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
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
Mixed Voltage Angle and Frequency Droop Control for Transient Stability of Interconnected Microgrids with Loss of PMU Measurements
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；GE Global Research, India（通用电气全球研究院印度分部）；University of Notre Dame（圣母大学）
本文提出了一种混合电压角度和频率下垂控制框架，用于在失去PMU测量时提高互联微电网的暂态稳定性，通过非线性切换系统模型和耗散性基于的分布式二次控制设计来保证稳定性。
2020-08-28 cs.SY eess.SY math.OC
Online Feedback Droop Scheduling in Distribution Grids for Frequency and Local Voltage Control
本研究提出配电网分布式能源集群控制新框架，通过统一传递矩阵和在线增益调度实现频率支撑与电压约束，经仿真验证有效且可扩展，优于现有技术。
2024-06-18 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
On the input admittance of a universal power synchronization controller with droop controllers
本文推导了集成功率同步控制与下垂控制的通用框架的输入导纳，并通过无源指数分析证明$QV$和$PV$比例分量的优势，且以构网型变换器与发电机并联案例验证。
2025-06-20 cs.SY eess.SY
A tool for stability and power sharing analysis of a generalized class of droop controllers for high-voltage direct-current transmission systems
Laboratoire des Signaux et Systémes（信号与系统实验室）；University of Leeds（利兹大学）
本文提出一种新的非线性模型用于高压直流输电系统的一级控制设计，确定了平衡点存在的必要条件，并探讨了稳定性条件，通过数值计算验证了理论结果。
2017-03-20 cs.SY eess.SY
Optimal Droop Control Strategy for Coordinated Voltage Regulation and Power Sharing in Hybrid AC-MTDC Systems
本文提出一种混合AC-MTDC系统的最优下垂控制策略，通过将频率控制回路嵌入MMC并动态调整运行点，在降低发电成本的同时实现直流电压与交流频率的协调调节，并通过Nordic测试系统验证其优于有功功率控制和自适应下垂控制。
2025-05-06 cs.SY eess.SY
Distributed Droop-Free Control of Grid-Forming Inverters with Dynamic Line and Load Modeling
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出一种暂态感知的无下垂分布式控制框架，用于构网型逆变器，通过动态线路和负荷建模实现功率比例分配与调节，在弱电网中改善暂态性能。
2026-09-09 cs.SY eess.SY
Certificate-based Synthesis of Coordinated Droop Control for Heterogeneous Radial Distribution Networks
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本文提出一种基于证书的异构辐射型配电网协调下垂控制方法，推导保留局部信息的电压包络，设计带虚拟协调与仿生前馈补偿的控制器，在两个基准网络上验证其可得到更紧凑且空间信息丰富的证书。
2026-09-22 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
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
Chance-Constrained OPF in Droop-Controlled Microgrids with Power Flow Routers
由于可再生能源发电的不确定性，其高渗透率给电力系统运行带来了巨大的挑战。在下垂控制的微电网中，可更新的不确定性引起的电压波动会因高下垂增益而加剧。为了更好地调节微电网的电压分布，提出了一种带潮流路由器的机会约束最优潮流（CC-OPF）问题。PFR是一种通用的网侧控制器，它能给电网带来更大的灵活性。与仅依赖于功率注入灵活性的常规CC-OPF相比，该模型引入了一个新的控制维度，以提高系统在可更新不确定性下的性能。由于包含PFR使问题复杂化，并且使得常见的求解器不再直接适用，因此我们设计了迭代求解算法。对于每一步迭代中的子问题，通过灵敏度分析将机会约束转化为等价的确定性约束，从而利用凸松弛方法有效地求解子问题.在改进的IEEE 33节点系统上对所提方法进行了验证，结果表明，PFR对缓解系统电压波动性有显著作用，使系统运行更加经济、安全。
