在国家“双碳”能源战略目标以及“整县光伏”战略举措推动下,分布式可再生能源发电将规模化并网,致使传统配电网已逐渐演变成为新形态的“有源”配电网,而可再生能源发电的尖峰性或间歇性会引发配电网母线时段性过/欠电压,其发电的随机性和波动性也会频繁造成母线电压波动和电压闪变,因此,新能源高占比的有源配电网时常出现全网分散化的电压问题,给电力用户等带来了严重的经济损失,甚至可能危害配电网的安全运行。基于传统的分散式电压治理模式不仅需要配置大量治理设备,而且由于治理设备在空间位置、治理功能和可调容量上与全网分散化的电压污染源缺乏一一匹配关系而导致电压治理效率不高。如何有效地解决新能源规模化接入下配电网的电压问题已成为当前“双碳”背景下配电网亟待解决的问题之一,而如何利用多元化治理设备的智能匹配和协同调节以提升电压问题的治理效率,是解决配电网电压问题所面临的挑战性科学难题。本文针对上述挑战性难题,考虑有源配电网的重要组成部分:自治微电网——多区域微电网——增量配电网——区域配电网的电压问题具有不同表现形式,聚焦这几个极具典型组成场景的实际工程需求,基于网络化、协同化的控制理念,系统地提出了自治微电网电压控制、考虑多区域微电网不同电压质量要求的电压协调控制、适用于增量配电网运行环境的电压协调治理以及面向区域配电网源网荷多端协同电压综合治理的相关理论与方法。本文的主要贡献如下:1)事件触发分布式资源运行模态切换的自治微电网电压安全控制:考虑自治微电网母线电压仅能依靠微电网内部可控单元来维持,首先,基于两层级智能体构建了自治微电网的分层式控制架构,建立了各分布式资源之间的交互方式;其次,分析了电压安全事件触发下分布式资源运行模态的在线最优匹配关系,建立了自治微电网各分布式资源的运行模态切换控制策略,实现了电压安全事件触发下自治微电网的资源在线匹配与快速重组,提出了考虑分布式资源运行模态切换的自治微电网动态经济优化调度方法,以最小的经济成本保证系统电压安全;最后,基于底层逆变器的动态特性提出了功率跟踪的模型预测控制方法,有效提升了逆变器的动态性能。2)考虑多区域微电网不同电压质量要求的电压协调控制:考虑多微电网各母线电压质量要求不同,首先,基于多智能体系统构建了多区域微电网分布式电压协调控制架构,建立不同子微电网的分布式交互机制;其次,基于潮流灵敏度分析了各子微电网的功率输出对系统电压的影响,基于分布式模型预测控制建立了多区域微电网的电压调控策略,在满足各子微电网不同电压质量要求的前提下兼顾了电压调节的经济性和快速性;最后,仿真验证了所提出方法的有效性,并在校园实验室搭建了多逆变器实物实验平台进行初步工程实际应用。3)基于云架构经济目标驱动的增量配电网电压协调控制:考虑借助云平台对增量配电网进行调控,首先,基于云边协同架构提出了增量配电网电压控制与经济运行的整体控制策略,实现了分布式资源能够在云决策中心的支持下“主动”响应支撑系统的电压控制目标;其次,建立了包含系统分布式电源运行成本以及网络功率损耗的多目标优化模型,在保证系统电压安全的前提下有效地提升了系统的经济性,同时保障了分布式电源的消纳;此外,针对通讯环境中网络时延的影响,在考虑预测模型不精准的情况下提出了相应的时延补偿机制,保障了云架构支持下电压协调控制方法的有效实施。4)面向海量分布式资源接入的“双高”配电网源网荷多端协同电压综合调控:首先,考虑了源网荷多端调压设备的运行特性,建立了包含不同时间尺度、不同控制模式的配电网电压混杂控制架构;其次,为了解决系统的全局阶段性电压越限问题,提出了基于电压安全事件触发的网端调压器多模态切换控制方法,通过有效减少其档位切换次数以提升其使用寿命的同时,建立了考虑系统网络功率损耗以及运行成本经济性的多目标优化模型,进一步提升了系统的电压质量;最后,为了解决系统的局部暂时性电压越限以及电压跃变问题,提出了源荷端分布式协同的电压控制方法,通过局部源荷端资源的分布式自主协同交互,保证了系统局部电压问题治理的有效性和快速性。