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有机朗肯-蒸汽压缩循环系统研究进展 AI导读
摘要：目的近年来，有机朗肯 (organic Rankine cycle，ORC)-蒸汽压缩循环系统(vapor-compression cycle，VCC)系统以其结构紧凑、低碳节能等优势，在低品位热能利用及冷、热供应领域取得了长足的发展，为此，聚焦于循环构型、工质选择和应用方向3个关键环节，回顾了ORC-VCC系统的最新研究进展。方法首先，概述了5种不同的循环构型，并阐明其原理和特点，以展示ORC-VCC系统的结构多样性和工况适应性。随后，深入探讨了工质的发展历程，并从热物性、环保性和经济性等多个维度归纳工质筛选原则。总结了不同研究中对系统的经济性评估结果，点明经济性分析的重要性。此外，从供、需两侧总结了系统的潜在应用领域，并展示了与其他系统集成的应用案例，以期揭示ORC-VCC系统广阔的研究和应用潜力。最后，指出当前研究中的不足之处，并对未来的研究方向做出展望。结论ORC-VCC系统发展前景广阔，发展潜力巨大，其在能源领域的应用将为实现低碳、节能、可持续发展目标做出重要贡献。关键词：可再生能源;多能互补;分布式能源;有机朗肯-蒸汽压缩循环;构型优化;工质筛选;集成应用10|8|0<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29- 摘要：目的热电联供机组快速变负荷能够保障电网对新能源的消纳能力，对提高火电机组经济效益也具有重要作用。因此，以某电厂高背压抽凝热电联供系统为研究对象，结合其高背压乏汽配合供热抽汽实现热网回水梯级加热的特点，开展了系统建模、动态特性分析及快速变负荷控制策略的研究。方法基于APROS仿真平台构建了系统的动态特性模型，通过现场运行数据验证了模型的准确性；研究了变工况下系统热电调节过程的动态响应特性，建立了不同工况下机组热、电负荷与抽汽调节蝶阀；提出了一种耦合供热抽汽调节的机组快速变负荷控制策略，通过调节蝶阀前馈补偿实现机组出力的快速变化，提高了机组的变负荷响应速度。结果与热电协调控制相比，快速变负荷策略响应自动发电控制(automatic generation control，AGC)指令的时间缩短150 s，到达稳态所用时间缩短300 s。结论双机热电联供系统快速变负荷控制策略能够显著提高系统对AGC指令的响应速度，且过渡过程的震荡更小，到达稳态所用的时间更短。关键词：热电联供系统;新能源消纳;抽汽阀门控制;快速变负荷;协调控制系统;高背压;抽汽调节蝶阀6|7|0<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的在“双碳”战略与全球能源结构转型背景下，如何实现传统能源系统的高效低碳化运行是当前亟需突破的难题。为此，构建了一种耦合热泵(heat pump，HP)技术的低碳排冷热电联供(combined cooling, heating, and power，CCHP)系统。方法通过多级余热回收与温区协同匹配机制，优化能量梯级利用路径；建立涵盖热力学、环境友好性、经济及㶲经济性能的多维度评价模型，并与传统系统性能进行了对比。结果经济性分析结果显示，HP的引入使单位产电成本从1.24元/(kW⋅h)增至1.43元/(kW⋅h)，但单位产能成本从0.24元/(kW⋅h)降至0.22元/(kW⋅h)，综合能效提升；灵敏度分析结果显示，运行时间与利率对成本影响最大；㶲经济分析表明，透平、碳捕集与封存(carbon capture and storage，CCS)系统和压缩机分别贡献67.019%、17.107%和8.169%的㶲损失，是未来优化的核心方向。结论研究成果为低碳排CCHP系统的设计与推广提供了理论支撑。关键词：冷热电联供(CCHP)系统;余热回收;热泵(HP)技术;碳捕集与封存(CCS);碳排放;热力学分析;环境友好性;㶲经济分析10|11|1<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
