2025年第52卷第9期文章目次
2025, 52(9):924-934.
DOI: 10.12177/emca.2025.088
摘要:
【目的】为解决跟网-构网(GFL-GFM)变流器并联系统的暂态稳定问题，本文提出了一种基于惯量-阻尼动态调整的暂态稳定控制方法。【方法】首先，构建了GFL-GFM变流器并联系统的两阶段暂态控制框架，在故障初期快速投入故障电流限制器以降低过电流水平，在故障后恢复阶段动态调整GFL变流器的锁相环(PLL)与GFM变流器的惯量-阻尼参数；其次，采取Sigmoid函数实现惯量-阻尼协同整定，并通过并联系统的功角变化趋势自适应调整控制器参数；最后，基于Matlab/Simulink平台构建了GFL-GFM变流器并联系统的时域仿真模型，通过与传统控制方法的对比及在不同程度电压暂降工况下的测试，从多方面验证了所提暂态控制方法的有效性。【结果】结果表明，相较于传统GFL变流器PLL冻结与GFM变流器附加功率控制策略，所提控制方法使GFL-GFM变流器的功角振荡幅度显著降低，功角振荡周期大幅度缩短，且能良好地适应轻度和重度电压暂降工况。所提控制方法有效保证了GFL-GFM变流器并联系统在整个故障过程中的暂态稳定性，并将功率角振荡偏差降低5%以上。【结论】本文所提方法提升了GFL-GFM变流器并联系统在不同程度电压暂降下的适应性与鲁棒性，为高比例电力电子设备并网系统的稳定运行提供了新思路，具有良好的应用价值。
【目的】为解决跟网-构网(GFL-GFM)变流器并联系统的暂态稳定问题，本文提出了一种基于惯量-阻尼动态调整的暂态稳定控制方法。【方法】首先，构建了GFL-GFM变流器并联系统的两阶段暂态控制框架，在故障初期快速投入故障电流限制器以降低过电流水平，在故障后恢复阶段动态调整GFL变流器的锁相环(PLL)与GFM变流器的惯量-阻尼参数；其次，采取Sigmoid函数实现惯量-阻尼协同整定，并通过并联系统的功角变化趋势自适应调整控制器参数；最后，基于Matlab/Simulink平台构建了GFL-GFM变流器并联系统的时域仿真模型，通过与传统控制方法的对比及在不同程度电压暂降工况下的测试，从多方面验证了所提暂态控制方法的有效性。【结果】结果表明，相较于传统GFL变流器PLL冻结与GFM变流器附加功率控制策略，所提控制方法使GFL-GFM变流器的功角振荡幅度显著降低，功角振荡周期大幅度缩短，且能良好地适应轻度和重度电压暂降工况。所提控制方法有效保证了GFL-GFM变流器并联系统在整个故障过程中的暂态稳定性，并将功率角振荡偏差降低5%以上。【结论】本文所提方法提升了GFL-GFM变流器并联系统在不同程度电压暂降下的适应性与鲁棒性，为高比例电力电子设备并网系统的稳定运行提供了新思路，具有良好的应用价值。
2025, 52(9):935-943.
