An Exact Sequential Linear Programming Algorithm for the Optimal Power Flow Problem
尽管在非线性规划（NLP）和凸松弛的重大进展，世界各地的大多数系统运营商仍然主要使用某种形式的线性规划（LP）近似的交流潮流方程。这在很大程度上是由于LP技术的优越的可靠性和计算效率，特别是在实时市场应用，安全约束的应用，以及涉及整数变量的扩展，除了它的能力，很容易产生位置边际价格（LMP）的市场应用。为了充分利用线性规划的优点，同时保持自然线性规划邻近点方法（IPM）的精度，本文提出了一种序列线性规划（SLP）方法，该方法由一系列精心构造的支撑超平面和半空间组成。该算法在数值上被证明在138个测试用例上收敛到3375个总线的可行的高质量解（i）而没有AC可行性恢复（即，专门使用LP求解器），（ii）计算时间通常与最先进的NLP求解器的计算时间处于相同的数量级内，以及（iii）对起点选择具有鲁棒性。特别是，（相对）最优性差距和平均约束违反平均约1 e-3%和1 e-7，分别在一个单一的参数设置下的所有138个测试用例。据我们所知，所提出的SLP方法是第一个专门使用LP以可靠的方式达到非凸AC OPF的可行和高质量的解决方案，这为系统和市场运营商继续使用他们的LP求解器铺平了道路，但现在能够准确地捕获传输损耗，价格无功功率（Q-LMP），并获得更准确的LMP。
2021-07-12 cs.SY eess.SY math.OC
Joint Planning of Active Distribution Network and EV Charging Stations Considering Vehicle-to-Grid Functionality and Reactive Power Support
本文提出一种有源配电网与电动汽车充电站协同规划模型，采用序贯分解方法，结合MILP和MISOCP求解，并在实际与IEEE节点系统上验证了高效性与准确性。
2023-12-26 cs.SY eess.SY
Enhanced active power filter control for nonlinear non-stationary reactive power compensation
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
提出基于希尔伯特-黄变换中经验模态分解的方法，分离并去除非线性非平稳电流扰动，结合p-q功率理论实现功率因数校正，简化了并联有源电力滤波器中的无功补偿。
2012-06-19 cs.SY eess.SY math.OC
Potentials of Electric Vehicles for the Provision of Active and Reactive Power Flexibilities as Ancillary Services at Vertical Power System Interconnections
本文扩展了电动汽车冲击下可行运行域的确定研究。因此，用于交流和直流双向充电的EV的有功和无功功率灵活性潜力首先受到监管指南的限制。在本文中，德国的监管准则适用于描绘电动汽车充电组件的最新技术水平。在电动汽车双向充电的假设下，推导了PQ平面上相应的柔度多边形。然后在欧洲中压基准系统内评估对FOR的影响。在第一步中，系统的灵活性潜力被确定为一个负载情况下的基础上，与不同的，现实的EV渗透水平进行比较。DER被认为描绘了额外的现有电力灵活性。在第二步中，分析系统内的FOR和相应的限制。在额定电流变化的情况下，指出了限制效用约束。所获得的结果是更详细的调查的基础上，双向收费的潜力，加强系统运营商的合作。所使用的方法提出了一种有前途的方法，可用于较低的系统运营商作为工具，在电网规划过程中估计可能的电源灵活性，可以提供给一个更高的系统。继续，电动汽车提供的辅助服务的潜力进行了讨论，导致未来的研究方面的推导。由于EV的积累导致更高的电网利用率，这导致电网损耗二次增加，电网运行越接近电网约束，引入EV有功功率灵活性的成本曲线，而概率区域被指示。
2022-10-19 cs.SY eess.SY
Compensation for reactive power and harmonic current drawn by a non-linear load in a pv-micro hydro grid
本文研究光伏-微型水电电网中非线性负载引起的电能质量问题，提出在公共耦合点集成并联有源电力滤波器，利用瞬时PQ理论和滞环电流控制进行无功与谐波补偿，将THD从7%降至2.96%。
2024-06-08 cs.SY eess.SY
Design of aggregators for the day-ahead management of microgrids providing active and reactive power services
分布式能源发电系统的日益普及需要开发新的控制范例，以协调微型发电机，存储系统和负载，旨在保持电力网络的效率和安全可操作性。微电网（MG）是本地管理发电设备组的一种有趣的方式，但是它们不能单独地提供在辅助服务方面维持主电网的显著贡献，例如用于频率调节的最小量的电力储备的可用性。出于这些原因，在本文中，我们提出了一个框架，相互关联的MG提供辅助服务的主要公用事业的聚合和协调。拟议框架分为三个主要阶段。在第一种方法中，分布式优化算法根据可再生能源生产和负荷吸收的可用预测计算MG的有功功率生产的前一天曲线。在这个阶段，保证了最优化问题的可扩展性和机密性要求。在第二阶段，无功功率流被调度，并且确保在第一阶段中规划的有功功率趋势不损害电压/电流限制。最后的第三阶段用于调度每个MG的发电单元的有功和无功功率曲线，以使它们与前两个阶段的要求和结果一致。所开发的方法是用于控制的IEEE 13总线系统网络和取得的成果进行了彻底的讨论，在性能和可扩展性方面。
