用于电力网络的分布式电压控制的制作方法

用于电力网络的分布式电压控制


背景技术：

1.本公开总体上涉及电力网络中的分布式控制。随着分布式能源(der)在电力网络中的渗透率增加，控制系统必须能够响应发电量的突然变化，这些突然变化引起网络电压的波动。集中式控制系统需要大量数据的聚合，从而由于每个控制器和集中式电力网络控制系统之间的往返通信所致而降低了响应能力。某些电力网络使用分布式控制系统，其中多个分布式控制器定期地交换测量值和其他数据以制定用于电力网络的控制策略。现有的电力网络分布式控制遭受许多短处和缺点。仍然存在未满足的需求，包括减少对由其他分布式控制器所共享的外部数据和其他测量值的依赖。例如，如果控制器之间的通信信道失效或没有必要的带宽来共享计算控制策略所需的数据，则分布式控制系统可能失效。在另一个示例中，一些电力网络控制系统必须在计算控制策略之前接收关于网络拓扑和节点敏感性的先验信息。鉴于本领域中的这些和其他短处，对于本文中所公开的独特的设备、方法、系统和技术有显著的需要。


技术实现要素：

2.为了清楚、简洁和确切地描述本公开的非限制性示例性实施例、制作和使用其的方式和过程的目的，并且为了使得能够实践、制作和使用这些实施例，现在将参考某些示例性实施例(包括附图中所图示的那些示例性实施例)，并且将使用特定语言来描述其。然而，应理解，并未由此产生对本公开的范围的限制，并且本公开包括并保护如受益于本公开的本领域技术人员将想到的示例性实施例的此类变更、修改和进一步应用。
3.本公开的示例性实施例包括用于配电系统控制(power distribution system)的独特的系统、方法、技术和设备。本公开的进一步的实施例、形式、目标、特征、优点、方面和益处应从以下描述和附图变得显而易见。
附图说明
4.图1是图示示例性配电网络的电路图。
5.图2是图示示例性网络控制过程的流程图。
6.图3-7是图示在图2中所图示的示例性区域控制过程期间图1中所图示的示例性配电系统的电气特性的曲线图。
具体实施方式
7.参考图1，有图示了示例性配电网络100，该配电网络100包括：区域110，其包括若干个负载和der，这些负载和der的操作由控制器130控制；以及区域140，其包括若干个负载和der，这些负载和der的操作由控制器160控制。区域110和140可在逻辑上由它们相应的控制器130和160与其他区域部件、装置和元件的控制关系来定义，并且可分别覆盖不同的地理区域以及公共或重叠的地理区域。应了解，网络100可在各种应用中实施，包括公用电网、输电网络、低压配电、中压配电和高压配电，仅举几个例子。应了解，网络100的拓扑是出于
解释的目的而图示的，且并不旨在作为对本公开的限制。例如，网络100可包括通过一个或多个耦合点互连的两个以上区域。虽然网络100被图示为单相配电系统，但网络100还可被结构化为传送多相电力。
8.区域110包括负载、der和测量装置，每一者耦合到多条总线中的一条，每条总线耦合到配电线的一部分111。负载112、113和114分别耦合到总线122、123和124。每个负载可以是被结构化为消耗从配电线的部分111接收到的电力的任何类型的装置或系统。der 115和116分别耦合到总线125和126。每个der被结构化为根据从区域控制器130接收到的设定点来产生电力并将所产生的电力提供到网络100的负载。在某些实施例中，每个der还可被结构化为接收和存储电力。每个der可包括光伏阵列、风力涡轮机、天然气发电机或电池组，仅举几个例子。
9.多个测量装置128被结构化为在区域110的不同节点处测量电气特性。在所图示的实施例中，所述多个测量装置128是电压传感器，其被结构化为测量区域110的每条总线的总线电压。在某些实施例中，所述多个测量装置可包括电流传感器、功率传感器、电压互感器或电流互感器，仅举几个例子。所述多个测量装置128可被结构化为测量电压幅值、电压相角、电流幅值、电流相角、功率流、有功功率或无功功率，仅举几个例子。在某些实施例中，所述多个测量装置中的一个或多个可被结合到另一个装置中，诸如der，仅举一个例子。
