Distributed Model Predictive Control for Energy Systems in Microgrids
提出了一种基于分布式模型预测控制（DMPC）的灵活模块化控制方案，以实现智能电网中分散能源系统的优化运行。所提出的方法是用来协调多个分布式能源（DER）在低压（LV）微电网，因此，允许虚拟发电厂（VPP）的操作。一个连续的和迭代的DMPC制定，它结合了全球电网的目标，以及当地的舒适性要求和性能指标。所研究的情况下，通过模拟产生的初步结果证明了应用这种控制方案的基准低电压微电网的好处。
2015-08-04 math.OC
Stability and steady state analysis of distributed cooperative droop controlled DC microgrids
研究了直流微网电压控制模式下发电机间精确均流的分布式协调下垂控制，该控制由主下垂控制和副下垂控制组成。对于分布式协作下垂控制的直流微网，虽然其稳态性能已被广泛报道，但其动态稳定性还没有得到很好的研究。本文着重讨论了稳定性问题，并证明了它等价于一类二阶矩阵系统的半稳定性问题。并给出了进一步的充分条件。对一些特殊情况下的稳态进行了深入分析。在Matlab/Simulink平台上对一个三节点直流微电网进行了仿真，验证了分析结果的有效性。
2016-05-16 math.OC
Distributed Control of Inverter-Based Lossy Microgrids for Power Sharing and Frequency Regulation Under Voltage Constraints
本文提出了一种新的分布式控制框架，以协调逆变器接口的分布式能源（DER）在岛屿微电网。我们表明，在有界负载的不确定性，所提出的控制方法可以引导微电网到一个理想的稳定状态，同步逆变器频率在整个网络和逆变器之间的有功和无功功率的比例共享。我们还表明，这样的收敛可以实现，同时尊重电压幅值和分支角差的约束。该控制器在各种突发情况下具有鲁棒性，包括通信链路丢失和DER故障。该控制器适用于具有非均匀R/X配电线路和合理参数变化的有耗网格微电网。基于各种微电网运行场景的仿真也显示了所提出的控制方法的有效性。
2015-11-18 math.OC
Secondary Frequency and Voltage Control of Islanded Microgrids via Distributed Averaging
在这项工作中，我们提出了新的分布式控制器的二次频率和电压控制在孤岛微电网。受合作控制技术的启发，所提出的控制器使用本地化信息和最近邻通信来共同执行次级控制动作。频率控制器将微电网频率快速调节到其标称值，同时保持分布式发电机之间的有功功率共享。电压控制器的调谐提供了电压调节和无功功率共享的冲突目标之间的简单且直观的权衡。我们的设计不需要了解微电网拓扑结构、阻抗或负载。分布式架构允许灵活性和冗余，并消除了对中央微电网控制器的需求。我们提供了一个电压稳定性分析，并提出了广泛的实验结果验证我们的设计，验证通信故障下的鲁棒性能，并在即插即用操作。
2015-04-26 math.OC
Optimal Distributed Energy Resources Sizing for Commercial Building Hybrid Microgrids
随着微电网从早期原型发展到相对成熟的技术，将数据中心集成商业建筑转换为微电网为建筑业主提供了经济，可靠性和弹性增强。因此，微电网设计和经济规模的分布式能源（DER）变得越来越要求获得广泛的微电网商业可行性。在本文中，一个最佳的DER大小制定的混合AC/DC微电网配置已被提出，以利用所有的好处，AC或DC微电网可以单独贡献。储能（ES）、光伏（PV）和电力电子设备的尺寸协调一致，以实现经济的并网和可靠的孤岛运行。明确建模分时（TOU）能源使用费用和峰值需求费用，以实现最大程度的成本节约。从一个真正的商业建筑负荷的数值结果表明，所提出的方法的好处和联合大小DER的并网和孤岛模式的重要性。
2018-03-01 math.OC
Algorithms for Optimal Topology Design, Placement, Sizing and Operation of Distributed Energy Resources in Resilient Off-grid Microgrids