2019-06-24 cs.SY eess.SY math.OC
Synthesis of Reactive Protocols for Vehicle-to-Vehicle Communication
University of Oxford（牛津大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
提出一种针对主动安全应用的通信协议合成方法，通过将服务质量规范转化为分布式发送器和接收器的实现，在不可靠介质上满足需求，并在交通场景中验证了可行性。
2012-10-07 cs.SY eess.SY
Integrating active sensing into reactive synthesis with temporal logic constraints under partial observations
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文提出在部分可观测和动态环境中，利用感知动作进行在线反应规划，通过主动感知策略减少不确定性，确保时序逻辑规范以概率1满足。
2014-10-01 cs.AI cs.RO cs.SY
Robust Reactive Power Optimization and Voltage Control Method for Active Distribution Networks via Dual Time-scale Coordination
Department of Electrical Engineering, Tsinghua University（清华大学电机工程系）
本文提出双时间尺度协调方法，通过鲁棒优化模型保障电压安全，结合确定性模型和列生成算法解决无功优化问题，验证了在不确定性条件下方法的有效性。
2016-08-17 cs.SY eess.SY
A Linear Branch Flow Model for Radial Distribution Networks and its Application to Reactive Power Optimization and Network Reconfiguration
本文提出了一种冷启动线性分支流模型--改进的DistFlow模型。在改进的DistFlow中，有功功率和无功功率被它们与电压幅值的比值代替作为状态变量，从而减少了传统支路流线性化方法由于完全忽略二次项而引入的误差。基于路径支路关联矩阵，支路潮流和节点电压幅值可以以非迭代和显式的方式获得。随后，提出的修改DistFlow模型应用于无功优化和网络重构的问题，将其转化为一个混合整数二次规划（MIQP）。仿真结果表明，与现有的配电网冷启动线性支路潮流模型相比，改进的DistFlow模型具有更好的精度，所得到的MIQP无功优化和网络重构模型的计算效率也远高于现有的基准。
2020-11-22 cs.SY eess.SY
Leveraging Two-Stage Adaptive Robust Optimization for Power Flexibility Aggregation
自适应鲁棒优化（ARO）是一种处理优化问题中参数不确定性的著名技术。而ARO框架实际上可以用来解决一些没有不确定参数的特殊问题，如本文研究的电力柔性聚合问题。为了有效地利用来自大规模分布式能源（DER）的显著灵活性，对配电系统执行功率灵活性聚合以计算变电站处交换功率随时间的可行域。基于两阶段ARO算法，提出了一种新的系统级多时段电力灵活性聚合方法，该方法综合考虑了异构DER设施、网络运行约束和不平衡潮流模型。该方法适用于仅聚合有功（或无功）功率，以及联合有功-无功功率域。在此基础上，提出了两种两阶段优化的功率聚合模型：一种是聚合有功功率并计算其多时段的最优可行区间，另一种是求解聚合有功-无功功率的最优椭圆可行域。通过利用ARO技术，得到的可行域的分解的可行性与最优性保证。在一个实际的126个多相节点的配电馈线上进行的数值仿真验证了该方法的有效性。
2021-03-19 cs.SY eess.SY
Synthesizing Attack-Aware Control and Active Sensing Strategies under Reactive Sensor Attacks
我们考虑的概率规划问题的防御者（P1）谁可以联合查询传感器，并采取控制行动，以达到一组目标状态，同时意识到可能的传感器攻击的对手（P2）谁拥有完美的观察。为了合成一个可证明正确的，攻击感知的联合控制和主动感知策略P1，我们构建了一个随机对策图与增强状态，包括实际的游戏状态（只知道攻击者），防守者的信念关于游戏状态（由攻击者根据他的知识防守者的观察）。我们提出了一个算法来计算一个基于信念的，随机化的策略P1，以确保满足可达性目标的概率为1，在最坏情况下的传感器攻击进行了知情的P2。我们证明了算法的正确性，并举例说明。
2022-11-29 cs.GT cs.SY eess.SY
