Energy Storage System (ESS) for Compensating Unbalanced Multi-microgrids Using Modified Reverse Droop Control
单相微网（MG）和负载与三相MG的连接产生了诸如MG的公共耦合点（PCC）处的不平衡电压和电压升高的电能质量问题。为了改善多微网中三相PCC的电压质量，提出了一种改进的储能系统反向下垂控制（MRDC）方案。MRDC由无功功率补偿器（RPC）和电压补偿器组成。该控制器利用ESS产生的无功功率调节MMG的无功功率和电压不平衡度。采用Opal-RT OP 5600实时仿真器进行实时仿真，验证了该方案的有效性。PCC处的电压不平衡系数（VUF）从3.6%降低到0.25%，而单相负载处的无功功率显著降低。
2021-04-09 cs.SY eess.SY
A Generalized Index for Static Voltage Stability of Unbalanced Polyphase Power Systems including Thévenin Equivalents and Polynomial Models
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）
本文提出了一种适用于不平衡多相电力系统的电压稳定性指数（VSI），通过使用复合混合参数和Thévenin等效电路及多项式模型来表示电网行为，该指数是L指数的扩展，能够处理不平衡多相系统，并具有计算成本低的优点，适用于输电和配电网的运行。
2019-06-14 cs.SY eess.SY
Disturbance-Observer-Based Grid-Forming Control for Unbalanced Grids
Aalto University School of Electrical Engineering（阿尔托大学电气工程学院）；ABB Oy Drives（ABB驱动器公司）；ABB Corporate Research（ABB企业研究院）；Aix Marseille Univ, CNRS, LIS（艾克斯-马赛大学、法国国家科学研究中心、LIS实验室）
该研究针对不平衡电网提出基于扰动观测器的电网形成控制方法，集成电流限制方案，经12.5kVA变流器实验验证可在严重故障下运行。
2026-08-13 cs.SY eess.SY
Impacts of Community and Distributed Energy Storage Systems on Unbalanced Low Voltage Networks
The University of Sydney（悉尼大学）
本文研究了社区和分布式储能系统在不平衡低压网络中对功率损耗、承载能力和网络不平衡的影响，通过混合整数二次规划模型优化储能系统的规模和位置，以减少年度能量损耗并满足电压约束。
2018-09-20 cs.SY eess.SY
Online Voltage Control for Unbalanced Distribution Networks Using Projected Newton Method
针对不平衡配电网，提出了一种基于投影牛顿法（PNM）的分布式能源（DER）在线电压控制策略。最优电压/无功控制（VVC）问题被制定为一个优化程序，其目标是通过协调DER的无功输出来维持整个网络的电压分布。为了克服传统的基于梯度的方法收敛速度慢，基于PNM的解决算法来解决这个VVC问题。它利用一个非对角对称正定矩阵，从目标的Hessian矩阵，以缩放梯度，因此可以预期在这种牛顿算法的快速收敛性能。此外，利用电压测量的瞬时反馈，基于PNM的VVC的在线实现进一步设计，以处理快速系统变化。在这种基于PNM的在线VVC方案中，每个总线代理将瞬时电压测量值传送到中央代理，并且中央代理将DER的VAr输出命令传送回每个总线代理。PNM的快速收敛性能使其具有更强的实时跟踪系统变化的能力。最后，数值算例验证了该方法的有效性、优越性和可扩展性。
2022-01-11 cs.SY eess.SY
Two-Layer Volt/VAR Control in Unbalanced Active Distribution Systems: Efficient Optimization and Accurate Tracking
提出了一种新的双层电压/无功控制（VVC）框架，用于调节不平衡有源配电系统的电压分布，实现了有效的开环优化和精确的闭环跟踪。在上层，传统的电压调节设备与离散和慢响应特性的最佳调度，以调节电压分布在每小时的时间尺度，同时提高经济运行的基础上的滚动时域优化（RHO）在一个集中的方式。提出了一种广义线性化支路流模型（G-LBFM），将分接开关并入支路，与原混合整数非凸情形相比，大大降低了计算复杂度。在下层，我们开发了一种类似积分的控制算法，而不是采用基于下垂的规则来进行分布式能源（DER）的实时无功功率调度，以实现准确的电压跟踪并以分散的方式缓解快速电压波动（纯粹是本地的））方式。此外，积分规则的稳定性的充分条件，以保证闭环稳定。以IEEE 123节点测试馈线为例，验证了该方法的有效性。
2019-12-24 cs.SY eess.SY
