An Online Deep Learning Approach Toward the Prediction of Power System Stresses Using Voltage Phasors
输电线路的中断可能会将系统相位角差改变到系统经历应力条件的程度。因此，输电线路事故后状态的角度差应在实时运行中预测。然而，用于电力系统压力评估的在线在线相角差监测和预测尚未成为普遍的操作实践。因此，在本文中，提出了一个在线电力系统压力评估框架，通过开发一个卷积神经网络（CNN）模块，通过深度学习方法训练。在所提出的框架中，连续流动的系统相角数据，从相量测量单元（PMU）或状态估计器（SE）驱动，被用来构建电力系统应力指数自适应的结构参数的CNN模块。使用这种方法，任何隐藏的模式之间的相位角的总线和系统的应力条件被揭示在低的计算成本，同时产生准确的应力状态和应力的严重程度。该方法的有效性和可扩展性已被验证的IEEE 118总线，更重要的是，PJM互连系统。此外，通过与人工神经网络（ANN）和决策树（DT）的结果比较，验证了所提出的方法的优越性。
2019-10-20 cs.SY eess.SP eess.SY
An Accurate Fault Location Algorithm for Meshed Power Networks Utilizing Hybrid Sparse Voltage and Current Measurements
提出了一种基于稀疏电压和稀疏电流相量混合同步测量的精确故障定位算法。该算法解决了仅基于同步稀疏电压测量（SSVM）和仅基于同步稀疏电流测量（SSCM）的故障定位算法的性能限制。该方法利用故障线路或其附近母线的电压相量和相邻线路的支路电流相量。本文提出的电压电流混合测量方法有助于提高故障测距的准确性，并能有效地消除电流互感器饱和的影响。该算法已在四节点两区域电力系统和IEEE 14节点系统上进行了测试，并具有实际配电系统的典型特征。通过故障位置、故障电阻、负荷切换等参数的变化，验证了算法的鲁棒性。仿真结果验证了该算法的准确性，保证了可靠的故障检测和定位方法。
2019-06-28 cs.SY eess.SP eess.SY
Towards Distributed Stability Analytics of Dynamic Power Systems: A Phasor-Circuit Theory Perspective
随着可再生能源和分布式能源的快速发展，电力系统的底层动态不再由大型同步发电机主导，而是由众多具有异质特性的动态元件主导。在这种情况下，传统的稳定性分析方法可能会失败，由于异构性和可扩展性的挑战。在本文中，我们处理这个问题的基本电路理论。受Brayton和Moser在非线性RLC电路中工作的启发，本文将电压势的概念推广到相量电路，为电力系统的分布式稳定分析提供了新的结果。我们表明，在一定的分布式无源性的条件下，系统范围内的稳定性可以确保。一个3节点系统的仿真也提供了验证我们的结果。
2019-07-28 cs.SY eess.SY
Investigating early warning signs of oscillatory instability in simulated phasor measurements
本文研究了小规模电力系统接近霍普夫分歧点时负载母线电压幅值方差单调增加的特性，探讨其在高分辨率相量测量中用于监测振荡稳定性的应用。
2013-12-18 cs.SY eess.SY nlin.CD
Evaluation of voltage magnitude based unbalance metric for low voltage distribution networks
随着单相分布式发电和单相负载（如电动汽车充电器）的普及，配电网（DN）中的电压不平衡预计会增加。不平衡缓解将是一个重要的问题，因为电压不平衡会导致损耗增加，电机和逆变器效率降低，并成为DN操作的限制因素。不平衡度量的真正定义需要网络电压和电流的相量测量。然而，这样的相量测量在现实生活中通常是不可用的，因此近似定义由于其简单性而被广泛使用。这项工作的目的是比较真实的电压不平衡的定义和近似的不平衡度量相电压幅值，因为相电压幅值通常是由数字计量基础设施测量。对于比较，多期潮流模拟进行了161西班牙配电馈线的R/X比从2.87到14.68不等。我们观察到，对于DN中负载功率因子变化的较高R/X比，基于相位幅值的不平衡度量合理地接近真实不平衡。此外，由于DN不平衡的增加，对于低DN功率因数，近似不平衡度量略有改善。因此，基于相位幅度的不平衡度量可以用于近似DN不平衡。
2022-02-19 cs.SY eess.SY
Dynamic Equivalent Identification of Interconnected Areas Using Disturbance records from Synchro phasor Measurement Units
针对互联区域外部区域动态等值建模问题，提出一种含广义Ward等值结构、集成AVR和GOV控制系统的方法，通过辨识相关参数使等值系统响应匹配完整系统，基于PST-16测试系统开展研究。
2024-08-12 cs.SY eess.SY
Analytical Phasor-Based Fault Location Enhancement for Wind Farm Collector Networks
