随着电力能源结构向清洁低碳化转型，分布式光伏在配电网中渗透率持续增加。光伏出力受环境变化影响，具有强间歇性和波动性，兆瓦级光伏电站在数秒内波动可达70%，高比例光伏出力剧烈波动导致的光伏并网点电压频繁越限问题，已成为制约配电网中高比例光伏接入的重要瓶颈。受量测水平和控制技术限制，传统配电网基于AVC系统的二级电压控制仅细化到分钟级，且控制策略根据静态控制参数制定，难以满足实时层面上对控制快速性和准确性的要求，亟需提出适应光伏快速波动的秒级电压控制策略。D-PMU可实现配电网运行状态的毫秒级监测，在此基础上开展适应光伏秒级波动的馈线级快速电压控制，防止高比例光伏接入造成的电压越限问题对保证配电网安全可靠运行具有重要意义。
　　针对D-PMU不完全配置情况下难以实现含分布式光伏的配电网运行状态在线监测问题，论文提出了基于多源混合量测信息动静态结合的状态估计方法。分析配电网不同量测体系的特点并实现了多源数据的融合与筛选，针对仅依靠D-PMU量测冗余度低导致系统不可观问题，基于RTU采集信息进行动态预测并作为伪量测量，结合伪量测量和D-PMU数据进行静态估计获取配电网实时运行状态，引入自适应IGGIII法辨识并处理不良数据，提高状态估计的抗差性能。论文所提方法可实现含分布式光伏的配电网秒级状态估计，为后文快速电压控制提供基础数据。
　　针对D-PMU监测到电压越限时校正模式下的快速电压控制问题，论文提出了一种基于动态响应参数的分区开环电压控制策略。引入适用于多馈线配电网的DVR与光伏逆变器参与调压并建立其控制特性模型，根据状态估计结果在线提取电压控制梯度并更新控制响应参数，按馈线分区并划分设备集群，根据动态响应参数计算各区相关设备调节量。与基于静态响应参数的方法相比，该策略通过一轮开环控制将电压控制到目标范围，避免了由于参数失配导致需要多轮闭环控制甚至发生振荡调节的问题。
　　针对配电网正常运行时预测模式下的快速电压控制问题，论文提出了一种基于MPC的多目标闭环电压控制策略。基于实时梯度计算的动态控制响应参数建立未来一段时间窗内的线性化电压及网损预测模型，在线更新电压基准值，建立考虑电压偏差、网损及设备调节量的多目标滚动优化模型并求解，最后基于D-PMU实时反馈信息对模型进行校正从而构成闭环。该策略弥补了AVC系统二级电压控制在实时性方面的不足，并与其分钟级电压控制配合。与现有研究相比，该策略在保证电压合格率的同时平滑了设备输出并降低了网损，提高了电压控制的经济性。