Robustness of electricity systems with nearly 100% share of renewables: a worst-case study
本文提出一种最坏情况下的可持续电力系统设计方法，利用十年逐时数据构建极端天气场景并开展LCOE敏感性分析，以西班牙系统为例证明近100%可再生能源系统能够以低于市场价格的成本实现可靠脱碳供电。
2021-05-30 cs.SY eess.SY
Technoeconomic Supplement of P2G Clusters with Hydrogen Pipeline for Coordinated Renewable Energy and HVDC Systems
在可再生能源发电机价格下降和氢气需求上升的趋势下，研究了P2G集群与氢气管道对高压直流输电共同消耗可再生能源的技术经济补充。首先，建立了大容量P2G集群的规划和运营约束。在此基础上，综合考虑可变性和不确定性，建立了可再生能源、HVDC、P2G和氢气管道的多阶段协调规划模型，给出了分布式鲁棒机会约束（DRCC）规划。并以蒙鲁系统为例进行了实证研究。与仅通过高压直流输电的能量传输相比，P2G可以以其运营灵活性和长期经济性提供运营补充，以满足高价值运输部门不断增长的需求，这刺激了额外的24 GW可再生能源勘探。技术和经济因素的敏感性分析进一步验证了P2G在可再生能源的高波动性和可再生能源发电机价格下降趋势下的优势。然而，由于P2G的额外平准化成本（0.04元人民币/千瓦时）约为HVDC（0.02元人民币/千瓦时）的两倍，因此P2G对可再生能源和氢气需求的不确定性更加敏感。
2021-02-02 cs.SY eess.SY
Industrial overcapacity can enable seasonal flexibility in electricity use
Tsinghua University（清华大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Peking University（北京大学）；Sichuan Energy Internet Research Institute Tsinghua University（清华大学四川能源互联网研究院）
本文研究了工业过剩产能在去碳化能源系统中促进铝冶炼行业季节性电力使用灵活性的经济性与可行性。
2026-04-17 cs.SY econ.GN eess.SY
Assessing the Performance and Impact of PV Technologies on Storage in Hybrid Renewable Systems
Wayne State University（韦恩州立大学）
本研究评估双面光伏系统在混合可再生能源系统中提升储能性能和经济性的作用，发现其在能量存储和成本效益方面优于传统单面光伏系统。
2025-11-28 cs.SY eess.SY
Control and Stability of a Multilevel Power System for a Future Distribution Network
School of Mathematics, Shandong University（山东大学数学学院）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
本文提出了一种面向未来去碳化电力系统的多级控制框架，利用储能系统缓解频率和电压波动，并通过分布式控制策略提升系统稳定性。
2026-10-28 cs.SY eess.SY
Techno-Economic Planning of Spatially-Resolved Battery Storage Systems in Renewable-Dominant Grids Under Weather Variability
本文针对可再生能源主导电网中的波动性与切负荷问题，提出基于两阶段随机规划的电池储能系统选址、定容与选型方法，并以纽约州为案例验证其可减少34%弃电和21%切负荷，揭示成本与可再生能源渗透率的非线性关系。
2025-08-17 cs.SY eess.SY
A Case Study on Data Acquisition Systems: Relevance to Renewable Energy Technologies
本研究探讨数据采集系统在可再生能源技术中的应用，分析其如何通过实时数据收集提升系统性能与可靠性，并指出在数据安全、隐私及信息准确性方面仍存在的改进空间与挑战。
2025-07-14 cs.SY eess.SY
Investment-based optimisation of energy storage design parameters in a grid-connected hybrid renewable energy system
本文提出基于投资的优化方法，通过线性优化混合可再生能源系统并考虑改进递减，识别新兴储能技术最有价值的参数改进路径，发现放电效率提升最具价值，为开发者资源分配提供依据。
2023-09-05 cs.SY eess.SY math.OC
Techno-economic analysis of Power-to-Gas plants in a gas and electricity distribution network system with high renewable energy penetration