分布式能源
风光水互补发电系统研究综述 AI导读
摘要：目的以风光水为主的可再生能源发电是实现“双碳”目标的现实途径之一，因此有必要对日益成熟、渐成体系的风光水互补发电系统的研究进行综述。方法首先，概述了风光水互补发电系统的研究背景与工作原理。随后，回顾了风光水互补发电系统的研究进展，包括风光水多能源功率预测、配置比例评估、一体化调度、结合储能技术的风光水互补等研究。结果风光水预测在时间尺度上难以同步，且短期精度不如水电；容量配比主要采用比较优选法和直接求优法；一体化调度以不确定性建模为主流，智能优化算法在求解非线性问题上优于传统算法；储能技术中抽水蓄能与新型储能的混合配置最具发展前景。结论未来可从提升多尺度协同预测精度、增强水电及储能灵活调节能力、建设智能调度平台、优化建模求解算法4个方面寻求突破，以支撑我国“十四五”清洁能源体系建设。关键词：可再生能源;新能源;风光水系统;互补发电;功率预测;配置比例;优化调度;储能18|14|8<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29- 摘要：目的粤港澳大湾区是我国氢能产业发展的重要战略区域，也是实现“双碳”目标的关键平台。为了实现大湾区氢能产业高水平发展，加速构建全面的氢能产业评估体系，对影响大湾区氢能产业发展的主要因素进行研究并提出综合性建议，以推动其稳健发展。方法深入剖析了大湾区氢能产业的发展现状，采用SWOT分析框架与层次分析法(analytic hierarchy process，AHP)对大湾区氢能产业分布的影响因素进行了量化分析与研究。结果影响大湾区氢能产业发展的3个最重要指标为技术实力优势、市场需求增长、技术创新和合作机会。内部因素中，技术实力是大湾区氢能产业突出优势，权重值为0.48，而产业链不完整和技术水平不足是最大劣势，权重值均为0.36；外部因素中，市场需求的增长为大湾区氢能产业发展提供了机会，但替代能源多样性也成为了威胁大湾区氢能产业发展的最大阻碍。结论推动氢能技术创新发展、加大氢能产业协同合作、拓展氢能应用市场、加大政策扶持，将是有效推进大湾区氢能产业可持续发展的重要举措。关键词：双碳;碳中和;氢能;能源转型;粤港澳大湾区;层次分析法(AHP);SWOT分析;政策建议16|11|1<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的海上风电对于实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义，但其功率预测较为困难，为此提出了一种融合时序卷积网络(temporal convolutional network，TCN)与Transformer架构的海上风电功率预测新方法。方法首先，引入离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)技术，旨在有效提取时间序列数据的频域特征，充分挖掘频域特性来优化特征权重的分配。在此基础上，构建了TCN-Transformer复合模型，该模型能够充分整合时域与经过DCT处理的频域信息，实现对数据的深度学习与精准预测。结果选取某海上风电场的2组实际运行数据开展对比实验，结果表明，所提方法不仅在特征提取方面表现出色，还显著地提升了发电功率预测精度，充分验证了其有效性与应用价值。结论融合了DCT技术的TCN-Transformer模型在海上风电功率预测方面展现出了卓越的预测性能，相较于其他对比模型，其预测精度得到了显著提升，为海上风电场的高效运行与优化管理提供了有力支持。关键词：海上风电;功率预测;离散余弦变换;时序卷积网络;机器学习;深度学习;可再生能源16|14|4<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
新能源