偏远社区的配电往往依赖于离网微电网。为了解决这些微电网的可靠性的挑战，我们开发了一个数学模型的拓扑设计，容量规划，并在微电网中，包括N-1安全分析的分布式能源的操作。由于最优化问题的大小令人望而却步，我们开发了一个滚动时域算法，该算法与基于递归的分解相结合，以有效地解决该模型。我们证明了我们的算法的效率，适应IEEE测试网络和一个真正的网络从阿拉斯加微电网。我们还比较了我们的模型所需的解决方案的时间与商业求解器和最近开发的分解算法来解决类似的问题。
2018-06-06 math.OC
Co-Optimization Scheme for Distributed Energy Resource Planning in Community Microgrids
具有分布式能源的微电网在各个社区都受到青睐，以降低对公用事业提供的能源的依赖，并减少燃煤电厂的二氧化碳排放。本文提出了一种分布式能源规划的协同优化策略，以最小化总的年化成本，最大限度地节省燃料。此外，所提出的方案有助于社区微电网满足美国能源部（DOE）和州可再生能源授权的要求。采用拉格朗日乘子法，通过满足Karush-Kuhn-Tucker条件来最大限度地节省燃料。利用傅里叶变换和粒子群优化算法，确定分布式能源的合理组合，以降低年化成本。一个社区微电网的案例研究，以测试所提出的方案。为了验证其有效性，经济合理的解决方案，并与HOMER Pro的比较也说明了。
2017-08-03 math.OC
Peer-to-Peer Control of Microgrids
在本文中，发展微电网作为一种有效的解决方案的控制与分布式能源（DER）的高水平渗透的配电网的动机进行了讨论。由于微电网控制方法众多，本文提出了从高度集中式到分布式对等控制体系结构的分类。提出了一种对等控制模式，作为一种控制方式，以控制具有高渗透率的分布式能源的配电网。不同的控制算法适用于建议的对等控制策略进行了讨论。
2017-11-11 math.OC
Economic Sizing of Distributed Energy Resources for Reliable Community Microgrids
社区微电网为配电系统提供了许多优势。当极端事件发生时，配电系统可以无缝地划分为几个社区微电网，为最终用户提供不间断的供电。为了保证系统的系统可靠性，分布式能源（DER）的规模应确保发电充足性，以涵盖突发事件。本文提出了一种综合的方法选择DER在社区微电网，和经济的方法，以满足系统可靠性的要求。采用离散时间傅里叶变换（DTFT）和粒子群优化（PSO）算法求解最优解。考虑了负荷需求的不确定性和可再生能源发电量。作为案例研究的一部分，进行了灵敏度分析，以显示可再生能源发电对DER容量规划的影响。
2017-08-03 math.OC
Distributed solution methods for MPC based energy management method of interconnected microgrids: Dual ascent vs ADMM
本文研究互联微电网的最优能源管理问题，采用MPC应对约束与不确定性，并基于对偶上升法和ADMM设计两种分布式方法，使智能体仅凭局部信息即可做出最优决策，数值仿真验证了其有效性。
2024-01-05 math.OC
Improving performance of droop-controlled microgrids through distributed PI-control
本文研究了基于逆变器的微电网在持续随机扰动下的暂态性能，即在频率调节过程中产生的阻性功率损耗。我们建模的逆变器作为二阶振荡器和比较两种算法的频率调节：标准的频率下垂控制器和分布式比例积分（PI）控制器。瞬态功率损耗可以使用输入-输出H2范数来量化。我们表明，分布式PI控制器，这是以前提出的二次频率控制（消除静态误差），也有可能显着提高性能，减少瞬态功率损耗。这种损失的减少被证明是更大的在一个松散的互连网络比在一个高度互连的，而损失不依赖于连接，如果采用标准的下垂控制。此外，我们的研究结果表明，有一个最佳的调整的分布式PI控制器的损失减少。总的来说，我们的研究结果提供了一个额外的参数，有利于分布式算法在微电网中的二次频率控制。
2016-03-20 math.OC
Hierarchical distributed scenario-based model predictive control of interconnected microgrids
针对互联微电网的隐私保护、不确定性及安全经济运行需求，提出一种分层分布式基于场景的随机模型预测控制方法，实验表明其性能良好且收敛迅速。