本文提出了一种基于相量分析的故障定位增强方法，通过引入距离依赖的电压修正项，有效提高了风电场集电网络中故障定位的准确性，尤其对涉及接地的故障有超过90%的误差减少。
2025-12-04 cs.SY eess.SY
Restoring AC Power Flow Feasibility from Relaxed and Approximated Optimal Power Flow Models
为了解决与潮流非凸性相关的计算挑战，过去十年的重大研究工作开发了最优潮流（OPF）问题的凸松弛和近似。然而，与这些松弛和近似的凸性相关联的益处可能在解的准确性方面具有折衷，因为它们可能产生与功率注入和线路流不一致的电压相量，从而限制了它们对于某些应用的有用性。受状态估计（SE）技术的启发，本文提出了一种新的方法来获得一个交流潮流的可行点从一个松弛或近似的最优潮流（OPF）问题的解决方案。通过处理不一致的电压相量，功率注入，和线路流类似的噪声测量的状态估计算法，所提出的方法产生的功率注入和电压相量是可行的交流潮流方程，同时将信息从许多数量的解决方案，以放松或近似的OPF问题。我们通过调整加权项来改进这种方法，该方法受到用于训练机器学习模型的算法的启发。我们证明了所提出的方法，使用几个松弛和近似。结果表明，几个数量级的提高精度比传统的方法。
2023-02-23 cs.SY eess.SY
Variation-cognizant Probabilistic Power Flow Analysis via Multi-task Learning
随着太阳能光伏发电在电网中的渗透率越来越高，电压相量和支路潮流的波动越来越严重。在这种情况下，概率潮流（PPF）研究的目的是表征系统的状态相对于随机功率注入的统计特性。为了避免PPF研究中的重复潮流计算，本文利用回归算法和神经网络来提高估计性能和计算速度。具体来说，基于在每个总线的电压幅度的变化水平，我们开发了一个线性回归或一个完全连接的神经网络近似逆交流潮流映射。所提出的多任务学习技术进一步提高了分支流量估计的准确性，将电压角差的误差到损失函数的设计。在IEEE-300和IEEE-1354节点系统上的实测数据表明，所提出的方法在电压相量和支路潮流估计方面取得了较好的性能。
2022-05-02 cs.SY eess.SY
A survey on modeling of microgrids - from fundamental physics to phasors and voltage sources
University of Leeds（利兹大学）；Tufts University（塔夫茨大学）；Siemens AG（西门子股份公司）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme（马克斯·普朗克复杂技术系统动力学研究所）
本文综述了微电网建模的关键特性与组件，从基础物理出发，详细介绍了主要组件的动力学模型，并阐述了标准简化模型的假设条件。
2016-05-17 cs.SY eess.SY math.DS
Voltage Stability Studies for Distribution Networks: Assessing Load Dynamics
本文提出了一种潜在的负荷动态，可能导致电压不稳定或崩溃的配电网的调查。通过基于相量的，时域模拟的动态负载（DL）模型从文献中，我们表明，负载动态单独不会导致电压不稳定或崩溃。通过将DL模型与基准模型进行比较，我们确定了DL模型的一个重要限制。我们排除了这一限制，并建议未来的工作使用负载模型的物理状态变量。通过研究负载动态何时以及如何导致电压不稳定，我们能够很好地开发控制和维持配电网电压稳定性的系统。
2021-08-05 cs.SY eess.SY
Beyond Phasors: Solving Non-Sinusoidal Electrical Circuits using Geometry
本文提出用几何代数将非正弦电路中的电压电流表示为高维欧几里得向量，并用统一的rotoflex变换整体刻画多谐波阻抗响应，从而超越传统相量分析的单一频率限制。
2025-11-10 cs.SY eess.SY
Establishment and placement of a Multi-purpose Phasor measurement unit to improve parallel state estimation in distribution Networks
今天，配电网中的微电网迫切需要改进，以应对经济挑战，人员损失和设备放置问题。今天，在分配系统中存在着资源分散的问题，这在环境、经济和人畜损失方面产生了许多问题。本节中最重要的挑战是在可能发生的事件（如配电网中的严重负载变化或错误）期间存在电压和频率波动。有这样一个大的问题，可以调用一个分销网络的问题，并摧毁它。因此，有必要提供一个最佳的方法，可以满足和涵盖这些挑战。为此，本文研究了配电网中多功能相量测量单元的建立和配置问题，以提高配电网并行状态估计的精度，为配电网状态估计提供了一种控制方法。该方法确定使用相量单元后内部和外部干扰发生的时间。本研究的方法是使用神经模糊方法，因为由于上述挑战，配电网络中存在不确定性，并且需要在系统中进行训练以准确部署和放置可能的错误。不会发生。在设置和放置相量测量单元时，最重要的问题是配电网中负载的适当分布。在MATLAB / Simulink环境下的仿真结果表明，根据所提出的方法的结果的改善。关键词：配电网，模糊神经网络，负荷优化分配，并行状态估计，相量测量单元。