Data-Driven Affinely Adjustable Robust Volt/VAr Control
本文提出了一种数据驱动的仿射可调鲁棒电压/无功控制（AARVVC）方案，该方案基于电压对有功/无功注入的灵敏度，以其有功功率的仿射函数调制智能逆变器无功功率。为了实现电压灵敏度的快速准确估计，我们提出了一种基于深度神经网络（DNN）的数据驱动方法，以及使用双向搜索方法的基于规则的总线选择过程。我们的方法仅使用选定总线的运行状态作为DNN的输入，从而显着提高了训练效率并减少了信息冗余。最后，一个分布式的共识为基础的解决方案，基于交替方向的乘法器（ADMM），AARVVC的应用决定逆变器的无功功率调整规则相对于其有功功率。每个本地代理和中央代理之间仅需要有限的信息交换来获得无功功率调整规则的斜率，并且不需要中央代理来解决任何（子）优化问题。对改进的IEEE-123节点系统的数值计算结果验证了所提出的数据驱动AARVVC方法的有效性和优越性。
2022-09-10 cs.SY eess.SY
Power Divider
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
本文推导出功率分配定律，用于分析交流电网中节点有功和无功注入对传输线有功和无功流动的影响，应用于电网分配和损耗分配。
2015-09-25 cs.SY eess.SY
A Physics-Informed Machine Learning for Electricity Markets: A NYISO Case Study
本文提出 PIMA-AS-OPF 物理信息机器学习方法，通过全连接神经网络预测主动约束与削减量，将最优潮流优化简化为线性方程组高效求解，在 NYISO 系统上验证了准确性与可扩展性。
2023-03-31 cs.LG cs.SY eess.SY
Reactive Failure Mitigation through Seamless Migration in Telecom Infrastructure Networks
Various methods are proposed in the literature to mitigate the failures in an infrastructure network. Failure mitigation can be carried out in an active or passive manner. In active manner, live backups provide the required reliability. Due to the high cost of active backups, failures can be mitigated in a reactive manner where mitigation starts when a function fails. In this paper, network functions are divided into two classes of essential (i.e., core) functions and additive (i.e., service) functions. Core functions need active backups and cannot tolerate any failure. However, additive funct…
2019-11-04 cs.NI cs.SY eess.SY
Optimized Hierarchical Power Oscillations Control for Distributed Generation Under Unbalanced Conditions
State Grid Customer Service Center（国家电网客户服务中心）；School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University（东北电力大学电气工程学院）；Institute of Energy Technology, Aalborg University（奥尔堡大学能源技术研究所）
本文提出分层控制策略以减少不平衡条件下分布式发电的有功和无功振荡，通过双电流控制器和优化模型降低振荡幅度，仿真结果表明该方法能有效限制有功和无功振荡。
2018-08-18 cs.SY eess.SY math.OC
Maximal electric power generation from varying ocean waves with LC-tuned reactive PTO force
针对无功PTO力物理实现难的问题，提出LC调谐型波浪能转换器，通过调谐LC网络使装置与波浪力共振以实现宽频率范围最大发电，经数学分析与仿真验证了方案的有效性。
2024-04-12 cs.SY eess.SY
Reactive Power Beyond Sinusoids: Scalar Measurement Readouts and Information Limits
The University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）
本文研究非正弦条件下无功功率的标量定义选择问题，证明在特定假设下唯一得到Iliovici型度量，并量化了标量化带来的信息损失与电流模糊性维度。