10.所述多个测量装置128以及der 115和116通过多个通信信道127与区域控制器130通信。在某些实施例中，所述多个通信信道127形成发布和订阅代理或无代理数据交换总线。所述多个测量装置128可将测量值异步地发布到数据总线。控制器130可实时读取所发布的测量值并使用数据总线将命令传送到der 115和116。控制器130可使用区域通信协议与所述多个测量装置128以及der 115和116通信，区域通信协议诸如为消息队列遥测传输(mqtt)、高级消息队列协议(amqp)、数据分发服务(dds)或开放平台通信统一架构(opc ua)，仅举几个例子。在某些实施例中，区域110的装置之一可包括适配器以从实用标准协议(诸如，modbus、modbus tcp、dnp或iec 61850)转换为区域通信协议之一。控制器130、der 115和116、以及所述多个测量装置128之间的数据转移可通过消息协议认证(即，mqtt id和密码)、传输层安全(即，tsl)和互联网协议认证层来得到保证。
11.区域控制器130包括输入/输出装置131、处理装置133和存储器装置135。区域控制器130可以是独立装置、嵌入式系统或多个装置。区域控制器130可以是边缘装置，诸如路由器、路由交换机、集成接入装置、无线网关装置或另一种类型的接入装置，仅举几个例子。
12.输入/输出装置131使得区域控制器130能够与网络100的其他装置通信。输入/输出装置131被结构化为从所述多个测量装置128接收测量值并将包括设定点的命令传送到der 115和116。例如，输入/输出装置131可以是网络适配器、网络凭证、接口、或端口(例如，usb端口、串行端口、并行端口、模拟端口、数字端口、vga、dvi、hdmi、firewire、cat 5、以太网、光纤或任何其他类型的端口或接口)，仅举几个例子。输入/输出装置131可由硬件、软件或固件组成。输入/输出装置131可包括多于一个的这些适配器、凭证或端口，诸如用于接收数据的第一端口和用于传送数据的第二端口。
13.处理装置133可以是可编程类型、专用、硬连线状态机或其组合。例如，装置133可以是进阶精简指令集计算机(arm)。装置133可包括多个处理器、算术逻辑单元(alu)、中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)，仅举几个例子。对于具
有多个处理单元的处理装置133的形式，可使用分布式、流水线或并行处理。处理装置133可专用于仅执行本文中所描述的操作或者可在一个或多个附加应用中加以利用。在所图示的形式中，处理装置133是可编程种类的，其根据存储在存储器装置135中的编程指令(诸如，软件或固件)来执行过程和处理数据。替代地或附加地，编程指令至少部分地由硬连线逻辑或其他硬件定义。处理装置133可由适合于处理从输入/输出装置131或其他地方接收到的信号并提供期望的输出信号的任何类型的一个或多个部件组成。此类部件可包括数字电路、模拟电路或两者的组合。
14.存储器装置135可以是一种或多种类型的，诸如固态种类、电磁种类、光学种类或这些形式的组合，仅举几个例子。此外，存储器装置135可以是易失性、非易失性、暂时性、非暂时性或这些类型的组合，并且存储器装置135中的一些或全部可以是便携式种类的，诸如磁盘、磁带、记忆棒、盒式磁带，仅举几个例子。另外，补充或代替(in addition to or in lieu of)存储编程指令的是，存储器装置135可存储由处理装置133操纵的数据，诸如代表从输入/输出装置131接收或发送到输入/输出装置131的信号的数据。
15.网络100的区域控制器各自执行有效地调节整个电力网络的电压的分布式电压控制算法。由于每个区域由它自己的区域控制器控制，因此网络不限于区域的数量。
16.网络100的每个区域控制器操作其对应区域的可控装置，而不使用来自其他区域中的测量装置的测量值或其他数据来产生控制策略。因为每个区域控制器控制其对应区域的可控装置而不与其他区域通信，所以网络100的分布式区域控制器不需要专用的控制器间通信信道并且不受制于其他分布式控制系统的严格的通信限制(诸如，时延、同步和带宽)。此外，在控制策略产生期间缺乏区域控制器之间的通信允许提高区域控制器对电压压变的响应能力。
