有源配電網(wǎng)電壓控制技術(shù)研究綜述*

葉保璇，吳育武，陳志威，王祿慶，黃向敏，張?jiān)娊?/p>

0 引言

隨著環(huán)境污染和能源短缺問題的惡化，各國的環(huán)保意識和能源戰(zhàn)略意識逐漸增強(qiáng)，基于可再生能源的分布式電源技術(shù)（Distributed Generator，DG）得以重視和發(fā)展，規(guī)?；姆植际诫娫唇尤胍殉蔀榕潆娋W(wǎng)重要的發(fā)展方向[1-3]。

DG接入改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的電源結(jié)構(gòu)，使配電網(wǎng)從單電源輻射狀結(jié)構(gòu)變?yōu)楸椴茧娫吹膹?fù)雜結(jié)構(gòu)，對配電網(wǎng)無功電壓控制產(chǎn)生了重大影響。此外，DG固有的隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性也給配電網(wǎng)電壓控制帶來了新的挑戰(zhàn)[4-6]。

有源配電網(wǎng)電壓控制旨為在滿足配電網(wǎng)正常運(yùn)行的電壓要求下，提升配電網(wǎng)分布式電源的消納能力，降低配電網(wǎng)運(yùn)行網(wǎng)損[7]。國內(nèi)外許多專家和學(xué)者在有源配電網(wǎng)電壓控制理論方面做了大量的研究工作，取得了豐碩的研究成果[8-46]。但是，由于有源配電網(wǎng)電壓控制受多種因素影響，目前較多控制方法的使用范圍受到限制，難以推廣應(yīng)用。因此，回顧當(dāng)前有源配電網(wǎng)電壓控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析與總結(jié)當(dāng)前電壓控制技術(shù)的特點(diǎn)，對于實(shí)現(xiàn)有源配電網(wǎng)實(shí)用化控制技術(shù)，提高配電網(wǎng)電壓控制水平和DG消納能力具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

本文立足于有源配電網(wǎng)電壓特性分析，綜述了國內(nèi)外有源配電網(wǎng)電壓控制技術(shù)研究的成果，歸納分析了各控制模式的特性，為我國有源配電網(wǎng)電壓控制實(shí)用化技術(shù)的發(fā)展提供借鑒與參考。

1 DG接入對配電網(wǎng)電壓特性的影響

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)多為輻射型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，潮流單向流動(dòng)，造成電壓從配變母線開始沿饋線逐漸降低[11-12]，而在有源配電網(wǎng)中，DG接入改變了潮流分布，顯著地影響配電網(wǎng)電壓特性。

目前廣泛分布和大力發(fā)展的一般是基于可再生能源的分布式電源，主要類型為小水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物發(fā)電等，其共同特點(diǎn)為出力穩(wěn)定性和可控性較差（特別是風(fēng)電和光伏）[13-15]。區(qū)別于輸電網(wǎng)，在配電網(wǎng)中，線路的阻抗比較大[20-21]，有功-相角和無功-電壓的耦合性較強(qiáng)，即有功功率和無功功率均能顯著地影響線路電壓分布。因此，在分布式電源接入后，配電網(wǎng)電壓波動(dòng)顯著。一方面，基于可在生能源的分布式電源出力受限于一次能源特性，特別是光伏、風(fēng)電，其出力跟隨太陽輻照強(qiáng)度、風(fēng)力頻繁變動(dòng)，導(dǎo)致有源配電網(wǎng)電壓發(fā)生明顯的波動(dòng)[22-23]；另一方面，多數(shù)分布式電源為分散接入，且為用戶所有，加上國家政策對于用戶分布式電源的鼓勵(lì)及對電網(wǎng)公司棄光、棄水、棄風(fēng)等控制手段的限制，配電網(wǎng)內(nèi)分布式電源滲透率升高和控制手段匱乏的矛盾逐漸突出，進(jìn)一步加劇了有源配電網(wǎng)電壓的波動(dòng)性和不確定性。

除了DG自身出力特性給配電網(wǎng)電壓特性帶來了影響之外，DG接入配電網(wǎng)的規(guī)模、接入方式、運(yùn)行模式[16-19]均對配電網(wǎng)定壓特性產(chǎn)生不同的影響。