2026-09-25 cs.SY eess.SY
Opacity of Discrete Event Systems with Active Intruder
不透明度是一种安全属性，它形式化地描述了系统对外部观察者（即入侵者）的信息泄漏。离散事件系统（DES）文献中研究的传统不透明性通常假设被动入侵者，他们只观察系统的行为。然而，在许多网络安全问题，如Web服务，主动入侵者，谁能够影响系统的行为超出被动的观察，需要考虑和防御。因此，我们有动机扩展不透明的概念来处理主动入侵者。为此，我们将系统建模为非确定性有限状态换能器。假设入侵者对系统结构有充分的了解，并且能够通过注入不同的输入并观察其响应来与系统进行交互。在这种设置中，我们首先引入反应性当前状态不透明度（RCSO）的概念，其特征在于系统不泄漏其秘密状态，无论入侵者如何操纵系统的行为。我们进一步扩展这个概念，以语言为基础的和初始状态的反应不透明的概念，并研究它们之间的关系。结果表明，所有提出的反应不透明度概念都等价于RCSO。因此，我们专注于RCSO和研究其验证问题。它表明，RCSO可以通过构造一个观察者自动机进行验证。
2020-07-24 cs.LO cs.SY eess.SY
Consensus-based Frequency and Voltage Regulation for Fully Inverter-based Islanded Microgrids
提出了一种新的分布式一致性控制方法，用于全逆变器孤岛微网的电压和频率控制。该方法在电压控制中加入有功功率分配，提高了无功功率分配精度，推广了现有的二次频率和电压控制方法。首先，采用分布式二次频率控制进行频率调节。其次，电压调节采用分布式平均电压控制和分散单独电压控制。它在电压调节、有功和无功功率分配精度之间提供了可调的折衷。因此，它避免了牺牲无功功率分配的准确性，精确的电压调节，这是一个常见的问题，现有的方法。该方法以分布式方式实现，不需要MG网络结构和负载的先验知识，因此可以确保可扩展性。仿真结果表明，在不同的运行方式下，所提出的控制器在上述三个目标之间实现了不同的折衷。
2022-07-24 cs.SY eess.SY
Distributed Coordination of Multi-Microgrids in Active Distribution Networks for Provisioning Ancillary Services
本文提出一种基于交替方向乘子法的全分布式优化框架，协调主动配电网中多微电网利用逆变器无功能力和储能灵活性向输电网提供无源电压支撑辅助服务，并通过IEEE 33节点系统验证其有效性与可扩展性。
2024-07-02 cs.SY eess.SY
Dual Grid-Forming Converter
本文提出一种双构网型变流器模型，利用有功与无功功率方程对称性，实现无需频率信号即可补偿电网功率不平衡，并在大扰动后恢复稳定运行。
2024-11-11 cs.SY eess.SY
Stochastic Reactive Power Management in Microgrids with Renewables
本文提出一种随机无功补偿方案，通过在线控制实现无功管理，验证了其在工业微电网和住宅配电网络中的有效性，能跟踪太阳能发电和家庭需求的变化。
2014-11-14 cs.SY eess.SY math.OC
DLMP of Competitive Markets in Active Distribution Networks: Models, Solutions, Applications, and Visions
本文综述了主动配电网中配电节点边际电价（DLMP）的模型、求解方法及应用，并展望了未来研究方向与挑战。
2022-05-27 cs.SY eess.SY
Optimal voltage control using singular value decomposition of fast decoupled load flow jacobian
本文基于快速解耦负荷流雅可比矩阵，通过奇异值分解实现最优电压控制，提出新的PV节点电压设定点，以最大化输入变化对输出变化的影响，测试了IEEE 9节点、14节点和30节点系统。
2018-08-06 cs.SY eess.SY
Scenario-Free Uncertainty-Aware DLMP-Based Bilevel Coordination of EV Charging and Reactive Power Support in Distribution Networks
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
研究配电网电动汽车充电与无功功率支持协调问题，提出基于DLMP的无场景不确定性感知双层优化框架，用紧凑鲁棒对偶公式处理不确定性，通过非单位功率因数运行提供无功支持，仿真表明可提高电压安全性、有效协调且降低计算复杂度。
2026-07-15 cs.SY eess.SY
Isochronous Architecture-Based Voltage-Active Power Droop for Multi-Inverter Systems