基于可再生能源（RES）开发的分布式发电在过去几十年中有所增加，以限制人为二氧化碳排放，未来这一趋势将继续增长。然而，可再生能源发电是不可调度的，越来越多的可再生能源份额可能会导致效率低下，甚至给电网带来问题。需要灵活的资源来处理可再生能源发电，以支持微妙的发电和需求平衡。能源转换技术（P2 X，Power to X）可以提高能源系统的灵活性。这些技术将不同的能源部门联系起来（例如，电力和天然气），从而在整个多能源系统中创造新的协同效应。本文分析了P2 G技术在配电网级的应用事实上，为了协调P2 X资源，有必要考虑整个多能源场景，而不仅仅是电力方面：因此，认识到由许多P2 G工厂组成的平衡服务提供商（BSP）的优点和缺点变得至关重要（代表平衡责任提供商，BRP）在向电力网络提供服务时可能具有的能力。此外，通过计算2030年和2050年成本情景下合成天然气（LCSNG）的平准化成本，对天然气网脱碳的便利性进行了评估，考虑了对剩余利用RES成本的不同假设。结果表明，根据不同的配置，LCSNG可能在47至319欧元/兆瓦时之间变化，即，只有在最好的情况下，SNG的成本才能与天然气的成本相媲美，因此P2 G技术才能盈利
2021-11-23 cs.SY eess.SY
A Review of Economic Incentives for Efficient Operation of Flexible Transmission
本文综述了柔性输电技术（如阻抗控制、动态线路额定容量和输电开关）的市场化机制，指出现有受监管收益率缺乏高效运行激励，并为未来设计高效价格信号提供见解。
2023-10-24 cs.SY eess.SY
Synchronization in Electric Power Networks with Inherent Heterogeneity Up to 100% Inverter-Based Renewable Generation
发电机的同步运行是电网稳定运行的基础，也是防止意外停电事故的关键。在这里，我们得到的条件，保证在电力网络与固有的发电机异质性时，受到小扰动的同步，并进行参数敏感性分析，以了解不同类型的发电机同步。作为逆变器为基础的资源，这是许多可再生能源的主要接口技术，已取代同步发电机在不断增长的数量，对相关的集成挑战的关注中心主要驻留在下降的系统惯性的作用。相反，我们的研究结果突出了发电机阻尼在实现稳定的同步状态的关键作用。此外，我们报告了运行互联电网的可行性，其中基于逆变器的可再生发电技术的电力贡献高达100%。我们的研究具有重要意义，因为它为开发先进的控制架构和电网优化方法奠定了基础，这些方法可以确保同步，并进一步为电力部门的脱碳铺平道路。
2022-05-05 cs.SY eess.SY
Remote Renewable Energy Hubs: a Taxonomy
针对可再生能源在负荷中心附近可用性有限的问题，本文提出远程可再生能源枢纽（RREH）概念及其分类法，以精确定义和比较多样化枢纽设计，指导政策制定与工程设计，提升成本效益与本地整合。
2025-07-10 cs.SY eess.SY
Comparison of power sector models by analyzing the impact of modeling features on optimal capacity expansion
本文用六个电力系统模型比较可再生和灵活性技术的最优容量扩展，通过四个简化用例隔离技术影响，发现可用因子、储能参数、调度结构和输电建模等特征显著改变最优扩展结果。
2021-09-14 cs.SY eess.SY
Capacity Expansion of High Renewable Penetrated Energy Systems Considering Concentrating Solar Power for Seasonal Energy Balance
针对高比例可再生能源系统季节性能量失衡问题，提出整合聚光太阳能发电的长期高分辨率扩容规划模型，经新疆案例验证可显著降本、削减净负荷峰谷差并减少弃电。
2023-07-23 cs.SY eess.SY
Leveraging the Existing German Transmission Grid with Dynamic Line Rating
Technische Universitaet Berlin（柏林工业大学）
本文提出首个包含动态线路评级的大型电力系统投资模型，通过德国案例显示DLR可提升可再生能源接入并减少电网拥堵，节省约3%的系统成本，全脱碳系统下节省达5.5%。
2023-03-06 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
An Enterprise Control Methodology for the Techno-Economic Assessment of the Energy Water Nexus