在接入規(guī)模方面，當(dāng)DG并網(wǎng)容量較小時(shí)，其出力影響范圍有限，對配電網(wǎng)電壓特性只有局部影響；而在DG滲透率較高時(shí)，其輸出功率沿并網(wǎng)饋線大量倒送，甚至倒送至變電站端，影響配電網(wǎng)全局的無功電壓特性。

在接入方式方面，DG并網(wǎng)點(diǎn)位置、并網(wǎng)模式等接入因素均對配電網(wǎng)電壓分布特性產(chǎn)生影響。一般而言，DG并網(wǎng)點(diǎn)位置越靠近線路末端，對配電網(wǎng)電壓的支撐能力越強(qiáng)；在相同滲透率下，分散接入相對于集中接入，配電網(wǎng)電壓的整體支撐作用越明顯。

在運(yùn)行模式方面，DG出力、運(yùn)行功率因數(shù)也顯著地影響著配電網(wǎng)的電壓。DG出力越大，配電網(wǎng)電壓的抬升效果越明顯。而對于運(yùn)行功率因數(shù)，盡管配電網(wǎng)線路的R/X較大，但其數(shù)值仍然小于1，因此滯后功率因數(shù)越小，DG對配電網(wǎng)電壓的影響越大。

總體而言，目前有較多的文獻(xiàn)研究分析分布式電源接入對配電網(wǎng)電壓特性的影響，但大多都是基于恒功率模型的穩(wěn)態(tài)仿真，且專注于無功功率影響分析，實(shí)際上，對于DG并網(wǎng)運(yùn)行的暫態(tài)過程，以及不同DG有功-無功控制特性對配電網(wǎng)電壓影響尚缺少透徹的研究[24-25]。

2 有源配電網(wǎng)電壓控制

有源配電網(wǎng)中，合理的DG配置可以一定程度上改善配電網(wǎng)潮流分布，提升配電網(wǎng)電壓質(zhì)量。而在DG配置容量過大、布點(diǎn)過多時(shí)，則有可能在DG集中出力期，因線路倒送功率過大而出現(xiàn)過電壓問題，在DG出力間歇期，有可能因部分DG無法提供無功功率甚至消耗部分無功，進(jìn)一步擴(kuò)大配電網(wǎng)無功缺額，降低電壓水平。因此，僅依靠DG的調(diào)節(jié)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足配電網(wǎng)合理運(yùn)行電壓水平的需求，為取得合理的電壓水平，仍需要依賴多種電壓調(diào)控設(shè)備，結(jié)合負(fù)荷水平和配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行配電網(wǎng)電壓的協(xié)調(diào)控制。

目前的研究中，對于有源配電網(wǎng)電壓的控制方法可以分為兩大類：（1）被動(dòng)電壓控制；（2）主動(dòng)電壓控制。

2.1 被動(dòng)電壓控制

有源配電網(wǎng)被動(dòng)電壓控制對于硬件設(shè)施和通信條件要求不高，適應(yīng)性較強(qiáng)。所謂被動(dòng)控制，是指只有當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)生問題或故障，或?qū)嶋H運(yùn)行中測量某個(gè)參數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)的告警值的時(shí)候，才會(huì)觸發(fā)動(dòng)作來消除問題或告警的一種控制模式，如目前最常見的電容器按功率因數(shù)區(qū)間、電壓區(qū)間控制[26]，變電站內(nèi)按照九區(qū)圖進(jìn)行VQC控制[27]，都屬于廣義概念上的被動(dòng)控制。

被動(dòng)控制的架構(gòu)較為簡單，主要由被動(dòng)控制對象、被動(dòng)觸發(fā)條件和被動(dòng)操作動(dòng)作三個(gè)因素組成，其控制模式可以概括為，在電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中，一旦被動(dòng)觸發(fā)條件得到滿足，則由被動(dòng)控制對象自動(dòng)執(zhí)行被動(dòng)操作動(dòng)作，來達(dá)到消除被動(dòng)觸發(fā)條件的目的。被動(dòng)控制對象的類型包括電容器、電抗器、有載調(diào)壓變壓器（On-Load Tap Changer，OLTC）、配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器（Distribution STATic syn?chronous COMpensator，D-STATCOM）等設(shè)備手段，被動(dòng)觸發(fā)條件包括電壓越限、功率因數(shù)越限、無功越限、諧波越限等預(yù)設(shè)條件，而被動(dòng)操作動(dòng)作則按對象的不同分為電容器、電抗器的分組投切，OLTC的檔位調(diào)節(jié)或DSTAT?COM的出力調(diào)節(jié)等。

