、泉州和南平3个城市的15个高电耗行业为研究对象，基于2021年的海量实测负荷数据与天气数据，分析各城市各行业的负荷时空特性，进一步提出基于负荷解耦的降温负荷测算方法，更加科学地量化多城市行业级降温负荷占比。研究可为福建省及同气候区城市在夏季制定电力负荷管理政策提供参考依据。

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随着新型电力系统的发展，负荷侧调节能力建设日益受到关注，对于负荷侧调节能力成本、价值及其投入策略的研究，具有重要意义。基于近10 a来中国电力工业发展的基础数据，结合新型电力系统发展态势，分析了负荷侧调节能力需求的背景，通过对发用电两侧调节能力特点的比较，从电力系统整体角度梳理了负荷侧调节能力的投入所带来的增量价值，分析了负荷侧调节能力的应用价值盈余，进一步结合具体需求提出了3种长周期下负荷侧调节能力投入的优化策略模型，并进行了算例分析。结果显示：负荷侧调节能力的投入有利于降低电力系统的总成本、增加系统调节能力，但是由于其成本曲线的变化以及“非持久特性”等因素，其投入策略需要综合长周期市场发展需求和发用电两侧成本因素进行权衡，所提出的3种优化模型各有其适用场景。

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长期服役的光伏发电系统直流配电故障概率高、火灾风险及危害大，严重影响光伏电站的运行安全、发电与出力能力，并对电站运维提出故障与火灾精准检测的技术挑战。为此，从生产现场直流配电柜故障分析入手，揭示接触不良、绝缘劣化、故障电弧、电气火灾的演变机理；分析国内外故障电弧诊断与火灾检测技术的理论成果应对在运电站电弧火灾的有效性，提出故障电弧预诊断与火灾检测技术的应用解决方案。研究结果表明，提出的故障电弧诊断与火灾检测技术应用方案，弥补直流继电保护对串联电弧故障无法保护的不足，能够有效诊断故障电弧并检测烟雾和高温，避免火灾及其扩大事故的发生。

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随着台风、暴雪等极端恶劣环境的不断常态化，单相接地故障（如单相断线、单相击穿等）频繁发生，严重危害了电网安全。单相断线故障是引发森林火灾的常见故障之一，导线断线坠落至地面附近，在极短间隙内对地放电引燃地表附着的易燃物，最终引发森林火灾，对社会经济和自然环境危害严重。针对森林火灾风险下的配电线路单相断线对地放电发展过程研究建立短间隙放电模型，可以获得断口对地放电过程中的电场分布、电子平均能量分布、电子密度分布，以及不同断口外形对放电过程的影响机理。研究结果表明，随着断口半径从0.5 mm降至0.3 mm，流注头部的电场强度从80 kV/cm升高到110 kV/cm，电子平均能量从10 eV升高到11 eV，流注贯穿间隙时电子密度的最大值由1.5×1020 m-3升高到2.7×1020 m-3。断口半径越小、曲率越大，导致流注头部的电场强度和电子平均能量升高，流注头部电子密度和放电电流增加，更容易导致流注贯穿间隙。而断口不规则时由于具有更大半径，间隙击穿需要更长时间，因此放电电流峰值由9 A升高至15 A。如果考虑松针等含油量较高的地表附着物影响，该放电电流极易点燃地表附着物并形成电弧、引发火灾。该研究结果对于极端天气下的配电线路安全防护、预防森林火灾具有重要意义。

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极端天气会导致线路跳闸，发电能力损失，负荷激增。市场环境下用户将承受高昂电价冲击，危及社会稳定。此时抑制电价飙升，管理电价风险十分重要。为此，设计了一种基于电价和发电损失容量的电力天气衍生品，可有效管理电价风险。首先，依据风险分解结构原理从源网荷及发电商报价角度分析了极端天气对电价的影响。其次，设计了考虑电价、天气为执行条件和基于损失容量与电价为收益函数的天气衍生品，并从理论层面分析了其效果。最后，结合预期效用最大化目标和电力市场出清模型进行发电商决策与电价模拟，使用条件风险价值（CVaR）指标评估了电价风险及衍生品效果。结果显示，所提电力天气衍生品使极端天气对发电商收入的冲击降低80%以上，用户电价均值降低约0.2%，用户电价风险降低20%以上，说明可有效控制电价风险，助力电力市场建设以及新型电力系统构建。