DOI: 10.12177/emca.2025.083
摘要:
【目的】激光通信、激光跟踪和测量以及反无人机系统等对光电跟踪系统的伺服性能要求较高，而现有基于工控机或商用控制器的方案普遍存在技术封闭、难以二次开发以及体积庞大等问题，难以满足小型化和集成化需求，亟需更便携高效的伺服控制系统。【方法】本文基于微控制器设计了一种嵌入式集成化伺服控制器，该控制器采用现场可编程门阵列与STM32的协同架构，具备良好的可定制性与接口扩展性。同时，引入带平滑因子的切换控制算法，对传统比例积分微分(PID)控制进行改进，有效优化了光电跟踪转台的超调量与动态跟踪误差。【结果】基于所设计的伺服控制系统与改进的伺服控制算法，实现了光电跟踪系统高精度伺服控制系统的设计，解决了编码器反馈速率对伺服频率的限制以及商用控制板接口数量不足的问题。在双轴转台上开展试验，结果表明，相比于传统PID控制，采用所提带平滑因子的切换PID控制，使超调量减小了23.36%，正弦跟踪误差减小了59.2%。【结论】本文所设计的伺服控制系统能满足现代光电跟踪系统小型化、集成化的需求，并具有良好的可拓展性，所提算法能有效减小系统超调量，提升系统动态性能。
【目的】激光通信、激光跟踪和测量以及反无人机系统等对光电跟踪系统的伺服性能要求较高，而现有基于工控机或商用控制器的方案普遍存在技术封闭、难以二次开发以及体积庞大等问题，难以满足小型化和集成化需求，亟需更便携高效的伺服控制系统。【方法】本文基于微控制器设计了一种嵌入式集成化伺服控制器，该控制器采用现场可编程门阵列与STM32的协同架构，具备良好的可定制性与接口扩展性。同时，引入带平滑因子的切换控制算法，对传统比例积分微分(PID)控制进行改进，有效优化了光电跟踪转台的超调量与动态跟踪误差。【结果】基于所设计的伺服控制系统与改进的伺服控制算法，实现了光电跟踪系统高精度伺服控制系统的设计，解决了编码器反馈速率对伺服频率的限制以及商用控制板接口数量不足的问题。在双轴转台上开展试验，结果表明，相比于传统PID控制，采用所提带平滑因子的切换PID控制，使超调量减小了23.36%，正弦跟踪误差减小了59.2%。【结论】本文所设计的伺服控制系统能满足现代光电跟踪系统小型化、集成化的需求，并具有良好的可拓展性，所提算法能有效减小系统超调量，提升系统动态性能。
2025, 52(9):944-956.
DOI: 10.12177/emca.2025.091
摘要:
【目的】BUCK电路在新能源汽车车载电源系统、工业电机驱动等场景中应用广泛。在双馈直线电机(DFLM)的应用与实现中，需要在车载电池包与电机直流母线电容间设计一BUCK电路进行电平转换，以实现其无接触馈电功能。然而，该BUCK电路的振铃给直流母线电容带来了高频噪声，影响了DFLM动子侧电流控制。针对此问题，本文提出了一种振铃仿真方法与抑制策略，旨在抑制高频振铃，为动子侧电流控制提供基础。【方法】首先，对带有开尔文源极碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(SiC MOSFET)在BUCK电路拓扑中的高频振铃原因进行分析；然后，通过试验数据拟合获得各寄生参数的具体取值；最后，针对振铃抑制目标，通过仿真对RCD缓冲电路的选型进行优化设计，减少对不同选型进行试验的时间成本。【结果】通过参数辨识获得的系统仿真结果误差比经验选值造成的误差降低了约20%。根据所提选值方法，关断振铃过冲电压减小了83.0%，开通振铃过冲电压减小了83.6%。【结论】本文提出了一种优化缓冲电路选型的方法。仿真和试验结果表明，采用该方法能够通过少量试验数据准确获得电路寄生参数，并针对SiC MOSFET开关振铃抑制进行满足需求的元件选型，使尖峰电压和器件开关速度处于系统优化的最佳区间。
【目的】BUCK电路在新能源汽车车载电源系统、工业电机驱动等场景中应用广泛。在双馈直线电机(DFLM)的应用与实现中，需要在车载电池包与电机直流母线电容间设计一BUCK电路进行电平转换，以实现其无接触馈电功能。然而，该BUCK电路的振铃给直流母线电容带来了高频噪声，影响了DFLM动子侧电流控制。针对此问题，本文提出了一种振铃仿真方法与抑制策略，旨在抑制高频振铃，为动子侧电流控制提供基础。【方法】首先，对带有开尔文源极碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(SiC MOSFET)在BUCK电路拓扑中的高频振铃原因进行分析；然后，通过试验数据拟合获得各寄生参数的具体取值；最后，针对振铃抑制目标，通过仿真对RCD缓冲电路的选型进行优化设计，减少对不同选型进行试验的时间成本。【结果】通过参数辨识获得的系统仿真结果误差比经验选值造成的误差降低了约20%。根据所提选值方法，关断振铃过冲电压减小了83.0%，开通振铃过冲电压减小了83.6%。【结论】本文提出了一种优化缓冲电路选型的方法。仿真和试验结果表明，采用该方法能够通过少量试验数据准确获得电路寄生参数，并针对SiC MOSFET开关振铃抑制进行满足需求的元件选型，使尖峰电压和器件开关速度处于系统优化的最佳区间。
2025, 52(9):957-970.