2024-07-03 math.OC
A Two-Layer Distributed Control Method for Islanded Networked Microgrid Systems
针对网络化微电网（NMG）系统，考虑微电网所有者的专有性，提出了一种两层四级分布式控制方法。所提出的控制架构由MG控制层和NMG控制层组成。在MG层，一次控制和分布式二次控制实现了分布式发电机之间的精确功率分配和每个MG内部的频率/电压参考。在NMG层中，三级控制使得能够以分散的方式调节流过每个MG的公共耦合点（PCC）的功率。此外，分布式四元控制将系统频率和临界总线电压恢复到其标称值，并确保MG之间的精确功率共享。建立了NMG系统的小信号动态模型，用于评价该控制方法对NMG系统的动态性能。时域仿真以及NMG测试系统上的实验验证了该方法的有效性。
2019-03-29 math.OC
Economic Power Capacity Design of Distributed Energy Resources for Reliable Community Microgrids
社区微电网是通过整合当地分布式能源资源（DER）在现有电力系统内开发的。因此，配电系统可以无缝地划分为社区微电网，当极端事件发生时，终端用户可以得到很大程度的支持。然而，由于DER的低惯性，它们的功率容量应该被很好地设计以覆盖意外事件并保证系统可靠性。本文提出了一种定量和定性相结合的设计可靠性指标选择方法，以及满足系统可靠性要求的经济途径。采用离散时间傅里叶变换（DTFT）和粒子群优化（PSO）算法求解该问题的最优解，同时考虑了负荷需求和可再生能源发电量的不确定性。此外，进行了灵敏度分析，以显示DER的容量设计是如何受到预测的可再生能源发电量的影响。
2017-08-03 math.OC
An Alternative Distributed Control Architecture for Improvement in the Transient Response of DC Microgrids
分布式二次控制在直流微电网中发挥着重要作用，它保证了系统的功率共享和直流母线电压稳定等控制目标。先前的研究建议使用一种控制架构，该架构利用并联的次级母线电压和电流共享补偿。然而，并行控制器之间存在相互影响，降低了系统的瞬态性能。本文报告了一种替代的分布式二次控制架构和控制器的设计过程，基于小信号分析，以减轻电流共享和总线电压补偿的相互影响，并改善系统的瞬态响应。实验结果证实了改进的瞬态性能的电流分配控制和直流母线电压稳定性，利用所提出的控制架构。
2016-08-17 math.OC
Distributed and Asynchronous Operational Optimization of Networked Microgrids
智能可编程微电网（SPM）是一种新兴技术，用于使微电网更加软件定义和更少的硬件独立性，使得将分布式能源（DER）转换为联网的社区微电网变得负担得起，自主和安全。作为SPM的基石之一，本文开创了一种软件定义的网络化微电网运行优化的概念，其中运行目标，电网连接和DER参与将由软件和即插即用定义，并可以快速重新配置，基于模块化和收紧模型的发展和一种新的异步基于价格的分解和协调方法。主要贡献包括：（1）设计易于实现的微网运行优化体系结构，以保证孤岛微网在求解分布式优化模型时的可编程性;（2）实现一种新的下垂控制器离散模型;（3）引入一种强大的分布式异步方法--分布式异步代理拉格朗日松弛法（DA-SLR），以有效地异步协调微网。通过两个实例验证了DA-SLR算法的有效性，并与ADMM算法进行了比较，验证了DA-SLR算法的优越性。
2021-02-06 cs.DC cs.SY eess.SY
Distributed Barrier Certificates for Safe Operation of Inverter-Based Microgrids
逆变器接口的微电网不同于传统的电力系统，因为它们缺乏惯性。电压和频率动态之间的时间尺度分离消失，使得更快的时间尺度稳定控制律也保证了在瞬变过程中满足电压限制的关键。在这篇文章中，我们应用障碍函数方法来计算分布式有功和无功功率设定点控制法，证明在瞬态过程中的电压限制的满足。使用平方和优化工具，我们提出了这些控制律的算法建设。数值模拟提供了说明所提出的方法。
2019-03-23 math.DS math.OC