Probabilistic Voltage Sensitivity Analysis (PVSA) to Quantify Impact of High PV Penetration on Unbalanced Distribution System
从操作和规划的角度来看，重要的是要量化的影响，越来越多的渗透的光化学对配电系统。大多数现有的影响评估研究都是以内罗毕为基础的，得出的结果是针对具体情况的，不能普遍化。此外，空间分布的PV的时间行为的随机性需要大量的场景，随着网络的大小和渗透水平的增加。因此，我们提出了一个新的计算效率高的分析框架的电压灵敏度分析，允许随机分析的电压变化，由于光伏发电的随机变化。首先，我们推导出一个解析近似的电压变化在网络的任何节点，由于在其他节点的功率变化在不平衡的配电网络。这种近似的质量通过近似误差的界限得到加强。然后，我们推导出由于网络多个位置的功率注入/消耗的随机变化而导致的某个节点处的电压变化的概率分布。所提出的PVSA的准确性说明使用IEEE 37总线测试系统的修改版本。所提出的PVSA可以作为主动监测/控制的强大工具，并减轻与基于扰动的网络安全机制相关的计算负担。
2020-09-12 cs.SY eess.SY
Three-phase grid-forming droop control for unbalanced systems and fault ride through
本文研究不平衡条件下VSC的构网型控制，提出结合各相独立控制与相位平衡反馈的广义三相GFM控制，实现电压与功率不平衡的权衡、不对称故障限流，并在平衡时退化为正序下垂控制。
2023-07-28 cs.SY eess.SY
Least-Cost Overvoltage Control in PV-Rich Distribution Networks via Unbalanced Optimal Power Flow
Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学）
本文提出基于UBOPF的低成本过电压控制方法，通过动态有功削减和结合有功无功控制策略，有效维持电压水平并减少光伏弃用。
2026-03-01 cs.SY eess.SY
Conservation Voltage Reduction (CVR) via Two-Timescale Control in Unbalanced Power Distribution Systems
在配电系统中采用电压控制装置，通过使系统更接近可接受的电压下限来降低功耗;这种技术称为节能降压（CVR）。系统的传统设备（具有二进制控制）和新设备（例如具有连续控制的智能逆变器）与可变光伏（PV）发电耦合的不同操作模式导致电压波动，这使得实现CVR目标具有挑战性。本文提出了一种双时标控制馈线的电压控制设备，以实现CVR，其中包括（1）一个集中式控制器在一个较慢的时间尺度上运行，以协调电压控制设备在整个馈线和（2）本地控制器在一个较快的时间尺度上运行，以减轻电压波动，由于PV的变化。集中式控制器利用三相最优潮流模型来获得传统设备和智能逆变器的决策变量。本地控制器操作智能逆变器，以最大限度地减少电压波动，并通过调整无功功率支持将节点电压恢复到其参考值。所提出的方法进行了验证，使用IEEE-123总线（中型）和R3-12.47-2（大型）馈线。结果表明，该方法是有效的，在实现CVR目标的不平衡配电系统。
2020-04-24 cs.SY eess.SY math.OC
Analytic estimation of the MMC sub-module capacitor voltage ripple for balanced and unbalanced AC grid conditions
提出了一种定义模块化多电平换流器（MMC）子模块（SM）电容器最大和最小电压纹波的数学表达式。利用MMC的臂平均模型，得到了变换器上下臂的瞬时功率，为描述臂的瞬时能量提供了依据。为了计算SM电容器的峰值电压值，需要获得最大和最小能级的解析表达式。由于存在具有不同幅度、频率和相位的项，找到它可能是相当具有挑战性的。为了克服这个问题，使用数学假设修改瞬时臂能量表达式，以便将不同的分量加入到可以解析地描述最大能量点的单个项中。然后，该表达式用于计算臂电容器电压的峰值。采用同样的原理，从臂级得到了SM电容最大和最小电压的解析表达式，并进行了仿真，验证了不同功率传输条件下分析的准确性。
2021-09-01 cs.SY eess.SY
An Effective Methodology for Short-Circuit Calculation of Power Systems Dominated by Power Electronics Converters Considering Unbalanced Voltage Conditions and Converter Limits
针对以电力电子变换器为主的电力系统，提出了短路计算的新方法。提出了一种新的方法来确定短路平衡点的研究系统考虑到功率转换器的操作和限制。所研究的系统已被建模与元素为基础的稳态配方。特别是，实施转换器控制，其中涉及一个特定的控制模式和各种潜在的电流饱和状态的控制方程，包括在内。然后，提出了一种有效的和高效的方法来确定短路平衡点，满足转换器的限制。算例分析表明，该方法能有效地识别不同类型和深度短路故障的短路平衡点。短路计算结果已通过动态仿真验证。