近年来，能源-水关系文献已经认识到，使这两种商品的生产、分配和消费成为可能的电力和水基础设施从根本上是相互交织的。电力用于生产、处理、分配和回收水，而水用于发电和消耗电力。与此同时，在全球气候变化的背景下，可再生能源的整合得到了极大的关注。虽然这两个问题似乎无关，但它们的解决具有潜在的协同作用，因为可再生能源技术不仅二氧化碳排放量低，而且用水强度也低。此外，由于水容易储存，它有可能作为电网供需双方的灵活能源。尽管有这些协同增效作用，但可再生能源一体化和能源-水关系文献尚未在方法上趋于一致，以系统地处理潜在的协同增效作用。本文提出了一种企业控制方法，作为评估能源-水网络技术经济绩效的一种手段。近年来，企业控制方法学已经发展起来，以推进可再生能源一体化研究的方法学发展水平，最近用于对独立系统运营商（ISO）新英格兰系统进行全面研究。该方法量化了日前和实时能源市场的生产成本，调度的能源组合，所需的运营储备，限电水平和电网不平衡。这种能源-水关系方法的扩展现在包括电网能源资源组合中的灵活的水-能源资源，并量化抽取和消耗的水量。仿真方法证明了RTS-96（RTS-GMLC）测试用例的修改版本。
2019-08-27 cs.SY eess.SY
Hierarchical Control of Utility-Scale Solar PV Plants for Mitigation of Generation Variability and Ancillary Service Provision
包括太阳能和风能在内的可再生能源技术在满足对脱碳和清洁电网日益增长的需求方面不可避免地发挥着主导作用。然而，这些技术高度依赖于电厂现场的气象条件，如何应对其短期和瞬时的变化仍然是一个挑战。本文提出了一种分层控制系统，提供辅助服务，从太阳能光伏发电厂到电网，而不需要额外的非太阳能资源。通过对系统中每个逆变器的协调管理，控制系统命令发电厂主动削减其瞬时最大功率潜力的一部分，这给予发电厂足够的净空以斜升或斜降来自整个发电厂的功率生产，用于诸如调节储备的服务，即使在变化的云层覆盖条件下。一个案例研究，从一个网站在夏威夷的一秒钟分辨率的太阳辐照度数据被用来验证所提出的控制系统的有效性。该算法随后与一种替代控制技术从文献中，分组控制算法进行了比较，结果表明，所提出的分层控制系统是超过10倍更有效地减少发电机里程，以支持从太阳能光伏发电厂的功率波动。
2021-07-01 cs.SY eess.SY
Definition of scenarios for modern power systems with a high renewable energy share
最近的环境政策导致许多学术界、工业界和政府利益相关者设计和规划可再生能源（RES）比例非常高的情景。新的系统元素，如高压直流（HVDC）传输，微电网，虚拟发电厂（VPP）和动态虚拟发电厂（DVPP）正在越来越多地研究其对未来可再生能源发电厂在主电网中的整合的贡献。目前正在对每个系统和区域的几种未来情景进行分析，以确保主要由可再生能源组成的未来能源系统能够保持稳定，满足全年季节性变化的需求，并且在经济上可行。在这篇文章中，不同类型的能源方案被认为是在规模，可再生能源发电技术和电网配置方面获得一系列选择。这些情景是在POSYTYF项目的背景下研究的，并通过基于优化的算法进行量化，使用欧洲的特定位置，以及与不同RES的可用性以及需求相关的真实数据。事实表明，光伏发电和风力发电可以提供可再生能源的骨干，但它们缺乏在能源组合中获得很高份额所需的灵活性。其他技术，如太阳能热和抽水蓄能，对于覆盖最后一个集成范围变得重要，因为它们提供了高度的灵活性，这对高份额至关重要。
2021-12-01 cs.SY eess.SY
Power Distribution System Blackstart Restoration Using Renewable Energy
Iowa State University（爱荷华州立大学）
本综述调研利用可再生能源的配电系统黑启动恢复技术进展，梳理相关模型、态势感知作用、恢复问题的决策方法，并指出现存挑战与未来研究方向。
2025-10-02 cs.SY eess.SY
An Integrated Techno-Economic Framework for Optimal Microgrid Design: An Australian Case Study
Central Queensland University（中昆士兰大学）；An-Najah National University（安纳贾国家大学）；The University of New South Wales, Canberra（新南威尔士大学堪培拉分校）
提出一种集成技术经济框架，通过时间序列仿真、调度运行和全生命周期成本评估，优化包含光伏、风电、电池、柴油、电网和可选氢能子系统的微电网设计，并在澳大利亚昆士兰州的1000户社区进行案例研究，通过系统敏感性分析揭示最优设计的关键驱动因素。
2026-06-02 cs.SY eess.SY
Flexible Transmission: A Comprehensive Review of Concepts, Technologies, and Market
本文综合评述灵活输电的概念、技术及市场工具，旨在通过增强电网传输能力促进可再生能源利用，减少扩建需求，助力实现净零碳电网目标。
2023-10-12 cs.SY eess.SY
Integration of Renewable Energy Sources for Low Emission Microgrids in Canadian Remote Communities