- 摘要：目的为解决分布式储能系统在“新能源消纳最大化”与“供电可靠性保障”之间的目标冲突，提出一种兼顾经济性与韧性的协同规划方法。方法构建一种动态Stackelberg博弈驱动的双层规划模型，将Stackelberg博弈与鲁棒优化组合，用来解决规划-运行跨层耦合问题；协调规划-运行-市场多方利益，优化储能容量配置与充放电策略，提高供电可靠性；通过双层优化实现规划-运行协同，量化消纳与保供的权衡关系；提出Pareto最优解集，实现最低投资成本、最高新能源消纳率。结果通过开发的多指标优化的双层模型快速求解算法，提出了“动态电价-容量补贴”联动机制，有效平衡了规划与运行中的多方利益冲突；将Stackelberg博弈与鲁棒优化组合，解决了规划-运行跨层耦合难题。仿真算例表明，所提出的双层博弈模型在性能上显著优于传统规划方法，验证了动态博弈机制的长期经济性，并揭示了新能源消纳与电力保供之间存在非线性权衡关系。结论基于消纳-保供博弈协同的双层规划模型，能够显著提升系统的新能源消纳率与供电可靠性，同时降低储能投资成本及用户用电成本。关键词：分布式储能规划;消纳-保供博弈;双层优化模型;新能源消纳;供电可靠性14|8|0<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的针对风力发电存在的波动性与不连续性问题，提出一种用于风电功率平抑的混合储能系统配置方案，并将锂离子电池与超级电容器集成至风电系统中，用以解决风电不稳定性问题。方法首先，采用指数平滑和递推平均加权的滤波技术，动态调整其权重，得到风电并网功率与储能系统参考功率。然后，利用粒子群优化算法对变分模态分解参数进行调整，将储能系统参考功率分解为高频与低频分量，分别由超级电容器与锂离子电池承担。最后，建立混合储能系统全生命周期优化配置模型，最小化储能设施的配置成本。结果所提方案能使输出功率更好地符合并网标准，降低并网功率输出时间，实现锂离子电池和超级电容器之间的功能互补。结论所提方案有效解决了风力发电的波动性与不连续性问题，实现了最优的储能配置，在经济性和平抑波动性能之间达到平衡。关键词：风电波动平抑;风电系统;加权算法;混合储能;变分模态分解;粒子群;容量配置;成本效益7|6|2<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的锂离子电池作为新能源汽车的重要动力来源，准确的健康状态(state of health，SOH)估计对于设计安全可靠的汽车电池管理系统至关重要。传统方法普遍存在忽略容量恢复及特征有效性不足等问题，严重影响估算精度。为此，提出了一种虑及电池容量恢复的锂离子电池SOH估算方法。方法将中值绝对偏差与Savitzky-Golay滤波相结合，在数据预处理阶段有效去除异常值和噪声以提高特征的有效性，然后进行特征分解，去除冗余信息，减轻模型计算负担。将高度相关的特征作为时间卷积网络模型的输入，降低数据维度并减轻神经网络计算复杂度。提出了一种改进的自适应蜜獾算法以优化网络的超参数，加快模型收敛并提高网络性能。结果所提方法具有较高的准确性，均方根误差和平均绝对误差均低于0.007。结论所提方法具有较高的鲁棒性，能够对车载锂离子电池SOH进行有效估计，并能满足实际应用需求。关键词：储能;新能源;电动汽车;锂离子电池;健康状态估计;改进蜜獾算法;时间卷积网络;数据驱动;荷电状态4|6|0<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的在高功率与高能量密度电池的发展需求下，热安全成为制约锂离子电池(lithium-ion batteries，LIB)大规模应用的关键，高效热安全防护技术成为发展的必然。为此，制备了一种高潜热、高热导率、具有双段控温功能的水合盐复合相变材料(composite phase change material，CPCM)，用于LIB热管理和热安全防护。方法通过扫描电子显微镜测试、差示扫描量热分析和热常数分析的表征测试，确定CPCM热物性及储热过程，进而结合热性能测试，研究其控温效果并筛选出最佳配比的CPCM。结果掺入膨胀石墨质量分数为10%的CPCM具有183.7 J/g的潜热和3.926 W/(m⋅K)的热导率，其相变潜热可在LIB高倍率放电条件下吸收热量并快速传至外界，相变平台持续20~40 min；其热化学储热可在LIB热失控状态下将电池表面达到130 ℃的时间由50 s延长至180 s，延缓热失控特征温度的触发与蔓延。结论该CPCM可同时在20~40 ℃的热管理区间及100 ℃以上的热失控区间吸热，起到高效的双段控温作用。研究结果可为电池热管理系统发展提供新思路。关键词：储能;复合相变材料(CPCM);水合盐;锂离子电池(LIB);热管理;热失控11|7|0<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