2022-12-19 cs.SY eess.SY
Generalized Analytical Estimation of Sensitivity Matrices in Unbalanced Distribution Networks
本文提出一种广义解析方法，通过复合母线模型和统一矩阵算法，在不平衡配电网中同时估计电压幅值与相角对功率注入及SVR分接头位置的灵敏度，并在IEEE网络上验证了其精度与广泛适用性。
2023-04-19 cs.SY eess.SY
Fair Allocation of Operating Envelopes for Distribution Networks Considering Voltage Unbalance
提出三相不平衡交流最优潮流框架计算含电压不平衡约束的P-Q运行包络，并嵌入网络加权比例公平和字典序最大最小公平两种机制，对比了公平分配方法的效率、公平性和实用性。
2026-06-28 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
Improving Power Quality and Power Sharing in Unbalanced Multi-Microgrids Using Energy Storage System
单相分布式电源（DG）和不平衡负荷向三相DG的集成给微网（MG）的运行系统带来了挑战。这些挑战包括在MG的公共耦合点（PCC）处的不平衡电压和不相等的功率流。针对由单台和三台光伏分布式发电组成的孤岛多微网，提出了一种具有多功能控制的储能系统，以提高微网的电能质量和微网间的功率共享。建议的多功能控制包括一个无功功率补偿（RPC），PCC功率平衡调节器（PBR），和无功功率共享算法（RPSA）。RPC和PBR改善了MMG的三相PCC电压和功率不平衡，RPSA调节MMG之间的无功功率分配。该策略在Opal-RT OP 5600实时仿真器上进行了实验验证。PCC处的电压不平衡系数（VUF）从4.3%降低到0.03%，而三相和单相无功功率在不同额定DG之间按比例分配。
2021-04-09 cs.SY eess.SY
A Hybrid Sequential Convex Programming Framework for Unbalanced Three-Phase AC OPF
本文提出了一种混合顺序凸编程框架，用于高效求解不平衡三相AC最优功率流问题，实验表明其在精度和速度上均优于IPOPT。
2025-12-03 cs.SY eess.SY
Flexible and curtailable resource activation in three-phase unbalanced distribution networks
对灵活性和可缩减资源的需求对于确保未来配电网络（DN）的健康运行至关重要。在这项工作中，我们提出了一个网络状态驱动的框架，配电系统运营商（DSO）可以利用激活灵活的和可削减的资源，以减轻网络电压和热问题，同时占网络电压和电流的不平衡。这种方法假设动态网络状态信息的可用性，并使用节点灵敏度计算的灵活性激活信号（FAS）。该信号设计是由电压无功和电压-瓦特逆变器控制，因此有界。FAS还考虑网络电压和电流不平衡，并激励激活有功和无功功率灵活性，以减少三相不平衡配电网络中的电压和热不平衡以及减少不平衡。FAS设计类似于最优潮流法，通常用作位置边际价格。与三相不平衡资源激活（TPU-RA）的目标函数的不平衡分量相关联的增益使用帕累托最优性来执行。数值算例研究表明，所提出的框架在避免网络问题，同时减少超过80%的电压不平衡系数的功效。此外，DN的灵活性需求是量化的位置和一天中的时间。
2022-05-16 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic Power Balancing Algorithm for Single-Phase Energy Storage Systems in LV Distribution Network with Unbalanced PV Systems Distribution
由于单相光伏屋顶高度渗透到四线多接地低压配电系统中，不平衡功率可导致中性点电流和中性点电压显著升高。该预印本提出了一种用于动态功率平衡的分布式聚类算法，使用分布在低压配电系统中的单相电池存储系统，以减少中性电流和中性电压上升。分布式聚类算法将连接到同一相位的家庭聚集到聚类中。在每个集群内，另一个分布式聚类算法被应用于计算交换的总电网功率，但相应的相位。然后，基于电池存储系统的充电/放电约束、功率最小化和家庭参与功率平衡控制的意愿，应用动态功率平衡控制来平衡总线处的功率。
2020-11-12 cs.SY eess.SY
Model-Free Voltage Regulation of Unbalanced Distribution Network Based on Surrogate Model and Deep Reinforcement Learning