由分布式能源与多逆变器系统连接组成的先进微电网正变得越来越普遍。因此，在微电网中使用传统的下垂为基础的方法的电压和频率调节的有效性受到挑战的大小和时间表的负载的不确定性。本文提出了一种仅采用电压-有功功率下垂（VP-D）控制的逆变器并联等容结构，以改善基于多逆变器的分布式能源（DER）的有功功率共享和即插即用。尽管没有采用显式控制频率调节，这种架构允许甚至共享无功功率，同时保持逆变器之间的循环电流减少。即使在命令参考和网络中实际负载所需的功率之间存在失配时，也可以实现性能。通过采用全球定位系统（GPS）来传播使微电网能够在整个网络中保持标称系统频率的定时信号，来实现等幅架构。这使得即使在存在系统干扰的情况下，也能够通过电压源逆变器（VSI）输出电压调节来直接控制有功功率。通过对多逆变器系统在稳态工作点附近的小信号特征值分析，研究了采用VP-D控制的多逆变器系统的稳定性。在1.2 kVA样机上进行了仿真研究和硬件实验。所提出的架构对有功和无功功率共享逆变器与负载的情况下的有效性进行了证明。硬件实验结果证实了所提出的VP-D控制架构的可行性。
2020-03-12 cs.SY eess.SY
High Voltage Ride Through Strategy For DFIG Considering HVDC System Converter Blocking
College of Electrical Engineering, Zhejiang University（浙江大学电气工程学院）
本文提出了一种基于P-Q协调的高压穿越策略，用于双馈感应发电机在考虑HVDC系统换流器阻塞时的控制方法，通过分析DFIG在暂态过电压下的有功/无功注入效应，并评估其在解耦运行下的无功容量，以灵活扩展DFIG的无功限制，从而有效抑制由直流双极阻塞引起的暂态过电压，同时根据公共耦合点电压水平和可用DFIG功率容量确定关键外环参数。
2020-04-01 cs.SY eess.SY
Controller- and Communication-Aware Flexibility Margins for Electric Distribution Networks
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文提出考虑控制器与通信的配电网络灵活性裕数量化框架，结合LinDistFlow模型与凸优化方法，通过Iowa-240馈线验证控制权限和通信结构对灵活性裕度的影响。
2026-10-15 cs.SY eess.SY
Zero-Sum Power Factor Games
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；University of Michigan（密歇根大学）
针对含分布式能源资源的电力网络电压调控问题，提出基于线性电压模型的鲁棒极小极大策略，通过功率因子比抵消有功注入影响，可应用于特定DER额定值，数值测试验证了其调控效果。
2026-08-21 cs.SY eess.SY math.OC
Resilient Decentralized Control of Inverter-interfaced Distributed Energy Sources in Low-voltage Distribution Grids
本文表明，可以找到一个逆变器接口的可再生能源RES和其最佳无功功率支持的终端电压之间的关系。这种关系被称为电压-无功曲线VVC，能够实现RES的分散操作，以实现有源电压管理（AVM）。在本文中，分散AVM技术进行修改，以考虑现实的操作约束的RES的影响。AVM技术利用逆变器的无功功率支持能力，以实现所需的目标，在不平衡的有源低压配电系统LVDS。然而，结果表明，这种AVM技术无法满足运营商的目标时，网络结构动态变化。通过根据系统配置和组件可用性更新VVC，目标函数将得到显著改善，并且AVM方法对网络变化保持弹性。为了保持分布式结构，逆变器的阻抗识别能力被用来找到系统配置本地。自适应VVC能够在线设置中分散控制逆变器。一个现实生活中的郊区住宅LV-DS在都柏林，爱尔兰被用来展示所提出的方法，并证明了所提出的弹性有源电压管理技术的有效性。
2019-11-26 cs.SY eess.SY
A Sensitivity Matrix Approach Using Two-Stage Optimization for Voltage Regulation of LV Networks with High PV Penetration
电压违规的发生是将更多屋顶太阳能吸收到智能低压配电网（LVDG）的主要障碍。最近的研究集中在分散控制方法来解决这个问题，由于在集中控制技术中执行负荷流的高计算时间。为了解决这个问题，一种新的灵敏度矩阵的开发，以估计网络的电压，取代潮流模拟。在本文中，一个集中式有功，无功功率管理系统（CARPMS），提出了最佳利用智能光伏逆变器的无功功率容量与最小的有功功率削减，以减轻电压违规问题。开发的灵敏度矩阵能够减少48%的时间消耗相比，潮流模拟，实现近实时的控制优化。针对电力系统解空间大的特点，提出了一种新的两阶段优化方法，先通过可行域搜索（FRS）缩小解空间，然后再进行粒子群优化（PSO）。所提出的方法的性能进行了分析比较，以证明的准确性和能力的优化算法，以减轻电压违规在近实时的潮流方法。所提出的方法与潮流法的平均电压偏差为：对于使用Q注入的无功功率控制为6.5*10^-3 p.u，对于使用Q吸收的无功功率控制为1.02*10^-2 p.u，对于有功功率削减情况为0 p.u。
2021-08-23 cs.SY eess.SP eess.SY
