Experimental Validation for Distributed Control of Energy Hubs
本文通过真实能源枢纽与多个虚拟枢纽组成的网络，实验验证了一种新型多时域分布式模型预测控制器，并在两种网络拓扑下取得了良好效果。
2023-10-27 cs.MA cs.SY eess.SY
A Novel Dynamic Peer-to-Peer Clustering Algorithm and Its Application to Aggregate Energy Storage Systems
本文提出一种基于特征状态距离比较的分布式动态对等聚类算法，可提供辅助状态平均估计用于控制，并在微电网分布式电池组优化与虚拟储能构建中有效降低了功率损耗。
2019-01-28 cs.SY eess.SY
Experimental Validation of Feedback Optimization in Power Distribution Grids
我们认为，使用逆变器的无功功率能力的配电馈线的电压控制的问题。在一个真正的配电网，我们比较了本地电压/无功下垂控制建议在最近的电网规范，集中调度的基础上最优潮流（OPF）规划，和反馈优化（FO）控制器，我们提出。局部下垂控制产生次优调节，分析预测。基于OPF的调度策略需要精确的电网模型和馈线上所有负载的测量，以实现适当的电压调节。然而，在实验中，基于OPF的策略违反了电压约束，由于不可避免的模型失配和不确定性。我们提出的FO控制器，另一方面，满足约束条件，不需要负载测量或任何电网状态估计。唯一需要的模型知识是电压相对于无功功率的灵敏度，这可以从数据中获得。正如我们所展示的，这些灵敏度的近似值也是足够的，这使得该方法基本上是无模型的，易于调整，与当前的传感和控制基础设施兼容，并且对测量噪声具有显著的鲁棒性。我们期望这些属性是电力系统的FO的基本特征，而不是特定于电压/无功调节或配电网。
2022-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Online distributed optimization for spatio-temporally constrained real-time peer-to-peer energy trading
针对实时P2P能源交易中的系统不确定性与物理网络约束问题，提出一种基于改进Lyapunov优化和ADMM的在线分布式算法，保障了市场的近优性能与安全长期运行。
2025-05-28 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Solution Analysis and Decentralized Mechanisms for Peer-to-Peer Energy Markets
研究了P2P能源市场中产消者的最优出清问题。证明了在不强制交易权值且成功交易节点之间的通信结构是连通的情况下，P2P市场的最优清算价格和总交易功率与基于池的市场的最优清算价格和总交易功率相同.然而，如果这种通信结构是不连接的，那么P2P市场被聚集成更小的P2P市场。如果交易权重被施加，那么导出的P2P市场解决方案可以被显著改变。接下来，提出了一种新的分散式优化方法来推导P2P市场的交易机制，基于交替方向乘数法（ADMM），该方法自然适合P2P能源系统中的双向交易，并且收敛速度相当快。变量更新的分析公式揭示了每一对产消者在他们各自的交易价格和权力与他们的总交易权力之间的深刻关系。进一步，基于这些公式，分散学习方案的prosumers代价函数的参数调整，提出了实现成功的交易与总交易电量的期望。一个合成系统和IEEE欧洲低压测试馈线的案例研究，然后进行验证所提出的方法。
2020-09-01 cs.MA cs.SY eess.SY
Hybrid European MV-LV Network Models for Smart Distribution Network Modelling
一对欧洲风格的，集成的MV-LV电路，通过结合通用MV和真正的LV网络。这两个模型分别有86，000和113，000个节点，并且可以随时以OpenDSS文件格式下载。一次变电站抽头变换控制和中压-低压馈线被表示为三相不平衡配电网络模型，捕获中压水平的电压耦合。在构建模型的假设进行了概述，包括一个预处理步骤，减少了五倍以上的节点数，而不影响解决方案。两个灵活性为基础的案例研究，与TSO-DSO和基于对等的智能控制。这些系统的异质性的演示证实了测量的LV电压数据的分析。这些模型旨在帮助开发算法，以便在整个能源系统的背景下最大限度地发挥智能设备的优势。
2020-09-29 cs.SY eess.SY
Development and Validation of a Dynamic Operating Envelopes-enabled Demand Response Scheme in Low-voltage Distribution Networks
本文提出一种两阶段协调方法，在动态运行包络框架下实现住宅需求响应参与电力市场，通过凸包技术和分层控制方案，在遵守网络限制和保护隐私的同时实现精确的需求响应。
2023-11-27 cs.SY eess.SY
An Electricity Market with Reactive Power Trading: Incorporating Dynamic Operating Envelopes
Australian National University（澳大利亚国立大学）；Monash University（莫纳什大学）；University of Melbourne（墨尔本大学）；The University of Sydney（悉尼大学）；University of California, Berkeley（加利福尼亚大学伯克利分校）