要实现良好的电压控制，需要准确了解配电系统的拓扑结构和参数，但这在实践中很难获得。本文提出了一种基于代理模型和深度强化学习（DRL）的无模型方法。我们还将其扩展到处理不平衡的三阶段情景。其核心思想是学习一个代理模型，从历史数据中捕获每个节点的功率注入和电压波动之间的关系，而不是使用受误差和不确定性影响的原始不准确模型。这使我们能够将DRL与学习的代理模型集成在一起。特别是，DRL被应用到学习的最优控制策略，从连续的互动与代理模型获得的经验。综合框架包含三个培训网络，即，代理模型，演员和评论家网络，充分利用深度学习和DRL的强大非线性拟合能力进行在线决策。几个单相的方法也被扩展到处理三相不平衡的情况下，IEEE 123节点系统的仿真结果表明，我们提出的方法可以实现类似的性能，使用准确的物理模型。
2020-06-24 cs.LG cs.SY eess.SY
A Bilevel Framework for Data Center-Grid Coordination with DLMPs in Unbalanced Three-Phase Distribution Systems
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
提出基于分布节点边际价格的双层优化模型，协调数据中心与不平衡三相配电系统，分析无功补偿对电压调节和相不平衡的影响，并在IEEE 37节点系统验证。
2026-06-26 cs.SY eess.SY
Assessing the Optimality of LinDist3Flow for Optimal Tap Selection of Step Voltage Regulators in Unbalanced Distribution Networks
在过去的十年中，分布式能源如光伏（PV）的采用急剧增加。PV进入配电网（DN）的渗透率增加会导致必须缓解的电压波动。为此目的而采用的关键公用事业资产之一是步进电压调节器（SVR）。最优潮流（OPF）例程中的SVR抽头选择是理想的，这是一项具有挑战性的任务，因为由此产生的OPF问题是非凸的，并且由于精确的SVR建模而增加了复杂性。虽然在文献中已经提出了几种基于半定规划（SDP）的凸松弛用于最优抽头选择，但基于SDP的方案不能很好地扩展，并且在大规模规划或运营框架中实施具有挑战性。本文利用潮流方程的线性近似，研究了Y型接法SVRs的最优抽头选择问题。具体而言，$\textit{LinDist3Flow}$模型被采用，有效的SVR比被假定为连续的-使一个问题称为$\textit{LinDist3Flow-OPTS}$，这相当于一个线性规划的制定。$\textit{LinDist3Flow-OPTS}$的可扩展性和最优性差距进行评估相对于现有的基于SDP和非线性规划技术的最佳抽头选择在三个标准馈线，即IEEE 13总线，123总线，和8500节点DN。对于所考虑的所有DN，$\textit{LinDist3Flow-OPTS}$实现了近似$1\%$或更小的最优性间隙，同时显著降低了计算负担。
2022-10-16 cs.SY eess.SY
Exposing Barriers to Flexibility Aggregation in Unbalanced Distribution Networks
Imperial College London（帝国理工学院）；National Grid Electricity Transmission（国家电网输电公司）；the University of Manchester（曼彻斯特大学）；the University of Melbourne（墨尔本大学）
本文提出三相最优潮流框架评估P-Q灵活性，发现相间不平衡和协调不足可导致超过30%的理论聚合灵活性损失。
2026-06-08 cs.SY eess.SY
Power Flow Solution in Unbalanced 3-Wire MV and 4-Wire LV Networks Using Symmetrical and Eigen-basis Coordinates
本文提出了一种基于特征基坐标的功率流方法，用于解决不平衡三线MV和四线LV网络中的功率流问题，提高了计算效率并准确计算中性点对地电压。
2025-11-21 cs.SY eess.SY
Unified Power Flow Model for Bipolar HVDC Grids in Unbalanced Operation
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；EnergyVille（能源谷）
本文提出了一种统一的双极HVDC电网功率流模型，支持平衡和不平衡运行，并通过仿真验证了其有效性。
2025-03-02 cs.SY eess.SY
Volt-VAr-Watt Optimization in Four-Wire Low-Voltage Networks: Exact Nonlinear Models and Smooth Approximations - Extended Version
The University of Melbourne（墨尔本大学）；The University of Queensland（昆士兰大学）
针对低压配电网电压越限问题，提出三种无整数变量的非线性VVWO模型，含精确编码与光滑逼近，在真实四线不平衡网络上验证，证明优化方法优于增量法。