17.与分散式控制系统(其中区域控制器仅使用本地测量值并调整设定点而不考虑相邻区域的影响)不同，示例性区域控制器使用本地测量值来粗略估计(approximate)网络100中其他区域的影响。每个区域控制器使用本地测量值来产生并递归地更新灵敏度矩阵。计算灵敏度矩阵以便捕获其他区域对区域控制器的区域的相互影响(也称为耦合效应)，而不需要来自其他区域的测量值或数据。随着灵敏度矩阵不断递归地更新，矩阵对其他区域的影响的粗略估计变得更加准确。此外，由于灵敏度矩阵用于计算区域的der的设定点，因此这些设定点将部分地基于灵敏度矩阵对其他区域的相互影响的粗略估计来确定。
18.除了不需要来自其他区域控制器的测量值或其他数据之外，每个区域控制器也不需要关于区域灵敏度的先验信息来产生区域控制策略。代替地，每个区域控制器通过使用来自区域测量装置的测量值来初始化和递归地更新其灵敏度矩阵而考虑到区域之间的相互影响。
19.应了解，区域110的装置的任何或所有前述特征也可存在于区域140的装置中。例如，区域140的负载、der、测量装置和控制器的前述特征也可存在于区域140的负载、der、测量装置和控制器中。
20.区域140包括耦合到多条总线的负载、der和测量装置，所述多条总线耦合到配电线的一部分141。负载142、143和144分别耦合到总线152、153和154。der 145和146分别耦合到总线155和156。所述多个测量装置158被结构化为测量区域140的电气特性。在所图示的实施例中，所述多个测量装置158是电压传感器，其被结构化为测量区域140的每条总线的
总线电压。
21.区域控制器160包括输入/输出装置161、处理装置163和存储器装置165。所述多个测量装置158以及der 145和146通过多个通信信道157的方式与区域控制器160通信。
22.如下文更详细解释的，网络100的每个区域控制器被构造成响应电压压变而不使用从另一个区域控制器接收到的测量值或其他数据，同时仍然考虑到其他区域的耦合效应。在某些实施例中，网络100的区域控制器可通过控制器间通信网络的方式进行通信。例如，可提供网状网络以针对非时间敏感的控制功能实现区域到区域通信。由从无线中继装置到装置的跳跃引起的时延意味着同步的通信也许是不可能的。然而，网络100不易受控制器间通信限制(诸如，时延、同步或带宽)影响，因为它不将控制器间通信用于时间敏感的控制功能，诸如响应于电压压变。这允许对任何控制器间通信网络的宽松的要求，诸如不频繁、间歇或孤岛通信操作模式。
23.参考图2，图示了用于操作包括多个互连区域的电力网络的示例性过程200，其中，示例性网络的每个区域包括至少一个负载、至少一个分布式能源、多个测量装置和区域控制器。过程200由每个区域的区域控制器实施，以便产生网络控制的聚合效果。应进一步了解，设想了对过程200的若干种变化和修改，包括例如省略过程200的一个或多个方面、添加进一步的条件和操作、重新组织这些操作和条件、将一个或多个操作和条件分离成单独的过程、或者将一个操作划分成单独的操作。
24.过程200在操作201处开始，其中，区域控制器初始化与der和同一区域的所述多个测量装置的通信。
25.过程200进行到操作203，其中区域控制器从所述多个测量装置接收对应于区域的电气特性的数据。
26.过程200进行到操作205，其中区域控制器通过确定是否已接收到执行操作207所需的所有数据来确认在操作203中接收到的数据。过程200在操作205处等待，直到已接收到所有需要的数据。在操作205期间，区域控制器还可确定数据是否包括虚假数据。
27.过程200进行到操作207，其中区域控制器使用在操作203中接收到的测量值来计算灵敏度矩阵。区域控制器不需要先验信息，诸如网络拓扑或在其他区域中获取的用以计算灵敏度矩阵的测量值。灵敏度矩阵定义了在区域内的多个节点处获取的电压、相位角以及真实或无功功率测量值之间的关系。灵敏度矩阵还捕获了区域控制器的区域和电力网络的其他区域之间的相互耦合的影响。
28.利用递归算法计算灵敏度矩阵以降低计算成本并使操作207适合在区域控制器处执行。每次区域控制器执行操作207时，区域控制器就使用从操作203最近接收到的测量值来计算递归算法的一次迭代。