本文提出一种包含动态运行围栏的电力市场，通过点对点无功功率交易改善电压分布，以提升分布式能源资源的电网整合能力。
2026-08-25 cs.SY eess.SY
VSC-HVDC setpoint adjustment for maximum grid utilisation under voltage constraints
Lund University（隆德大学）；RISE Research Institutes of Sweden（瑞典RISE研究院）
研究在电压约束下通过调整VSC-HVDC站有功功率设定点来最大化电网负荷能力的方法，利用换流器能力极限几何结构推导最优设定点闭式表达式，经北欧测试系统验证有效且对角度估计不确定性有鲁棒性。
2026-07-16 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic Modeling, Analysis, and Validation of Dual-Port Grid-Forming Control for Hybrid AC/DC Systems
本研究提出混合交直流系统的通用建模框架，分析双端口构网型控制的有源阻尼对暂态响应的改善，并通过硬件实验验证其能增强配电网络的运行灵活性。
2025-09-14 cs.SY eess.SY
Feasibility Study of Financial P2P Energy Trading in a Grid-tied Power Network
研究了P2P能源交易在并网环境下的适用性。主要目的是了解金融P2P能源交易对网络运行的影响，从而证明在设计实用的P2P交易方案时考虑与电力网络相关的各种问题的重要性。为了做到这一点，一个简单的机制，在不考虑任何网络的限制，如许多现有的研究所做的生产者之间的能源交易。一旦交易参数，如每个产消者在P2P市场上交易的能量和每单位能量的价格被确定，所开发的方案进行测试的低压（LV）网络模型，以检查其部署在一个真正的P2P网络的可行性。结果表明，虽然所考虑的交易计划是经济上有益的参与prosumers相比，现有的激励机制（如上网电价），它可能是不适合实际部署，由于违反总线电压限制在多个P2P交易同时执行。此外，电网运营商可能经历用于补偿P2P交易期间的损失的财务损失。
2019-09-10 cs.SY eess.SY
Ripple-Type Control for Enhancing Resilience of Networked Physical Systems
分布式控制代理已被提倡作为一种有效的手段，以提高我们的物理基础设施的弹性，在突发事件。然而，局部控制已经被证明是不够的，集中式的最优资源分配方法可能是缓慢的。在这种情况下，我们提出了一种混合低通信饱和驱动的协议，用于协调分布在物理系统上的控制代理，并允许通过“热线”通信网络与对等体进行通信。根据该协议，代理对本地读数采取行动，除非它们的控制资源已经耗尽，在这种情况下，它们向对等代理发送信标以寻求帮助。我们的波纹型计划触发通信本地只有饱和资源的代理，它被证明是收敛的。此外，在单调性假设下的基本物理定律耦合控制输出到输入，所设计的控制被证明是收敛到一个配置满足安全的操作约束。该假设适用于电力系统的电压控制和供水管网的压力控制。数值试验证实了新方案的有效性。
2021-03-24 cs.SY eess.SY math.OC
Formulation and Experimental Validation of Price-Based Control of Flexible Prosumers in Distribution Grids with the Alternating Direction Method of Multipliers
本文提出一种基于交替方向乘子法（ADMM）的配电网柔性产消者价格控制方法，通过提取价格信号协调产消者运行与电网约束，限制敏感信息共享，经9节点低压实验室验证，算法收敛性与运行效率良好，具实际可行性。
2025-11-19 cs.SY eess.SY
Experimental Validation of a Grid-Aware Optimal Control of Hybrid AC/DC Microgrids
本文通过EPFL混合交直流微电网实验，验证了基于电压灵敏度系数的电网感知实时最优控制方法，该方法能以线性化约束实现秒级控制，有效避免约束违规并提供无功支持。
2023-11-01 cs.SY eess.SY
Distributed Adaptive Control for DC Power Distribution in Hybrid-Electric Aircraft: Design and Experimental Validation
Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg（勃兰登堡工业大学科特布斯-森夫滕贝格）；Potsdam Institute for Climate Impact Research（波茨坦气候影响研究所）；Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co（罗尔斯·罗伊斯德国有限公司）
本文提出一种分布式自适应控制器，用于调节混合电力飞机中直流母线电压，实现多电源的比例负载分配，提升系统稳定性和准确性。
2026-03-18 cs.SY eess.SY
