Bi-level Volt/VAR Optimization in Distribution Networks with Smart PV Inverters
配电网中的最优电压/无功控制（VVC）依赖于常规公用事业拥有的机械设备和智能住宅光伏（PV）逆变器之间的有效协调。通常，中央控制器执行周期性优化并将设定点发送到每个设备的本地控制器。然而，智能光伏逆变器可以在更快的时间尺度上合作，以在光伏逆变器组内达到最优，而不是跟踪集中调度的设定点。为了适应这样的光伏逆变器组的VVC架构，本文提出了一个双层优化框架。上层确定机械设备的设定点，以最大限度地减少网络有功功率损耗，而下层代表逆变器为自己的目标所采取的协调行动。这两个级别之间的相互作用被捕获的双层优化，这是解决使用Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件。该框架充分利用了不同类型电压调节设备的功能，并使它们能够协作优化其目标。典型配电网的案例研究与现场记录的数据证明了所提出的方法的有效性和优势。
2022-01-14 cs.SY eess.SY
Voltage Support Capability Analysis of Grid-Forming Inverters with Current-Limiting Control Under Asymmetrical Grid Faults
本文通过正负序等效电路模型分析，发现将虚拟阻抗相角与故障路径阻抗相角匹配，可最大化构网型逆变器在不对称故障下的电压支撑能力，并经理论与实验验证。
2024-11-07 cs.SY eess.SY
Coordinated Frequency and Voltage Regulation of Grid-Following and Grid-Forming Inverters
在纯粹基于逆变器的微电网中，电网形成（GFM）和电网跟随（GFL）逆变器将通过其电网支持能力在频率/电压调节和维持功率共享方面发挥关键作用。因此，这两种技术之间的协调对于优化系统性能变得越来越重要。然而，现有的工作没有考虑GFL的潜力，参与二次控制与GFM的协调，从而无法利用逆变器资源的全部能力。在本文中，我们表明，它是可以完全协调的GFL和GFM逆变器，以实现准确的功率共享，频率/电压调节，并循环无功缓解在网络化的微电网，即使没有任何同步发电机或散装电力系统的支持。我们使用领导者-追随者的共识框架，开发一个GFM-GFL协调控制。在不同的干扰和通信退化情况下，验证了所提出的协调方法的有效性。此外，我们发现，建议完全协调的二次控制优于其他方法，如不协调和部分协调的二次控制，在负载分配和频率和电压调节方面。总的来说，这项研究强调了在微电网中GFL-GFM协调的必要性和好处。
2021-10-28 cs.SY eess.SY
Control Designs for Critical-Continegency Responsible Grid-Following Inverters and Seamless Transitions To and From Grid-Forming Modes
提出两种逆变器控制框架，通过GFL逆变器在contingency时辅助GFM调压并实现模式无缝切换，仿真验证了其在暂态稳定和功率跟踪方面的改善。
2024-03-22 cs.SY eess.SY
Coordination of OLTC and Smart Inverters for Optimal Voltage Regulation of Unbalanced Distribution Networks
光伏智能逆变器可以改善配电网的电压分布。针对多相不平衡配电系统，提出了一种智能逆变器无功注入与有载分接开关分接操作协调的多目标优化框架。优化目标是同时使电压偏差和分接操作次数最小化。提出了一种新的线性化方法对潮流方程进行线性化和凸化，保证了优化的收敛性和较小的计算量。使用混合整数线性规划（MILP）的优化建模和解决。所提出的方法进行了验证，对传统的基于规则的自主电压调节（AVR）的高度不平衡的修改后的IEEE 37总线测试系统和大型加州公用事业馈线。仿真结果表明，该方法准确地估计馈线电压，显着减少电压偏差，减轻过电压问题，并减少电压不平衡，同时消除不必要的抽头操作。该方法的鲁棒性进行了验证，对各种水平的预测误差。通过对大型公用设施馈线的仿真，证明了该方法的计算效率和可扩展性。
2020-06-24 cs.SY eess.SY
Stability Analysis of Droop-Controlled Inverter-Based Power Grids via Timescale Separation
