高渗透率分布式电源接入运行是中压配电网发展的必然趋势。传统基于数据采集与监视控制（Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA）系统的集中控制模式在实现配电网控制和优化的过程中需采集和处理大量信息，存在通信和计算压力大、可靠性不高等问题，特别是无法提供足够的可扩展性和即插即用性以满足高渗透率分布式电源接入控制的需求。

自20世纪90年代以来，分布式优化控制理论得到了广泛研究，并在各个工程领域展开了大量实际应用，例如无人机编队和机器人协同控制。常用的分布式控制算法包括任务分解法和一致性收敛算法。一致性收敛算法中的各参与对象通过局部通信网络获取自身以及邻近对象的状态信息来控制自身状态的更新，使得各对象状态最终收敛至一致，应用一致性收敛算法的分布式控制也被称为分布式协同控制。

• 有学者系统性地研究了带有通信时延、切换拓扑、牵制控制和量化数据情况下的多智能体系统渐近时间一致性问题。
• 有学者提出了线性和非线性分布式协调控制器，使得多智能体系统实现加权平均一致性，并证明了网络的连通性是系统达到一致的关键。
• 有学者说明了基于一致性协议的分布式协同控制算法可利用有限信息使各分布式发电单元收敛到同一状态值，且具有即插即用和可扩展性。

为应对分布式电源接入日益增多的局面，分布式控制在电力系统中也逐渐得到关注，主要集中于电力系统经济调度、虚拟发电厂功率控制及微电网频频率控制等方面，在配电网电能质量控制中的应用较少涉及。

• 针对中低压配电网的电压控制，有学者研究了通过调整光伏并网有功出力进行电压控制的策略，以解决下垂控制在孤岛运行时的有差调节问题，但该控制策略将影响并网稳态运行情况下功率控制效果。
• 有学者分别提出了针对低压微网节点电压控制的新型下垂控制方法，并采用基于坐标旋转的虚拟功率控制策略实现了功率的解耦控制，但这些方法均属本地分散式控制，仅利用局部信息时控制效果欠佳。
• 有学者进行了基于分布式电源（Distributed Generations, DG）合作的控制方法应用，阐述了通过合作式控制实现DG设定目标的机理，但其实现方式为分层控制，不属于完全意义上的分布式控制。
• 有学者提出了分组合作式的分布式优化方法，以解决微网中DG最优出力问题，并通过调节DG无功出力来控制节点电压。但领导者节点在传递一致性变量的同时，也需传递一致性变量的变化量参考值，不符合一致性算法的原理和分布式控制的要求。
• 有学者提出基于目标函数梯度信息的分组分布式优化策略，通过调节微网中DG的无功出力实现对节点电压的控制，但未给出梯度增益系数的整定方法，且还需传递一致性变量的变化量参考值。

中低压配电网的一个显著特征是线路R/X较高。文献[21]指出，对于R/X较大的系统，节点电压对节点注入有功功率的灵敏度将大于节点电压对注入无功功率的灵敏度。在线路R/X较高的情况下，无功调节对节点电压的影响甚微，且无功调节可能造成网损的增加。此时采用有功功率进行节点电压控制才可获得较好的控制效果。

武汉大学电气与自动化学院的研究人员乐健、王曹、李星锐、周谦，在2019年第23期《电工技术学报》上撰文提出了基于分布式电源分组合作的思路，采用分布式控制模式实现了中压配电网多目标优化控制。首先给出了配电网多目标分布式优化控制的系统框架，针对中压配电网R/X较大的实际，提出调节分布式电源有功出力来控制节点电压的方法。以功率利用率为一致性变量，给出了分组实现节点电压控制、配电网有功和无功功率控制的分布式优化控制算法，并对算法参数进行了整定。通过IEEE33节点系统的算例验证了本文方法的正确性和有效性。

仿真结果表明，该算法不仅可控制若干重要节点的电压，实现配电网全局电压良好的分布，同时还可实现有功、无功功率的控制，使得配电网与上级电网交换的有功和无功功率保持为设定值，在负荷突变时本文算法也具有良好的收敛性能，具有较强的鲁棒性。

图1 基于DG分组的配电网结构

图2 多目标分布式优化控制算法流程