Real-time Control of Battery Energy Storage Systems to Provide Ancillary Services Considering Voltage-Dependent Capability of DC-AC Converters
频率响应和电压支持是电网的重要辅助服务。在本文中，我们设计和实验验证了电池储能系统（BESSs）的实时控制框架，以提供辅助服务的电网。控制系统的目的是利用BESS的全部能力来提供辅助服务。以DC-AC变换器的电压依赖能力曲线和BESS的安全要求作为控制系统的约束条件。基于下垂控制方法获得初始功率设定点。为了保证转换器容量和BESS安全约束的功率设定点的可行性，最终的功率设定点计算被配制为非凸优化问题。然后，提出了一个凸的和计算效率的重新制定的原始控制问题。我们证明了所提出的凸优化给出了原非凸问题的全局最优解。通过对优化模型的可行域进行离散化，提高了算法的计算性能。我们实现了100 ms的更新时间的控制器设定值计算在实验验证的公用事业规模720 kVA / 560千瓦时BESS在EPFL校园。
2021-05-03 cs.SY eess.SY math.OC
Unified Control of Voltage, Frequency and Angle in Electrical Power Systems: A Passivity and Negative-Imaginary based Approach
本文提出基于无源性和负虚数控制框架的统一方法，通过控制同址大型电池调度有功和无功功率，实现电力传输网络中电压、频率和功率角的同步控制，数值仿真验证了其鲁棒性。
2024-06-03 cs.SY eess.SY
Grid-aware Scheduling and Control of Electric Vehicle Charging Stations for Dispatching Active Distribution Networks. Part-II: Intra-day and Experimental Validation
本文提出一种电网感知的电动汽车充电站日内控制方法，采用模型预测控制跟踪日前调度计划，并通过实验验证其在主动配电网中的有效性。
2024-04-19 cs.SY eess.SY
Design of H-infinity-based Robust Controller for Single-phase Grid-feeding Voltage Source Inverters
提出了一种基于H ∞鲁棒电流控制器的单相并网电压源逆变器LCL滤波器的设计方法。所提出的控制器的主要目标是在电网阻抗大范围变化的情况下具有良好的参考跟踪、扰动抑制和足够的LCL谐振阻尼。基于上述性能要求，设计了频率相关的加权函数。随后，次优控制问题的制定和解决，以确定稳定控制器。控制器的计算占用空间是为了便于在低成本控制器板上实现。最后在OPAL-RT上进行控制器半实物仿真验证，得到控制器的性能保证。与基于比例和谐振的电流控制器相比，该控制器在瞬态过程中具有快速响应和优越的参考跟踪性能，稳态时具有扰动抑制性能。
2020-08-24 cs.SY eess.SY
Harmonic Power-Flow Study of Polyphase Grids with Converter-Interfaced Distributed Energy Resources, Part II: Model Library and Validation
在第一部分中，谐波功率流（HPF）的研究与转换器接口的分布式能源（CIDER）的三相电网的方法提出。该方法是基于通用和模块化表示的网格和CIDER，并明确考虑谐波之间的耦合。在第二部分中，HPF方法进行了验证。首先，典型的网格形成和网格以下的CIDER的建模框架的适用性进行了论证。然后，HPF方法在Matlab中实现，并与Simulink的时域仿真进行比较。模型的准确性和求解算法的性能是针对各个资源和CIGRANT低电压基准微电网的修改版本（即，具有额外的不平衡部件）。观测到的最大误差为6.3E-5 p.u. w.r.t.电压幅值，1.3E-3 p.u. w.r.t.电流大小和0.9度w.r.t.相位此外，该方法的可扩展性进行了评估w.r.t. CIDER的数量和最大谐波阶数（$\leqslant$ 25）。对于最大问题大小，HPF方法的执行时间为6.52秒，比时域模拟快5倍。该方法的收敛性是鲁棒的w.r.t.没有观察到初始点的选择和解决方案的多样性。
2021-11-01 cs.SY eess.SY
Voltage-Independent Active-Power Droop Coefficient for Enhanced Andronov-Hopf Oscillator Grid-Forming Inverters
本文提出增强型 Andronov-Hopf 振荡器（EAHO）策略，通过使有功功率下垂系数与电压幅值解耦，在保留原 AHO 动态优势的同时，提升频率与电压支撑能力，并确保并网及独立模式下构网逆变器间的准确功率分配。
2025-11-07 cs.SY eess.SY
BESS Siting and Sizing to Mitigate EV Charging-Induced Voltage Violations: A Planning Space Reduction Approach
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Houston（电气与计算机工程学院，休斯顿大学）
本文提出规划空间缩减（PSR）策略优化BESS选址定容，可大幅缩短求解时间，有效缓解EV充电引发的配电网电压越限，降低购电成本与网络损耗。
2026-09-04 cs.SY eess.SY