DOI: 10.12177/emca.2025.082
摘要:
【目的】为给双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)缺相故障诊断方法的选择和容错控制策略的制定提供重要的理论依据和技术参考,本文研究了DTP-PMSM发生缺相故障时的特性,包含电流、电压、转矩、铜耗和效率等,以及故障对电机造成的影响。【方法】首先,简单介绍了DTP-PMSM的矢量空间全解耦控制。其次,基于双三相矢量空间全解耦理论和双dq变换理论,根据故障时电机的不对称系统特性,采用对称分量法,给出了DTP-PMSM发生缺相故障时的电流通用表达式。然后对转矩、铜耗、效率和不同坐标系下的电压等进行了系统分析和评估,并与正常运行时的电机性能进行了对比。最后进行了DTP-PMSM正常和缺相运行试验,并从时域和矢量图两个角度,将试验结果与理论分析和仿真结果进行了对比。【结果】试验结果表明,DTP-PMSM采用矢量空间全解耦控制且发生缺相故障时,电机剩余健康相的相电流幅值增大,基波子空间中的iαβ和uαβ的轨迹发生畸变,谐波电流和谐波电压增大。同时铜耗的直流量增加了38.09%,电磁转矩的二次谐波增大为其直流量的40.76%,效率降低了11.85%。【结论】试验结果验证了本文所提DTP-PMSM缺相故障特性理论分析和仿真结果的正确性,为后续DTP-PMSM缺相故障容错控制和故障检测提供了支持。
【目的】为给双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)缺相故障诊断方法的选择和容错控制策略的制定提供重要的理论依据和技术参考,本文研究了DTP-PMSM发生缺相故障时的特性,包含电流、电压、转矩、铜耗和效率等,以及故障对电机造成的影响。【方法】首先,简单介绍了DTP-PMSM的矢量空间全解耦控制。其次,基于双三相矢量空间全解耦理论和双dq变换理论,根据故障时电机的不对称系统特性,采用对称分量法,给出了DTP-PMSM发生缺相故障时的电流通用表达式。然后对转矩、铜耗、效率和不同坐标系下的电压等进行了系统分析和评估,并与正常运行时的电机性能进行了对比。最后进行了DTP-PMSM正常和缺相运行试验,并从时域和矢量图两个角度,将试验结果与理论分析和仿真结果进行了对比。【结果】试验结果表明,DTP-PMSM采用矢量空间全解耦控制且发生缺相故障时,电机剩余健康相的相电流幅值增大,基波子空间中的iαβ和uαβ的轨迹发生畸变,谐波电流和谐波电压增大。同时铜耗的直流量增加了38.09%,电磁转矩的二次谐波增大为其直流量的40.76%,效率降低了11.85%。【结论】试验结果验证了本文所提DTP-PMSM缺相故障特性理论分析和仿真结果的正确性,为后续DTP-PMSM缺相故障容错控制和故障检测提供了支持。
2025, 52(9):971-984.