基于循环伏安法的热充电超级电容器数值研究 AI导读
摘要：目的热充电超级电容器在储能领域的应用受到电解质离子特性的限制。为探究电解质离子特性对器件电容性能和功率密度的影响，基于循环伏安法测试原理，采用多物理场数值模拟方法构建了热充电超级电容器数值模型。方法分析了离子尺寸比、离子类型对电容性能、功率密度的影响，并总结了给定温差下电极固液界面处的阳离子浓度变化规律。结果在低扫描速率下，热充电超级电容器的电流密度与比电容随离子尺寸比的增大而减小。此时，功率密度主要受离子尺寸比的影响，其随着离子尺寸比的增大而减小。而在高扫描速率下，功率密度主要受离子类型影响。结论该研究提出了电解质离子特性优化策略，对热充电超级电容器的数值建模和理论分析有重要意义。关键词：余热发电技术;超级电容器;循环伏安法;数值模型;离子特性;电流密度;功率密度;电容性能3|7|0<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29低气压环境下固体蓄热材料的蓄释热特性研究 AI导读
摘要：目的在高海拔地区应用固体蓄热装置时，空气稀薄会导致其蓄热和释热性能有较大变化，为此，提出了一种测试固体蓄热材料在高海拔地区低气压环境下蓄释热特性的方法。方法搭建了由空气环路、水环路及数据采集单元组成的低气压环境模拟实验台，对2块蓄热砖组成的蓄热单元开展了压力范围为40~101 kPa的蓄热和释热实验，通过记录入口空气温度、蓄热砖的温度变化，分析低气压环境下蓄热材料的蓄热速率和释热速率，比较不同气压下空气与蓄热砖的传热性能。结果与101 kPa工况相比，80 kPa和40 kPa工况的蓄热时间均有明显增加，且空气压力越低，所需要的蓄热时间越长；同时，80 kPa和40 kPa的环境压力下蓄热砖的平均蓄热速率分别降低约15%和55%；释热时，80 kPa和40 kPa的释热时间分别增加了26.1%和135.4%。结论空气压力对蓄热砖的蓄热和释热速率均有重要影响，实验结果可为设计应用于高海拔地区的固体蓄热装置提供指导。关键词：可再生能源;储能;蓄热材料;蓄热特性;释热特性;温度分布;储热技术8|7|1<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29- 摘要：目的传统的混凝土储热系统易在循环储热过程中开裂，导致整体储热量储热功率急剧下降，严重影响系统寿命，增加储热成本。为此，提出了一种石块、沙子和导热油多元混合的储热方式。方法采用计算流体动力学(computational fluid dynamics，CFD)仿真技术，针对不同储热介质的储热过程进行模拟研究。结果与未开裂混凝土相比，开裂混凝土储热量下降了23.1%。相同储热条件下，粗沙储热效果优于细沙。粗沙与导热油混合的储热量比开裂混凝土储热量高7.2%，而以沙子-石块-导热油混合作为储热介质的储热量比开裂混凝土的储热量高20.5%。放出热量略低于储存热量，开裂混凝土的放热量比未开裂混凝土放热量低21.7%，比沙子-石块-导热油混合作为储热介质的放热量低18.86%。通过对成本计算，石块混合沙子和导热油作为储热介质的储热系统，具有更高储热量的同时，固定成本和后期维护成本较低。结论这种多元混合储热方式能有效避免混凝土开裂问题，提高储热效率和降低成本，对于推动储热技术的发展和应用具有重要意义。关键词：储能;填充床;储热技术;储热介质;多元混合;计算流体动力学;储热量;固定成本12|8|1<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