Hardware-in-the-Loop Co-Simulation Based Validation of Power System Control Applications
Hamburg University of Applied Sciences（汉堡应用科技大学）；AIT Austrian Institute of Technology（奥地利技术研究所）；National Renewable Energy Laboratory（美国国家可再生能源实验室）
本文提出一种基于硬件在环协同仿真的验证框架，用于验证大型电力网络及控制解决方案与现实组件的联合仿真，通过电压控制示例展示其应用价值。
2018-12-22 cs.SY eess.SY
Structural Decoupling and Current-Angle Steering for Post-Fault Recovery of Current-Limited Grid-Forming Inverters
研究电流受限型并网逆变器故障后恢复问题，提出结合结构解耦虚拟导纳电压控制与电流角度控制的故障后恢复框架，可改善同步轨迹演化、稳定恢复边界，实验验证能消除故障后不良转换，实现可靠同步恢复。
2026-07-13 cs.SY eess.SY
Experimental Validation of a Dynamic Virtual Power Plant Concept Based on Multiple-Converter Power Hardware-In-the-Loop Test Bench
本文在多变换器功率硬件在环测试台上实验验证了动态虚拟电厂控制设计，其由风电、光伏和STATCOM组成，共同提供快速频率调节，并评估了聚合响应匹配期望动态行为的能力。
2023-09-02 cs.SY eess.SY
Grid-aware Distributed Model Predictive Control of Heterogeneous Resources in a Distribution Network: Theory and Experimental Validation
在本文中，我们提出并实验验证了分布式能源（DER）的调度和控制框架，实现了跟踪一天前的调度计划托管可控和随机异构资源的配电网，同时尊重当地电网的节点电压和线路载流量的约束。该框架由两个算法层组成。在第一个（日前调度），我们确定一个聚合的调度计划。在第二层（实时控制）中，分布式模型预测控制（MPC）确定DER的有功和无功功率设定点，使得它们的聚合贡献跟踪调度计划，同时服从DER操作约束以及电网约束。该框架在真实规模的微电网上进行了实验验证，该微电网再现了CIGRE微电网基准系统的网络规范。
2020-08-06 cs.SY eess.SY
Violation-Informed Spatio-Temporal Adaptive Targeting Framework for EV-Driven Distribution System Expansion Planning
提出一种违规感知的时空自适应目标框架，通过违规分析、联合优化和时空降维方法，高效解决电动汽车引起的电压和电流违规问题，在保持规划精度的同时大幅降低计算复杂度。
2026-06-11 cs.SY eess.SY
Frequency-adaptive control of a three-phase single-stage grid-connected photovoltaic system under grid voltage sags
本文针对三相单级式并网光伏系统在电网电压跌落下的低电压穿越问题，提出一种基于多二阶广义积分器锁频环的频率自适应控制策略，结合谐波补偿与恒功率控制，在限制逆变器电流幅值的同时实现无功和有功功率输送，并通过仿真和CHIL实验验证了其有效性。
2023-09-14 cs.SY eess.SY
Designing Active Operation in Low-Voltage Distribution Grids: Requirements, Interfaces and Roadmap
University of Kassel（卡塞尔大学）；Fraunhofer Institute for Energy Economics and Energy System Technology IEE（弗劳恩霍夫能源经济与能源系统技术研究所）
本文提出低压配电网主动运行的实现路径，探讨测量布置、信息通信架构及市场导向优化整合等核心问题，提出四阶段实施路线图以指导运营商和研究人员。
2026-04-22 cs.SY eess.SY
Efficient Computation of Sensitivity Coefficients of Node Voltages and Line Currents in Unbalanced Radial Electrical Distribution Networks
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）
针对配电网最优控制中线性化依赖关系的计算需求，提出基于[Y]复合矩阵的解析方法，高效推导节点电压和线路电流对功率注入及变压器抽头位置的灵敏度系数，并在IEEE 13和34节点测试馈线上验证了计算效率的提升。
2012-11-16 cs.SY eess.SY
A System Model-Based Approach for the Control of Power Park Modules for Grid Voltage and Frequency Services