2021-09-28 cs.SY eess.SY
A Quaternion Frequency and Phasor Estimator for Three-Phase Power Distribution Networks
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出基于四元数的实时频率估计方法，利用四元数特性统一表征三相电力系统，并通过HR-calculus结合四元数扩展卡尔曼滤波实现相量自适应估计，仿真验证其优于复数方法。
2016-03-07 cs.SY eess.SY stat.AP
Complex-Vector Power and Cross-Phase Unbalance in Three-Phase Systems
University of Seville（塞维利亚大学）
本文提出复向量功率公式，通过电压和电流相量的叉积明确相位不平衡，补充传统复功率表达式，保留有功和无功项，同时保持功率不变性。
2026-09-09 cs.SY eess.SY
Event Detection and Localization in Distribution Grids with Phasor Measurement Units
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文提出了一种在线算法，用于检测和定位不平衡三相配电网中的事件，通过凸松弛和矩阵分区技术实现拓扑变化的识别和归因，实验表明该算法能准确及时地检测并定位断线事件，具有实际应用潜力。
2016-11-15 cs.SY eess.SY math.OC
Phase Identification in Distribution Networks with Micro-Synchrophasors
The University of Hong Kong（香港大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文提出一种新的配电网络相位识别方法，用于处理严重不平衡且标签不足的相位。通过高精度相量测量单元（微同步相器或uPMU）数据，分析电压相量的时间序列模式，利用电压幅值相关性和相角差进行匹配，验证了该方法在IEEE 13节点模型和实际12kV馈线上有效性。
2015-01-08 cs.SY eess.SY math.GN
An Online Network Model-Free Wide-Area Voltage Control Method Using PMUs
提出了一种新的基于相量测量单元（PMU）数据的广域电压控制（WAVC）方法。该方法适用于含柔性交流输电系统（FACTS）的电力系统。相对于以前的WAVC方法，建议的WAVC不需要任何模型知识或所有总线的参与，并考虑有功和无功功率扰动。具体而言，所提出的WAVC方法利用回归定理的Ornstein-Uhlenbeck过程估计灵敏度矩阵通过PMU数据在线，这是进一步用于设计和应用的电压调节，通过更新FACTS设备的参考点。IEEE 39节点和IEEE 68节点系统的数值结果表明，所提出的无模型WAVC可以提供有效的电压控制在各种网络拓扑，电压控制和电压不受控总线的不同组合，在测量噪声，并在失踪的PMU的情况下。特别地，当发生未检测到的拓扑变化时，所提出的WAVC算法可能优于基于模型的WAVC。
2021-02-09 cs.SY eess.SY
Data Requirements for Electric Grid Topology and Admittance Estimation
The Australian National University（澳大利亚国立大学）；CSIRO（联邦科学与工业研究组织）；The University of Melbourne（墨尔本大学）
本文研究了通过相量测量确定电网拓扑和电导参数的必要条件，提出在存在测量噪声时使用结构化总最小二乘法估计电导矩阵。
2026-09-09 cs.SY eess.SY
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
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
Experimental Validation of Model-less Robust Voltage Control using Measurement-based Estimated Voltage Sensitivity Coefficients
本文首次在真实微电网实验中验证基于RLS估计电压灵敏度系数并显式考虑其不确定性的无模型鲁棒DER电压控制方案。
2023-04-26 cs.SY eess.SY
Interharmonic Power: A New Concept for Power System Oscillation Source Location