2026-09-15 cs.SY eess.SY
Chance-Constrained AC Optimal Power Flow for Unbalanced Distribution Grids
分布式能源（DER）的日益普及导致不断变化的运行条件，这需要配电网运营商进行有效管理。DER（如太阳能光伏（PV）系统）的间歇性以及负荷预测误差不仅增加了电网的不确定性，而且还带来了重大的电能质量挑战，如电压不平衡和电压幅值违规。本文利用机会约束优化方法来减少不确定性对配电网运行的影响。我们首先提出了机会约束最优潮流（CC-OPF）问题的配电网，并讨论了约束收紧，不需要任何近似或松弛的三相交流潮流方程的基础上重新制定。然后，我们提出了两个迭代求解算法，能够有效地解决重新制定。在案例研究中，这两种算法的性能进行了分析，通过运行模拟IEEE 13总线测试馈线使用真正的PV和负载测量数据。仿真结果表明，这两种方法都能够加强机会约束的样本内和样本外的评价。
2022-07-19 cs.SY eess.SY
An Online Feedback-Based Linearized Power Flow Model for Unbalanced Distribution Networks
潮流模型的非线性、非凸性和相位耦合性给不平衡配电网的分析和优化带来了挑战。为了解决这一问题，本文提出了一种基于在线反馈的不平衡配电网的线性化潮流模型的Y形连接和三角形连接的负荷。基于在线反馈的线性化模型基于支路流模型的一阶泰勒展开，并且通过利用在前一时间步长处的瞬时测量电压和负载消耗经由在线反馈来更新模型参数。它的闭环性质可以渐近地缓解模型失配，从而使其具有良好的性能。此外，利用不平衡辐射状配电网的接线结构，我们提出了一个统一的矩阵向量紧凑形式的线性化潮流模型。最后，通过IEEE 123节点系统的数值算例验证了该模型的有效性和优越性。一个简单的最优潮流的情况下，也提供了说明在线反馈为基础的线性化模型的应用。
2021-07-26 cs.SY eess.SY
Linear Phase Balancing Scheme using Voltage Unbalance Sensitivities in Multi-phase Power Distribution Grids
针对多相配电网电压不平衡问题，提出基于一阶泰勒近似的线性化方法，应用于反馈式相位平衡控制，并在IEEE基准案例中验证了有效性。
2025-09-25 cs.SY eess.SY
General Reference Frame Identification and Transformation in Unbalanced Power Systems
本文提出基于几何代数的通用坐标变换方法，通过双向量分析识别不平衡量平面，适用于任意不平衡度的多相系统，实验验证其有效性和控制优势。
2025-09-11 cs.SY eess.SY
A New Virtual Oscillator based Grid-forming Controller with Decoupled Control Over Individual Phases and Improved Performance of Unbalanced Fault Ride-through
虚拟振荡器（VO）控制是并网逆变器的最新控制技术。VO控制器（VOC）提供与连接的电网的时域同步。同时，VOC可以包含额外的嵌套控制回路，以满足系统级要求，例如故障穿越能力。然而，现有的VOC有两个局限性。首先，现有的VOC不具有对各个相的解耦控制。因此，现有VOC的性能在存在不平衡电网电压的情况下不令人满意。其次，现有的挥发性有机化合物在不平衡故障下的故障穿越性能不令人满意。故障相严重影响健康相的功率运行。本文介绍了一种改进的基于VO的系统级网格形成控制器，以克服上述局限性。提出了系统的发展与分析推理的控制体系结构。仿真研究和硬件实验进行验证。
2022-03-24 cs.SY eess.SY
A framework for constrained static state estimation in unbalanced distribution networks
状态估计在配电系统从被动运行到主动运行的过渡中发挥着关键作用，因为它允许监控这些网络并连续执行控制动作。然而，设计状态估计器的配电系统进行了大量的挑战。这是由于网络的物理复杂性，相位不平衡和有限的测量。此外，分配系统的特征呈现显著的局部变化，例如，电压电平以及客户的数量和类型，这使得很难设计“一刀切”的状态估计器。本文介绍了一个统一的框架，可以很容易地实现和比较不同的不平衡静态状态估计模型。这是通过将状态估计公式化为一般约束优化问题来实现的。这种方法的优点进行了描述和支持的一个大型的配电馈线的数值说明。该框架也已实施，并开放源码。
2020-11-23 cs.SY eess.SY
Deep Reinforcement Learning Based Volt-VAR Optimization in Smart Distribution Systems