DOI: 10.12177/emca.2025.079
摘要:
【目的】交流微网背靠背直流互联变流器在功率双向传输时，交、直流两侧存在明显的功率稳定性差异，这可能导致系统稳定性降低，并易导致系统失稳。【方法】通过小信号建模分析了各端口阻抗的特性，结合阻抗表达式和奈奎斯特稳定性判据，对比分析了系统交、直流侧双向功率稳定性。针对传统控制下存在的负阻抗及双向功率稳定性差异问题，提出了一种端口阻抗协同优化控制策略，同时优化系统内三个端口的阻抗。针对交流侧负阻抗,引入电压功率协同调节机制，通过多变量动态耦合作用实现等效阻抗特性的自适应矫正。【结果】搭建了Matlab/Simulink仿真模型和低功率原型样机试验平台。仿真和试验结果表明,所提优化控制不仅将系统交、直流双侧的负阻抗均优化为正阻抗，还将直流侧阻抗间相位差降低至零，大大提高系统的稳定裕度，增强系统双向功率稳定性。【结论】所提端口阻抗协同优化控制策略能有效解决背靠背变流器系统双向功率稳定性差异问题。
【目的】交流微网背靠背直流互联变流器在功率双向传输时，交、直流两侧存在明显的功率稳定性差异，这可能导致系统稳定性降低，并易导致系统失稳。【方法】通过小信号建模分析了各端口阻抗的特性，结合阻抗表达式和奈奎斯特稳定性判据，对比分析了系统交、直流侧双向功率稳定性。针对传统控制下存在的负阻抗及双向功率稳定性差异问题，提出了一种端口阻抗协同优化控制策略，同时优化系统内三个端口的阻抗。针对交流侧负阻抗,引入电压功率协同调节机制，通过多变量动态耦合作用实现等效阻抗特性的自适应矫正。【结果】搭建了Matlab/Simulink仿真模型和低功率原型样机试验平台。仿真和试验结果表明,所提优化控制不仅将系统交、直流双侧的负阻抗均优化为正阻抗，还将直流侧阻抗间相位差降低至零，大大提高系统的稳定裕度，增强系统双向功率稳定性。【结论】所提端口阻抗协同优化控制策略能有效解决背靠背变流器系统双向功率稳定性差异问题。
2025, 52(9):985-994.
DOI: 10.12177/emca.2025.087
摘要:
【目的】本文旨在探究采用高频注入法进行无位置传感器控制来估计电机位置时，有取向硅钢永磁同步直线电机(PMSLM)使用的高频方波注入信号的电压幅值是否可以比无取向硅钢PMSLM更低。【方法】首先，基于Simulink建立PMSLM的数学模型；然后，采用矢量控制、位置速度电流三闭环比例积分控制和高频注入法相结合的控制方法，对PMSLM数学模型进行位置估计；最后，通过RTU-BOX快速模型将Simulink中的模型导入到PMSLM中进行试验，对比有取向硅钢PMSLM和无取向硅钢PMSLM的试验结果。【结果】设置初始注入电压幅值为4.8 V，此时采用高频注入法得到的无取向硅钢PMSLM的估计位置误差绝对值小于15%。以0.1 V为步长减小注入的电压幅值，当电压幅值在4.8~0.4 V时，无取向硅钢PMSLM的估计位置误差绝对值均小于15%；当电压幅值降低到0.3 V时，无取向硅钢PMSLM的估计位置误差绝对值大于15%，而此时有取向硅钢PMSLM的位置误差绝对值小于15%。【结论】有取向硅钢的各向异性可以改变磁导率，相较于无取向硅钢，其使用高频注入法时实现位置估计的注入电压幅值能更低。
【目的】本文旨在探究采用高频注入法进行无位置传感器控制来估计电机位置时，有取向硅钢永磁同步直线电机(PMSLM)使用的高频方波注入信号的电压幅值是否可以比无取向硅钢PMSLM更低。【方法】首先，基于Simulink建立PMSLM的数学模型；然后，采用矢量控制、位置速度电流三闭环比例积分控制和高频注入法相结合的控制方法，对PMSLM数学模型进行位置估计；最后，通过RTU-BOX快速模型将Simulink中的模型导入到PMSLM中进行试验，对比有取向硅钢PMSLM和无取向硅钢PMSLM的试验结果。【结果】设置初始注入电压幅值为4.8 V，此时采用高频注入法得到的无取向硅钢PMSLM的估计位置误差绝对值小于15%。以0.1 V为步长减小注入的电压幅值，当电压幅值在4.8~0.4 V时，无取向硅钢PMSLM的估计位置误差绝对值均小于15%；当电压幅值降低到0.3 V时，无取向硅钢PMSLM的估计位置误差绝对值大于15%，而此时有取向硅钢PMSLM的位置误差绝对值小于15%。【结论】有取向硅钢的各向异性可以改变磁导率，相较于无取向硅钢，其使用高频注入法时实现位置估计的注入电压幅值能更低。
2025, 52(9):995-1005.