2020-10-30 cs.SY eess.SY
Enhanced Optimal Power Flow Based Droop Control in MMC-MTDC Systems
本文针对MMC-MTDC系统提出增强最优潮流模型与自适应电压下垂控制策略，以降低发电成本和直流电压偏差，并在改进Nordic 32测试系统中验证其可行性与有效性。
2024-06-20 cs.SY eess.SY
Dynamic Complex-Frequency Control of Grid-Forming Converters
本文针对构网型变换器静态复下垂控制动态响应受限的问题，提出动态复频率控制方法，利用动态传递函数替代静态增益，统一处理频率与电压动态，确保小信号稳定性，并在IEEE九节点系统验证了其有效性及多变换器适用性。
2024-08-22 cs.SY eess.SY
Critical Clearing Time Enhancement of Droop-Controlled Grid-Forming Inverters with Adaptive Function-Based Parameters
Nantes Université, École Centrale Nantes（南特大学，南特中央理工学院）；École Centrale Nantes（南特中央理工学院）
本文提出一种基于自适应功能参数的改进方法，用于提升下垂控制电网形成逆变器的临界清除时间，通过动态调整功率参考和下垂增益以提高系统稳定性。
2026-03-02 cs.SY eess.SY
SOPF-Based Adaptive Droop Control for Hybrid AC--HVDC Grids Under Offshore Wind Uncertainty
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
本文提出基于SOPF的自适应下垂控制方法，通过贝塔分布建模风电预测不确定性，利用PCE在机会约束SOPF中分析随机状态，提取最优下垂增益以提高电压安全性和风电并网性能。
2026-05-07 cs.SY eess.SY
Control Design for Inverters: Beyond Steady-State Droop Laws
本文提出了一种新的控制结构和控制综合方法，用于调节DC-AC逆变器的输出电压/频率和功率注入。传统的下垂方法提供了有吸引力的解决方案，以实现冲突的功率和电压/频率调节目标之间的折衷。然而，它依赖于通过缓慢的外部控制回路使用非线性功率变量。在本文中，我们制定了传统的下垂方法作为一个反馈控制问题的基础上静态潮流方程，并显示如何忽略逆变器和传输线的动态限制可达到的闭环带宽和稳定性和鲁棒性裕度。然后，我们在给定的PLL条件下引入功率变量和$dq$帧中的电流之间的映射，允许替换快速作用的电流变量作为功率的代理。因此，我们提出了一种新的控制结构和控制综合方法的基础上的扰动抑制框架，并证明了固有的下垂特性的基础动态的特殊情况下，电阻和电感线。此外，我们推广建议的控制综合过程，包括一个广义复杂的线动态模型，并引入混合源intverter的概念。最后，我们通过实验验证，我们提出的设计更高的带宽和更好的瞬态性能。
2021-05-05 cs.SY eess.SY
Small-Signal Stability Analysis of a DC Shipboard Microgrid With Droop-Controlled Batteries and Constant Power Resources
恒定功率负载（CPL）的存在下，在直流船舶微电网可能会导致不稳定的条件。本工作研究了直流微电网的稳定性，其中CPL是由燃料电池（FC），和能量存储系统（ESS）配备电压下垂控制。相对于以前的文献，被认为是动态的dc-dc转换器实现下垂调节的占空比。已经推导出数学模型，并进行了调整，以最好地模仿在DIgSILENT中实现的电气表示的行为。然后，该模型被用来找到稳定的充分条件，相对于下垂系数，直流母线电容，和电感的DC-DC转换器。
2021-12-21 cs.SY eess.SY
Optimal Voltage and Current Control of an HVDC System to Improve Real-Time Frequency Regulation
用于恒定或间歇电力输送的高压直流（HVDC）系统最近已经被进一步开发以支持电网频率调节（GFR）。提出了一种新的基于线路换相换流器（LCC）的HVDC系统控制策略，通过对直流侧电压和电流进行优化调节，提高了整流侧和逆变侧交流网络的实时GFR。以直流电压和直流电流为输入变量，建立了LCC直流输电系统的动态模型，并将其与用于惯性仿真和下垂控制的反馈回路相结合。线性二次型高斯（LQG）控制器的最优二次频率控制，同时减轻HVDC换流器的下垂控制器之间的冲突。然后进行了特征值分析，重点对模型参数和控制器增益的影响所提出的战略。仿真案例研究也进行了使用济州海南HVDC系统作为试验台。案例研究的结果证实，所提出的策略，使高压直流输电系统，以提高GFR，在双方电网中的发电机协调，通过利用高压直流输电换流器的快速动态。所提出的策略也是有效的，在各种条件下的LQG加权系数，惯性仿真，下垂控制。
2020-12-14 cs.SY eess.SY
Automatic Self-Adaptive Local Voltage Control Under Limited Reactive Power