近年来，加拿大偏远社区（RC）的电气化受到了极大的关注，因为他们目前的电力能源系统不仅价格昂贵，而且由于柴油发电机的普及而造成高污染。此外，驻地协调员固有的地理特征带来了一系列挑战，在规划其电力供应时必须加以考虑。因此，在本文中，RC微电网（MG），包括可再生能源（RES）和储能系统（ESS）的长期规划的优化模型，提出了降低成本和排放的目标。该模型将锂离子电池和氢系统视为ESS技术的一部分。该模型被用来调查的可行性，将RESs和ESS在MG Sanikiluaq，RC在努纳武特地区在加拿大北部。结果表明，风能资源以及太阳能和储能技术可以在满足RC电力需求方面发挥关键作用，同时显着降低成本和温室气体排放（GHG）。此外，还提供了关于驻地协调员多边集团可持续和负担得起的政策的见解。
2022-07-26 cs.SY eess.SY
Techno-Economic Modelling and Component Sizing in Renewable Energy Communities: A Participant Perspective
University of Sannio（桑尼奥大学）；University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）
本文面向可再生能源社区个体参与者，采用MINLP结合FISTA提取的季节代表性信号，优化光伏与储能容量以最大化参与者净现值，通过边际贡献法公平分配激励，并用真实住宅数据验证方法有效性。
2025-11-19 cs.SY eess.SY
Power and Hydrogen Hybrid Transmission for Renewable Energy Systems: An Integrated Expansion Planning Strategy
本文提出整合电力与氢气传输日常运行的 TEP-H 扩展规划模型，并在 TX-123BT 上验证其在高可再生渗透率和高转换效率下可降低总成本。
2023-12-17 cs.SY eess.SY
Essential System Services in Grids Dominated by Renewable Energy
随着电力系统中基于可变逆变器的可再生能源发电的比例从总供应的少数增加到大多数，提供辅助系统服务的复杂性和成本也同时增加。澳大利亚现在正在经历这种转变-从2010年的世界第三大碳密集型电力行业，到现在在某些地区可变可再生能源（VRE）的渗透率经常达到100%，以及世界领先的分布式能源（DER）吸收率。本文介绍了开拓性的工作，探索新的技术，经济和监管框架，提供基本系统服务（ESS），也被称为辅助服务，在电力系统占主导地位的可变逆变器为基础的可再生能源资源。我们探讨了最近应用的需求曲线和列线图的概念，以采购ESS，和新兴的设计原则框架，以促进从默认提供系统服务的同步发电的演变，共同优化的服务，通过单位的承诺，独立提供服务，通过逆变器为基础的资源。本文还分析了世界上最大的电池，南澳大利亚州的Hornsdale电力储备最近在技术和财务上的成功，以及它能够告知未来的电力市场框架如何激励和适应新的技术能力，无论是第一个还是第N个系统。最后，本文回顾了新兴的能源系统技术能力，包括提供合成惯性和RoCoF控制，电网形成逆变器，以及先进的DER聚合，为安全，弹性和孤岛电网提供ESS和系统重启能力。
2021-05-28 cs.SY eess.SY
Hydrogen and Battery Storage Technologies for Low Cost Energy Decarbonization in Distribution Networks
如果没有可再生能源的高渗透率，深度能源脱碳就无法实现。在更高的可再生能源渗透率下，太阳能光伏（PV）电力的可变性和间歇性可能会导致现有化石燃料发电的斜坡问题，需要更长时间的能量存储来提高电网运行的可靠性。质子交换膜电解槽可以生产氢气，并作为公用可控负载。产生的氢气可以储存并转化为电能，或与天然气混合，或用作运输燃料或化学原料。本文认为，在一个标准的IEEE 33节点配电网络上运行的分布式能源的配电系统运营商的角度考虑的技术和物理约束，以最大限度地减少总投资和运营成本的目标。不同的案例研究，在非常高的光伏渗透率被认为是显示的挑战和路径，以净零排放能源生产使用氢能源。公用事业光伏成本和电解槽资本成本对以1美元/公斤生产氢气的敏感性表明，配电网络可以生产100%的可再生电力，到2050年，可以以保守的成本估计以相同的价格生产氢气，到2030年，成本加速下降。
2022-02-06 cs.SY eess.SY
Energy personas in Danish households
本文以丹麦能源供应商 Ewii 的实时能源监测技术为案例，通过访谈与实践分析归纳出四类家庭能源用户画像，为绿色转型中的能源技术设计提供依据。
2025-05-12 cs.CY cs.SY eess.SY
Optimal Microgrid Sizing of Offshore Renewable Energy Sources for Offshore Platforms and Coastal Communities
University of Houston（休斯顿大学）
提出一种集成深度神经网络电池退化模块的微电网优化器(REMO-DNN-BD)，用于确定离岸微电网中可再生能源发电和储能的最优容量，最小化全生命周期成本并保证高可靠性。
2026-06-11 cs.SY eess.SY