本文提出了一种基于多智能体深度强化学习（MADRL）的无模型电压无功优化（VVO）算法。该方法是新颖的，因为我们将不平衡配电网中的VVO问题投射到智能深度Q网络（DQN）框架中，从而避免了在面对系统时变运行条件时直接求解特定的优化模型。我们认为可开关电容器，电压调节器，和智能逆变器安装在分布式发电机的DQN代理的动作变量的状态/比率。一个精心设计的奖励函数引导这些代理与配电系统进行交互，同时加强电压调节和减少功率损耗的方向。用于径向三相配电系统的前向-后向扫描方法在DQN环境的几次迭代内提供准确的潮流结果。最后，提出的多目标MADRL方法实现了VVO的双重目标。在IEEE 13节点和123节点不平衡系统上对该算法进行了测试。数值仿真验证了该方法在电压调节和降低网损方面的优良性能。
2020-04-19 cs.SY eess.SP eess.SY
Adopting Dynamic VAR Compensators to Mitigate PV Impacts on Unbalanced Distribution Systems
本文提出一种基于多目标优化的动态无功补偿器(DVC)调度与控制机制，通过时间分段和VV-C拟合两阶段策略，有效降低了高比例光伏接入不平衡配电系统后的电压波动。
2023-09-12 cs.SY eess.SY
Combined Unbalanced Distribution System State and Line Impedance Matrix Estimation
本文提出一种基于不平衡状态估计和非凸二次约束优化的新方法，从智能电表时间序列推导线路阻抗值，在 IEEE European Low Voltage feeder 上验证有效。
2023-03-31 cs.SY eess.SY
Analyzing Cross-Phase Effects of Reactive Power Intervention on Distribution Voltage Control
针对配电网光伏渗透率提升引发的电压越限及无功干预存在的跨相混合影响问题，本文分析了无功干预电压增减效应的影响因素，指出配电网协调电压控制算法需纳入这些因素。
2024-03-12 cs.SY eess.SY
Black Start Operation of Grid-Forming Converters Based on Generalized Three-phase Droop Control Under Unbalanced Conditions
本文提出基于广义三相下垂控制的构网型变换器黑启动方法，通过分相控制与限流及相平衡反馈，在无中央协调下实现不平衡条件下的自下而上恢复，仿真验证其有效性。
2024-05-23 cs.SY eess.SY
A SOCP-based ACOPF for Operational Scheduling of Three-phase Unbalanced Distribution Systems and Coordination of PV Smart Inverters
分布式能源（DER）的激增对配电系统的运行提出了新的挑战，例如，电源质量问题。为了克服这些挑战并增强系统运行，有效利用所有可用资源并在操作工具中准确描述不平衡配电网络至关重要。提出了一种基于凸二阶锥规划（SOCP）的含智能逆变器和VVC装置的三相不平衡配电网交流最优潮流（ACOPF）模型。对太阳能光伏（PV）智能逆变器的无功电压（Q-V）特性进行建模。此外，VVC的Q-V特性的设置在建议的ACOPF内进行了协同优化，考虑到IEEE 1547-2018标准的允许范围。此外，动态分析进行验证VVC的最佳设置的稳定性。建议的模型进行了测试，在亚利桑那州的实际1747节点的主配电馈线。仿真结果表明，该算法能有效地解决不平衡系统的非线性和非凸性问题，并能获得全局最优解.通过共同优化设置，系统运行得到改善，由于调节无功功率输出的灵活性，从光伏机组与VVC。时域仿真结果表明，最优设置使系统稳定
2022-09-12 cs.SY eess.SY
Network-aware EV charging and discharging in unbalanced distribution grids: A distributed, robust approach against communication failures
本文提出一种基于ADMM的分布式电动汽车充放电算法，在不平衡配电网中考虑用户经济性与网络约束，并通过有限信息交换实现协同，同时具备对通信故障的鲁棒性，仿真验证了其有效性。
2023-10-17 cs.SY eess.SY
Stochastic multi-period optimal dispatch of energy storage in unbalanced distribution feeders
本文提出了一个凸的，多周期的，AC可行的最优潮流（OPF）框架，鲁棒调度灵活的需求侧资源在不平衡的配电馈线对非常短的时间尺度太阳能光伏（PV）预测的不确定性。这对于具有大量表后太阳能光伏发电的电力系统是有价值的，因为它们的运行受到需求和太阳能光伏发电预测的不确定性的影响。这项工作的目的是，然后，以确保高太阳能光伏渗透下的配电系统运行的可行性和可靠性。我们开发并提出了一种新的，强大的OPF配方，占非线性潮流约束和预测的不确定性。这是通过线性化的最佳轨迹和使用一阶方法来系统地收紧电压界限。一个现实的配电馈线上的案例研究表明了滚动时域实现的有效性。