本文研究了具有下垂控制逆变器和动态配电线路的配电网的稳定性分析问题。逆变器被建模为具有可控频率和幅度的电压源。这个问题对于大型网络是非常具有挑战性的，因为数值模拟和详细的特征值分析是有影响的。出于上述限制，我们在本文中提出了一个系统的和计算效率高的逆变器为基础的配电网的稳定性分析框架。为了设计我们的框架，我们使用奇异摄动和Lyapunov理论的工具。有趣的是，我们表明，快速动态的电网的稳定性只取决于逆变器的电压降增益，而缓慢的动态的稳定性，取决于电压和频率下降增益。最后，通过利用这些时间尺度分离属性，我们推导出的逆变器，保证整个系统的稳定性的频率和电压降增益的充分条件。我们通过IEEE 13节点配电网的数值例子来说明我们的理论结果。
2020-03-26 cs.SY eess.SY
Parameter Conditions to Prevent Voltage Oscillations Caused by LTC-Inverter Hunting on Power Distribution Grids
随着越来越多的分布式能源（DER）连接到电网，确保传统电压调节设备和基于逆变器的DER之间的安全和有效的协调变得越来越重要。在这项工作中，我们展示了如何分配电路模型，由两个LTCs和两个逆变器设备，可以创建电压振荡，即使合理选择的控制参数。通过将四器件电路建模为开关仿射混杂系统，我们分析了系统在正常操作期间和网络物理攻击后的振荡行为。通过分析，我们确定的特定区域的电压状态空间的振荡是可能的，并推导出条件的控制参数，以保证对振荡。最后，我们将导出的参数条件投影到2D空间，并描述了我们的问题制定网格与许多设备的应用。
2022-04-02 cs.SY eess.SY
Smart Inverter Impacts on California Distribution Feeders with Increasing PV Penetration: A Case Study
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本文通过模拟加州配电网中增加光伏渗透率下的智能逆变器部署场景，研究其对电压调节、变压器操作及线损的影响，发现逆变器规模和控制曲线优化能提升系统性能。
2017-02-02 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
Control Hardware-in-the-loop for Voltage Controlled Inverters with Unbalanced and Non-linear Loads in Stand-alone Photovoltaic(PV) Islanded Microgrids
连接到具有本地分布式能源（DER）的微电网（MG）的不平衡和非线性负载是电能质量问题的两个主要原因。非线性负载会引入电压和电流谐波，单相负载会导致三相网络中的电压和电流不平衡。针对微电网中负载不平衡和非线性的情况，提出了一种压控光伏逆变器的分级控制方案。分级控制由初级控制、电压补偿控制（VCC）和直流电压调节器（VR）组成。初级控制方案控制有功和无功功率分配，而VCC调节不平衡电压和谐波失真。该方案的有效性进行了验证，使用Opal-RT实时仿真和实验使用控制硬件在环。补偿后公共耦合点电压畸变率由6.38%下降到1.91%，不平衡负荷和谐波负荷由各DG单元按比例分担。
2020-09-14 cs.SY eess.SY
Hybrid Voltage-Current Control of Grid-Forming and Grid-Following Inverters
本文提出混合电压-电流控制方法，通过d轴电压控制和q轴电流控制，使逆变器在d轴具有电压源特性，在q轴具有电流源特性，实现电网形成与电网跟随控制的结合，通过仿真和实验验证其在不同短路比下的稳定性。
2026-04-04 cs.SY eess.SY
Power Flow Solvability with Volt-Var Controlled Inverter-Based Resources
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
本文基于IEEE 1547标准，研究含逆变器资源的配电网中电压-无功控制对潮流解存在性的影响，通过相量表示法建立复数固定点形式的潮流方程，并利用布劳威尔不动点定理推导解存在条件。
2026-04-19 cs.SY eess.SY
A Two-Stage Coordinative Zonal Volt/VAR Control Scheme for Distribution Systems with High Inverter-based Resources