29.可使用普通最小二乘算法或正则化最小二乘算法来计算灵敏度矩阵。区域控制器可基于在操作205中确定的虚假数据的存在来选择普通最小二乘算法抑或正则化最小二乘算法。正则化最小二乘算法比普通最小二乘算法需要更多的计算能力，但更适于管理异常数据，诸如来自发生故障或受损的测量装置的数据。
30.如果区域控制器使用普通最小二乘算法，则区域控制器第一次执行操作207时，区域控制器根据下组初始化方程计算灵敏度矩阵，其中i是区域编号，m是辅助矩阵，t0是初始时刻，a是测量矩阵，w是加权矩阵，λ是灵敏度矩阵，且d是电压测量矩阵：
[0031][0032][0033]
加权矩阵w是通过用户基于测量的年龄指派的用于计算灵敏度矩阵的权重来确定的。测量矩阵a可定义如下，其中t是时刻，i是区域编号，δp是区域有功功率的变化，且δq是区域无功功率的变化。
[0034][0035]
矩阵d可定义如下，其中δv是电压变化，i是区域编号，且t是时刻。
[0036][0037]
在操作207的后续执行中，使用如下方程组以通过更新最初使用方程组(1)计算的灵敏度矩阵来计算灵敏度矩阵，其中i是区域编号，m是辅助矩阵，t是时刻，α是测量矩阵的向量，λ是灵敏度矩阵，v是遗忘因子，i是单位矩阵，δ2是二阶差分算子，p是区域有功功率，q是区域无功功率，且v是区域电压：
[0038][0039][0040]
其中
[0041][0042]
并且
[0043][0044]
如果区域控制器使用正则化最小二乘算法，则区域控制器第一次执行操作207时，区域控制器根据下组初始化方程来计算灵敏度矩阵，其中i是区域编号，m是辅助矩阵，t0是初始时刻，a是测量矩阵，w是加权矩阵，π是常数正则化矩阵，a是灵敏度矩阵，且d是电压测量矩阵：
[0045][0046][0047]
加权矩阵w是通过用户基于测量的年龄指派的用于计算灵敏度矩阵的权重来确定
的。测量矩阵a可定义如下，其中t是时刻，i是区域编号，δp是区域有功功率的变化，且δq是区域无功功率的变化。
[0048][0049]
矩阵d可定义如下，其中δv是电压变化，i是区域编号，且t是时刻。
[0050][0051]
在操作207的后续执行中，使用如下方程组以通过更新最初使用方程组(7)计算的灵敏度矩阵来计算灵敏度矩阵，其中i是区域编号，m是辅助变量，t是时刻，α是测量矩阵的向量，λ是灵敏度矩阵，v是遗忘因子，π是常数正则化矩阵，i是单位矩阵，δ2是二阶差分算子，p是区域有功功率，q是区域无功功率，且v是区域电压：
[0052][0053][0054]
其中
[0055][0056]
并且
[0057][0058]
过程200进行到操作209，其中区域控制器从中央控制器接收参考值。在某些实施例中，区域控制器接收无功功率参考值或对应于参考值的指令。
[0059]
过程200进行到条件211。如果区域控制器确定区域中没有发生电压压变，则过程200进行到操作217，其中区域控制器不确定新的设定点，从而允许区域的der使用先前确定的设定点来继续操作。过程200然后进行到操作219。
[0060]
如果区域控制器确定在区域中的某个点处发生电压压变，则过程200从条件211进行到操作213。在操作213处，区域控制器使用在操作207期间计算的灵敏度矩阵的最近计算的迭代和线性编程算法来为区域的一个或多个der确定新设定点。随着灵敏度矩阵的更多迭代被计算，所计算的设定点在将约束变量保持在界限内变得更加成功。
[0061]
新设定点被确定为有效地最小化增长der有功或无功功率，使之在约束条件内。在某些实施例中，这些约束条件可包括：1)节点电压是在其下限和上限内，2)由区域的der产生的有功和无功功率不超过区域负载的功率消耗以便防止反向有功功率流，以及3)由der输出的功率的任何增加均不超过der的能力。可添加或移除约束条件。
[0062]
每个der的设定点可基于电压压变的类型和der的操作模式使用如下方程组中的
一组来确定。对于欠压压变和以功率因数校正模式操作的der，区域控制器可使用如下方程组来确定新的der设定点，其中y是辅助变量，t是时刻，v
ι
是电压参考值的下界，v
μ
是电压参考值的上界，λ
vq,t
是灵敏度矩阵λ的将电压变化与无功功率的变化相关联的分块(partition)，q是无功功率，der是正在计算的设定点所针对的der，并且是无功功率设定点：