A two-stage stochastic MINLP model to design and operate a multi-energy microgrid by addressing carbon emission regulatory policies uncertainty
提出考虑碳政策不确定性的两阶段MINLP模型，用于多能源微电网的设计与运行，通过三个案例验证了不同需求与能源配置下的最优设备选择。
2025-01-31 math.OC
Dynamic Control and Optimization of Distributed Energy Resources in a Microgrid
随着我们向越来越多地基于太阳能和风能等可再生资源的电网过渡，包括光伏（PV）阵列，可控负载，储能和插电式电动汽车（EV）在内的分布式能源（DER）的智能控制对于实现能够处理可再生能源的可变性和不可预测性以及增加系统复杂性的电网至关重要。实现这样一个分散和动态的基础设施将需要能够实时解决大规模问题，同时在线数十万个DER。由于规模的最优化问题，我们使用迭代分布式算法先前开发的在我们的小组独立和自主地操作每个DER在这个环境中。该算法被部署在一个框架内，允许微电网动态地适应运行环境的变化。具体来说，我们考虑一个配备现场光伏发电、部分可削减负荷、电动汽车充电站和电池储能（BES）单元的商业场地。该网站作为一个小型微电网运行，可以参与电网批发市场。我们报告的结果模拟使用真实的数据，展示了能力的优化框架，以动态响应实时外部条件，同时保持所有DER的功能要求。
2014-09-30 math.OC
Breaking the Hierarchy: Distributed Control & Economic Optimality in Microgrids
在电力传输系统的递阶控制架构之后建模，一级、二级和三级控制的分层已经成为孤岛微电网的标准操作范例。尽管这种表面上的相似性，在微电网的控制目标在这三个层是不同的和雄心勃勃的，他们必须实现，同时允许强大的即插即用操作和最大的灵活性，没有递阶决策和时间尺度分离。在这项工作中，我们探讨了这三个层的控制策略，并阐明了它们之间的一些可能意想不到的连接和依赖关系。从分散式初级下垂控制的第一原理分析，我们研究了集中式，分散式和分布式架构的二次频率调节。我们发现，平均为基础的分布式控制器使用发电机组之间的通信提供了最佳的组合的灵活性和性能。我们进一步利用这些结果来研究约束AC经济调度在三级控制层。令人惊讶的是，我们表明，经济调度问题的最小值是在一对一的对应关系与下垂控制可达到的稳态集。换句话说，采用下垂控制是必要的，并且足以实现经济优化。这种等效性导致选择下垂系数的简单指南，其包括用于功率共享的已知标准。我们通过仿真说明了我们的设计的性能和鲁棒性。
2014-12-08 math.OC
Towards Optimal Energy Management of Microgrids with a Realistic Model
本文研究了由多台常规发电机、可再生能源发电机和储能系统组成的微电网的能量管理问题。提出了一种两阶段的优化方法来调度发电，目的是最小化长期平均运营成本受运营和服务的约束。优化的第一阶段通过日前调度确定发电机组的小时机组组合，第二阶段通过小时调度执行发电机组、ESS和能量交易的经济调度。该组合解决方案满足了处理负荷需求和可再生能源发电中的大的不确定性的需要，并且在有限的计算资源下提供了满足短期和长期服务质量要求的有效解方案。基于实际负荷需求和可再生能源发电数据，通过仿真评估了所提出策略的性能。
2016-03-18 math.OC
Asynchronous Periodic Distributed Event-Triggered Frequency Control of Microgrids
本文提出了一种基于事件触发通信的孤岛交流微网分布式二次频率控制方案。提出了一种积分型事件触发机制，每个分布式发电机（DG）异步地、周期性地检查其触发条件，并决定是否更新其控制输入和向相邻DG广播其状态。与现有的微电网二次控制的事件触发策略相比，在所提出的基于采样数据的事件触发机制下，DG不需要同步到公共时钟，并且每个单独的DG依赖于其自己的时钟定期检查其触发条件。此外，该方法有效地降低了通信和计算复杂度。我们提供了所有DG的频率渐近收敛到公共参考频率值的充分条件。最后，我们提出的方法的有效性进行了验证，通过仿真不同的情况下，在一个完善的孤岛交流微电网基准在MATLAB/Simulink环境中。
2020-08-03 cs.SY eess.SY math.DS