本文提出了一种两级分区电压/无功控制方案，用于协调逆变器为基础的资源（IBR）与公用事业拥有的电压调节器（VR），以调节电压在不平衡的三相配电系统。首先，节点电压之间的相关性来自节点电压灵敏度研究。然后，馈线被划分为非重叠，弱耦合的电压控制区域的基础上节点电压的相关性。IBR用于第一阶段以连续调节电压变化，VR用于第二阶段以调节大的电压偏差。在线VR电压设定值整定策略的开发，以减少过度的分接头变化，并避免大的电压波动，而无需改造现有的VR控制器。此外，所提出的算法只使用来自关键节点（通常小于总节点的4%）的实时电压测量，以减少感测和通信需求。实际配电馈线拓扑和负荷和光伏时间序列数据被用来验证算法的性能。由于该方法是一种基于规则的方法，因此运行速度非常快，需要的测量较少，并且不需要对现有的VR控制机制进行改造。仿真结果表明，该方法在电压控制效果和平均VR分接头切换次数方面的性能是令人满意的。
2021-05-04 cs.SY eess.SY
Interaction Between Coordinated and Droop Control PV Inverters
与没有电网支持功能的逆变器相比，自主下垂控制PV逆变器具有改进的电压调节，但随着太阳能光伏（PV）装置数量的增加，将需要更灵活的控制技术。本文研究了三种逆变器未来部署方案，包括下垂控制逆变器、非出口逆变器和协调逆变器控制（CIC）。通过仿真逆变器在两个低压电网上的运行，研究了电网运行和各种逆变器控制方法之间的相互作用。考虑30%的光伏渗透率为基础的情况下，我们证明，协调逆变器可以减轻过电压和电压波动所造成的跳闸的无源逆变器在85%的光伏位置的情况下，至少有尽可能多的协调无源逆变器部署在114节点的测试馈线。然而，这一比率降低到37%，IEEE 906节点网络表明，当无源逆变器的建立达到一定阈值时，协调逆变器控制的部署可能无法逆转无源逆变器相关的电压扰动。来自协调逆变器的聚合PV输出也可用于提供电网支持服务。当低压网络接近电压上限运行时，在调节请求之后来自协调逆变器的功率输出的变化可以被无源逆变器部分抵消。考虑到相同数量的被动和协调逆变器，本文表明，对于每个单位的协调逆变器提供的下调请求，被动逆变器输出可能会增加多达0.2个单位，并减少多达0.45个单位，在协调逆变器的上调。
2020-06-22 cs.SY eess.SY math.OC
Grid-connected Soft Switching Partial Resonance Inverter for Distributed Generation
提出了一种部分谐振软交换逆变器的电流控制方法。该逆变器不使用电解电容器，并且能够升压和降压。并网逆变器用于将分布式能源集成到电网。电流控制对于连接到电网时满足标准和要求至关重要。分析了此类变换器的闭环电流调节并提供了设计指南。该控制在同步帧中实现。此外，使用电容器电压和电感器电压反馈的有源阻尼技术用于减轻输出处的CL滤波器谐振。在一台400 W的实验室样机上实现了上述控制策略，并给出了结果
2022-04-08 cs.SY eess.SY
Learning-Based Detection of Malicious Volt-VAr Control Parameters in Smart Inverters
本文针对智能逆变器 Volt-Var 控制参数可能被网络攻击恶意篡改的问题，提出一种基于多层感知机和本地测量特征的入侵检测方法，在曲线接收时即识别并拒绝恶意参数，从而事前防止电压振荡。
2023-09-19 cs.SY eess.SY
Model-Free Optimal Control of Inverter for Dynamic Voltage Support
需要基于逆变器的资源（IBR）在电压骤降期间提供动态电压支持（DVS）以增强低电压穿越能力。在本文中，我们开发了一种无模型控制方法，以实现最佳的DVS（ODVS），而不依赖于知识的网格参数。深入研究了ODVS问题的最优轨迹，发现IBRs的电流约束和最大有功功率约束或者其中一个约束是约束。这启发我们寻找最佳的闭环方式由扰动和观察（P&O）为基础的优化搜索（OS）控制器的功率因数角或无功电流的操纵（扰动）变量。只要步长序列是递减的且不可和的，系统就能保证渐近收敛到最优解。最后，在单级光伏系统中实现了无模型最优控制，动态仿真结果表明了该控制器的最优和快速性能
2022-06-20 cs.SY eess.SY
Scale-free Distributed Cooperative Voltage Control of Inverter-based Microgrids with General Time-varying Communication Graphs