分布式能源的日益增长对配电网中的电压/无功控制问题提出了新的挑战。为此，本文提出了一种自动自适应本地电压控制（ASALVC），通过本地控制分布式能源的无功功率输出。在这种ASALVC策略中，每个总线代理可以根据随时间变化的系统变化局部地动态地调整其电压下降函数。电压下降函数与总线特定的时变斜率和截距相关联，其可以仅基于本地电压测量而本地更新，而不需要通信。稳定性，收敛性和最优性的本地电压控制分析建立。此外，ASALVC的在线实施，进一步提出了解决实时系统的变化，通过在线调整无功功率输出的DER。最后通过数值算例验证了ASALVC的有效性和优越性。
2022-10-02 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
Passivity based Stability Assessment for Four types of Droops for DC Microgrids
该研究针对直流微电网的四类升压变换器下垂控制，基于无源性概念结合EN 50388-2标准，通过低通滤波器和母线阻抗推导设计无源控制器，并经带恒功率负载的单变换器微电网仿真验证了方法有效性。
2024-09-17 cs.SY eess.SY
The Effect of Frequency Droop Damping on System Parameters and Battery Sizing During Load Change Condition
基于逆变器的电源（IBR）在当前电力系统中具有许多优点，因此得到了广泛的研究。可再生能源渗透率的增加引起了对现有电网稳定性的一些担忧。历史上，电力系统由同步发电机主导，同步发电机由于高惯性和阻尼特性而容易对系统不稳定做出反应。然而，对于IBR，逆变器的控制在促进系统稳定性和增强逆变器的功能方面起着至关重要的作用。下垂控制就是其中之一。下垂特性用于控制电压、频率、有功功率和无功功率。本文介绍了频率下垂阻尼对系统频率、有功功率和频率变化率的影响。此外，电池的大小建议的基础上的结果。结果还表明，需要最佳选择的频率下降阻尼，以满足适当的电池尺寸的成本和性能。仿真是在电磁暂态程序（EMTP）中进行的
2022-08-25 cs.SY eess.SY
Small-signal stability of power systems with voltage droop
本文针对采用改进V-q下垂控制的异构构网型逆变器电网，提出仅需本地信息即可判定小信号稳定性的充分条件，并能识别导致失稳的单个逆变器。
2025-07-02 cs.SY eess.SY math.DS
Comparison of Droop-Based Single-Loop Grid-Forming Wind Turbines: High-Frequency Open-Loop Unstable Behavior and Damping
本文对比风电机组中下垂控制与 droop-I 控制的高频稳定性，证明 droop-I 控制会引发无法通过参数整定消除的结构性高频开环不稳定，并使传统有源阻尼失效，揭示了高频开环不稳定对系统整体稳定性的关键影响。
2025-08-26 cs.SY eess.SY
Accurate Current Sharing in a DC Microgrid Using Modified Droop Control Algorithm
针对直流微电网中电缆电阻不等导致的均流精度不足问题，本文提出一种基于本地测量更新下垂增益的改进型下垂控制算法，使功率分配与变换器额定容量一致，并通过仿真与实验验证了其有效性。
2024-06-11 cs.SY eess.SY
Dissipativity-Based Distributed Droop-Free Controller and Communication Topology Co-Design for DC Microgrids
本文提出一种基于耗散性的分布式无下垂控制与通信拓扑协同设计统一框架，通过LMI方法实现直流微电网电压调节与电流分配，并在仿真中验证了其有效性。
2024-10-01 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
Voltage Restoration in MVDC Shipboard Microgrids with Economic Nonlinear Model Predictive Control
本文针对海军中压直流微电网电压恢复与功率分配问题，提出结合复杂下垂控制的非线性模型预测控制策略，实现超级电容器承担高频脉冲负载、电池与辅助发电机分担稳态负载，并通过降阶模型与多目标约束优化验证其有效性。
2024-05-02 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
PID passivity-based droop control of power converters: Large-signal stability, robustness and performance
我们提出了一个完整的审查PID无源性为基础的控制器（PBC）应用于电力电子变换器，讨论的局限性，前所未有的优点和潜在的改进方面的大信号稳定性，鲁棒性和性能。我们提供四个主要贡献。标称的情况下，首先被认为是它示出，在完美的系统参数的知识的假设下，PID-PBC是能够保证全局指数稳定的任何正增益的期望的操作点。其次，我们分析了鲁棒性的控制器的参数不确定性的一类特定的功率变换器，通过建立精确的稳定裕度。第三，我们提出了一个修改的控制器，通过引入泄漏，以克服一些固有的性能和鲁棒性的限制。有趣的是，这种控制器可以在稳态下被解释为输入和被动输出之间的下垂，类似于传统的主控制器。第四，我们通过适当的单调变换的控制器的控制输入的饱和鲁棒设计。所得到的结果进行了深入的讨论和验证的模拟两个相关的电源应用：DC/DC升压转换器和HVDC并网电压源转换器。
2021-09-22 cs.SY eess.SY