Distributed Frequency and Voltage Control for AC Microgrids based on Primal-Dual Gradient Dynamics
随着发电向可再生能源的逐步转型，分布式能源对电网稳定的影响越来越大。为了让所有参与者共同解决这一具有挑战性的任务，我们提出了一个分布式的，基于模型的和统一的控制器，在交流微电网的频率和电压调节，稳态最优控制的基础上。它不仅统一了频率和电压控制，而且还结合了经典的一级，二级和三级控制层，每个闭环平衡是一个用户定义的费用函数的最小化。通过在相应的最优化问题中将单独的电压极限视为附加约束，不需要电压设定点的上级规范。由于微电网的动态模型具有端口哈密顿结构，因此可以使用移位无源性特性来评估整个系统的稳定性。此外，我们证明了控制器的有效性和鲁棒性对有功和无功功率需求的波动通过数值例子。
2019-12-17 cs.SY eess.SY math.OC
A novel DC Microgrid stabilization method based on the logarithmic norm
微电网可能是将分布式能源整合到我们电网中的答案。它承诺提高我们电网的弹性，可靠性，效率和脱碳。本文采用复杂网络上的DAE公式对低压直流微网进行建模。然后，我们提供了一种新的方法来计算的稳定性度量使用对数范数，可用于隔离受干扰的节点。
2021-07-26 math.OC
A Distributed Mixed-Integer Framework to Stochastic Optimal Microgrid Control
研究了由储能、发电机、可再生能源、关键和可控负荷组成的微网的分布式控制问题。我们考虑一个随机制定的最优控制问题的微电网，适当地考虑到可再生能源产生的电力的不可预测性。所得到的问题是一个混合线性规划，是NP-难的和非凸的。此外，所考虑的框架的特点是，没有中央单元可以用来执行优化，而是单位必须相互合作，通过相邻的通信。为了解决这个问题，我们诉诸于一个分布式的方法的基础上的原始分解方法。由此产生的算法是能够计算高质量的可行解的两阶段随机最优化问题，我们还提供了一个理论上的约束违反的上界。最后，一个具有大量设备的情况下的Monte Carlo数值计算显示了所提出的分布式控制方法的有效性。数值实验是在生成对抗网络训练的欧盟开源历史数据集上获得的现实场景上进行的。
2021-06-15 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Mixed Voltage Angle and Frequency Droop Control of Microgrid Interconnections with Loss of Distribution-PMU Measurements
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；GE Global Research（通用电气全球研究中心）；University of Notre Dame（圣母大学）
本文提出了一种新的分布式混合电压角度和频率下垂控制框架，以提高在分布式PMU测量丢失情况下微电网互联的可靠性，通过在角度下垂控制失效时使用频率下垂控制来保证稳定性，并设计分布式二次控制器以保证网络的暂态稳定性。
2020-12-24 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Online Generalized Nash Equilibrium Tracking for Prosumer Energy Trading Games
随着分布式发电的普及，配电网络中传统的被动消费者正在演变为既能生产能源又能消费能源的“产消者”。在能源过剩和短缺的情况下，与主电网或产消者之间的能源交易是不可避免的。为此，本文研究了对等（P2P）能源交易市场，这是制定为一个广义纳什博弈。我们首先证明了广义纳什均衡（GNE）的存在唯一性。在此基础上，提出了一种分布式在线跟踪算法。证明了该算法的收敛性受学习时间的次线性函数约束，表明该在线算法在实际应用中具有可接受的精度。最后，通过6个微网格的数值算例验证了算法的有效性。
2022-10-05 math.OC
Distributed Control and Optimization of DC Microgrids: A Port-Hamiltonian Approach