提出了一种新的无标度分布式协调控制器，用于控制基于逆变器的微电网电压。通信网络建模的一般时变图，增强了所提出的协议对通信链路故障，数据包丢失，快速即插即用操作中存在的任意通信延迟的弹性。所提出的无标度分布式协作控制器独立于关于通信系统和网络大小的任何信息（即，分布式发电机的数量）。所提出的协议的稳定性分析。在CIGRE中压微网试验系统上进行了仿真。仿真结果表明，所提出的无标度分布式非线性协议的可行性，调节微电网的电压存在通信故障，数据包丢失，噪声，和退化。
2021-03-22 cs.SY eess.SY
A Novel Grid-forming Voltage Control Strategy for Supplying Unbalanced Microgrid Loads Using Inverter-based Resources
针对蓄电池储能系统，提出了一种新的并网电压控制策略，以保证系统在负载不平衡时三相输出电压保持平衡。提出了一种基于静止参考坐标系（$αβ$）的控制方案来调节正序和负序电压。与传统的基于旋转坐标系（$dq$）的控制方案相比，该方案具有更好的动态性能。然后，我们分析了系统的零序网络，并提出了增加一个接地Transformer到Y/Yg连接的输出Transformer，以进一步减少在公共耦合点的电压不平衡。仿真结果表明了所提出的电压控制方案的有效性能。在此基础上，推导了不同输出Transformer配置下的功率-电压不平衡曲线，建立了微网功率调度中功率不平衡极限与电压不平衡极限之间的关系。
2021-11-22 cs.SY eess.SY
Small-Signal Dynamics of Lossy Inverter-Based Microgrids for Generalized Droop Controls
该研究为有损逆变器微电网建立网络级小信号模型，提出通过广义下垂控制实现相角与电压动力学解耦，并以改进 IEEE 9 节点系统验证其稳定性与独立调节暂态稳定时间的效果。
2024-04-04 cs.SY eess.SY
Partially Observable Residual Reinforcement Learning for PV-Inverter-Based Voltage Control in Distribution Grids
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Fraunhofer FIT（弗劳恩霍夫FIT研究所）
本文提出一种基于残差强化学习的电压控制方法，利用改进的顺序拖拽控制机制和局部共享线性架构，实现快速收敛和高效电压调节，无需完整电网状态信息。
2025-06-24 cs.SY eess.SY
Integrated Fault Diagnosis and Control Design for DER Inverters using Machine Learning Methods
本文采用有监督机器学习（ML）算法，提出了一种集成的故障检测和诊断（FDD）和容错控制（FTC）策略，检测，诊断和分类电网故障，并纠正输入电压之前，影响并网分布式能源（DER）逆变器。该控制器可以通过预测和修正逆变器输入电压的时间序列来减轻电网故障对逆变器的影响。仿真结果表明了所提出的控制器的有效性，并评估其操作性能。
2022-02-21 cs.SY eess.SY
Improving Photovoltaic Hosting Capacity of Distribution Networks with Coordinated Inverter Control -- A Case Study of the EPRI J1 Feeder
针对配电网高比例光伏接入易引发过电压、传统控制手段承载能力有限的问题，提出基于全系统态势感知与实时VQ灵敏度矩阵的协调逆变器控制方法，可在无需切有功或调压器的前提下，将EPRI J1馈线的光伏承载能力提升3倍。
2023-11-05 cs.SY eess.SY
Cross-Forming Control and Fault Current Limiting for Grid-Forming Inverters
提出“交叉构网”控制概念，通过电压角度构网与电流幅值构网，使构网型逆变器在故障穿越时快速限流并保持同步，扩展了暂态稳定性分析。
2024-11-19 cs.SY eess.SY
Investigation of Torque Ripple in Voltage Source Inverter driven Induction Motor Drive operated with Space Vector based Harmonic Elimination Pulse Width Modulation Scheme