2020-05-18 cs.SY eess.SY math.OC
A Regression-based Voltage Estimation Method for Distribution Volt-Var Control with Limited Data
本文提出了一种基于回归的方法来估计电压和电压灵敏度的电压无功控制的配电线路与有限的数据。估计器使用代表性的负载和PV输出场景的功率流结果作为训练数据。使用线性回归的潮流结果，在关键节点的电压在线计算的基础上在馈线头和每个光伏电站的功率测量。每个光伏发电厂的无功功率注入的变化的电压灵敏度也发现在线使用回归潮流的结果。因此，估计器提供估计的临界电压及其对每个可能的控制动作的灵敏度。估计器进行了测试，结合真正的，不平衡的农村配电馈线的电压无功优化。最优控制动作和电压结果使用的估计相比，假设完全可见的配电系统的最优结果。结果表明，估计器可以估计电压和灵敏度与足够的准确性，成功的集中电压无功控制。
2020-10-23 cs.SY eess.SY
Neural Two-Stage Stochastic Volt-VAR Optimization for Three-Phase Unbalanced Distribution Systems with Network Reconfiguration
本文提出一种神经双阶段随机Volt-VAR优化方法，用于三相不平衡配电系统中的网络重构问题，通过神经网络加速计算，实现高效优化。
2026-04-14 cs.SY eess.SY
Improved current reference calculation for MMCs interal energy balancing control
本文提出了一种改进的内部电流参考计算，用于控制模块化多电平变换器在平衡或不平衡条件下运行。建议的参考计算是基于施加到转换器的上下臂的AC和DC附加和差分电压分量而导出的。此外，在推导交流附加电流基准表达式的过程中，不仅考虑了交流网络阻抗的影响，还考虑了MMC臂阻抗的影响。本文讨论的另一个问题是，奇异电压条件，其中正序分量等于负序分量，不仅可能发生在交流网络中，而且可能发生在内部（在转换器的施加电压内）。比较了几种不同的内电流基准计算方法，分析了它们在前一种故障情况下的适用性。本文提出了一个详细的制定的内部电流参考计算，并将其应用到不同的不平衡交流电网故障，它表明，所提出的方法可以潜在地用于保持转换器的内部能量平衡在正常和故障条件下。
2021-05-05 cs.SY eess.SY
Power Converter DC Link Ripple and Network Unbalance as Active Constraints in Distribution System Optimal Power Flow
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO)（联邦科学与工业研究组织）；University of Queensland（昆士兰大学）
本文提出将直流链路纹波作为主动约束，用于配电网最优功率流计算，以提高系统稳定性和运行效率。
2025-12-20 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
Guaranteed Phase & Topology Identification in Three Phase Distribution Grids
提出了一种仅利用电压测量值的三相辐射状不对称网络的联合相位辨识和拓扑恢复方法。通过联合恢复相位和拓扑，我们利用所有三相电压测量，并可以处理网络中的一些总线有一个子集的三相。我们的方法是理论上合理的一种新的线性化配方的不平衡三相潮流，并作出精确定义和合理的假设线路阻抗和负载统计。我们验证了我们的方法在OpenDSS的现实条件下模拟的三个IEEE测试网络，比较我们的性能，以最先进的状态。除了提供一种新的相位和拓扑恢复方法，我们直观的结构化线性化模型将提供一个基础，为今后的工作在这个和其他应用。
2021-02-20 cs.SY eess.SY math.OC
Three-phase model of unbalanced distribution networks with DERs
DIEI - Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale（卡西诺及南拉齐奥大学 DIEI）
提出非近似的三相Dist3Flow支路潮流模型，用节点电压实虚部和功率流为状态变量，通过前后向回扫算法求解，适用于辐射状和闭环拓扑，经OpenDSS验证。
2026-06-17 cs.SY eess.SY
Fully Decentralized Reinforcement Learning-based Control of Photovoltaics in Distribution Grids for Joint Provision of Real and Reactive Power