[0063]
最小化y
t
[0064]
使得满足
[0065][0066]
对于过压压变和以功率因数校正模式操作的der，区域控制器可使用如下方程组来确定新的der设定点，其中y是辅助变量，t是时刻，v
ι
是电压参考值的下界，v
μ
是电压参考值的上界，λ
vq,t
是灵敏度矩阵λ的将电压变化与无功功率的变化相关联的分块，q是无功功率，er是正在计算的设定点所针对的der，并且是无功功率设定点：
[0067]
最大化y
t
[0068]
使得满足
[0069][0070]
对于欠压压变和以统一模式操作的der，区域控制器可使用如下方程组来确定新的der设定点，其中y是辅助变量，t是时刻，v
ι
是电压参考值的下界，v
μ
是电压参考值的上界，λ
vp,t
是灵敏度矩阵λ的将电压变化与有功功率的变化相关联的分块，p是有功功率，且der是正在计算的设定点所针对的der，并且是有功功率设定点：
[0071]
最小化y
t
[0072]
使得满足
[0073][0074]
对于过压压变和以统一模式操作的der，区域控制器可使用如下方程组来确定新的der设定点，其中y是辅助变量，t是时刻，v
ι
是电压参考值的下界，v
μ
是电压参考值的上界，λ
vp,t
是灵敏度矩阵λ的将电压变化与有功功率的变化相关联的分块，p是有功功率，der是正在计算的设定点所针对的der，并且是有功功率设定点：
[0075]
最大化y
t
[0076]
使得满足
[0077][0078]
在某些实施例中，可监测用以执行操作213的时间。在用以执行操作的时间超过阈值的情况下，充当预处理器的区域控制器将操作213的执行推送到云托管的虚拟机。虚拟机可位于远程数据中心上或位于本地(on-premise)服务器上。操作213的结果然后被传送回到区域控制器。
[0079]
过程200进行到操作215，其中区域控制器将设定点传送到所述一个或多个der。
[0080]
过程200进行到操作219，其中区域控制器然后从所述多个测量装置接收新数据并验证区域的der正在使用正确的设定点进行操作。一旦操作219完成，过程200就返回到操作205。过程200以与使用在操作203中接收到的数据相同的方式使用在操作219期间接收到的新数据进行。
[0081]
参考图3-7，存在曲线图，它们图示了在由区域控制器160执行的图2中所图示的示例性网络控制过程的模拟期间图1中所图示的示例性配电网络100的区域140的电气特性。这些曲线图还图示了在常规的分布式控制网络(其中，网络的分布式控制器交换数据以便响应电压压变)的模拟期间具有与图1中的电力网络100相同的拓扑的电力网络的电气特性。这些曲线图还图示了在电力网络(其中控制系统不响应电压压变)的模拟期间具有与图1中的电力网络100相同的拓扑的电力网络的电气特性。
[0082]
对于这些模拟而言，网络100的der中的每一个是以pfc模式操作的光伏阵列。每个光伏阵列具有额定无功功率150kvar。对于区域140的每条总线，电压下限为7950v，且电压上限为7970v。
[0083]
贯穿模拟期间，负载的有功和无功功率消耗是变化的。在时间t0，当第一组测量值被区域控制器160接收时，使用具有n(1,0.1)的分布的乘法高斯白噪声来扰动网络100中所有der的无功功率。在t0之后，由区域控制器160控制区域140中的der，但使用具有n(1,0.3)的分布的乘法高斯白噪声来贯穿模拟的其余部分扰动区域110中的der的功率输出，噪声足以引起区域140中的电压波动。
[0084]
模拟持续了2小时。区域控制器160使用分布式正则化递归最小二乘算法(使用0.97的容错因子和0.1
×
i的正则化常数矩阵)来计算灵敏度矩阵。
[0085]
继续参考图3，存在曲线图300，其图示了在未调节的电力网络、示例性网络控制过程和常规网络控制过程的模拟期间总线152处的电压。曲线图300包括代表以下各者的多条线：电压下限303、电压上限301、未调节的模拟电压305、常规模拟电压307和示例性模拟电压309。
[0086]
继续参考图4，存在曲线图400，其图示了在未调节的电力网络、示例性网络控制过程和常规网络控制过程的模拟期间总线153处的电压。曲线图400包括代表以下各者的多条线：电压下限403、电压上限401、未调节的模拟电压405、常规模拟电压407和示例性模拟电压409。