A Federated learning model for Electric Energy management using Blockchain Technology
University of Management and Technology（管理与技术大学）；University of the Punjab（旁遮普大学）
针对发展中国家能源短缺与管理不足问题，提出基于区块链的安全分布式账本技术保障产消者与消费者交易安全，同时构建联邦学习模型预测能源需求，实验验证可再生能源应用效果更优。
2023-07-18 cs.LG cs.SY eess.SY
High-Level Penetration of Renewable Energy with Grid: Challenges and Opportunities
可再生能源（RESs）的利用在世界各地变得重要，特别是在过去的二十年中。尽管与传统的基于化石燃料的能量产生相比，高水平的RESs渗透减少了负面的环境影响，但是控制问题变得更加复杂，并且由于去除了传统的同步发电机，系统的总惯性显著降低。由于RES集成，出现了一些其他技术问题，如高不确定性、低故障穿越能力、高故障电流、低发电储备和低电能质量。太阳能和风能等可再生能源由于风和阳光的间歇性而具有高度不确定性。尖端技术，包括不同的控制策略，优化技术，能量存储设备，和故障电流限制器来处理这些问题。本文总结了在集成过程中的几个挑战，高层次的RES到现有的网格。还讨论了每个挑战的相应解决方案。风能和太阳能一体化案例的挑战和机遇的全面清单有据可查。最后，提出未来解决可再生能源整合的几个问题的建议，这些问题可能是产业人员和研究人员的重点研究领域。
2020-06-08 cs.SY eess.SY
Multi-threshold time series analysis enables characterization of variable renewable energy droughts in Europe
DIW Berlin（柏林经济研究所）；Technical University Berlin（柏林工业大学）
本文通过多阈值分析表征欧洲可变可再生能源干旱，揭示风能与太阳能互补性对缓解干旱的影响，为能源系统规划提供关键参考。
2026-01-29 cs.SY eess.SY physics.ao-ph
Optimal Scheduling of Electricity and Water in Renewable-Colocated Desalination Plants
King Fahd University of Petroleum and Minerals（国王法赫德国王石油矿产大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本研究提出了一种可再生能源联合海水淡化厂的最优调度框架，通过分析水和电力流的耦合，实现双向灵活性和利润最大化。
2026-09-09 cs.SY econ.TH eess.SY
Electricity storage requirements to support the transition towards high renewable penetration levels: Application to the Greek power system
本文以希腊2030年60%可再生能源渗透率目标的电力系统为案例，用混合整数线性规划确定短中时储能最优组合，发现合理储能组合可提升消纳并覆盖成本带来净效益，最优需求随渗透率和电源结构变化。
2022-09-22 cs.SY eess.SY
Remote Renewable Hubs For Carbon-Neutral Synthetic Fuel Production
本文研究了在高质量可再生资源丰富的偏远地区利用可再生电力生产碳中性合成燃料的经济性。为此，提出了一种直接适用于远程可再生能源供应链战略规划的基于图的优化建模框架。更确切地说，引入了规划问题的超图抽象，其中节点可以被视为具有自己的参数，变量，约束和局部目标的优化子问题。节点通常代表一个子系统，如技术，工厂或过程。另一方面，超边表示子系统之间的连通性。该框架被用来研究北非太阳能和风能的碳中和合成甲烷生产及其向西北欧市场的输送的经济学。完整的供应链以集成的方式建模，这使得可以在每小时的时间尺度上准确地捕捉各种技术之间的交互。结果表明，假设统一加权平均资本成本为7%，到2030年，合成甲烷生产和输送的成本将略低于150欧元/MWh（较高热值），该系统每年供应10 TWh，并依赖于太阳能光伏和风力发电厂的组合。还进行了全面的敏感性分析，以评估各种技术经济参数和假设对合成甲烷成本的影响，包括风力发电厂的可用性，电解，甲烷化和直接空气捕获工厂的投资成本，其操作灵活性，直接空气捕获工厂的能源消耗和融资成本。
2021-06-10 cs.CE cs.SY eess.SY
A Comparative Analysis of Nigeria's Power Sector with and without Grid-Scale Storage: Future Implications for Emission and Renewable Energy Integration
