SrFe1–xSixO3−δFy cathode materials (x = 0.05, 0.1, 0.15; y = 0, 0.1, 0.5) were prepared via a solid-state method. X-ray diffraction results show that the synthesized F doping samples were perovskite structure. X-ray photoelectron spectroscopy findings show that F– anions were doped into SrFe1–xSixO3−δ. Transmission electron microscopy and energy-dispersive spectroscopy were performed to analyze the microstructure and element distribution in the materials, respectively. Double-layer composite cathode symmetric cells were prepared through a screen printing method. Scanning electron microscopy images revealed that the double-layer composite cathode adhered well to the electrolyte. The doping with F– can increase the coefficient of thermal expansion of SrFe1–xSixO3−δ. The electrochemical impedance spectroscopy results indicate that the oxygen transport capacity of the SrFe0.95Si0.05O3−δ material can be improved by doping with F–, but such a method can decrease the oxygen transport capacity of SrFe0.9Si0.1O3−δ. At 800 °C, the peak power density of the single cell supported by an anode and SrFe0.9Si0.1O3−δF0.1 as the cathode reached 388.91 mW/cm2. Thus, the incorporation of F– into SrFe1–xSixO3−δ cathode materials can improve their electrochemical performance and enable their application as cathode materials for solid-oxide fuel cells.

To resolve the issue of the difficultly in effectively balancing the output performance improvement, cost reduction, and efficiency improvement of a medium-voltage modular multilevel converter (MMC), a novel MMC (NMMC) topology based on high- and low-frequency hybrid modulation is proposed in this study. Each arm of the NMMC contains a high-frequency sub-module composed of a heterogeneous cross-connect module (HCCM) and N − 1 low-frequency sub-modules composed of half-bridge converters. The high-frequency bridge arm of the HCCM in this study adopts SiC MOSFET devices, while the commutation bridge arm and low-frequency sub-module of the HCCM adopt Si IGBT devices. For the NMMC topology, this study adopts a high/low-frequency hybrid modulation strategy, which gives full play to the advantages of low switching loss in SiC MOSFET devices and low on-state loss in Si IGBT devices. In addition, a specific capacitor voltage balance strategy is proposed for the HCCM, and the working state of the HCCM is analyzed in detail. Furthermore, the feasibility and effectiveness of the proposed topology, modulation strategy, and voltage balancing strategy are verified by experiments. Finally, the proposed topology is compared with the existing MMC topology in terms of device cost and operating loss, which proves that the proposed topology can better balance the cost and efficiency indicators of the device.

Deploying emergency vehicles has become a key guarantee for power supply in post-disaster distribution networks on account of their flexibility, maneuverability, safety, and reliability. However, due to limitations in configuration, the continuous power supply capacity of existing electrical vehicles (EVs) is insufficient, making it difficult to meet the needs of energy transfer and flow regulation in post-disaster distribution networks. Therefore, in this study, we comprehensively considered the energy time-shift characteristics of EVs and the flexible control function of soft open points (SOPs), integrated their advantages, and designed an emergency vehicle with SOP (EV-SOP) and its management strategy for distribution network line faults. Firstly, we present the EV-SOP architecture and its mathematical model. Then, aiming to minimize the economic losses caused by power loss during line faults, an EV-SOP emergency management strategy based on data collection, scheduling judgment, and optimal modeling techniques is proposed. Finally, by taking the case study of an IEEE33-node distribution network with contact switches as an example, we validate the effectiveness and superiority of the EV-SOP and its emergency management strategy compared with traditional energy storage emergency vehicles.

Photovoltaic(PV) power exhibits erratic and unpredictable behavior due to its susceptibility to weather influences. while PV construction has become one of the important directions for upgrading and reconstruction of distribution grids in mountainous areas. In addition to lessening the effects of a large percentage of PV grid connectivity on the grid, accurate and reliable PV power projection can also supply data references for the grid's scheduling decision-makers. Therefore, a short-term PV power prediction utilizing deep learning and meteorological parameters in the hilly regions of Guizhou is suggested. Firstly, incremental features, statistical features and time-varying features are extracted for PV-related meteorological factors in the mountainous regions of Guizhou. Then the PV power data are input into the BOA-iTransformer model to capture the correlation between the key meteorological features and the multivariate data; Bayesian optimization of parameter tuning is used for feature selection to obtain the optimal feature combinations, which is used to establish the BOA-iTransformer PV prediction model. Finally, the actual PV power generation data in Guizhou mountainous areas are used for comparison experiments, and the outcomes demonstrate that, in various meteorological scenarios, the suggested strategy outperforms Transformer, LSTM, and iTransformer models in terms of prediction accuracy.

In the new power distribution system, multi-distributed photovoltaic (PV) systems often exist in the form of either direct parallel connection or indirect interconnection. The virtual synchronous generator (VSG), as a typical grid-forming distributed PV inverter, exhibits different dynamic characteristics with different combinations of control and circuit parameters under grid fault conditions. Current research often focuses on the stability of a single VSG, with few studies addressing the analysis and control of multiple VSG grid-connected systems. Therefore, this paper proposes a method for discriminating VSGs grid-connected system and establishes an equivalent single VSG model for the coherent VSGs grid-connected system, ensuring that the equivalent single VSG system model has a clear physical meaning and can represent the dynamic characteristics of original system. Then, based on the equivalent model, a method for improving the transient performance of the coherent VSGs grid-connected system is proposed. Finally, the correctness of the theoretical analysis is verified through simulation.