針對配電網(wǎng)電壓穩定與潮流控制問(wèn)題，主動(dòng)配電網(wǎng)（Active Distribution Network, ADN）對分布式電源、儲能裝置以及有載調壓器（On-Load Tap Changer, OLTC）和可投切電容器組（Capacitor Banks, CBs）等一次設備進(jìn)行控制，提高了配電網(wǎng)運行的可靠性與經(jīng)濟性。然而這些一次設備響應速度慢，無(wú)      近年來(lái)，智能軟開(kāi)關(guān)（Soft Open Point, SOP）憑借功率連續可控、控制方式靈活的特點(diǎn)被廣泛應用到主動(dòng)配電網(wǎng)中。作為一種全控型電力電子裝置，智能軟開(kāi)關(guān)可以替代配電網(wǎng)中部分傳統聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)，對所連饋線(xiàn)的有功和無(wú)功功率進(jìn)行準確、快速、靈活的控制，實(shí)現優(yōu)化主動(dòng)配電網(wǎng)電壓的功能。

       電力傳輸與功率變換控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗室（上海交通大學(xué)）、國網(wǎng)上海市電力公司松江供電公司的研究人員高聰哲、黃文燾、余墨多、陳旸、邰能靈，針對配電網(wǎng)分布式電源出力與負荷功率強波動(dòng)性與隨機性引起的電壓越限與異常問(wèn)題，在2022年第13期《電工技術(shù)學(xué)報》上撰文，提出了一種基于智能軟開(kāi)關(guān)的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓模型預測控制優(yōu)化方法，可有效解決已有電壓調控方式依賴(lài)全局信息且難以應對節點(diǎn)功率快速波動(dòng)的難題。

圖1 含SOP的典型主動(dòng)配電網(wǎng)拓撲結構

      他們首先基于長(cháng)時(shí)間尺度優(yōu)化結果以及量測數據建立配電網(wǎng)線(xiàn)損與電壓靈敏度矩陣，在實(shí)時(shí)優(yōu)化過(guò)程中僅利用智能軟開(kāi)關(guān)兩端節點(diǎn)電氣信息，采用基于模型預測控制的滾動(dòng)優(yōu)化及反饋校正方法，完成對配電網(wǎng)電壓的快速、實(shí)時(shí)優(yōu)化控制。

圖2 配電網(wǎng)電壓實(shí)時(shí)優(yōu)化

不同的算例結果表明：該方法在光伏非計劃離網(wǎng)、光伏出力波動(dòng)以及智能軟開(kāi)關(guān)在不同位置的情況下，均能迅速對配電網(wǎng)電壓變化做出響應，支撐配電網(wǎng)電壓恢復，降低配電網(wǎng)運行損耗；相較于傳統優(yōu)化方法，能顯著(zhù)減小配電網(wǎng)節點(diǎn)電壓偏差，應對配電網(wǎng)中新能源出力波動(dòng)。

圖3 多時(shí)間尺度電壓優(yōu)化流程

  研究人員指出，該方法在優(yōu)化過(guò)程中只需采集智能軟開(kāi)關(guān)兩端節點(diǎn)電氣信息，通過(guò)優(yōu)化關(guān)鍵節點(diǎn)電壓，實(shí)現對配電網(wǎng)電壓的快速、實(shí)時(shí)優(yōu)化控制，提升全局電壓質(zhì)量；在發(fā)生電壓波動(dòng)時(shí)能主動(dòng)改變控制策略，對配電網(wǎng)電壓進(jìn)行超前優(yōu)化，保證優(yōu)化效果；通過(guò)反饋校正優(yōu)化模型，保證滾動(dòng)優(yōu)化模型的準確性，更有效降低了電壓波動(dòng)的幅度。他們表示，相比現有采用電壓-無(wú)功曲線(xiàn)進(jìn)行下垂控制的實(shí)時(shí)優(yōu)化方法，該方法同時(shí)調控智能軟開(kāi)關(guān)傳輸的有功與無(wú)功功率，更充分地發(fā)揮了智能軟開(kāi)關(guān)的調控能力，確保了系統電壓運行在理想范圍內，但智能軟開(kāi)關(guān)損耗會(huì )略微增加。

     轉載自：上海交大學(xué)者提出一種新的主動(dòng)配電網(wǎng)電壓模型預測控制優(yōu)化方法 - 電氣技術(shù)雜志社 (ces-transaction.com)