Chance-Constrained ADMM Approach for Decentralized Control of Distributed Energy Resources
Tandon School of Engineering, New York University（纽约大学坦顿工程学院）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究所）
本文提出一种基于机会约束的ADMM方法，用于分布式能源资源的去中心化控制，通过局部功率流测量设计控制器，以维持电压和功率流动在限值内并缓解光伏资源的波动性。
2018-03-09 cs.SY eess.SY
Conditions for Estimation of Sensitivities of Voltage Magnitudes to Complex Power Injections
电压相角测量通常无法从配电网和输电网边界的传感器获得。因此，本文讨论了用于估计电压幅值的灵敏度相对于复杂的（有功和无功）电力注入的传感器测量的基础上的条件。这些灵敏度表示逆潮流雅可比矩阵的子矩阵。我们扩展以前的结果表明，总线电压幅值的灵敏度相对于有功功率注入是唯一的，与那些相对于无功功率不同。经典的Newton-Raphson潮流模型是用来推导出一种新的表示总线电压幅值作为欠定的线性算子的有功和无功功率注入，参数化的总线功率因数。对于欠定线性系统，建立了两个条件，保证了在给定电压幅值的情况下存在唯一的复数功率注入，从而压缩了解空间。第一个是基于母线功率因数的充分条件。第二个是基于系统特征值的充分必要条件。我们使用矩阵完成理论开发的估计方法恢复灵敏度矩阵的传感器可用性的不同水平。仿真验证了结果，并证明所提出的方法的工程使用。
2023-01-25 cs.SY eess.SY math.OC
Design of Three-Phase Hybrid Active Power Filter for Compensating the Harmonic Currents of Three-Phase System
Mehran University of Engineering & Technology（梅赫恩工程与技术大学）
本文设计了一种混合有源滤波器以减少电力电子设备产生的电流扰动，采用pq方法识别扰动电流，并通过滞环控制器控制电压源转换器，仿真结果表明该滤波器能有效补偿谐波电流并提升电能质量。
2016-04-09 cs.SY eess.SY
Asynchronous Distributed Voltage Control in Active Distribution Networks
随着分布式能源的迅速发展，配电网的电压调节面临着巨大的挑战。本文推导了一种基于部分原-对偶梯度算法的异步分布式电压控制策略，其中同时考虑了DER的有功和无功可控功率。由于不完善的通信或实际的限制，如随机时间延迟和不相同的采样/控制率，不同类型的crossy适合到一个统一的分析框架。然后，异步算法转化为一个不动点问题，采用算子分裂方法，从而导致收敛性证明与温和的条件。此外，提供了一种在线实现方法，使控制器可适应时变环境。最后，对一个基本的8节点系统和IEEE-123配电网进行了数值实验，以验证所提出的方法的有效性。
2019-08-19 cs.SY eess.SY
Instantaneous Power Theory Revisited with Classical Mechanics
本文用经典力学量重新定义基本电路元件的瞬时功率，提出与广义动能和几何频率多向量成比例的紧凑表达式，并通过数值示例验证。
2024-05-28 cs.SY eess.SY math.DG
Keeping Data Centers Online in Weak Grids: PLL-Free VM-DPC With Adaptive Reactive-Power Support for Centralized UPS Systems
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）
针对弱电网下数据中心供电不稳定问题，提出无PLL的VM-DPC策略，结合自适应无功支持，在SCR≤2时可维持稳定运行，保障动态IT负载供电。
2026-08-10 cs.SY eess.SY
New Power Decoupling Method for Grid Forming Inverter Based on Adaptive Virtual-Synchronous Machine in Weak Grids
针对弱电网中构网型逆变器因非零功率角和高阻抗比导致的功率耦合问题，提出基于自适应虚拟同步机参数和模糊逻辑的功率解耦方法，经硬件在环测试验证，可消除静态与动态耦合并提升性能。
2025-06-23 cs.SY eess.SY
Characterizing the Role of Complex Power in Small-Signal Synchronization Stability of Multi-Converter Power Systems
本文研究复功率对多变流器电力系统小信号同步稳定性的影响规律，建立系统模型并提出稳定性指标，将复功率对稳定裕度的作用解析为加权求和形式，揭示了有功功率产生与消耗间的抵消效应以防止失稳问题。
2024-02-14 cs.SY eess.SY