Transient Stability of GFL Converters Subjected to Switching of Droop-Controlled GFM Converters
本文研究了在负载转换器切换下GFL转换器的暂态稳定性问题，通过建立数学模型和推导切换条件，提出虚拟固定d轴控制策略以提高稳定性。
2026-04-21 cs.SY eess.SY
Exploring Converter Control Duality in Microgrids: AC Grid-Forming vs DC Droop Control
ABB Corporate Research Center（ABB企业研究中心）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文探讨了交流电网形成与直流下垂控制的二元性，揭示了两者在小信号模型、电流控制结构、功率共享机制及扰动信号等方面的等价性，为统一控制设计提供新见解。
2026-06-06 cs.SY eess.SY
A Distributed Step-by-step Finite-time Consensus Design for Heterogeneous Battery Energy Storage Devices with Droop Control
针对异构电池储能系统，提出一种分布式逐步有限时间一致性控制方案，实现能量均衡、功率共享及电压频率恢复，并在IEEE 57节点系统验证其有效性。
2026-09-21 cs.SY eess.SY
Grid-Forming Control with Assignable Voltage Regulation Guarantees and Safety-Critical Current Limiting
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文提出了一种具有可分配电压调节和安全关键电流限制的电网形成控制器，通过控制屏障函数实现鲁棒的电压形成和快速恢复。
2026-03-03 cs.SY eess.SY
Enhanced Microgrid Power Flow Incorporating Hierarchical Control
提出了一种具有分级控制效果的增强型微网潮流算法。新的贡献有三个方面：1）建立一个先进的分层控制为基础的牛顿方法，以准确评估功率共享和电压调节的效果; 2）一个修改的雅可比矩阵推导出纳入下垂控制和各种次级控制模式;和3）次级调整计算的下垂控制为基础的潮流结果，以确保一个强大的牛顿解决方案。实例研究表明，EMPF是有效和高效的，可以作为一个强大的工具，微电网的运行和监测，特别是在城市地区的高度网状微电网。
2020-01-12 cs.SY eess.SY
Dissipativity-Based Distributed Control and Communication Topology Co-Design for Voltage Regulation and Current Sharing in DC Microgrids
本文提出基于耗散性的分布式无下垂控制与通信拓扑协同设计方法，通过LMI实现直流微电网电压调节与电流共享，并在仿真中验证优于下垂控制。
2025-10-14 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
Stability and Robustness of a Hybrid Control Law for the Half-bridge Inverter
混杂系统结合了离散和连续状态动力学。电力电子逆变器本质上是混杂系统：它们通过离散值开关输入来控制，该离散值开关输入确定连续值电流和电压状态动态的演变。混杂系统分析可以证明越来越有用，因为大量的可再生能源被纳入电网与逆变器作为其接口。在这项工作中，我们探讨了一个混杂系统的电力和电力电子系统的稳定性分析方法。我们提供了一个分析证明表明，使用的半桥逆变器的混合模型允许推导的控制律，驱动系统状态所需的正弦电压和电流参考。我们推导出一个解析表达式的全局李雅普诺夫函数的动力系统的系统参数，这证明了一致的，全局的，渐近稳定的误差坐标原点。此外，我们证明了通过这个李雅普诺夫函数参数变化的鲁棒性。我们通过仿真验证了这些结果。最后，我们经验表明，将下垂控制与这种混杂系统的方法。在低惯性电网社区中，下垂控制与混合开关控制的并置可以被认为是使用开关逆变器模型的电网形成控制策略。
2022-05-18 cs.SY eess.SY
Reinforcement Learning for Vehicle-to-Grid Voltage Regulation: Single-Hub to Multi-Hub Coordination with Battery-Aware Constraints
The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
本文提出了一种基于强化学习的V2G电压调节框架，通过单中心与多中心协调，结合电池感知约束，实现了在正常和过载情况下的电压稳定控制。
2026-03-07 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
Grid-Forming Converters control based on DC voltage feedback