本文提出间谐波功率概念，指出间谐波分量是相量振荡的充要条件，并据此开发两种振荡源定位方法，经现场数据与仿真案例验证。
2024-12-14 cs.SY eess.SY
Mitigating the Risk of Voltage Collapse using Statistical Measures from PMU Data
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Vermont（佛蒙特大学）
本文提出利用PMU数据统计信息改进电网稳定性，通过分析关键节点电压方差范围，动态调整无功功率控制，提升电压稳定性。
2018-05-09 cs.SY eess.SY
Linear Approximations to AC Power Flow in Rectangular Coordinates
University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
本文研究了线性化功率流方程在矩形坐标中的解法，通过忽略非线性方程中的二次项，提出了一种基于复数扰动的线性方程组求解方法，改进了传统直流功率流近似，适用于含ZIP负载的配电网络。
2015-12-21 cs.SY eess.SY
FLiER: Practical Topology Update Detection Using Sparse PMUs
FLiER通过稀疏PMUs数据检测电力网络拓扑变化，采用局部线性化和新滤波方法提高效率，实验验证于IEEE 57/118节点及波兰冬季峰值网络。
2016-07-22 cs.SY eess.SY
North Sea Wind Power Hub: System Configurations, Grid Implementation and Techno-economic Assessment
2017年，丹麦和荷兰输电系统运营商Energinet和TenneT宣布了北海风电枢纽（NSWPH）项目。该项目旨在将北海海上风电容量增加36吉瓦，其中一个人工岛收集风力涡轮机产生的所有电力，几个高压直流输电线路将这些电力传输到陆上电网。该项目从技术和经济角度带来了新的机遇和新的挑战。在这方面，本文提出了三个分析，这种海上系统的设计和操作。首先，我们对不同的电网配置进行技术经济评估，以收集风电场产生的电力并将其传输到枢纽。在此分析中，两个频率和两个电压水平的海上电网的操作进行了调查。我们的研究结果表明，标称频率的高压选项是更合适的，因为低频没有带来任何优势，低电压会导致更高的成本。第二个分析是在低或零惯性操作系统的差异;不同的动态研究进行每一个配置，以确定适当的控制动作和它们的稳定性。比较模拟结果，我们观察到，电压和频率振荡在零惯性系统中得到更好的阻尼;然而，在连接的陆上电网中传播海上故障的风险随着同步电容器的加入而减轻。最后，电磁暂态（EMT）和相量模式（也称为RMS）模型的比较，以了解他们的适当性模拟低和零惯性系统。结果表明，只要对电网的本征频率进行良好的阻尼，相量近似建模是可行的。
2020-06-10 cs.SY eess.SY
AC Power Flow Feasibility Restoration via a State Estimation-Based Post-Processing Algorithm
针对简化OPF解不满足交流潮流约束的问题，提出基于状态估计的后处理算法，离线学习权重偏置并融合多类解，恢复更接近真实AC OPF的可行解。
2024-03-12 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
Asymptotic Assessment of Distribution Voltage Profile Using a Nonlinear ODE Model
电动汽车在社会中的广泛应用给其充放电对配电网的影响评估提出了挑战。本文在非线性微分方程的框架中讨论了评估问题。具体来说，我们解决的非线性ODE（常微分方程）模型表示沿配电馈线的电压相量的空间分布，这是最近在文献中介绍。评估问题，然后制定为一个两点边值问题的非线性常微分方程模型。本文利用标准正则摄动法得到了该问题解的渐近性质。这为评估电动汽车的充电/放电如何影响配电电压的空间分布提供了一种严格的定量方法。建立了简单和实用的配电网配置的模拟的渐近charterisation的有效性。
2021-01-25 cs.SY eess.SY math.DS
Data-Driven Approach for Distribution Network Topology Detection
University of Padova（帕多瓦大学）；U. C. Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文提出基于数据的配电网拓扑检测方法，利用实时电压时间序列数据识别开关动作和拓扑变化。通过高精度相量测量单元数据对比模拟拓扑的特征库实现检测。
2015-04-03 cs.SY eess.SY
System-wide Dynamic Performance Metric for IBR-based Power Networks
University College Dublin（都柏林大学）；Irish Transmission System Operator, EirGrid（爱尔兰输电系统运营商，EirGrid）