本文通过EnergyPLAN仿真、贝叶斯优化机器学习与遗传算法多目标优化，比较尼日利亚2050年有无储能情景，发现储能可使可再生电力占比提高37%、CO2排放降低19.14%，并提出兼顾化石燃料、可再生能源、核能与储能的平衡电力规划。
2024-10-19 cs.SY eess.SY
Evaluating the Techno-Economic Viability of a Solar PV-Wind Turbine Hybrid System with Battery Storage for an Electric Vehicle Charging Station in Khobar, Saudi Arabia
针对沙特胡拜尔电动汽车充电站，研究利用 Homer 仿真优化光伏、风电与电池储能混合系统的配置、成本及控制策略，验证其技术经济可行性。
2025-02-08 cs.SY eess.SY
Enhancing Robust Multi-Market Participation of Renewable-Based VPPs through Flexible Resources
Institute for Research in Technology, ICAI, Comillas Pontifical University（伊卡伊技术研究所，科米利亚斯宗座大学）
本文研究可再生虚拟电厂（RVPP）利用灵活资源稳健参与多市场的问题，采用两阶段鲁棒优化处理不确定性，并通过边际贡献法公平分配利润，模拟验证了策略与资源对可行性和调度的影响。
2025-10-14 cs.SY eess.SY
Levelized Cost of Energy for PV and Grid Scale Energy Storage Systems
Energy and Power Group, Department of Engineering Science, University of Oxford（牛津大学工程科学系能源与电力组）
本文提出新的LCOD指标计算光伏和储能系统的LCOE，通过非洲太阳能数据和肯尼亚负载数据验证，为政策制定提供成本有效储能系统决策依据。
2016-09-20 cs.SY eess.SY
Evaluation of Centralized and Distributed Microgrid Topologies Considering Power Quality Constraints
将可再生能源发电和储能技术与传统发电相结合，有助于实现提高适应能力、降低成本和清洁能源的目标。传统上，农村离网社区的能源供应需求是通过柴油发电来解决的。但随着可再生能源发电成本的迅速下降，小型电网正在转变为混合可再生能源、储能和柴油发电的混杂系统。混合小电网的优化设计需要了解不同设计对经济和电能质量的影响。现有的分布式能源建模方法通过单独的/松散耦合的模型来解决经济可行性和电能质量影响。在这里，我们扩展REopt -在国家可再生能源实验室开发的技术经济优化模型-考虑在一个单一的模型。REopt将设计问题表述为混合整数线性规划，该规划解决了确定性优化问题，以实现站点的最佳技术组合、规模和操作，从而使生命周期成本最小化。REopt传统上不基于功率质量来约束功率注入。在这里介绍的工作中，我们扩展了REopt平台，以考虑多个连接的节点。为了做到这一点，我们使用一个固定点的线性近似方法建模潮流。结果系统的大小和电压幅值进行了验证，对基础REopt模型，并建立潮流模型的解决方案分别。然后，我们使用该模型来探讨在撒哈拉以南非洲地区的小型电网的设计考虑。具体来说，我们评估下什么样的线路长度和线路容量的组合，它是经济上有利的（或技术上需要的基础上的电压限制），建立独立的迷你电网与互联系统，受益于与一个单一的，集中的发电系统的规模经济。
2019-08-01 cs.SY eess.SY
Optimal Sizing of Isolated Renewable Power Systems with Ammonia Synthesis: Model and Solution Approach
孤立的可再生能源发电制氨（IRePtA）已被公认为是化工行业脱碳的一种有前途的方法。由于可再生电力系统的投资占总投资的80%以上，因此，对可再生能源发电系统进行规模优化对提高可再生能源发电系统的技术经济性具有重要意义。然而，多时间尺度的电力，氢气和氨储存，系统安全的最低电力供应以及可再生能源发电的多年不确定性导致规划困难。为了解决上述问题，IGDT-MILFP模型的建议。首先，平准化成本的氨（LCOA）直接制定为目标，呈现一个混合整数线性分式规划（MILFP）问题。利用信息缺口决策理论（IGDT）来处理可再生能源发电的多年不确定性。其次，结合Charnes-Cooper（C&C）变换和分支定界（B&B）方法，提出了有效地解决大规模IGDT-MILFP模型，给出了鲁棒性和机会规划结果。然后，马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）抽样为基础的后验分析，量化的长期性能。最后，在中国内蒙古的一个现实生活中的系统，进行了研究。结果表明，所提出的方法可以减少计算负担的数量级为解决一个大规模的MILFP问题。此外，建议IGDT-MILFP模型是必要的和准确的，以获得最佳的能力分配与最低的预期LCOA（3610 RMB/t）在长期运行的模拟。
2023-03-10 cs.SY eess.SY
