分布式能源的大量接入将配电系统从被动的供电网络转变为功率双向流动的有源网络,同时也为配电系统运行与控制等方面带来了诸多挑战,其中,电压偏移及线路过载等问题尤为突出。此外,配电系统中可控资源的增多以及组成元素的多元化使得传统的集中式电压优化控制方法已不能很好地适用于未来配电网。本论文围绕配电系统的分布式电压优化控制展开研究,主要包括以下内容:1)提出了一种基于多代理系统的分布式电压控制算法,在对配电系统进行电压控制的同时实现可再生能源的最大接入。多代理系统将配电系统分成若干个子区域,每个子区域由一个代理负责监测与控制。各个代理通过局部量测采集和子区域之间的信息交互,实现全局的电压控制与目标优化。相较于集中式算法,该算法将一个多维度潮流计算问题分解为低维度计算问题,具有减小控制系统的计算量,提高计算速度等优点。2)提出了一种电力市场环境下多微电网主体参与的分布式电压控制方法。该方法利用多代理系统的局部量测与局部通讯,实现配电系统电压-功率灵敏度的分布式计算。随后,配电系统运营商制定合理且有效的调压激励机制,以激励配电系统中的多微电网主体参与电压调节;多微电网则基于激励机制,在追求自身利益最大化的同时为配电系统提供电压控制的辅助服务。该算法利用微电网为配电系统提供电压支撑,可以实现对配电系统资源的灵活运用,提高能源利用率。此外,多微电网之间的博弈是基于非完全信息博弈模型,通过竞价博弈自主地决定交易电量,可以保障不同利益主体之间的公平性和竞争性,同时保护多微电网的隐私安全。3)提出了一种基于配电系统同步相量量测的分布式协调控制算法。该算法基于配电系统中部分重要节点的同步相量信息,对配电系统进行网络拓扑简化。随后,多代理系统基于简化网络对配电系统进行分布式协调优化控制:当系统中出现电压越界的情况时,多代理系统对配电系统进行分布式电压控制;当配电系统不存在电压越界时,多代理系统利用就地平衡无功功率的方法对系统网络损耗进行优化。该算法无需掌握配电系统线路阻抗参数且仅需要在配电系统中的部分重要节点处安装同步相量量测装置,具有较好的经济性和可实现性。