本文提出了一种用于评估基于IBR电力网络动态性能的系统级指标，通过加权局部电压变化和复功率分解，全面评估电网动态特性。
2026-03-10 cs.SY eess.SY
Maximum likelihood estimation of distribution grid topology and parameters from smart meter data
本文定义了一个最大似然估计（MLE）的导纳矩阵估计的配电网，利用电压幅值和功率测量只收集从常见的，非同步测量设备（智能电表）。首先，我们提出了一个模型的电网，以及现有的MLE的电压和电流相量测量的基础上。然后，这个问题的制定调整无相测量使用共同的假设。这些假设的效果进行比较，在各种情况下的初始问题。最后，一个流行的IEEE基准网络的数值实验表明有前途的结果。缺失的数据会极大地扰乱估计方法。不测量电压相位在实际条件下只会给导纳矩阵估计增加30%的误差。此外，对测量噪声的灵敏度在有和没有相位的情况下是相似的。
2022-10-05 cs.SY eess.SY stat.AP
Compositional Transient Stability Analysis of Multi-Machine Power Networks
University of California at Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出基于能量原理的模型，用于分析电力系统在暂态中的稳定性，通过简单条件判断单个发电机的稳定性，从而保证整个系统的暂态稳定性。
2014-02-02 cs.SY eess.SY math.OC
Embedding AC Power Flow in the Complex Plane Part I: Modelling and Mathematical Foundation
本文第一部分将AC功率流问题与电压控制及指数负载模型嵌入复平面，提出两种电压控制建模方法，利用解析延拓理论解决传统数值方法难题，探讨Pade近似在复函数解析延拓中的作用及电压崩溃的判据。
2016-07-18 cs.SY eess.SY
Physics-guided Residual Learning for Probabilistic Power Flow Analysis
针对概率潮流分析中经典数值方法计算负担重的问题，提出融合AC-PF物理特性的残差学习神经网络框架，通过三种权重初始化方案提升训练收敛性与电压相量估计精度，可作为快速潮流求解器。
2023-08-21 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
Real-time LCC-HVDC Maximum Emergency Power Capacity Estimation Based on Local PMU Measurements
高压直流输电（LCC-HVDC）线路换相换流器的可调容量（简称LCC-HVDC最大应急功率容量，简称HVDC-MC）是决定系统对大扰动响应的重要因素。然而，这是一个具有挑战性的任务，以获得一个准确的HVDC-MC由于系统模型的不确定性以及意外事件。为了解决这个问题，本文提出了估计HVDC-MC使用戴维南等效（TE）的系统看到在HVDC终端总线的连接与电力系统，其参数估计通过处理正序电压和电流的本地同步相量测量。研究了大扰动下TE电位变化对阻抗估计的影响，提出了一种自适应的电流测量筛选方法以减小TE阻抗估计的误差。采用总体最小二乘估计方法，进一步考虑了相量测量的不确定性。HVDC控制特性的限制，电压依赖的电流顺序限制，换流器容量，和HVDC-MC估计上的交流电压也被考虑。仿真结果表明，该方法能准确跟踪大扰动后TE参数的动态变化，并能实时跟踪HVDC-MC。
2020-06-20 cs.SY eess.SY
Topology Detection in Microgrids with Micro-Synchrophasors
California Institute for Energy and Environment（加州能源研究所）；University of California-Berkeley（加州大学伯克利分校）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出基于微同步相量测量的拓扑检测方法，通过电压角度或电压幅值的最小差异确定实际拓扑，实验显示电压角度检测优于幅值检测。
2015-01-08 cs.SY eess.SY physics.data-an
An Exact Componentwise Voltage-Monotonicity Threshold for Radial Distribution Networks
Technical University of Košice（科希策工业大学）
本文推导配电网络电压分量单调性的精确闭式阈值，揭示主动功率单调性反转条件，为极值点筛选提供支路级失效判据。
2026-09-17 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
Clifford Theory: A Geometrical Interpretation of Multivectorial Apparent Power