在本文中，我们引入了一个新的框架，以解决电压调节的问题，在不平衡的配电网与深光伏渗透。在这个框架中，每个太阳能电池板智能逆变器都明确控制有功和无功功率设定值，目标是同时最小化系统范围的电压偏差和最大化太阳能功率输出。我们将问题表述为具有连续动作空间的马尔可夫决策过程，并使用基于强化学习的方法--邻近策略优化来解决它，而不需要任何预测或网络拓扑或线路参数的明确知识。通过以准稳态方式表示系统，并通过仔细制定马尔可夫决策过程，我们降低了问题的复杂性，并允许完全分散（无通信）的政策，所有这些都使训练的政策更加实用和可解释。基于美国中西部实际网络，对240节点不平衡配电网进行了数值模拟，用于验证所提出的框架和强化学习方法。
2021-04-29 cs.SY eess.SY
Distributed PV Penetration Impact Analysis on Transmission System Voltages using Co-Simulation
随着分布式能源的日益普及，评估其对输电系统运行的影响势在必行。本文采用迭代耦合输配电（T&D）联合仿真框架研究了分布式光伏并网系统渗透率增加对输电系统电压的影响。联合仿真框架引入了迭代耦合和不平衡传输系统分析，有助于准确复制独立的T&D系统结果，而无需求助于开发大规模独立T\&D模型的计算挑战。基于随机生成的光伏位置和大小，针对多个光伏部署场景对集成T&D系统进行评估。一个测试系统模拟使用IEEE-9总线传输系统模型集成在每个负载点与三个EPRI的Ckt-24配电馈线模型。使用OpenDSS中模拟的独立T&D系统模型对结果进行了彻底验证。
2019-12-16 cs.SY eess.SY
Unbalanced Multi-Phase Distribution Grid Topology Estimation and Bus Phase Identification
Stanford University（斯坦福大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本文提出了一种基于信息论的方法，利用智能电表数据估计配电网的多相拓扑并识别节点相位，通过将不平衡系统转换为对称分量并证明Chow-Liu算法在存在错误节点相位标签时能确定拓扑结构，最终通过Carson方程证明电压测量可正确识别节点相位连接，实验结果表明该方法在强负载不平衡和分布式能源接入条件下具有高准确性。
2019-07-12 cs.LG cs.SY eess.SY
Spatio-Temporal Graph Convolutional Neural Networks for Physics-Aware Grid Learning Algorithms
提出STGCN-DRL无模型VVC框架，利用基于潮流的GSO、时空图卷积与PPO控制智能逆变器，并在123节点不平衡系统中验证其电压稳定效果。
2023-04-04 cs.SY eess.SY
Gershgorin Disc-based Voltage Stability Regions for DER Siting and Control in Distribution Grids
随着向分布式和可再生能源系统的过渡，一些配电系统运营商越来越关注电能质量，包括稳态电压波动。在本文中，我们研究了控制的有效和无功功率注入逆变器为基础的分布式能源，以调节电压幅值和相位角测量的传感器定位在3相不平衡的配电网。我们提出的控制器是不可知的位置和类型的通信支持能源业务。为了设计控制器，我们应用Gershgorin圆盘定理，并确定可再生能源的运行参数和电网阻抗的解析稳定区域。可再生能源系统选址和电压相量收敛到参考电压之间的稳定区域产生直接关系。除了定义稳定区域外，我们还计算可再生能源系统的稳定运行参数范围，通过纳入客户经济学来提高运营灵活性。通过对IEEE 123节点测试电路的案例研究，我们观察到我们的协调可再生能源系统的方法实现了非振荡电压调节，并将电压违规的持续时间减少了26%。
2022-12-12 cs.SY eess.SY
Grid-forming control of three-phase and single-phase converters across unbalanced transmission and distribution systems
在这项工作中，我们调查电网形成控制的电力系统包含三相和单相转换器连接到不平衡的分配和传输网络，调查单相转换器之间的自平衡，并提出了一种新的平衡反馈电网形成控制，明确允许权衡电压和功率的不平衡。我们开发了一个准稳态电力网络模型，允许分析三相和单相电力转换器之间的相互作用，传输，分配，和标准的Transformer互连。我们首先调查的条件下，这个一般的网络承认一个适定的克朗减少准稳态网络模型。我们的主要贡献是利用这种降阶模型来开发整个网络的稳定性分析条件，通过标准Transformer互连连接的电网形成三相和单相转换器。具体而言，我们提供的条件下，（i）单相转换器自主自同步到相位平衡的工作点和（ii）单相转换器相位平衡，通过同步与三相转换器的网络拓扑。此外，我们建立的条件可以放宽，如果使用相位平衡反馈控制。最后，结合传输系统的详细模型（即，IEEE 9总线）和配电系统（即，IEEE 13-bus）的结果来说明（i）一个电力系统包含一个混合的传输和分配连接的转换器，和（ii）一个电力系统只使用分配连接的转换器在电网边缘。
2022-11-11 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