通过在空间矢量中引入驻留时间分割系数k，使空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术消除低次谐波成为可能。本文对基于空间矢量的谐波消除（SVHE）方案进行了转矩脉动分析，并将所得结果与现有的常规和先进的母线箝位SVPWM方案进行了比较。最后通过仿真结果验证了所得到的结果。SVHE方案在较高的调制指数下给出了比常规和先进总线箝位方案更低的转矩脉动。
2022-02-03 cs.SY eess.SY
High-Speed Voltage Control in Active Distribution Systems with Smart Inverter Coordination and Deep Reinforcement Learning
针对可再生能源高渗透率配电系统的电压控制难题，本文提出一种仅依赖高速状态估计结果的深度强化学习控制算法，并在IEEE 34节点馈线上验证了其优越的监测与控制性能。
2024-05-14 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
A Soft Coordination Method of Heterogeneous Devices in Distribution System Voltage Control
针对光伏渗透率提升下配网异构设备协调调压需改造OLTC的问题，提出仅调控逆变器无功、间接影响OLTC动作的软协调框架，用改进actor-critic训练代理模型，实现调压与降损，效果优于传统方法。
2023-05-04 cs.SY eess.SY
A Unified Framework for Hybrid Grid-Forming and Grid-Following Inverter Control
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
提出一种统一控制框架，通过集成可调度虚拟振荡器控制与参考跟随同步，实现混合构网与跟网逆变器运行，支持多种模式平滑切换，并通过仿真和实验验证。
2026-07-03 cs.SY eess.SY
Global Optimality of Inverter Dynamic Voltage Support
研究了电压暂降下逆变器资源的动态电压支持控制，以提高系统的低电压穿越性能。我们首先从优化的角度重新审视流行的下垂控制，以详细说明为什么它通常会出现次优问题。然后，我们制定的DVS问题作为一个优化程序，最大限度地提高正序电压幅值在公共耦合点（PCC）的电流，有功功率和稳定性约束。由于有功功率的限制，该计划是固有的非凸的，其中的全局最优性是不能保证现成的求解器。在这种情况下，我们执行的最优性分析，探索全局最优分析。结果表明，该全局最优解存在三个阶段（S1-S3），这取决于电网电压、电网强度和IBR物理极限之间的关系。导出了S1和S3的封闭解，并给出了S2的最优性条件，保证了最优性和与快速实时控制的相容性。我们实现了最佳的并网光伏（PV）发电厂通过集成DVS控制器。在不同的场景下进行动态仿真，以测试我们的建议，并与其他现有的方法进行比较。此外，对模型误差的最优性的鲁棒性进行了讨论和数值证明。
2021-06-30 cs.SY eess.SY
Extended Sensitivity-Aware Reactive Power Dispatch Algorithm for Smart Inverters with Multiple Control Modes
Iowa State University（爱荷华州立大学）
本文提出一种扩展的灵敏度感知无功功率调度算法，用于智能逆变器在PQ、PV和VV等不同控制模式下的电压调节与无功支撑，通过动态优化无功功率调度和电压设定值，提升配电网作为虚拟电厂对输电网的支持能力。
2025-04-07 cs.SY eess.SY
Conservation Voltage Reduction by Coordinating Legacy Devices, Smart Inverters and Battery
由于市场的原因，电力公司购买电力的价格具有灵活性。在最大负荷条件下，电力成本很高，因此保持电压降低（CVR）是一种有效的技术，在减少配电系统的电力需求。此外，通过在配电系统中安装电池能量存储系统（BESS），当价格低时可以将电力存储在BESS中，并且当价格高时可以利用电力来供应需求。本文研究了节能和成本节约问题。由于我们将配电系统中的负载视为电压相关负载，因此通过使用传统设备和智能逆变器将馈线的节点电压优化到ANSI值的下限来获得CVR目标。为了解决引入的问题，提出了一种基于MPC的算法，用于优化使用未来的信息预测，如负荷能耗曲线，PV发电曲线和分时电价。此外，还研究了折旧费在节约成本中的作用。利用IEEE-123节点系统对所提出的方法进行了验证。结果表明，该方法能够降低变电站的用电量和购电成本。