储能
基于熔盐储热的核电机组调峰特性研究 AI导读
摘要：目的核电机组调峰潜力巨大，但终端负荷峰谷波动，以及核反应堆应具备稳定输出等特征严重影响核电调峰过程的安全高效运行。储热技术可以实现热能的存储，是解决核电源荷需求失衡矛盾的重要途径，因此研究了基于熔盐储热的核电机组调峰特性。方法以某实际运行核电机组为研究对象，基于能量梯级利用原则，提出了主蒸汽加热熔盐、高压缸排汽加热熔盐和电加热熔盐3种耦合熔盐储热的核电调峰系统方案，建立了耦合系统仿真模型，并辅以针对性实验验证，研究了5%、10%、15%、20%、25%五种调峰幅度下的系统热力学性能。结果耦合熔盐储热的核电调峰系统提高了核电机组的调峰性能，同时可以满足不同供暖需求。高压缸排汽加热熔盐耦合系统方案热力性能最优，主蒸汽加热熔盐耦合系统方案次之，电加热熔盐耦合系统方案最差。在25%调峰幅度下，高压缸排汽加热熔盐耦合系统方案和电加热熔盐耦合系统方案能量效率分别为63.76%和37.84%，㶲效率分别为59.41%和23.04%。结论所提出的核电机组熔盐储热方案可应用于市政供暖场景，有助于指导参与电网调峰的核电机组安全高效运行。关键词：核电机组;调峰;熔盐储热;耦合系统;能量梯级利用;热力学分析10|7|0<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29- 摘要：目的火电机组在参与灵活调峰的过程中，机组频繁升降负荷，导致过热汽温波动较大，影响机组运行的安全性和经济性，准确预测过热汽温的变化趋势至关重要。为此，提出一种基于改进型鲸鱼算法(novel whale optimization algorithm，NWOA)优化长短期记忆(long short-term memory，LSTM)神经网络的过热汽温预测模型。方法使用主元分析法(principal component analysis，PCA)进行变量选择，以消除初始数据中的冗余变量；采用非线性收敛因子调整策略、自适应权重策略和动态螺旋更新策略对鲸鱼算法(whale optimization algorithm，WOA)进行改进，以提高算法的寻优精度及全局寻优能力；针对新疆某电厂直流锅炉建立过热汽温预测的LSTM模型，并利用改进的鲸鱼算法对该模型进行参数寻优，以解决其最优超参数组合难以选取的问题；运用电厂数据进行预测仿真。结果改进后的算法预测精度更高，在机组升降负荷期间，均可以较好预测到过热汽温的变化趋势，模型的平均绝对误差及均方根误差相比于改进前模型分别降低了7.02%和6.22%。结论该改进算法有效提高了过热汽温预测模型的精度，为过热汽温控制系统的优化设计提供了基础。关键词：碳达峰;碳中和;调峰;过热汽温预测;长短期记忆神经网络;改进型鲸鱼算法;主元分析法6|9|0<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的以系统吨水净发电量为分析目标，研究不同地热源流体温度下系统性能参数的变化趋势。方法采用EES软件建立了1 MW地热有机朗肯循环模型，研究了R245fa、R1233zd(E)、R134a和R152a四种有机工质在90~150 ℃热源温度下系统热力学性能参数的变化规律。结果在相同热源温度下，随工质蒸发温度的升高，选用不同有机工质时系统的吨水净发电量先增大后减小，即存在最大值，其中以工质R134a的系统吨水净发电量最大，当热源温度为110 ℃时，吨水发电量为3.06 kW⋅h/t，在热源温度为90~150 ℃时，发电系统的最大吨水净发电量、工质蒸发温度、系统净效率和膨胀比均随着地热源温度的升高而增大，工质质量流量随着地热源温度的升高而减小。结论研究结果可为1 MW地热双循环发电系统热力学参数选择提供依据。关键词：新能源;双循环系统;地热发电;有机工质;系统优化;有机朗肯循环6|9|1<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
发电及环境保护