[0087]
继续参考图5，存在曲线图500，其图示了在未调节的电力网络、示例性网络控制过
程和常规网络控制过程的模拟期间总线154处的电压。曲线图500包括代表以下各者的多条线：电压下限503、电压上限501、未调节的模拟电压505、常规模拟电压507和示例性模拟电压509。
[0088]
继续参考图6，存在曲线图600，其图示了在示例性网络控制过程和常规网络控制过程的模拟期间der 145的无功功率输出。曲线图600包括代表示例性无功功率609和常规无功功率607的多条线。
[0089]
继续参考图7，存在曲线图700，其图示了在示例性网络控制过程和常规网络控制过程的模拟期间der 146的无功功率输出。曲线图700包括代表示例性无功功率709和常规无功功率707的多条线。
[0090]
现在将提供对若干个示例性实施例的进一步书面描述。一个实施例是一种电力网络，其包括：多个区域，每个区域包括：多个测量装置，其被结构化为测量对应区域的电气特性；区域控制器，其被结构化为从所述多个测量装置接收测量值；分布式能源(der)；以及负载；其中，每个区域控制器被结构化为从对应区域的所述多个测量装置接收一组本地测量值、使用所接收到的该组本地测量值来计算灵敏度矩阵、确定在对应区域中是否已发生电压压变、响应于确定在对应区域中已发生电压压变而使用所接收到的该组本地测量值来确定der设定点、以及将der设定点传送到der。
[0091]
在前述电力网络的某些形式中，每个区域控制器不使用除了该组本地测量值之外的数据来计算灵敏度矩阵，并且其中，所计算的灵敏度矩阵捕获所述多个区域中的其他区域的相互影响。在某些形式中，每个区域控制器通过从对应区域的外部接收参考值并将参考值与该组本地测量值进行比较来确定是否已发生电压压变。在某些形式中，区域控制器被结构化为：在将der设定点传送到der之后接收第二组本地测量值，并使用该第二组本地测量值来验证der正在使用der设定点进行操作。在某些形式中，区域控制器在递归最小二乘算法的步骤中使用第二组本地测量值来更新灵敏度矩阵。在某些形式中，区域控制器使用如下方程组来计算灵敏度矩阵，其中i是区域编号，m是辅助矩阵，t0是初始时刻，a是测量矩阵，w是加权矩阵，∏是常数正则化矩阵，λ是灵敏度矩阵，且d是电压测量矩阵：
[0092][0093][0094]
在某些形式中，测量矩阵a和矩阵d定义如下：
[0095][0096][0097]
在某些形式中，der以功率因数校正模式操作，并且其中，区域控制器使用所接收
到的无功功率参考值和如下方程组来确定der设定点，其中y是辅助变量，t是时刻，v
ι
是电压参考值的下界，v
μ
是电压参考值的上界，λ
vq,t
是灵敏度矩阵λ的将电压变化与无功功率的变化相关联的分块，q是无功功率，der是正在计算的设定点所针对的der，并且是无功功率设定点：
[0098]
最大化y
t
(针对过压)
[0099]
最小化y
t
(针对欠压)
[0100]
使得满足在某些形式中，der以统一模式操作，并且其中，区域控制器使用如下方程组来确定der设定点，其中y是辅助变量，t是时刻，v
ι
是电压参考值的下界，v
μ
是电压参考值的上界，λ
vp,t
是灵敏度矩阵λ的将电压变化与有功功率的变化相关联的分块，p是有功功率，且der是正在计算的设定点所针对的der，并且是有功功率设定点：
[0101]
最小化y
t
(针对欠压)
[0102]
最大化y
t
(针对过压)
[0103]
使得满足
[0104][0105]
在某些形式中，确定der设定点包括区域控制器确定利用区域控制器以确定der设定点的时间超过阈值，并且其中，响应于确定利用区域控制器以确定der设定点的时间超过阈值，der设定点是，使用云托管的虚拟机确定的。
[0106]
另一个示例性实施例是一种用于操作被分块为多个区域的电力网络的方法，该方法包括：利用区域控制器操作所述多个区域中的第一区域，所述多个区域包括：多个测量装置，其被结构化为测量第一区域的电气特性；分布式能源(der)；以及负载；利用区域控制器从对应区域的所述多个测量装置接收一组本地测量值；利用区域控制器使用所接收到的该组本地测量值来计算灵敏度矩阵；利用区域控制器来确定在对应区域中是否已发生电压压变；响应于确定在对应区域中已发生电压压变，利用区域控制器使用所接收到的该组本地测量值来确定der设定点；以及利用区域控制器将der设定点传送到der。