2019-12-03 cs.SY eess.SY
Adaptive Coalition Formation-Based Coordinated Voltage Regulation in Distribution Networks
光伏（PV）系统的高渗透率会导致配电网中严重的电压质量问题。提出了一种基于动态联盟的分布式控制策略，用于协调多个光伏逆变器进行电压调节。在该策略中，一个基于规则的联盟形成计划处理所造成的分区电压差的光伏容量的不均匀集成。在该方案下，光伏逆变器根据本地、邻居以及联盟的电压幅值和调节容量信息，自主形成独立的电压调节联盟。为了协调每个联盟内的控制，我们开发了一个基于反馈的领导者-追随者共识算法，消除了由负载和光伏发电的快速波动所造成的电压违规。该算法根据光伏逆变器的最大可用容量在光伏逆变器之间分配所需的无功功率贡献，以促进整体电压调节容量的有效和公平使用。基于实际配电网和现场记录数据的案例研究验证了所提出的控制策略的有效性。此外，与集中式网络分解为基础的计划相比，显示了灵活的联盟形成在组织分布式光伏逆变器。所提出的策略的鲁棒性和通用性也被证明。
2021-10-28 cs.SY eess.SY
DSP-Based Sub-Switching-Period Current-Limiting Control for Grid-Tied Inverter under Grid Faults
Seoul National University（首尔大学）
本文提出一种基于数字信号处理器的子开关周期电流限制控制方法，用于并网逆变器在电网故障时防止瞬态过流并实现无缝故障穿越。
2026-01-07 cs.SY eess.SY
Dynamic Voltage Stiffness Control Technique for a Virtual Oscillator based Grid-forming Controller
虚拟振荡器控制是并网逆变器的最新控制技术。基于虚拟振荡器的控制器（VOC）提供传统下垂控制器的所有稳态下垂功能，此外，还提供与所连接的电网的时域同步。然而，现有文献没有考虑VOC的电压刚度的动态控制方面。电压刚度是并网逆变器的一个重要参数。如果电压刚度太高，逆变器将获得PCC的所有无功功率需求。相反，如果刚度太低，逆变器根本不参与电压调节。在较高电压暂降期间限制无功功率输出，特别是当连接到弱电网时，对于VOC来说具有挑战性。进入电流控制模式是现有的解决方案，但它严重影响VOC和PCC的电压之间的有效同步。结果，网格形成操作模式变得低效。本文介绍了一种基于虚拟阻抗（VIm）的VOCs动态电压刚度控制技术。提出了系统的电压刚度控制器的设计过程。此外，一个严格的稳定性分析方法。
2022-10-06 cs.SY eess.SY
Adaptive Control of Distributed Energy Resources for Distribution Grid Voltage Stability
光伏（PV）智能逆变器中的电压-无功和电压-瓦特功能提供了确保系统电压幅值和功率因数保持在可接受限度内的机制。然而，这些控制功能可能会变得不稳定，在网络攻击期间未进行适当配置或恶意更改时会导致系统电压振荡。在配电网中的光伏智能逆变器的一部分中的电压无功和电压-瓦特控制功能不稳定的情况下，所提出的自适应方案利用剩余的和稳定行为的光伏智能逆变器和其他分布式能源来减轻不稳定的影响。适应机制是完全分散的，无模型，无通信，几乎不需要外部配置。我们提供了一个推导的自适应控制的方法，并在IEEE 37和8500节点测试馈线的实验验证算法。
2022-02-11 cs.SY eess.SY
Analytical Models of Frequency and Voltage in Large-Scale All-Inverter Power Systems
本文针对构网型逆变器主导的大规模电力系统，提出同时描述频率与电压时空响应的低阶解析模型，并通过EMT仿真验证其准确性与计算效率，为超大规模系统规划与运行提供快速可扩展的替代工具。
2025-11-07 cs.SY eess.SY
A Zonal Volt/VAR Control Mechanism for High PV Penetration Distribution Systems
本文提出了一种分区电压/无功控制方案，协调光伏（PV）逆变器提供电压调节三相不平衡配电馈线。电压灵敏度的研究进行，以揭示节点电压变化和无功注入节点与智能光伏逆变器之间的依赖关系。提出了一种基于节点电压灵敏度相关性的快速增量聚类方法，将配电馈线划分为弱耦合区域。因为每个区是弱耦合的，所以每个区的电压可以被独立地控制。因此，在每个区域中，基于规则的电压控制器将调度PV智能逆变器以提供无功功率控制，用于校正过/欠电压。北卡罗来纳州的一个实际配电馈线被用作测试床。仿真结果表明，所提出的分区电压/无功控制机制，可以保持在一定范围内的电压在配电系统和解决速度比集中式控制器。
