An Edge Computing-Enabled Optimal Control Method for Low-Voltage Distribution Networks

Xin Wang

doi:10.3390/pr14172831

2026-09-21

DOI：10.3390/pr14172831

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分布式光伏发电在低压配电网中的高渗透率可能导致电压越限、光伏消纳受限以及邻近配电变压器负载不均。针对这些问题，提出了一种基于边缘计算的最优控制方法，用于按配电变压器集群（DTC）组织的低压配电网。智能融合终端作为边缘计算平台，本地执行测量采集、日前计划生成、日内滚动校正、安全校验及控制指令下发。在日前阶段，从预测曲线中识别光伏发电场景，并生成场景相关的储能荷电状态（SOC）预留规则和软开点（SOP）有功平衡计划。在日内阶段，根据实时测量协调光伏逆变器无功功率、储能充放电、必要的光伏有功削减及SOP功率转移。进一步引入安全缩放和边界校验机制，确保电压安全和设备可行性，无需反复求解复杂优化模型。三台配电变压器系统的案例研究表明，所提方法使TQ1处过电压发生次数减少81.0%，并在四种光伏场景下消除欠电压现象。通过基于SOP的平衡，DTC内总过电压和欠电压发生次数分别降低4.35%和88.99%，同时提高了光伏利用率和负载率平衡。日内控制时间约为20 ms，验证了在资源受限的边缘计算平台上实施实时滚动控制的可行性。

Keyword:

low-voltage distribution network

edge computing

distribution transformer cluster

day-ahead and intraday coordinated control

soft open point

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