針對DG接入引起的電壓問題，文獻(xiàn)[28]首先證明了配電網(wǎng)中DG接入點(diǎn)最容易出現(xiàn)電壓越限，然后提出一種基于無功調(diào)節(jié)和有功調(diào)節(jié)的本地電壓控制策略，以接入點(diǎn)電壓為判據(jù)，當(dāng)接入點(diǎn)電壓越上限時(shí)進(jìn)行DG無功功率調(diào)節(jié)并在有必要時(shí)配合以有功功率調(diào)節(jié)以維持電壓合格，當(dāng)接入點(diǎn)不出現(xiàn)電壓越上限時(shí)，計(jì)算該點(diǎn)實(shí)時(shí)可繼續(xù)接納的DG有功功率，并釋放相應(yīng)的受限上網(wǎng)出力以實(shí)現(xiàn)最大化的DG消納。文獻(xiàn)[29]則提出了一種分布式光伏的就地自適應(yīng)電壓控制策略，針對不同的運(yùn)行工況，制定不同的自適應(yīng)電壓期望值設(shè)定方法以及自適應(yīng)電壓控制策略，提高分布式光伏并網(wǎng)電壓控制能力以及提升電網(wǎng)接納光伏的能力。

而在電容器被動(dòng)控制方面，目前較多的是按照相關(guān)導(dǎo)則對電容器進(jìn)行自動(dòng)投切控制[26]，也有相關(guān)研究對這種投切方式進(jìn)行改善。文獻(xiàn)[31]考慮了不同負(fù)荷狀態(tài)下對無功補(bǔ)償需求的差異性，提出一種負(fù)荷相關(guān)的電容器自動(dòng)控制方法，針對負(fù)荷輕載、常載和重載分別設(shè)定了3組功率因數(shù)區(qū)間進(jìn)行電容器的自動(dòng)投切。為避免投切無序混亂，提升區(qū)域電容器投切的協(xié)同性，文獻(xiàn)[32]提出了基于修正功率因數(shù)評估的配電網(wǎng)低壓電容器協(xié)同控制，以饋線首端的修正功率因數(shù)到平衡區(qū)間距離數(shù)值最小化為控制目標(biāo)，以配電負(fù)載率確定電容器投切的優(yōu)先級，協(xié)同饋線全線的電容器進(jìn)行投切。

綜合而言，被動(dòng)式的電壓控制可以在滿足基本電壓約束的前提下對各種無功設(shè)備進(jìn)行控制，不依賴于通信且減少了控制變量的維度，但其并不能夠根據(jù)電網(wǎng)以及負(fù)荷的實(shí)時(shí)變化自動(dòng)地調(diào)整運(yùn)行方式與策略，無法對異常運(yùn)行狀態(tài)與故障進(jìn)行有效地控制。被動(dòng)控制模式存在以下幾方面的限制。

（1）反應(yīng)滯后。在異常運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)到控制設(shè)備動(dòng)作響應(yīng)有時(shí)間差，控制反應(yīng)遲緩，無法根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的變化而及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)有效的控制。

（2）頻繁動(dòng)作。在電網(wǎng)局部負(fù)荷頻繁波動(dòng)且幅度較大時(shí)，在較短的周期內(nèi)，傳統(tǒng)的被動(dòng)的控制模式可能會(huì)使得無功補(bǔ)償設(shè)備過度響應(yīng)，從而出現(xiàn)設(shè)備頻繁反復(fù)動(dòng)作的情況。

（3）利用率低。被動(dòng)控制一般是簡單運(yùn)用現(xiàn)有的調(diào)壓和補(bǔ)償手段，將功率因數(shù)或電壓控制在某個(gè)合格的范圍內(nèi)，以滿足基本的運(yùn)行要求。這種控制方式?jīng)]有考慮重載期線路和配變的降損補(bǔ)償需求，往往會(huì)造成部分時(shí)期內(nèi)無功補(bǔ)償設(shè)備的閑置浪費(fèi)，而這部分閑置資源可以從節(jié)能降損角度出發(fā)，進(jìn)一步地分析利用，挖掘配電網(wǎng)的節(jié)能空間，優(yōu)化配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