2021-01-18 cs.SY eess.SY
Hierarchical Frequency and Voltage Control using Prioritized Utilization of Inverter Based Resources
针对多区域电力系统，提出了一种新的基于逆变器资源（IBR）的分级频率和电压控制设计。该设计是基于优先使用IBR的思想，在传统的基于发电机的控制，在补偿负载和发电的突然和不可预测的变化，从而减轻任何不希望的动态的频率或电压，通过利用他们的快速驱动时间常数。一个新的顺序优化问题，称为区域优先潮流（APPF），制定模型这种优先级。结果表明，与传统的潮流APPF不仅导致一个更公平的平衡之间的调度有功和无功功率从IBR和同步发电机，但也限制了任何意外事件的影响蔓延超出其各自的控制区域，从而保证了更好的集体动态性能的电网。然而，这种改进的代价是增加了以分层方式执行APPF所需的额外通信层。结果验证使用9机，6 IBR，33总线，3区域电力系统模型的仿真，说明APPF如何可以减轻干扰更快，更有效地优先使用本地区域资源。
2022-02-05 cs.SY eess.SY
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
Optimal Design of Volt/VAR Control Rules for Inverter-Interfaced Distributed Energy Resources
本文提出基于投影梯度下降的Volt/VAR控制规则优化方法，逐节点定制单相馈线规则，改善电压分布、满足IEEE 1547约束并保证动态稳定性，数值测试验证其可扩展性。
2023-05-23 cs.SY eess.SY
Quantification and Regulation of Energy Reserves for Distributed Frequency and Voltage Control of Grid-Forming Inverters
Santa Clara University（圣克拉拉大学）
本文提出了一种基于电池储能系统的能量储备框架，用于量化分层控制操作，同时提出改进的分布式平均比例积分控制器，以实现能量储备共识，通过仿真验证了频率和电压调节的有效性及功率和能量共享的改进。
2026-04-16 cs.SY eess.SY
Seamless Contraction-Control Framework for Unplanned Grid-Connected/Stand-Alone Transitions of Grid-Forming Inverters
School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学电气与电子工程学院）
针对非计划并网/孤岛切换问题，提出无缝收缩控制框架，基于收缩理论设计并网电流控制和孤岛电压控制律，并引入断路器状态观测器实现模式推断，实验验证了电压支撑、电流注入及双向切换性能。
2026-06-08 cs.SY eess.SY
TSO-DSO Coordinated Reactive Power Dispatch for Smart Inverters with Multiple Control Modes Real-Time Implementation
Iowa State University（爱荷华州立大学）
本文提出TSO-DSO协调的无功功率调度方法，通过混合整数线性规划模型实现IEEE 1547兼容的电压无功、电压有功和有功无功控制模式，并在IEEE 13节点和123节点配电网中验证了实时调度框架的有效性。
2026-04-08 cs.SY eess.SY
Advanced Control Strategy to Compensate Power Sharing Error and DC Circulating Current in Parallel Single-Phase Inverters
提出一种高级控制策略，利用自适应虚拟阻抗和直流母线电压纹波检测，消除孤岛微电网中并联单相逆变器的功率分配误差与直流环流，无需线路阻抗先验知识及额外硬件，经6 kVA系统验证有效。
2024-12-20 cs.SY eess.SY
Impact Assessment of Heterogeneous Grid Support Functions in Smart Inverter Deployments