DOI: 10.12177/emca.2025.086
摘要:
【目的】随着微电网技术的不断发展与完善，可再生能源的利用愈发被重视。源荷不确定性对微电网安全以及经济运行造成的影响不容忽视，为了解决微电网最优经济运行问题，提出了一种混合哈里斯鹰优化(HHHO)算法。【方法】首先，建立了一种考虑源荷不确定性的最优微电网调度模型。其次，提出了一种结合精英策略和差异学习机制的HHHO算法。精英策略通过保留种群中的精英个体，提高了算法的收敛速度；差异学习机制通过增强有效信息的传播，优化了算法搜索的精度。然后，提出了一种基于拉丁超立方采样-概率距离的混合场景削减方法，将削减后的等效场景作为微电网经济运行的依据。最后，通过测试函数和场景仿真，验证了所提HHHO算法的优越性。【结果】测试函数试验结果表明所提HHHO算法具有较高的求解精度和较快的收敛速度。在风能和光伏波动等场景下的仿真结果表明，HHHO算法显著减少了微电网的总体运行成本，具有一定的优越性。【结论】所提HHHO算法可实现微电网的最优经济运行，为微电网的长期经济运行提供了理论支持。
【目的】随着微电网技术的不断发展与完善，可再生能源的利用愈发被重视。源荷不确定性对微电网安全以及经济运行造成的影响不容忽视，为了解决微电网最优经济运行问题，提出了一种混合哈里斯鹰优化(HHHO)算法。【方法】首先，建立了一种考虑源荷不确定性的最优微电网调度模型。其次，提出了一种结合精英策略和差异学习机制的HHHO算法。精英策略通过保留种群中的精英个体，提高了算法的收敛速度；差异学习机制通过增强有效信息的传播，优化了算法搜索的精度。然后，提出了一种基于拉丁超立方采样-概率距离的混合场景削减方法，将削减后的等效场景作为微电网经济运行的依据。最后，通过测试函数和场景仿真，验证了所提HHHO算法的优越性。【结果】测试函数试验结果表明所提HHHO算法具有较高的求解精度和较快的收敛速度。在风能和光伏波动等场景下的仿真结果表明，HHHO算法显著减少了微电网的总体运行成本，具有一定的优越性。【结论】所提HHHO算法可实现微电网的最优经济运行，为微电网的长期经济运行提供了理论支持。
2025, 52(9):1006-1015.