本文提出基于广义复数几何代数（GCGA）的多向量方法，用于在非正弦/非线性情况下表示和计算单端口电网的视在功率，并给出了其多向量分量的几何解释。
2024-02-20 cs.SY eess.SY
PMU measurements based short-term voltage stability assessment of power systems via deep transfer learning
State Grid Chengde Power Supply Company（国网承德供电公司）
本文提出一种基于PMU量测和深度迁移学习的短期电压稳定评估方法，利用时序集成标注样本、LSGAN增强数据，并通过Transformer自注意力机制提升对拓扑变化的适应能力，在IEEE 39节点系统上精度提升约20%。
2023-08-27 cs.LG cs.SY eess.SY
Tractable Data Enriched Distributionally Robust Chance-Constrained CVR
针对三相不平衡配电系统，提出了一种基于丰富模糊集的分布式鲁棒机会约束保守电压降低（DRCC-CVR）方法。分布式可再生能源的日益普及不仅带来了清洁电力，而且通过给配电系统引入高度不确定性，对CVR的电压调节和节能性能提出了挑战。在大多数情况下，传统的CVR鲁棒优化方法只能提供保守的解决方案。为了更好地考虑负荷和光伏发电不确定性对配电系统中CVR实施的影响并提供不太保守的解决方案，本文开发了一种基于数据的DRCC-CVR模型，该模型具有易于处理的重新表述和数据丰富方法。尽管负荷和光伏（PV）的不确定性可以通过数据捕获，但智能电表（SM）和微相量测量单元（PMU）的可用性受到成本预算的限制。有限的数据访问可能会阻碍所提出的DRCC-CVR的性能。因此，我们进一步提出了一种数据丰富的方法来统计恢复高分辨率的负载和PV发电数据从低分辨率的数据与高斯过程回归（GPR）和马尔可夫链（MC）模型，它可以用来构建一个基于数据的时刻模糊集的不确定性分布的建议DRCC-CVR。最后，非线性潮流和电压相关的负荷模型和DRCC与时刻为基础的模糊集重新制定的计算是易于处理的，并在美国中西部的一个真正的配电馈线上进行了测试。S.验证了该方法的有效性和鲁棒性。
2022-07-07 cs.SY eess.SY
Visual Tool for Assessing Stability of DER Configurations on Three-Phase Radial Networks
我们提出了一种方法和工具，用于评估分布式能源（DER）的分布电路的位置，以控制电压和功率流。我们以前的工作描述了基于相量的控制（PBC），一种新的控制框架，其中DER注入有功和无功功率来跟踪电压幅度和相角目标。在这里，我们采用线性化的潮流方程和积分控制器开发的线性状态空间模型PBC作用于三相不平衡网络。我们使用该模型来评估给定的基于逆变器的DER配置是否允许一组稳定的控制器增益，这无法通过分析可控性或使用李雅普诺夫方程来完成。相反，我们在一个参数空间进行采样，以确定一组稳定的控制器增益。我们的稳定性分析只需要一个线路阻抗模型，不需要模拟系统或解决优化问题。我们将此评估到一个公开可用的可视化工具，并演示了三个过程，用于评估IEEE 123节点测试馈线（123NF）上的许多控制配置。
2021-03-23 cs.SY eess.SY
The Impact of Three-phase Impedances on the Stability of DER systems
在这项工作中，我们探讨了基于阻抗的相互作用时，逆变器连接的分布式能源（DER）注入有功和无功功率，以调节三相不平衡配电网上的电压和功率流。我们考虑两个逆变器控制框架，计算功率设定点：电压/无功和电压/瓦控制的混合，和基于相量的控制。在一个双总线网络中，我们隔离了线路长度、R/X比和互阻抗各自对DER系统稳定性的影响。我们验证我们的分析，通过模拟的两个总线网络，并验证发现的影响扩展到IEEE 123节点馈线。此外，我们发现，阻抗特性使得它更具有挑战性的设计一个稳定的DER系统的DER在此馈线上的某些位置。
2021-07-12 cs.SY eess.SY
Embedding AC Power Flow with Voltage Control in the Complex Plane : The Case of Analytic Continuation via Padé Approximants
University of Michigan（密歇根大学）；Steklov Mathematical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所）
本文提出将电压幅值约束的AC功率流问题嵌入复平面的方法，通过解析延拓理论解决传统数值方法的难题，展示Padé近似子在复函数延拓中的关键作用，并验证所提方法优于牛顿-拉夫森法和半正定松弛法。
2015-03-28 cs.NA cs.SY eess.SY
Transmission-and-Distribution Frequency Dynamic Co-Simulation Framework for Distributed Energy Resources Frequency Response