Cost and efficiency requirements for a successful electricity storage in a highly renewable European energy system
该研究以欧洲为案例，推导了通用储能技术storage-X在成本最优高比例可再生能源系统中部署所需的成本和效率门槛，发现其大规模部署需高放电效率或极低能量容量成本，且现有新兴技术均不满足，但热能储存接近达标，最优部署可使系统成本降低9%。
2023-04-11 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Optimal Sizing of On-site Renewable Resources for Offshore Microgrids
本文针对海上油气平台的高碳排放问题，提出一种成本优化可再生定容（CORS）模型，通过优化风能、波浪能等发电与储能资源的规模，在保证可靠性和可持续性的同时显著降低能源总生命周期成本。
2023-08-04 cs.SY eess.SY
Power System Decarbonization: Impacts of Energy Storage Duration and Interannual Renewables Variability
电力部门的脱碳是减缓气候变化步伐的主要措施之一。本文分析了储能系统和可再生能源的年际不确定性对2050年电力系统脱碳的影响。我们使用意大利电力系统11年的VRE和负荷数据，根据技术成本预测和CO2排放限制进行容量扩展优化，特别关注ESS的作用及其持续时间。我们还探讨了基于多年与单年数据的产能扩张优化，以量化VRE年际变化的影响。我们的研究结果表明，即使在没有脱碳政策的情况下，可再生能源的渗透率也很高。在向零碳系统过渡的过程中，CCS由于其碳捕获效率而发挥次要作用。ESS投资通过替换更昂贵的灵活性资源，有助于降低系统成本。然而，较长的ESS持续时间较低的边际价值每增加千瓦时ESS。VRE的年际变化大大改变了系统的配置和能源成本。根据单年数据作出的决策大大增加了系统在其他年份的运营成本。相比之下，多年的优化提供了一个更强大和更具成本效益的发电扩展策略。
2019-11-27 cs.SY eess.SY
Robot-printer for creating elements of technological equipment for the production of components of biofuel compositions
这项研究致力于在可再生能源领域，特别是生物燃料领域寻求新的科学和技术解决方案。生物质是绿色能源的主要燃料，占可再生能源生产的三分之二。该行业的进一步发展取决于其所使用的设备和技术的改进。以清洁设备为例，展示并测试了使用机器人模块对其部件进行原型制作的新技术。使用塑料作为技术设备的部件是一种现代趋势，可能是由于与金属相比，这些材料的润湿性差和表面能值低，导致各种物质对这些部件表面的粘附强度低。
2022-02-02 cs.RO cs.SY eess.SY
PyPSA meets Africa: Developing an open source electricity network model of the African continent
电力网络建模和电网模拟是将可再生能源发电和电动汽车等更新和清洁技术纳入现有电网和能源系统基础设施的关键有利因素。本文回顾了非洲电力系统的模型，并强调了开放模型景观的差距。使用PyPSA（一个开放的电力系统分析包），本文概述了一个完全开放的模型和数据，以增加非洲电力系统规划的透明度的途径。优化和建模可以揭示通往可持续能源系统的可行途径，有助于升级战略规划和政策制定，以加速非洲可再生能源发电和电池储存等智能电网技术的整合。
2021-10-20 cs.SY eess.SY
Strategizing EV Charging and Renewable Integration in Texas
Grid Fruit, LLC（Grid Fruit 有限责任公司）；Carnegie Mellon University Africa（卡内基梅隆大学非洲校区）
本研究针对德克萨斯州电动汽车充电与可再生能源整合问题，利用DTW和k-means聚类分析负荷模式，提出优化充电与V2G窗口的策略方法，为智能电网中的可持续能源决策提供支持。
2023-10-25 cs.LG cs.SY eess.SY
A comprehensive review of electricity storage applications in island systems
本文全面综述岛屿系统电力储能研究，明确储能是实现50%以上可再生渗透率的前提，分类梳理两种核心储能架构的特性与应用，指出独立储能面临的财务障碍。
2024-01-26 cs.SY eess.SY
Electric-Gas Infrastructure Planning for Deep Decarbonization of Energy Systems
本文开发了一个考虑多种低碳技术的电力与天然气基础设施最低成本联合投资与运营规划模型，评估了美国New England地区在深度脱碳情景下的系统结果，发现电力部门在排放预算分配中占比显著较低。
2023-06-25 cs.SY eess.SY
Spectral Graph Clustering for Intentional Islanding Operations in Resilient Hybrid Energy Systems