Distributed Optimal Voltage Control with Asynchronous and Delayed Communication
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Harvard University（哈佛大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Science（哈佛约翰·A·保尔森工程与应用科学学院）
本文提出了一种分布式反馈控制算法，通过异步和延迟通信实现对电压的最优控制，确保在非线性交流功率流模型下，即使存在通信延迟也能有效调节电压。
2020-01-27 cs.SY eess.SY
Voltage Ride-Through in Large Loads- A Dual PQ Approach
Lancium（兰修姆公司）
本文研究了大负载（如人工智能数据中心）在电网暂态扰动中的电压穿越能力，提出双PQ方法以弥补传统无功补偿的不足，分析了极端电压跌落导致负载断开的风险。
2026-05-01 cs.SY eess.SY
Resonant Machine Learning Based on Complex Growth Transform Dynamical Systems
Washington University in St. Louis（圣路易斯华盛顿大学）
传统的基于能量的学习模型将单个能量度量与底层优化过程中涉及的每个变量配置相关联。这种模型将最低能量状态与所考虑的变量的最佳配置相关联，因此本质上是耗散的。在本文中，我们提出了一个节能的学习框架，利用机器学习网络和满足特勒根定理的一般电气网络之间的结构和功能的相似性。与标准的基于能量的模型相比，所提出的公式将两个能量分量，即有功和无功能量与网络相关联。这确保了网络的有功功率仅在学习过程中耗散，而无功功率始终保持为零。因此，在稳态下，学习的参数被存储并通过由网络的节点电感和电容确定的电谐振自我维持。在此基础上，本文提出了三个新的概念：（a）以网络的有功功率耗散作为学习目标函数的正则化，并使学习目标函数满足总无功功率为零的约束;（b）基于复域的动力系统，连续时间增长变换优化了学习目标函数，并在稳态下驱动网络向电谐振方向发展。状态操作;以及（c）控制有功功率耗散和收敛速度之间的折衷的退火过程。作为一个有代表性的例子，我们展示了如何建议的框架可以用于设计谐振支持向量机（SVM），在那里我们表明，支持向量对应于一个LC网络与自维持振荡。
2020-04-09 cs.LG cs.SY eess.SY
Multi-objective Optimal Reactive Power Dispatch of Power Systems by Combining Classification Based Multi-objective Evolutionary Algorithm and Integrated Decision Making
针对多目标无功优化调度问题，提出了一种两步法。首先，为了保证电力系统的经济性和安全性，建立了以有功网损和电压偏差最小为目标的MORPD模型。然后提出了决策与优化相结合的两步法来求解该模型。具体来说，第一步采用基于分类和Pareto支配的多目标最优化算法（CPSMOEA）寻求具有良好分布的Pareto最优解（POS）。此外，生成参考Pareto最优前沿以验证CPSMOEA算法得到的Pareto前沿;在第二步骤中，将模糊C均值算法（FCM）与灰色关联投影法（GRP）相结合，提出了一种综合决策方法，旨在从POS中提取反映决策者偏好的最佳折衷方案。总线测试系统的仿真结果表明，该方法不仅能够解决MORPD问题，而且性能优于其他常用的多目标优化算法，包括多目标粒子群优化算法（MOPSO）、偏好激励协同进化算法（PICEAg）和广义差分进化算法（GDE 3）的第三步进化算法。
2020-02-17 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic Exploitation Gaussian Bare-Bones Bat Algorithm for Optimal Reactive Power Dispatch to Improve the Safety and Stability of Power System
提出了一种求解无功优化调度（ORPD）问题的新的高斯骨架蝙蝠算法（GBBBA）及其改进算法--动态开发高斯骨架蝙蝠算法（DeGBBBA）。无功优化调度是保证电力系统稳定、安全、可靠和经济运行的基础。ORPD问题是一个复杂的非线性混合整数优化问题，包括离散和连续的控制变量。蝙蝠算法（Bat algorithm，BA）是一种模拟蝙蝠回声定位的超启发式算法，在求解各种优化问题时，其性能优于其他一些超启发式算法。然而，标准的BA可能无法平衡探索和开发的一些优化问题，因此它可能经常陷入局部最优。建议GBBBA采用高斯分布在更新蝙蝠的位置，努力减轻与标准BA的过早收敛问题。GBBBA利用高斯采样的优势，从探索开始，并继续开发。DeGBBBA是GBBBA的一个高级变体，其中引入了修改的高斯分布，以便允许在所提出的算法中动态适应开发和利用。GBBBA和DeGBBBA都用于确定发电机母线电压、分接头整定Transformers和并联无功源的最佳设置，以最小化有功功率损耗、总电压偏差和电压稳定指标。仿真结果表明，GBBBA和DeGBBBA算法在求解ORPD问题时具有较好的鲁棒性和有效性.