（4）可靠性低。由于被動(dòng)控制一般是觸發(fā)式操作，因此在各控制設(shè)備被觸發(fā)動(dòng)作時(shí)，往往是運(yùn)行問題已經(jīng)發(fā)生演變至電壓或功率因數(shù)越限的時(shí)候，此時(shí)配電網(wǎng)已經(jīng)偏離了良好運(yùn)行狀態(tài)，也對電能質(zhì)量等相關(guān)指標(biāo)的考核造成了影響。實(shí)際上被動(dòng)控制是一種后發(fā)式動(dòng)作，并不能較好地抑制相關(guān)運(yùn)行問題的惡化，可靠性較低。

隨著越來越多的DG接入配電網(wǎng)，其由于時(shí)間和空間分布不均帶來出力的間歇性和波動(dòng)性使上述問題暴露得更加嚴(yán)重，傳統(tǒng)的被動(dòng)控制儼然已經(jīng)不能滿足當(dāng)前配電網(wǎng)運(yùn)行的電壓質(zhì)量和可靠性要求，因此需要另一種更靈活、更有效的控制模式來適應(yīng)有源配電網(wǎng)的發(fā)展。

2.2 主動(dòng)電壓控制

區(qū)別于被動(dòng)電壓控制，有源配電網(wǎng)的主動(dòng)電壓控制以運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，依托先進(jìn)的測控技術(shù)、通信技術(shù)和電力電子智能控制技術(shù)，在運(yùn)行發(fā)生問題和故障之前，感知和判斷配電網(wǎng)及負(fù)荷的實(shí)時(shí)狀況，并主動(dòng)地進(jìn)行電壓調(diào)控來滿足運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的要求。按主動(dòng)優(yōu)化控制所立足的時(shí)間層面不同，可以把主動(dòng)電壓控制分為準(zhǔn)實(shí)時(shí)主動(dòng)控制和預(yù)前態(tài)主動(dòng)控制。

2.2.1 準(zhǔn)實(shí)時(shí)主動(dòng)控制

現(xiàn)階段多數(shù)研究的主動(dòng)電壓控制一般為準(zhǔn)實(shí)時(shí)態(tài)的電壓優(yōu)化控制，而數(shù)學(xué)優(yōu)化求解控制是目前電壓優(yōu)化控制研究的主流。

數(shù)學(xué)優(yōu)化求解控制即對配電網(wǎng)無功優(yōu)化問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模并運(yùn)用高效的算法求解控制，其控制精度取決于模型的準(zhǔn)確度和算法的尋優(yōu)能力。文獻(xiàn)[33]分析了基于無功補(bǔ)償設(shè)備、分布式電源、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等方面的配電網(wǎng)無功優(yōu)化策略，計(jì)及各策略應(yīng)用的優(yōu)先次序，以配電網(wǎng)綜合損耗最小為目標(biāo)，建立了主動(dòng)配電網(wǎng)綜合無功優(yōu)化模型，綜合考慮了各種電壓調(diào)控手段的應(yīng)用效益。文獻(xiàn)[34]引入了自適應(yīng)多算法求解策略，基于現(xiàn)有算法求解能力及特性分析，建立算法備選池，通過求解過程中某一算法產(chǎn)生的子代群體質(zhì)量，自適應(yīng)選擇下一代使用的算法及比例，綜合了多種算法的優(yōu)勢，提高了整體的尋優(yōu)效率；文獻(xiàn)[35-38]則對配電網(wǎng)的進(jìn)行分區(qū)研究并提出相應(yīng)的優(yōu)化模型、算法及改進(jìn)方案。

準(zhǔn)實(shí)時(shí)主動(dòng)控制是一種基于當(dāng)前潮流斷面進(jìn)行的優(yōu)化控制，從配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)發(fā)展的角度而言，準(zhǔn)實(shí)時(shí)主動(dòng)控制忽略了配電網(wǎng)及負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化，當(dāng)前取得的優(yōu)化控制結(jié)果并不完全適應(yīng)實(shí)際配電網(wǎng)的運(yùn)行情況，實(shí)際上是一種趨優(yōu)控制。

