含高比例分布式光伏配电网分布式无模型电压控制

张永杰; 林凌雪; 尤作为; 梁歆怡

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0935

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含高比例分布式光伏配电网分布式无模型电压控制

更新时间：2025-12-17

- 含高比例分布式光伏配电网分布式无模型电压控制
- 含高比例分布式光伏配电网分布式无模型电压控制
- 太阳能学报 2025年第10期页码：209-219
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- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0935
  中图分类号： M714
- 网络出版：2025-10-31，
  
  纸质出版：2025-10-31
- 稿件说明：
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张永杰, 林凌雪, 尤作为, 等. 含高比例分布式光伏配电网分布式无模型电压控制[J]. 太阳能学报, 2025,(10):209-219.

张永杰, 林凌雪, 尤作为, et al. 含高比例分布式光伏配电网分布式无模型电压控制[J]. 2025, (10): 209-219.
张永杰, 林凌雪, 尤作为, 等. 含高比例分布式光伏配电网分布式无模型电压控制[J]. 太阳能学报, 2025,(10):209-219. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0935.

张永杰, 林凌雪, 尤作为, et al. 含高比例分布式光伏配电网分布式无模型电压控制[J]. 2025, (10): 209-219. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0935.

摘要

该文开发一种新型配电网分布式电压控制算法

其核心技术采用一种经过优化的无模型自适应控制方法。该算法利用分布式光伏的实时采样数据

并通过分布式光伏之间的相邻通信

在线估计表征配电网电压控制特性的动态线性化参数

通过基于迭代的数据驱动方式以实现配电网无功-电压协调控制

解决传统方法对配电网模型依赖的问题;然后通过数学方法证明算法的稳定性。最后

采用含高比例分布式光伏的IEEE 33节点配电系统作为关键测试平台

通过多工况仿真分析

对所提控制算法的有效性及其性能优势进行全面验证。

Abstract

This paper proposes a distributed voltage control algorithm for distribution networks based on an improved model-free adaptive control method. The proposed algorithm leverages real-time sampling data from distributed PV units and estimates the dynamic linearization parameters that characterize the voltage control characteristics of the distribution network online through adjacent communication between the PV units. This data-driven

iterative approach achieves coordinated reactive power-voltage control without relying on a detailed network model. The stability of the algorithm is proven mathematically. Finally

a multi-scenario simulation is conducted using the modified IEEE 33-bus distribution system to demonstrate the effectiveness and advantages of the proposed control algorithm.

关键词

Keywords

references

王蒙, 张文朝, 汪莹, 等. 高比例光伏接入的电力系统暂态过电压控制策略[J]. 太阳能学报, 2023, 44(10): 148-155.

邵晨旭, 汤奕. 计及电压越限风险的含分布式光伏配电网三相载荷不平衡多目标优化方法[J]. 太阳能学报, 2023, 44(12): 53-64.

ALBOAOUH K, MOHAGHEGHI S.Voltage, var and watt optimization for a distribution system with high PV penetration: a probabilistic study[J]. Electric power systems research, 2020, 180: 106159.

ARMENDARIZ M, BABAZADEH D, BRODÉN D, et al. Strategies to improve the voltage quality in active low-voltage distribution networks using DSO’s assets[J]. IET generation, transmission & distribution, 2017, 11(1): 73-81.

陈波, 熊华强, 舒展, 等. 含同步调相机的直流换流站稳态无功协调控制策略[J]. 电力自动化设备, 2020, 40(11): 156-164.

YAN R F, MARAIS B, SAHA T K.Impacts of residential photovoltaic power fluctuation on on-load tap changer operation and a solution using DSTATCOM[J]. Electric power systems research, 2014, 111: 185-193.

HOSSAIN M I, YAN R F, SAHA T K.Investigation of the interaction between step voltage regulators and large-scale photovoltaic systems regarding voltage regulation and unbalance[J]. IET renewable power generation, 2016, 10(3): 299-309.

WATSON J D, WATSON N R, SANTOS-MARTIN D, et al.Impact of solar photovoltaics on the low-voltage distribution network in New Zealand[J]. IET generation, transmission & distribution, 2016, 10(1): 1-9.

马宁, 徐永海, 何志轩. 基于逆变器自适应功率控制的光伏并网点治理策略[J]. 电力系统及其自动化学报, 2022, 34(2): 100-107.

LI P, JI J, JI H R, et al.MPC-based local voltage control strategy of DGs in active distribution networks[J]. IEEE transactions on sustainable energy, 2020, 11(4): 2911-2921.

AHMADI H, MARTÍ J R, DOMMEL H W.A framework for volt-VAR optimization in distribution systems[J]. IEEE transactions on smart grid, 2015, 6(3): 1473-1483.

JHA R R, DUBEY A, LIU C C, et al.Bi-level volt-VAR optimization to coordinate smart inverters with voltage control devices[J]. IEEE transactions on power systems, 2019, 34(3): 1801-1813.

DARATHA N, DAS B, SHARMA J.Robust voltage regulation in unbalanced radial distribution system under uncertainty of distributed generation and loads[J]. International journal of electrical power & energy systems, 2015, 73: 516-527.

NAZIR F U, PAL B C, JABR R A.A two-stage chance constrained volt/var control scheme for active distribution networks with nodal power uncertainties[J]. IEEE transactions on power systems, 2019, 34(1): 314-325.

FARAG H E Z, EL-SAADANY E F. A novel cooperative protocol for distributed voltage control in active distribution systems[J]. IEEE transactions on power systems, 2013, 28(2): 1645-1656.

TANG Z Y, HILL D J, LIU T.Distributed coordinated reactive power control for voltage regulation in distribution networks[J]. IEEE transactions on smart grid, 2021, 12(1): 312-323.

杨浩, 苏文栋, 谷毅, 等. 面向耦合系统的交替方向滚动时域电压分层协同优化控制[J]. 电工技术学报, 2023, 38(21): 5846-5861.

葛津铭, 刘英儒, 庞丹, 等. 含高渗透率光伏配电网的集群划分电压控制策略[J]. 高电压技术, 2024, 50(1): 74-82.

李圣清, 刘博文, 李焕平, 等. 基于一致性算法光伏逆变器和储能分组协调电压控制策略[J].太阳能学报, 2024, 45(9): 345-352.

王守相, 程耀祥, 赵倩宇, 等. 考虑光储协调的配电网多阶段就地-分布式电压控制策略[J]. 电力自动化设备, 2024, 44(1): 1-9.

刘硕, 郭创新, 冯斌, 等. 基于价值分解深度强化学习的分布式光伏主动电压控制方法[J]. 电力自动化设备, 2023, 43(10): 152-159.

HOU Z S, JIN S T.Data-driven model-free adaptive control for a class of MIMO nonlinear discrete-time systems[J]. IEEE transactions on neural networks, 2011, 22(12): 2173-2188.

潘俊迪, 陈中, 倪纯奕, 等. 基于无模型自适应控制的配电网电压控制方案[J]. 电力工程技术, 2023, 42(5): 128-137.

杨畅, 郑涛, 李鹏宇, 等. 基于改进MFAC的交直流微电网分布式二次控制[J]. 中国电机工程学报, 2024, 44(1): 34-45.

DAI J H, YI J W, CHAI L.Optimal memory scheme for accelerated consensus over multi-agent networks[J]. IEEE transactions on signal and information processing over networks, 2022, 8: 344-352.

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