本文提出了一种分布式二次控制方案，驱动直流微电网的平衡点，其中发电机共享最佳电流，其电压具有标称值的加权平均值。该方案不依赖于电力系统拓扑结构及其规格;它保证了发电机的即插即用设计和功能。首先，具有恒定阻抗、电流和功率器件的微电网系统的增量模型被示出为允许端口-哈密顿（pH）表示，并且确定其无源输出。经济调度问题，然后解决拉格朗日乘子法的Karush-Kuhn-Tucker条件和加权平均形成的电压，然后制定为控制目标。我们提出了一个控制方案，是基于互联控制的设计理念，其中基于共识的控制器被视为一个虚拟的pH系统与物理的互连。利用李雅普诺夫定理和拉萨尔定理证明了闭环系统的区域渐近稳定性。运用图论和经济调度的概念进行了均衡分析。最后，通过MATLAB/Simulink和OPAL-RT环境下的微网系统仿真，验证了所提方案在不同情况下的有效性。
2021-08-27 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Energy Management for Microgrids With High-Penetration Renewables
University of Minnesota（明尼苏达大学）
针对高可再生能源渗透率微电网，提出一种基于对偶分解的分布式经济调度方法，以最小化净成本并应对可再生能源不确定性。
2013-05-26 cs.SY eess.SY math.OC
Flexible Control Strategy of DC Bus for AC-DC Hybrid Microgrid with Electric Vehicle
交直流混合微网作为一种新型的微网结构，可以高效消纳基于光伏发电的新能源分布式发电机，非常适合以电动汽车为主要负荷的微网系统。与交流微电网不同，交直流混合微电网的直流母线是一个低惯性系统。如何提高交直流混合微网系统直流母线的惯性和直流母线电压的稳定性变得尤为重要。基于此，提出了一种基于多节点下垂的微网节点电压柔性控制策略。通过考虑储能、电动汽车充放电设备等电力电子设备直流端口的P / U下垂特性，综合考虑不同类型的分布式发电机。功率储备率和能量储备率通过曲线平移等调整方法，提高了直流母线的惯性，有效地保证了微网系统电压的稳定。通过建立matlab / simulik仿真系统，验证了所提方法的有效性。
2020-04-05 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Distribution System Restoration with Microgrids and Distributed Generators
对可靠性和弹性的日益重视要求高级配电系统恢复（DSR）。电网传感器、远程控制和分布式发电机（DG）的集成为DSR带来了令人兴奋的机会。在这种情况下，这项工作认为一个单相配电系统的单步恢复的任务。与现有的工程不同，所设计的修复方案实现了最佳的岛屿形成，而无需预先确定参考巴士。它进一步促进了多个DG在同一个岛上运行，并根据其PV/PQ操作模式建立了协调层次结构。保证不具备黑启动能力的发电机与黑启动DG或变电站保持连接。所提出的方案模型的远程控制的电压调节器准确，并集成在恢复过程中。在一个改进的IEEE 37节点馈线上的数值试验表明，所提出的混合整数线性规划（MILP）处理1-5条线路的随机停电需要小于4秒。这种新的MILP配方的可扩展性可以归因于独特的使用周期和路径上的电网基础设施图，麦考密克线性化技术和近似的潮流模型。
2018-11-09 math.OC
Distributed Optimal Power Flow for Smart Microgrids
University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
针对不平衡微电网，提出基于半定规划松弛和交替方向乘子法的分布式最优潮流算法，以最小化配电损耗或供电成本并实现电压调节。
2014-01-25 cs.SY eess.SY math.OC
A distributed control strategy for reactive power compensation in smart microgrids
University of Padova（帕多瓦大学）
针对智能微电网中最小化配电损耗的最优无功补偿问题，提出一种基于凸二次线性约束优化的近似模型，并设计随机gossip类分布式算法，证明其在辐射状网络中的收敛条件与速度。
2012-10-02 cs.SY eess.SY math.OC