King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）
本文研究智能逆变器在不同控制模式下的电网支持功能影响，通过动态相互作用分析提升配电网稳定性与效率。
2026-01-01 cs.SY eess.SY
Closed-Loop Ramp-Comparison Current Regulator for an Induction Machine with a PWM Voltage-Source Inverter
本文针对PWM电压源逆变器驱动的感应电机，研究同步坐标系下闭环斜坡比较电流调节，分析PI增益与过调制对性能的影响，并提出高速系统改进方向。
2023-11-23 cs.SY eess.SY math.OC
Symmetric Sliding-Mode Control of Grid-Forming Inverters With Precision Region Under AC and DC Sides Varying
针对构网型逆变器在交直流侧变化下电压跟踪精度下降的问题，提出对称滑模控制（SSMC）方法并推导电压精度区域，通过非对称补偿结构直接减小误差，实现更快且鲁棒的跟踪响应。
2025-07-01 cs.SY eess.SY
Distribution System Voltage Prediction from Smart Inverters using Decentralized Regression
针对高光伏渗透下的配电系统电压预测问题，提出基于智能逆变器环形集群的异步去中心化 COLA 回归方法，以更低通信开销实现精确电压幅值预测，并引入无需正则化项的动态停止准则。
2021-01-13 cs.DC cs.NA cs.SY
High-Performance Sensorless Control for High-Speed PMSM with Current Source Inverters
Newcastle University（纽卡斯尔大学）
针对电流源逆变器驱动高速永磁同步电机，提出基于弱谐振近似的无传感器控制方法，仅需直流母线电流和两个端子电压，在100千转/分下位置误差低于5度。
2026-09-23 cs.SY eess.SY
A Complex-Valued Feedback Linearization-Based Controller for a Voltage Source Inverter Tied to the Grid via a Second-Order Filter
本文提出一种基于复值反馈线性化的非线性控制器，用于通过二阶滤波器并网的电压源逆变器，在弱电网下实现良好性能。
2025-02-25 cs.SY eess.SY
Detailed Small-Signal Stability Analysis of the Cigré High-Voltage Network Penetrated by Grid-Following Inverter-Based Resources
针对含跟网型逆变器资源的Cigré高压网络，通过全网络线性化特征值分析评估控制参数对稳定性的影响，并利用自适应采样训练支持向量机分类器估计稳定概率，发现戴维南等效预测的稳定区域保守且包含于全网稳定区域内。
2025-06-19 cs.SY eess.SY
Safe Control of Grid-Interfacing Inverters with Current Magnitude Limits
针对并网逆变器过流时现有限流方法易致控制异常的问题，提出基于控制障碍函数约束的安全滤波器方法，证明安全线性控制器存在性，可在限流同时最小化对电压源控制行为的改变。
2025-03-22 cs.SY eess.SY
Fully Distributed Secondary Voltage Control in Inverter-Based Microgrids
Lane Department of Computer Science and Electrical Engineering, West Virginia University（西弗吉尼亚大学计算机科学与电气工程学院）；Advanced Power & Electricity Research Group (APERC)（先进电力与能源研究小组 (APERC)）；Wireless Sensor Actuator Networks (WSAN) Research Group（无线传感器执行器网络研究小组）
本文提出一种完全分布式电压控制方法，通过局部分布式控制器实现无需全局通信的电压调节，通过6个分布式发电机案例验证了其有效性。
2018-04-12 cs.SY eess.SP eess.SY