2.2.2 預(yù)前態(tài)主動(dòng)控制

預(yù)前態(tài)電壓控制則更能符合未來有源配電網(wǎng)主動(dòng)電壓控制的發(fā)展需求，可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間尺度下的各離散調(diào)控手段平滑控制，靈活地調(diào)節(jié)電壓。文獻(xiàn)[39]提出了一種基于兩階段規(guī)劃法的有源配電網(wǎng)綜合電壓優(yōu)化控制，首先，通過第2階段確定分接頭位置和電容器投入組數(shù)的狀態(tài)，并由差分進(jìn)化算法確定第1階段各個(gè)時(shí)段內(nèi)各DG的最佳有功和無功輸出。然后，將第1階段的DG最佳輸出反饋給第2階段，再根據(jù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法確定次日最優(yōu)的電壓控制預(yù)案。針對DG與無功補(bǔ)償設(shè)備日前協(xié)調(diào)優(yōu)化控制問題，文獻(xiàn)[40]提出一種計(jì)及DG和電容器協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)日前計(jì)劃方法，將電容器作為基礎(chǔ)調(diào)節(jié)設(shè)備，而DG作為補(bǔ)充調(diào)節(jié)設(shè)備，采用改進(jìn)模糊聚類方法對電容器投切容量進(jìn)行時(shí)序分段，在滿足投切組數(shù)約束的條件下盡可能提高其最優(yōu)補(bǔ)償效果。

模型預(yù)測控制理論具備滾動(dòng)優(yōu)化的特性，近年來，許多專家學(xué)者積極開展了基于模型預(yù)測控制理論的有源配電網(wǎng)電壓控制研究[41-46]。為解決有源配電網(wǎng)中分布式可再生能源和儲(chǔ)能系統(tǒng)造成的電壓波動(dòng)影響，文獻(xiàn)[41]基于模型預(yù)測控制理論，以控制成本最小為目標(biāo)，考慮儲(chǔ)能使用壽命，保證母線電壓運(yùn)行在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，將電壓的運(yùn)行狀態(tài)分為正常運(yùn)行、不理想運(yùn)行和緊急運(yùn)行3個(gè)狀態(tài)，根據(jù)配電網(wǎng)中電壓所處的不同狀態(tài)，采取成本不同的控制措施，充分利用主動(dòng)配電網(wǎng)中分布式電源、有載調(diào)壓變壓器和儲(chǔ)能系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)靈活有效的電壓控制。而文獻(xiàn)[42]針對風(fēng)電場電壓受風(fēng)力影響容易快速波動(dòng)，傳統(tǒng)基于當(dāng)前時(shí)間斷面進(jìn)行決策的方法易出現(xiàn)無功控制滯后、多種設(shè)備不協(xié)調(diào)等問題，基于模型預(yù)測控制理論，提出了一種旨在協(xié)調(diào)風(fēng)力機(jī)和靜止無功發(fā)生器的風(fēng)電場電壓控制方法，實(shí)現(xiàn)未來時(shí)間窗內(nèi)電壓控制曲線和無功調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)過程的優(yōu)化。

然而，隨著有源配電網(wǎng)的發(fā)展，在進(jìn)行有源配電網(wǎng)主動(dòng)電壓控制時(shí)，所考慮的將不僅僅是配電網(wǎng)、傳統(tǒng)負(fù)荷、DG、無功補(bǔ)償設(shè)備等要素，還包括各類新型的電力要素，如電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等，其多因素的不確定性給預(yù)前態(tài)的主動(dòng)電壓控制帶來巨大的挑戰(zhàn)，目前尚在探索更為行之有效的控制方法。

綜合而言，主動(dòng)電壓控制極大依賴于配電網(wǎng)通信與自動(dòng)化控制，其特點(diǎn)可以概括為以下幾個(gè)方面：

（1）前瞻性。主動(dòng)電壓控制利用配電網(wǎng)通信及高級在線監(jiān)控技術(shù)，可以感知并判斷配電網(wǎng)及負(fù)荷的異常運(yùn)行狀態(tài)，并在運(yùn)行問題或故障發(fā)生之前，主動(dòng)地進(jìn)行電壓調(diào)控來滿足運(yùn)行需求。

（2）經(jīng)濟(jì)性。主動(dòng)電壓控制除了考慮基本的電壓調(diào)控要求之外，往往還綜合考慮配電網(wǎng)的網(wǎng)損率、調(diào)控設(shè)備的動(dòng)作次數(shù)等經(jīng)濟(jì)要求，在滿足配電網(wǎng)安全運(yùn)行的前提下，尋求最大化的電壓控制效益。因此，主動(dòng)電壓控制技術(shù)不僅可以滿足配電網(wǎng)基本的電壓調(diào)節(jié)要求，還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)動(dòng)作，最大限度地降低配網(wǎng)運(yùn)行損耗，具有良好的節(jié)能效果。