- 摘要：目的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)在电网电压跌落故障时，会出现功角失稳和故障过流等问题，对系统的安全稳定运行造成威胁。为解决这些问题，基于VSG在电网故障下的输出特性，提出了一种基于功率环与电流环联合控制的VSG故障穿越控制策略。方法在电网电压跌落期间，通过调节有功功率指令值来稳定暂态功角，通过冻结无功环并加入虚拟电阻来抑制故障电流。采用一种改进的无功电流控制，在电网故障期间通过加入无功补偿电流为电网提供必要的无功支撑，在电网恢复期间通过加入无功恢复电流抑制无功功率振荡。最后，在MATLAB/Simulink仿真平台对所提策略进行仿真验证。结果采用所提策略后，VSG暂态冲击电流被有效抑制，稳态故障电流处在安全阈值内，并输出合适的无功功率。结论所提策略有效解决了VSG在电网电压跌落期间故障过流和无功越限的问题，有利于电网在故障期间的安全运行以及VSG在故障恢复后的并网运行。关键词：电网;分布式电源;新能源;虚拟同步发电机(VSG);功角稳定;故障限流;无功支撑9|9|3<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的为解决传统一致性算法在微电网优化调度中，分布式单元之间需要进行频繁信息交换和系统拓扑结构变化引起的不稳定性问题，提出了一种改进动态事件触发机制一致性算法。方法改进动态事件触发机制中触发条件的阈值函数，使分布式单程中触发条件的阈值函数根据分布式单元的状态动态变化，确保分布式单元只在满足触发条件时进行信息交换。结果该算法在微电网结构拓扑发生变化及分布式单元“即插即用”时，在保证系统稳定的前提下，各分布式单元状态能够收敛一致，可大幅减少各分布式单元的通信次数。结论改进动态事件触发一致性算法在微电网经济调度中的应用不仅提高了系统的稳定性和可靠性，而且显著节约了通信资源，满足微电网经济性要求，具有较高的实用价值。关键词：分布式能源;微电网;经济调度;一致性算法;动态事件触发机制;通信频率;拓扑变化;通信资源;经济性要求5|8|2<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的为推动新疆电网绿色电力发展路线、促进电力市场向区域统一市场的平稳过渡，提出区域共同市场绿色电力与绿色证书协同交易模式。方法在电能交易中保留省级市场，各省电网公司组织本省电力交易并通过区域市场利用非合作博弈出售剩余电量或购买省外电量；在绿证交易中区域共同市场利用广义纳什博弈进行绿色电力环境价值的分配。结果算例对比验证表明，所提协同交易模式可平均降低送/受两端火电机组发电量38.33%，提高可再生能源消纳率83.2%。结论研究结果可为推动新疆电网绿色电力发展路线提供理论支撑。关键词：电力市场;可再生能源;绿色电力;绿色证书;协同;交易模式7|6|1<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
- 摘要：目的在“双碳”目标的推动下，清洁能源大规模并网导致电网对电量的需求下降，对电力的调节需求增加。在此背景下，传统火电机组需要积极参与调峰市场，并寻找新的获利点。为达到机组综合效益最大的目标，对增加碳市场和辅助服务市场后火电机组的容量分配建立优化模型。方法首先，针对火电机组参与各个电力市场的情况，分析了火电机组的运行特性；其次，综合考虑电能量、深度调峰和碳市场的成本和收益，绘制火电机组参与这3个市场的利润曲线，并提出容量优化配置方法；最后，以东北某火电机组为例，在电力市场情境下进行优化分析，以验证模型的有效性。结果该优化模型可以找出更优的现货市场和调峰市场容量分配，且由分配结果计算出的最大利润高于传统模型。结论该优化模型考虑了传统模型没有计算的成本和利润，使火电机组参与电力市场的收益计算更加全面准确，对火电机组在“双碳”背景下实现自身价值具有重要意义。关键词：火电机组;运行成本;调峰服务;碳市场;电力市场;容量分配;优化模型7|10|2<HTML><网络PDF> <WORD> <Meta-XML>更新时间：2026-06-29
新型电力系统