DOI: 10.12177/emca.2025.080
摘要:
【目的】针对双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)的权重系数的设计整定和x-y平面的高次谐波电流的问题，提出一种基于虚拟矢量的模糊无权重系数改进MPTC方法。【方法】首先，用模糊动态的边界条件分别对转矩和磁链跟踪误差进行约束，在约束边界下进行电压矢量的选择，被选择的电压矢量需要分别使转矩和磁链跟踪误差保持在边界条件内。将符合两个边界条件的两个矢量集合按照设定的规则进行交集处理，以选择最优矢量。然后，引入由四矢量合成的虚拟电压矢量集作为备选矢量集合，对系统的谐波电流进行抑制。最后，通过仿真将本文所提改进MPTC与传统MPTC、基于虚拟矢量的MPTC以及基于相对误差率代价函数的MPTC进行对比分析。【结果】仿真结果表明，相较于传统MPTC、基于虚拟矢量的MPTC以及基于相对误差率代价函数的MPTC，本文所提改进MPTC的相电流总谐波失真分别下降了87.53%、26.57%和35.05%，磁链脉动均方根误差分别降低了69.23%、50%和20%，转矩脉动均方根误差分别降低了6.15%、4.95%和3.89%，负载起动时的调节时间分别降低了15.7%、22.9%和44.8%，稳态误差更小，响应更快。【结论】本文所提控制方法不仅实现了对DTP-PMSM转矩和磁链的有效控制，还消除了权重系数带来的不确定性，提升了系统的动态性能，同时有效抑制了x-y平面上的谐波电流，具有良好的可行性。
【目的】针对双三相永磁同步电机(DTP-PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)的权重系数的设计整定和x-y平面的高次谐波电流的问题，提出一种基于虚拟矢量的模糊无权重系数改进MPTC方法。【方法】首先，用模糊动态的边界条件分别对转矩和磁链跟踪误差进行约束，在约束边界下进行电压矢量的选择，被选择的电压矢量需要分别使转矩和磁链跟踪误差保持在边界条件内。将符合两个边界条件的两个矢量集合按照设定的规则进行交集处理，以选择最优矢量。然后，引入由四矢量合成的虚拟电压矢量集作为备选矢量集合，对系统的谐波电流进行抑制。最后，通过仿真将本文所提改进MPTC与传统MPTC、基于虚拟矢量的MPTC以及基于相对误差率代价函数的MPTC进行对比分析。【结果】仿真结果表明，相较于传统MPTC、基于虚拟矢量的MPTC以及基于相对误差率代价函数的MPTC，本文所提改进MPTC的相电流总谐波失真分别下降了87.53%、26.57%和35.05%，磁链脉动均方根误差分别降低了69.23%、50%和20%，转矩脉动均方根误差分别降低了6.15%、4.95%和3.89%，负载起动时的调节时间分别降低了15.7%、22.9%和44.8%，稳态误差更小，响应更快。【结论】本文所提控制方法不仅实现了对DTP-PMSM转矩和磁链的有效控制，还消除了权重系数带来的不确定性，提升了系统的动态性能，同时有效抑制了x-y平面上的谐波电流，具有良好的可行性。
2025, 52(9):1016-1025.
DOI: 10.12177/emca.2025.084
摘要:
【目的】周向错角开关磁阻电机(SRM)利用辅助绕组补偿换相过程中的主绕组转矩跌落，对抑制SRM固有的转矩脉动问题具有积极意义。扇区划分是影响直接瞬时转矩控制(DITC)效果的关键因素之一。【方法】首先，综合考虑转矩脉动抑制效果以及开关损耗，通过参数化方法优化了辅助绕组的开通角和关断角。然后，引入主绕组提前导通机制，制定了十二扇区DITC策略。最后，构建了周向错角SRM的场路耦合联合仿真模型，对比采用九扇区DITC策略和开通关断角优化后的十二扇区DITC策略的运行效果。【结果】仿真结果表明，相较于九扇区DITC策略，采用开通关断角优化后的十二扇区DITC策略大幅降低了转矩脉动系数，降幅约为84%；转矩电流比也有较大提高，提升幅度约为54%。并且，退磁相主绕组电流在在换向结束时不会出现电流尖峰，减小了在换相过程中的转矩出力负担，使换相期间的电流和转矩更加平稳。【结论】所提十二扇区DITC策略有效降低了周向错角SRM换相过程中的转矩脉动，同时提升了转矩电流比和系统运行效率，显著改善了电机在换相区的电流平滑性及稳态运行性能。