（3）協(xié)調(diào)性。主動(dòng)電壓控制通過先進(jìn)的通信技術(shù)，使得控制區(qū)域內(nèi)各節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行充分的信息交互，從而可以對不同特性的調(diào)控設(shè)備與手段進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，達(dá)到理想的控制效果。

而當(dāng)前配電網(wǎng)分布廣泛，由于地理位置和地區(qū)政策的不同，不同區(qū)域配電網(wǎng)的發(fā)展程度不一，主動(dòng)電壓控制技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境相對惡劣，目前較多的優(yōu)秀控制理論仍無法全面推廣應(yīng)用。

3 有待深入研究的問題

隨著DG的接入及發(fā)展，傳統(tǒng)電源集中的配電網(wǎng)必然向遍布電源的有源配電網(wǎng)轉(zhuǎn)變。而有源配電網(wǎng)中，分布式電源數(shù)量多、位置散，使得配電網(wǎng)的潮流更加復(fù)雜，給配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來重大影響。

傳統(tǒng)的電壓被動(dòng)電壓控制技術(shù)無法及時(shí)解決因DG出力波動(dòng)、不確定性引起的電壓快速波動(dòng)問題，也無法適應(yīng)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等多元化負(fù)荷，一定程度上制約了配電網(wǎng)電壓控制水平和分布式電源滲透率的提升。而主動(dòng)地進(jìn)行分布式電源及各種電壓控制手段協(xié)調(diào)的電壓控制，可以有效地解決被動(dòng)電壓控制存在的問題。但主動(dòng)電壓控制對于網(wǎng)架、通信、設(shè)備的極高要求，給配電網(wǎng)電壓控制的實(shí)際應(yīng)用帶來了巨大的難題。

因此，如何智能化地結(jié)合被動(dòng)與主動(dòng)電壓控制技術(shù)，適應(yīng)有源配電網(wǎng)不同的發(fā)展條件、負(fù)荷特性以及配電網(wǎng)特殊運(yùn)行方式，研究實(shí)用化、工程化的主動(dòng)電壓控制方案，對于提高配電網(wǎng)電壓控制能力與效益，以及提高DG的消納能力具有重要意義。

具體的可以著重研究以下幾個(gè)方面：

（1）在控制手段方面，進(jìn)行分布式電源、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車、無功調(diào)節(jié)設(shè)備及儲(chǔ)能等多元素融合的配電網(wǎng)電壓控制研究。綜合考慮有功-無功對配電網(wǎng)電壓的影響，結(jié)合需求側(cè)管理，研究多種控制元素的控制邊界、收益及協(xié)調(diào)。

（2）在控制方法層面，進(jìn)行多時(shí)間尺度控制設(shè)備的協(xié)調(diào)配合研究?，F(xiàn)有的研究大多是基于各設(shè)備同步動(dòng)作調(diào)節(jié)的仿真，實(shí)際上各電壓控制設(shè)備動(dòng)作響應(yīng)特性具有差異，因此，研究DG、電容器、D-STATCOM等不同控制時(shí)間尺度的電壓控制方案，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)電壓控制工程效益的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

（3）在控制應(yīng)用層面，基于我國配電網(wǎng)不平衡發(fā)展現(xiàn)狀，分析各種主動(dòng)控制方法的應(yīng)用條件，包括網(wǎng)架、通信、設(shè)備等方面的應(yīng)用要求，總結(jié)主動(dòng)電壓控制方法的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，研究適應(yīng)各種配電網(wǎng)環(huán)境的自適應(yīng)電壓控制。

4 結(jié)語

有源配電網(wǎng)受DG出力的影響，表現(xiàn)出與傳統(tǒng)配電網(wǎng)不同的運(yùn)行特性與電壓特性。本文總結(jié)了分布式電源接入對配電網(wǎng)電壓特性的影響，從被動(dòng)和主動(dòng)兩個(gè)層面分析總結(jié)了有源配電網(wǎng)的電壓控制方法，指出了現(xiàn)有電壓控制的特點(diǎn)與不足。并在此基礎(chǔ)上，從有源配電網(wǎng)的控制手段、方法、應(yīng)用等方面指出有源配電網(wǎng)電壓控制進(jìn)一步的研究方向，對適應(yīng)未來大規(guī)模DG接入及配電網(wǎng)主動(dòng)電壓控制實(shí)用化技術(shù)研究具有重要的參考價(jià)值。