Hierarchical Plug-and-Play Voltage/Current Controller of DC Microgrid Clusters with Grid-Forming/Feeding Converters: Line-independent Primary Stabilization and Leader-based Distributed Secondary Regulation
针对由成网/馈电变换器组成的直流微网结构，提出了一种适用于微网簇的分级即插即用电压/电流控制结构。在初级控制中，提出了一种基于局部参考的PSTV电压/电流控制器，实现了同时的电压支持和电流馈送功能。此外，镇定控制器的特点是显式的不等式，只涉及局部参数的MG。在二次侧，针对MG互联的系统，提出了一种基于领导者的电压/电流分布式控制器，实现电压和电流调节，而无需为每个MG指定单独的设定值。所提出的控制器需要一个通信网络，每个控制器只与它的通信邻居交换信息。通过该控制器，每个MG可以无缝地插入/退出系统，而与其他MG的电力线参数和模型无关。MG集群闭环稳定性的证明利用结构化的李雅普诺夫函数，拉萨尔不变性定理和图形拉普拉斯算子的性质。通过硬件在环（HiL）测试验证了理论结果。
2017-09-19 math.DS math.OC
Smart Charging and Parking of Plug-in Hybrid Electric Vehicles in Microgrids Considering Renewable Energy Sources
随着当前出于效率、可靠性和环境原因将集中式电力系统转变为分散式电力系统的趋势，在配电网络上集成各种分布式能源（DER）的微电网的概念越来越流行。在本文中，我们调查的智能充电和停车的插电式混合动力电动汽车（PHEV）在微电网与可再生能源（RES），如太阳能电池板，在并网模式。为了解决微电网中RES功率输出和PHEV充电条件相关的不确定性，我们提出了一种基于两阶段的随机最优化方法，其目标是为PHEV的停车和充电提供适当的调度，以最小化平均总运营成本，同时保持微电网的可靠性。最后通过实例验证了该方法的有效性。大量的仿真结果表明，微电网可以最大限度地降低运行成本，并确保其可靠性。
2018-07-15 math.OC
A scalable control design for grid-forming inverters in microgrids
微电网越来越被认为是将分布式能源整合到电力网络中的关键技术，允许负载和分布式能源的本地集群自主运行。然而，微电网运行带来了新的挑战，特别是在孤岛运行中，因为大型旋转机器不再提供频率和电压控制。相反，微电网中的功率转换器必须协调以调节频率和电压并确保稳定性。我们认为，设计控制器，以实现这些目标的问题。利用无源性理论推导微电网的分散稳定条件，提出了一种并网逆变器的控制设计方法。对于分析，我们使用高阶模型的逆变器和先进的动态模型的线路与任意大量的状态。通过满足分散条件，即插即用操作可以实现与保证的稳定性，和性能也可以通过将此条件作为一个约束，在相应的最优化问题制定改善。此外，与以前的非下垂方法相比，我们的控制设计可以提高微电网的功率共享特性。最后，现实的仿真证实，控制器的设计提高了电力网络的稳定性和性能。
2021-06-19 cs.SY eess.SY math.OC
A Distributed Scheme for Voltage and Frequency Control and Power Sharing in Inverter Based Microgrids
由于同步电机的稳定转动惯量不存在，基于并网逆变器的自主微电网提出了新的操作挑战。然而，电网形成逆变器的有效控制策略的设计是一个重要的问题，其中需要满足多个性能目标，包括电压/频率调节、电流限制能力以及有功功率共享和可扩展操作。在本文中，我们提出了一种新的控制架构，频率和电压控制，它允许通过一个内环，通过分布式二次控制策略和可扩展性，通过满足无源性的主动功率共享电流限制。特别地，频率控制器采用逆变器输出电流和角度来提供改善其稳定性特性的角度下垂策略。这也允许将一个二级控制策略，我们提供了一个分析的稳定性结果，考虑到线电导（在文献中的无损线假设相反）。该电压控制方案的显著特征在于它具有双环结构，该双环结构在反馈控制策略中使用直流电压来实现功率平衡策略以提高性能。控制策略的性能说明通过模拟与详细的非线性模型在一个现实的设置。
2023-01-16 cs.SY eess.SY math.OC
Grid-Aware Real-Time Control and Balancing Between Microgrids