提出了一种新的控制方法，电力公园模块（PPM）的电网插入。它允许这些模块充分参与辅助服务。这意味着，不仅它们的控制对电网频率和电压动态有一些积极的影响，而且它们可以与经典的热/惯性同步发电机一起有效地参与现有的初级和次级控制回路，并从控制和合同的角度满足相同的规范。为了达到这样的性能水平，提出了一种基于创新控制模型的系统方法。后一种控制模型放弃了迄今为止使用的用于分离电压和频率动态的经典假设，以便将这些动态收集到小尺寸模型中。从系统的角度来看，动态分组的时间尺度的现象在所提出的控制模型。与将控制定向到物理致动器（电网侧转换器和发电机侧转换器的控制）的经典方法相比，这导致更高性能的控制。此外，这允许在转换器和发电机的控制之间进行协调，或者在多机规格的情况下，在几个PPM之间进行协调。从控制合成的角度来看，使用经典的鲁棒方法（例如，H-infinity合成）。实施和验证测试风PPM，但该方法适用于任何其他类型的PPM。这些结果将进一步用于控制H2020 POSYTYF项目中引入的动态虚拟电厂新概念的机组。
2021-07-05 cs.SY eess.SY
Variable Dead-Time Based Novel Soft-Start Method for Dual Active Bridge Converters
Western Michigan University（西密歇根大学）
本文提出一种基于变量死区的双有源桥转换器软启动方法，通过逐步减少死区时间以实现平稳电压上升并抑制启动时的电压过冲和冲击电流。
2026-04-10 cs.SY eess.SY
Zero Knowledge Verification of Transaction Guides for P2P Energy Trading in Distribution Networks
针对P2P能源交易中灵敏度信息泄露与验证的矛盾，提出基于零知识证明的方法，在不暴露网络敏感数据的前提下验证交易指南的计算完整性，并通过区块链实现防篡改审计。
2026-06-11 cs.SY eess.SY
Understanding the Geometry of Faulted Power Systems under High Penetration of Inverter-Based Resources via Ellipse Fitting and Geometric Algebra
本文提出利用椭圆拟合与几何代数分析电压电流空间曲线，实现高IBR电力系统快速故障检测与分类，仅需四分之一周期，并通过仿真和实验验证了其有效性。
2025-09-12 cs.SY eess.SY
Learning Power Flow with Confidence: A Probabilistic Guarantee Framework for Voltage Risk
Department of Electrical Engineering, Indian Institute of Technology Roorkee, India（印度理工学院罗奥克分校电气工程系）；Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；MIT Energy Initiative, Boston, USA（麻省理工学院能源倡议）
针对机器学习在电力系统安全应用中缺乏形式化性能保证的问题，提出基于高斯过程回归的概率保证框架，通过顶点度核和网络扫描主动学习算法实现数据高效且可靠的电压风险评估。
2026-06-02 cs.LG cs.SY eess.SY
Optimal Grid-Forming Control of Battery Energy Storage Systems Providing Multiple Services: Modelling and Experimental Validation
本文提出并实验验证了一个联合控制和调度框架的电网形成转换器接口BESS提供多种服务的电网。该框架的目的是调度运行的配电馈线托管异构prosumers根据调度计划，并提供频率遏制储备和电压控制作为额外的服务。该框架包括三个阶段。在日前调度阶段，鲁棒优化问题求解计算最优调度计划和频率下垂系数，计及总产量的不确定性。在日内阶段，采用模型预测控制算法计算BESS的功率设定值，实现对调度计划的跟踪。最后，在实时阶段中，通过考虑功率转换器的能力曲线的凸优化问题，将由调度跟踪产生的功率设定点转换成用于电网形成转换器的可行频率设定点。实验验证了所提出的框架，通过使用电网规模的720 kVA/560 kWh BESS连接到20 kV配电馈线的EPFL托管随机prosumption和光伏发电。
2021-10-19 cs.SY eess.SY
Development of a Digital Twin for an Electric Vehicle Emulator Modeling, Control, and Experimental Validation
本研究开发了缩比电动汽车仿真器的数字孪生，采用EMR框架建模与控制，经实验验证仿真与实测高度吻合，还提出了最大车重计算方法与四象限运行切换算法，为EV相关研发提供可扩展的有效方案。
2025-10-28 cs.SY eess.SY
Modeling and Control of Hybrid Distribution Transformers for Simultaneous Grid Services
University of Oxford（牛津大学）；Ionate Ltd（Ionate有限公司）
本文提出了一种混合配电变压器的模型与控制方法，通过级联PI控制器实现负载电压调节、无功功率补偿和电网频率调节，以同时提供多种电网服务。
2026-01-31 cs.SY eess.SY