[0107]
在前述方法的某些形式中，区域控制器不使用除了该组本地测量值之外的数据来计算灵敏度矩阵，其中，所计算的灵敏度矩阵捕获所述多个区域中的其他区域的相互影响。在某些形式中，区域控制器通过从对应区域的外部接收参考值并将参考值与该组本地测量值进行比较来确定是否已发生电压压变。在某些形式中，区域控制器被结构化为：在将der设定点传送到der之后接收第二组本地测量值，并使用该第二组本地测量值来验证der正在
使用der设定点进行操作。在某些形式中，区域控制器在递归最小二乘算法的步骤中使用第二组本地测量值来更新灵敏度矩阵。在某些形式中，区域控制器使用如下方程组来计算灵敏度矩阵，其中i是区域编号，m是辅助变量，t0是初始时刻，a是测量矩阵，w是加权矩阵，π是常数正则化矩阵，λ是灵敏度矩阵，且d是电压测量矩阵：
[0108][0109][0110]
在某些形式中，测量矩阵a和矩阵d定义如下：
[0111][0112][0113]
在某些形式中，der以功率因数校正模式操作，并且其中，区域控制器使用所接收到的无功功率参考值和如下方程组来确定der设定点，其中y是辅助变量，t是时刻，v
ι
是电压参考值的下界，v
μ
是电压参考值的上界，λ
vq,t
是灵敏度矩阵λ的将电压变化与无功功率的变化相关联的分块，q是无功功率，且der是正在计算的设定点所针对的der：
[0114]
最小化y
t
(针对过压)
[0115]
最大化y
t
(针对欠压)
[0116]
使得满足
[0117][0118]
在某些形式中，der以统一模式操作，并且其中，区域控制器使用如下方程组来确定der设定点，其中y是辅助变量，t是时刻，v
ι
是电压参考值的下界，v
μ
是电压参考值的上界，λ
vp,t
是灵敏度矩阵λ的将电压变化与有功功率的变化相关联的分块，p是有功功率，且der是正在计算的设定点所针对的der，并且是有功功率设定点：
[0119]
最小化y
t
(针对欠压)
[0120]
最大化y
t
(针对过压)
[0121]
使得满足
[0122][0123]
在某些形式中，确定der设定点包括区域控制器确定利用区域控制器以确定der设定点的时间超过阈值，并且其中，响应于确定利用区域控制器以确定der设定点的时间超过阈值，der设定点是使用云托管的虚拟机来确定的。
[0124]
所设想的是，除非明确陈述为相反，否则可在任何其他实施例中使用来自各个实施例的各个方面、特征、过程和操作。所图示的某些操作可由计算机实施，该计算机包括执行在非暂时性计算机可读存储介质上的计算机程序产品的处理装置，其中该计算机程序产品包括引起处理装置执行一个或多个操作或向其他装置发布命令以执行一个或多个操作的指令。
[0125]
虽然本公开已在附图和前述描述中进行了详细的图示和描述，但是这种图示和描述将被认为本质上是图示性的而非限制性的，应理解，仅已示出和描述某些示例性实施例，并且在本公开的精神内的所有变化和修改都期望受到保护。应理解，虽然在以上描述中利用的词语(诸如，“可优选的”、“优选地”、“优选的”或“更优选的”)的使用指示如此描述的特征可能更合意，但它可能不是必要的，并且缺少这些词语的实施例可被设想为在本公开的范围内，该范围由所附权利要求限定。在阅读权利要求时，意图是当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一个部分”之类的词语时，除非在权利要求中特别地陈述为相反，否则不存在将权利要求限制到仅一个项的意图。术语
“…
的”可意味着与另一个项的关联或联系、以及如通过使用它的上下文所告知的与另一项的归属性或联系。除非明确指示为相反，否则术语“耦合到”、“与
……
耦合”等包括间接连接和耦合，且进一步包括但不要求直接耦合或连接。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，除非特别地陈述为相反，否则该项可以包括一部分和/或整个项。