分布式能源在配电网中的快速部署给系统平衡和频率稳定带来了挑战。DER有能力提供频率调节，但是，现有的动态频率仿真工具，这主要是为传输系统开发的，缺乏能力来模拟配电网动态与高渗透率的DER。虽然电磁暂态（EMT）仿真工具可以模拟配电网动态，但计算效率限制了它们在大规模输电和配电（T&D）仿真中的应用。本文提出了一种有效的T&D动态频率联合仿真框架DER频率响应的基础上HELICS平台和现有的现成的仿真器。通过在频率动态模型中对DER进行详细建模，同时DER相量模型也保留在配电网中，来解决传输网络和配电网中托管的DER之间的频率同步的挑战。因此，当调度DER功率用于频率响应时，可以遵守本地电压约束。DER频率响应（初级和次级）-模拟案例研究，以验证所提出的框架。最后，一个大型系统的故障引起的延迟电压恢复（FIDVR）事件，以证明整个框架的效率和有效性。
2021-01-14 cs.SY eess.SY
From Rigid to Adiabatic: Canonical Regularization of AC Networks via Action-Angle Variables
School of Electrical Engineering, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学电气工程学院）
本文针对传统电力系统刚性网络假设的局限，采用作用-角变量正则化交流网络，建立端口-哈密顿标准形式，通过两机系统揭示纬向不稳定通道，统一功角与电压稳定分析框架。
2026-09-01 cs.SY eess.SY
PMU-Based Decentralized Mixed Algebraic and Dynamic State Observation in Multi-Machine Power Systems
针对具有未知输入的多机电力系统，提出了一种新的分散混合代数动态观测方法。更具体地说，我们证明了三阶磁通衰减模型的同步发电机，当地PMU测量提供足够的信息，代数重建的负载角和正交轴内部电压。由于代数结构，实现了高的数值效率，这使得该方法适用于大规模电力系统。此外，我们证明了相对轴速度可以在全球范围内估计结合经典的沉浸和不变性（I & I）观察员-最近推出的动态回归和混合（DREM）参数估计。这种自适应观测器在弱激励假设下保证了全局收敛性，并在实际应用中得到了验证。所提出的方法不需要测量外源输入信号，如磁场电压和机械扭矩，也不需要机械子系统参数的知识。
2020-11-10 cs.SY eess.SY math.DS
Lassoing Line Outages in the Smart Power Grid
University of Minnesota（明尼苏达大学）
针对智能电网中多条线路故障的快速识别问题，提出基于Lasso的二次规划算法，通过块坐标下降迭代实现近实时识别。
2011-05-16 cs.SY eess.SY math.OC
Identification of AC Networks via Online Learning
University of Pavia（帕维亚大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Identification and Control of Dynamic Systems Laboratory（动态系统辨识与控制实验室）；Institute of Mechanical Engineering（机械工程研究所）
间歇性分布式能源在电网中的渗透率越来越高，这就需要新的规划和控制方法，这些方法依赖于对电网的详细了解。然而，关于系统拓扑结构和参数的可靠信息对于随时间变化的配电网络可能丢失或过时。本文提出了一种在线学习过程来估计网络导纳矩阵捕捉拓扑信息和线路参数。我们首先提供了一个递归识别算法，利用相量测量的电压和电流。随着加速收敛的目标，我们随后补充我们的基础算法与实验设计的过程，最大限度地提高数据的信息含量，在每一步计算最佳电压激励。我们的方法改进了现有的技术，其有效性是由现实的试验台上的数值研究证实。
2021-09-19 cs.LG cs.SY eess.SY
An Efficient Approach for obtaining Feasible solutions from SOCP formulation of ACOPF
交流最优潮流（ACOPF）的精确二阶圆锥规划（SOCP）公式包含非凸反正切约束。通常，这些约束被忽略或近似（以增加计算时间为代价），以便求解ACOPF的松弛和凸SOCP公式。因此，检索独特的和可行的总线电压相量的ACOPF的网状网络并不总是可能的。本信已述及这一问题。在ACOPF的松弛SOCP公式中，通过利用网状电力网络的特性，用交替线性约束来表示反正切约束。数值试验表明，与文献报道的其他方法相比，该方法给出了一个唯一可行的ACOPF解，从系统运行的角度来看，该解是实际可实现的，具有全局最优性.此外，所提出的配方是非常有效的，因为只有一个执行的配方提供了一个可行的解决方案。
2019-10-11 cs.SY eess.SY
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