建立更清洁的能源生产，从而提高电力系统的可持续性是本世纪的一项关键任务，正在实施的关键战略之一是将对化石燃料的依赖转变为可再生技术，如风能，太阳能和核能。然而，随着混合能源系统中异质组分的增加，其复杂性也越来越显著。复杂的系统对应急计划提出了更严格的要求，以提高整体系统的弹性。在确保系统可靠运行的各种策略中，有意孤岛化策略在电力系统的实际应用中是一种常见的策略，并引起了大量的研究。在这项研究中，我们提出了一个层次光谱聚类为基础的有意孤岛策略在传输水平与可再生能源发电。为了结合依赖于逆变器技术的可再生能源发电，频率测量被认为是代表瞬态响应。它已被进一步用作嵌入信息的聚类算法与其他重要的电气信息从系统中，以丰富的建模能力的建议框架。为了证明孤岛策略的有效性，修改后的IEEE-9节点和IEEE-118节点系统耦合风电场被认为是测试用例。
2022-03-13 cs.SY eess.SY
An Insurance Contract Design to Boost Storage Participation in the Electricity Market
在间歇性可再生能源发电量不断增加的情况下，储能技术是提高电网灵活性的关键。我们提出了一个保险合同，适当补偿储能系统提供的灵活性。这样的合同为这些系统提供了更广泛的市场机会，同时也激励了电网中更高的可再生能源渗透率。我们考虑了一个提前一天的市场，其中包括可再生能源和储能所有者在内的发电商将在下一个运营日进行投标。由于生产的不确定性，可再生能源发电机可能无法满足其提前一天的生产计划，因此会受到处罚。作为对这些处罚的对冲，我们提出了一个可再生能源生产商和存储所有者之间的保险合同，其中存储储备一些能源，以备可再生能源短缺时使用。我们表明，这样的合同激励可再生能源的球员出价更高，从而增加可再生能源参与电力组合。它还为存储所有者提供了额外的收入来源，这些存储所有者在日前市场上可能无法通过纯粹基于仲裁的策略获利。此外，我们证明了这份合同对双方都有经济效益。我们通过两个案例研究来验证我们的分析。
2020-07-29 cs.SY eess.SY math.OC
Investigating the Role of Renewable Energies in Integrated Energy-water Nexus Planning under Uncertainty Using Fuzzy Logic
能源和水系统是高度相互关联的。需要能量来提取、传输和处理水和废水，并且需要水来冷却能量系统。由于人口和经济增长等因素，对能源和水的需求迅速增加。在不到30年的时间里，全球对能源和水的需求将几乎翻一番。由于能源和水资源有限，必须建立一个可持续的能源-水关系框架，以满足这些日益增长的需求。可再生能源通过提高能源和水的可靠性和可持续性，在能源-水的关系方面提供了大量机会，而且与传统技术相比，可再生能源的水密集程度较低。这些资源，如风能和太阳能，不需要水的投入。因此，它们可以作为能源-水关系组合的补充。在本文中，可再生能源的能源-水的关系进行了研究的一系列可能的情况。由于可再生能源资源是不确定的，模糊逻辑是用来模拟的不确定性。研究结果表明，可再生能源可以显著改善能源-水关系规划，但可再生能源的电网可靠性应与系统的不确定性水平保持一致。从模糊模型和确定性模型中提取的决策之间的差距放大了考虑不确定性以生成可靠决策的重要性。关键词：能源水关系，可再生能源，不确定性下的优化，模糊逻辑。
2020-10-15 cs.SY eess.SY math.OC
Quantifying the power grid hosting capacity gained by coordinating distributed solar, battery storage and electrified flexible loads
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Vaasa（瓦萨大学）
本文通过动态协调分布式能源资源提高电网承载能力，采用三种方法分析电网承载能力，发现动态操作和DER交互可显著提升容量，电池成为最关键技术。
2026-11-13 cs.SY eess.SY
Ancillary Services in High-Renewable Power Systems: Comparing Market Design, Emerging Trends, and Future Challenges
Imperial College London（帝国理工学院）
本文比较七国辅助服务市场设计，揭示五大服务类别及四大趋势，指出协调不足等挑战，主张差异化但协调的框架。
2026-09-30 cs.SY eess.SY
Capturing the Variabilities of Distribution Network Net-Load via Available Flexibility of Microgrids
University of Denver（丹佛大学）；ComEd；Luleå Univ of Technology（吕勒奥理工学院）
本文提出利用微电网捕捉分布式可再生能源变异性的新方法，通过整合系统灵活性需求到微电网优化调度模型中，有效降低电力公司投资并提供备用电源。
2016-10-24 cs.SY eess.SY