【目的】周向错角开关磁阻电机(SRM)利用辅助绕组补偿换相过程中的主绕组转矩跌落，对抑制SRM固有的转矩脉动问题具有积极意义。扇区划分是影响直接瞬时转矩控制(DITC)效果的关键因素之一。【方法】首先，综合考虑转矩脉动抑制效果以及开关损耗，通过参数化方法优化了辅助绕组的开通角和关断角。然后，引入主绕组提前导通机制，制定了十二扇区DITC策略。最后，构建了周向错角SRM的场路耦合联合仿真模型，对比采用九扇区DITC策略和开通关断角优化后的十二扇区DITC策略的运行效果。【结果】仿真结果表明，相较于九扇区DITC策略，采用开通关断角优化后的十二扇区DITC策略大幅降低了转矩脉动系数，降幅约为84%；转矩电流比也有较大提高，提升幅度约为54%。并且，退磁相主绕组电流在在换向结束时不会出现电流尖峰，减小了在换相过程中的转矩出力负担，使换相期间的电流和转矩更加平稳。【结论】所提十二扇区DITC策略有效降低了周向错角SRM换相过程中的转矩脉动，同时提升了转矩电流比和系统运行效率，显著改善了电机在换相区的电流平滑性及稳态运行性能。
2025, 52(9):1026-1038.
DOI: 10.12177/emca.2025.090
摘要:
【目的】高比例分布式光伏(DPV)接入改变了主动配电网(ADN)的运行方式，PV出力的随机性和波动性，导致配电网出现有功损耗过大、电压波动增大以及无功配置不均衡等问题。因此，本文提出了一种基于改进电气距离的网络分区电压控制方法，旨在实现含高比例DPV的ADN的分区电压控制。【方法】鉴于集中式电压优化模型在高比例DPV场景下决策变量与约束条件规模庞大、计算复杂度过高，本文首先提出基于改进电气距离的网络分区方法，将ADN划分为多个可控子区域以降低求解规模；其次，针对分区中相邻子区域边界节点的电压协调问题，设计了一种分布式电压控制策略；最后，采用基于黏菌算法的分布式求解方法实现该策略的高效求解。【结果】利用IEEE 33节点模型和云南曲靖的199节点真实系统进行仿真验证。结果表明，所提基于分区的分布式电压控制优化方法不仅能有效维持系统电压水平，其分布式求解效率也显著优于集中式优化方法。【结论】所提方法成功实现了各子区域电压的协同控制，有效维持了系统电压水平。
【目的】高比例分布式光伏(DPV)接入改变了主动配电网(ADN)的运行方式，PV出力的随机性和波动性，导致配电网出现有功损耗过大、电压波动增大以及无功配置不均衡等问题。因此，本文提出了一种基于改进电气距离的网络分区电压控制方法，旨在实现含高比例DPV的ADN的分区电压控制。【方法】鉴于集中式电压优化模型在高比例DPV场景下决策变量与约束条件规模庞大、计算复杂度过高，本文首先提出基于改进电气距离的网络分区方法，将ADN划分为多个可控子区域以降低求解规模；其次，针对分区中相邻子区域边界节点的电压协调问题，设计了一种分布式电压控制策略；最后，采用基于黏菌算法的分布式求解方法实现该策略的高效求解。【结果】利用IEEE 33节点模型和云南曲靖的199节点真实系统进行仿真验证。结果表明，所提基于分区的分布式电压控制优化方法不仅能有效维持系统电压水平，其分布式求解效率也显著优于集中式优化方法。【结论】所提方法成功实现了各子区域电压的协同控制，有效维持了系统电压水平。
《电机与控制应用》
月刊，1959年创刊
- 主管单位：上海市经济和信息化委员会
- 主办单位：上海电器科学研究所（集团）有限公司
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