本文提出一种基于三步框架的微电网实时平衡与控制方法，通过设备可行性验证、直流潮流约束和功率分配实现日前方案，其性能在案例研究中与最优离线算法相当。
2023-11-19 cs.SY eess.SY math.OC
A Robust Consensus Algorithm for Current Sharing and Voltage Regulation in DC Microgrids
University of Pavia（帕维亚大学）；Johann Bernoulli Institute for Mathematics and Computer Science, University of Groningen（格罗宁根大学约翰·伯努利数学与计算机科学研究所）
本文提出了一种新的分布式控制算法，用于直流微电网中的电流分配和电压调节，通过一致性算法实现比例电流分配，并利用滑模控制策略保证电压调节。
2018-04-29 cs.SY eess.SY math.OC
Independent policy gradient-based reinforcement learning for economic and reliable energy management of multi-microgrid systems
School of Mechanical and Electrical Engineering, Shenzhen Polytechnic University（机械与电气工程学院，深圳职业技术大学）；School of Business, Sun Yat-Sen University（商学院，中山大学）
本文提出了一种基于独立策略梯度的分布式强化学习方法，用于解决多微电网系统的经济可靠能源管理问题，通过均值-方差团队随机博弈模型实现去中心化策略优化。
2025-11-26 cs.LG cs.SY eess.SY
Dynamic Optimal Power Flow in Microgrids using the Alternating Direction Method of Multipliers
本文扩展ADMM求解微电网D-OPF，采用真实线路与负荷模型，并以两阶段方法处理离散决策和不确定性，在郊区规模微电网中实现接近最优且适用于滚动时域控制的结果。
2014-10-29 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Distributed Control of DC Microgrids with Time-Varying Power Sharing
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
本文提出了一种用于直流微电网中多直流-直流转换器输出电压调节的鲁棒分布式控制方案，支持时间变化的功率共享，适用于集中式和分布式实现，提升电压调节性能。
2017-01-11 cs.SY eess.SY math.OC
Balancing Accuracy and Complexity in Optimisation Models of Distributed Energy Systems and Microgrids with Optimal Power Flow: A Review
并网分布式能源系统（DES）的设计和运行的优化和仿真模型通常排除与潮流、发电和存储单元相关的固有非线性，以保持准确性和复杂性的平衡。这样的模型可能提供次优甚至不可行的设计和调度计划。在DES中，最优潮流（OPF）经常被歪曲，并作为一个独立的问题。最优潮流由与底层交流（AC）配电网相关的高度非线性和非凸约束组成。优化问题的这一方面经常被过程系统和优化领域的研究人员所忽视。在这篇评论中，我们解决OPF和DES模型之间的差距，突出OPF的DES设计和运行模型，以确保微电网的设计和运行的元素，以满足电网的要求的重要性。通过分析DES和OPF的基础模型，我们确定了详细的技术潮流约束，通常表示使用过于简化的线性逼近DES模型。我们还确定了一个子集的模型，标记为DES-OPF，其中包括这些详细的限制，并使用创新的优化方法来解决这些问题。这些研究的结果表明，实现可行解与高保真度的模型比实现全球最优解使用不太详细的DES模型更重要。对未来工作的建议包括需要在高保真模型和具有线性逼近的模型之间进行更多的比较，以及使用仿真工具来验证DES-OPF模型。该审查的目的是研究人员和利益相关者谁是有兴趣在建模DES，以支持更强大和更准确的优化模型的发展为未来的多学科观众。
2021-05-04 cs.SY eess.SY math.OC