2021-12-13 cs.SY eess.SY math.OC
Dissipativity of nonlinear ODE model of distribution voltage profile
在本文中，我们考虑一个由直馈线组成的配电系统。采用非线性常微分方程（ODE）模型来描述馈线上的电压分布。首先，我们证明了对应于有功功率和无功功率的子系统的耗散性。我们还表明，这些子系统的耗散率与电流幅值的平方所给出的分布损耗相吻合。此外，整个配电系统被分解成两个子系统，对应于电压幅值和相位。作为主要结果，我们证明了这些子系统的耗散性的基础上分解。作为这些结果的物理解释，我们澄清，在一个典型的配电系统中，从耗散等式诱导的电压幅度和相位的梯度相关的现象。最后，我们讨论了通过注入的线性组合的有功和无功功率作为控制输入的基础上对应于电压幅值的子系统的耗散率的分布损耗的减少。
2022-12-20 cs.SY eess.SY math.OC
A Novel Decoupled LVRT Control Strategy for Transient Voltage Stability Enhancement of IBRs Using Voltage-Angle Coupling Analysis
本文分析 LVRT 下 PLL 误差及电压相角耦合引发的暂态电压问题机理，并提出功率相角解耦 LVRT 控制策略以提升 IBR 电压稳定性。
2025-08-30 cs.SY eess.SY
Single supply of electrical energy in the supply distribution model: using GAMS to model the effects of network parameters on the level of consumer demand
本研究所提出的模型是一个单一的电能供应，并用于配电系统。本研究的目的是优化分配有功和无功能量的供应子分布或市场。本文提出的模型考虑了投切电容器对配电和调度中心的影响。在电网中使用电容器会影响母线电压，从而影响用户的有功和无功能量需求量。通过对数学运行模型的求解，确定了最优供电量。在这项研究中，消费者对住宅，商业和工业电力需求的电压变化的影响进行量化，并体现在一个分析模型，然后使用通用代数建模系统（GAMS）软件解决。
2020-02-11 cs.SY eess.SP eess.SY
Large Language Model Assisted Operational Monitoring for Battery Energy Storage System Integrated Power Distribution Networks
West Virginia University（西弗吉尼亚大学）
该研究提出了大型语言模型辅助的人工智能监测框架，用于分析电池储能系统集成配电网，可将自然语言问题转为SQL查询，实现电网运行数据的自动化评估。
2026-08-18 cs.AI cs.CL cs.SY
Large-Signal Stability Analysis of Optimization-Based Secondary Control for Distributed Energy Resources
University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；University of Minnesota（明尼苏达大学）
研究电力系统中基于采样数据优化的DER二次控制的大信号稳定性，通过结合多种动力学与测量等构建闭环系统，超越局部线性化分析，给出相关可计算界限，刻画稳态点，建立稳定性，为该控制提供数学基础。
2026-07-22 cs.SY eess.SY math.OC
Second-Order Cone Relaxations of the Optimal Power Flow for Active Distribution Grids
交流最优潮流（OPF）问题的凸松弛不仅对于确定全局最优解是必不可少的，而且对于在双层规划和带平衡约束的数学规划（MPEC）中使用OPF公式也是必不可少的，这需要解决诸如输配电系统运营商之间的协调（TSO/DSO）或最优网络投资等问题。针对主动配电网和辐射状网络，本文介绍了一个框架，收集和比较，第一次我们所知，最有前途的凸OPF配方的实际应用的性能。我们的目标是建立一个坚实的基础，为不同的应用选择最合适的算法。本文（一）介绍了一个统一的数学和仿真框架，（二）扩展现有的方法，以保持准确性，在更广泛的情况下，（iii）考虑无功功率注入。我们进行模拟IEEE 34和123径向测试馈线与分布式能源（DER），每年的太阳辐射和负载数据。
2020-06-22 cs.SY eess.SY math.OC
A Generalized Theory of Power
实值瞬时功率的复表示可以写为两个复功率的和，一个是厄米特的，另一个是非厄米特的，或者互补的。这种表示法的一个优点是，它由一个围绕固定相量旋转的功率三角形组成，从而澄清了功率三角形的含义。互补功率的同相和正交分量对有功功率和无功功率进行编码。当瞬时功率定义为戴维南等效电路时，这些是时变的有功和无功功率分量。这些声明适用于正弦电压和电流，以及非正弦电压和电流。厄米特，互补，瞬时功率的频谱表示表明，频率的频率，这些权力的行为完全一样，他们在单频正弦曲线的情况下。简单的硬件图显示了如何从测量的电压和电流中提取瞬时有功和无功功率，即使在某些非正弦情况下。
2021-09-08 cs.SY eess.SP eess.SY
Fair Reinforcement Learning Algorithm for PV Active Control in LV Distribution Networks
LTCI, Télécom Paris, Institut Polytechnique de Paris（LTCI，巴黎电信学院，巴黎综合理工学院）
针对低压配电网光伏普及引发的电压问题及现有光伏智能逆变器有功削减不公平的痛点，提出一种兼顾用户间有功功率削减公平性的强化学习电压控制方法，经实验验证可公平高效地实现电压控制。
2024-09-09 cs.AI cs.LG cs.SY