可再生能源通过电力电子变换器接入电网，而电力电子变换器的不足使得同步发电机/电机（SM）的惯性损失。随着可再生能源在电力系统中的日益普及，降低了系统的频率和电压稳定性。并网变流器通过控制方式模拟同步电动机的功能，提供惯性和稳定调节机制，提高电网的稳定性。这类变换器的控制方法有虚拟同步机控制、可重构虚拟振荡器控制等，这些控制方法主要采用交流侧状态反馈，不监测直流侧状态。分析了考虑电网稳定的GFC控制策略，包括频率下垂控制、虚拟同步机控制和可调度虚拟振荡器控制。当负载扰动较大时，会出现直流侧电压崩溃问题。提出了考虑直流侧电压反馈的GFC控制方法，既能保证并网的同步特性，又能解决直流侧电压崩溃问题。IEEE-9节点系统算例验证了该方法的有效性。
2020-09-12 cs.SY eess.SY
Synchronization and Power Sharing for Droop-Controlled Inverters in Islanded Microgrids
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
将电感微电网中的负载和下垂控制逆变器建模为Kuramoto耦合振荡器模型，给出了同步解存在且唯一局部指数稳定的充要条件，提出了基于平均算法的分布式积分控制器以实现动态频率调节并保持功率分配特性。
2013-02-21 cs.SY eess.SY math.DS
Switching-Reference Voltage Control for Distribution Systems with AI-Training Data Centers
New York University（纽约大学）；University of Washington（华盛顿大学）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）
本文提出一种去中心化切换参考电压控制框架，用于应对AI训练工作负载引起的快速功率波动，通过局部电压测量实现简单本地实施，减少控制成本。
2026-08-07 cs.SY eess.SY
A Novel Inverter Control Strategy with Power Decoupling for Microgrid Operations in Grid-Connected and Islanded Modes
本文提出统一动态功率耦合模型，通过定制有功控制回路融合下垂控制与VSG控制优势，并结合耦合补偿与虚拟阻抗，实现微电网并网与孤岛模式下的稳定运行。
2025-05-10 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
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
Introducing Decentralized EV Charging Coordination for the Voltage Regulation
L2S, Supelec（索邦大学电气实验室）；Supelec Power System Department（索邦大学电力系统系）；Renault SAS（雷诺汽车）
本文提出去中心化优化方法协调电动汽车充电以实现电压控制，通过灵敏度矩阵方法维持电压水平，两种不同方法在不同网络节点影响下进行测试，证明了异步更新的全局方法收敛性，模拟显示其他算法在迭代次数和信息需求上更具优势。
2015-09-25 cs.SY eess.SY
Lyapunov Stability of Smart Inverters Using Linearized DistFlow Approximation
如果设定点配置不当，利用预设运行条件确定有功和无功功率注入/消耗的快速智能逆变器可能会在配电网中造成电压不稳定（过电压、电压振荡等）。在这项工作中，线性配电潮流方程和下垂的电压无功和电压-瓦特控制曲线被用来解析推导出一个稳定性标准，使用\lyapnouv分析，包括网络的运行条件。该方法通常适用于可以表示为Lipschitz函数的控制曲线。推导出的Lipschitz常数说明了无功发电的智能逆变器硬件限制。一个本地的政策是来自稳定性标准，允许逆变器，以适应他们的控制曲线，只监测本地电压，从而避免集中控制或与其他逆变器的信息共享。该判据与智能逆变器的内部时滞无关。逆变器与不建议的稳定技术的仿真结果表明，智能逆变器可以减轻本地电压振荡，减轻在多个场景下的变电站的有功和无功功率流的干扰。该研究最后说明了控制策略如何抑制由太阳辐射和网络攻击引起的振荡。
2020-11-19 cs.SY eess.SY
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
Nonlinear Model Predictive Control for Navy Microgrids with Stabilizing Terminal Ingredients
本文提出一种带稳定终端要素的非线性模型预测控制策略，结合下垂控制架构，用于海军中压直流微电网的电压调节与脉冲功率负载能量分配，并通过与传统PI控制器对比验证了闭环稳定性和鲁棒性。
2024-05-02 cs.SY eess.SY
A Complex Frequency-Based Control for Inverter-Based Resources
本文提出基于复频率的逆变器型资源控制方法，通过调节电流参考维持端电压复频率恒定，并在WSCC 9节点和爱尔兰1479节点系统中验证其优于传统下垂、PI和虚拟惯性控制。
2025-01-03 cs.SY eess.SY
A Connectively Stable and Robust DAPI Control Scheme for Islanded Networks of Microgrids
针对微电网孤岛网络中DAPI控制对扰动缺乏鲁棒性的问题，提出基于连接稳定性和不变椭球技术的鲁棒DAPI频率电压控制方案，仿真验证其能有效抑制网络攻击等扰动。
2025-10-23 cs.SY eess.SY