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为实现更强的能量耗散能力，混合式高压直流断路器的耗能支路需串并联大量金属氧化物压敏电阻（metal oxide varistor，MOV），耗能支路的可靠性将直接影响混合式高压直流断路器的可靠性。但是，现有的耗能支路故障检测方法并不能适应整个能量耗散阶段。为此，提出一种基于经验傅里叶分解的混合式高压直流断路器耗能支路故障检测方法，具体为：首先是信号预处理，对耗能支路每个子模块的分支电流进行归一化和一阶差分计算来获取分析电流；然后是故障特征提取，利用经验傅里叶分解（empirical Fourier decomposition，EFD）对分析电流进行分解，提取最高频时频分量作为故障特征分量；最后是检测判据，通过故障特征分量构造突变峰值量化指标，进而通过突变峰值实现耗能支路故障检测。大量实验表明，该检测方法可在能量耗散阶段末期实现可靠地故障检测，且具备一定的抗干扰能力。

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基于电缆外部精确电磁场分析方法，提出了一种拓展传输线理论，能够计及广义大地参数和电磁暂态仿真的影响计算电缆输入阻抗。采用电磁暂态仿真程序EMTP-RV，利用拓展传输线理论对典型高压交流电缆开展输入阻抗和金属护套电压特性研究，研究当合闸于空载电缆时的金属护套暂态电压特性；通过对正序激励下的电缆输入阻抗模值-频率响应进行研究，分析由三相金属护套交叉互联产生的多种传播模态。采用拓展传输线理论计算的结果与使用基于矩量法的改进数值电磁场分析方法（method of moments-surface admittance operator，MoM-SO）的计算结果基本拟合，与现有电磁暂态仿真软件中（ATP-EMTP、PSCAD/EMTDC和EMTP-RV）的Cable Constants子程序计算结果出现显著性差异。当合闸于空载电缆线路时，受大地电阻率影响，采用Cable Constants子程序计算出的电缆金属护套最大暂态电压与采用拓展传输线理论所得出的结果相比，计算偏差位于1.8%至135%之间。考虑输入阻抗计算和暂态仿真的关键性差异，研究内容对今后开展高压交流电缆参数计算、模态分析、电磁暂态仿真、过电压研究具有参考意义。

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由浙江、江苏、安徽和上海组成的长三角地区是国内经济发展高地，同时也是高碳排放区域。研究长三角地区细分行业碳效率特征及其影响因素，不仅对这一地区实现低碳发展目标具有重要意义，也对全国其他地区未来低碳发展具有较为重要的指导意义。利用固定效应随机前沿模型对2014至2019年三省一市37个行业进行了碳效率测算，并对各地区工业碳效率动态变化进行了分析；然后，基于随机前沿模型方法对碳效率影响因素进行了探究；最后，应用不同生产函数形式和去极端值的方式验证了本模型的稳健性。研究结果表明，长三角地区三省一市的高碳效率行业存在明显差异，且主要受行业专业化程度以及环境规制强度的影响，国有资产占比对碳效率的影响在安徽省显著。此外，提高专业化程度是持续推动碳效率水平提高的关键性因素，环境规制能快速推动部分行业提高碳效率，但是无法推动地区工业碳效率的长期进步。

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为应对气候变化和顺应第三次工业革命的大趋势，全球能源架构转型的新趋势将清洁能源发展提升至新高。从项目财务效益、宏观经济效益、社会效益、环境效益及政治效益共5个方面构建海外清洁能源和电网联网项目效益的针对性评价模型；然后采用组合赋权法与物权可拓法两种方法测算不同类型的清洁能源项目或电网联网项目的效益，包括商业类项目与示范类项目；最后以146个国家（地区）作为研究对象，对海外清洁能源与电网联网项目进行效益量化评测。结果表明，加纳、肯尼亚、苏里南、多哥、卡塔尔、斯洛伐克、厄瓜多尔、伊拉克等国家评测结果居于前列。该效益评估模型为建立海外清洁能源与电网联网项目的效益动态跟踪机制提供了一定理论基础，并从综合效益维度为海外能源投资项目的区域选择提供了决策参考。

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