2023-12-07-天津大学-考虑多类型极端灾害的综合能源系统韧性评估技术_26页_14mb

研究背景

极端自然灾害频发，对综合能源系统安全稳定运行造成严重威胁。汶川地震、飓风桑迪、台湾停电事件等灾害案例表明，单一能源网络的耦合与跨系统故障传播可能扩大事故发生范围，威胁人身安全及社会生产。

核心技术方案

提出多类型极端灾害综合能源系统韧性评估技术方案，核心包括：

1. 构建台风、地震等典型灾害场景概率模型；
2. 研究电气/气网解耦优化框架，实现负荷新优化；
3. 创新性改进传统状态枚举方法，基于影响增量构建可复用计算库；
4. 引入全局灵敏度分析确认韧性优化效果。

关键创新点

• 提出两级优化模型：第一阶段混合整数线性模型快速求解，第二阶段非线性连续模型精确优化；
• 采用基于影响增量的改进状态枚举方法（IISE），显著减少计算规模；
• 构建可复用影响增量库，大幅提升大规模场景下韧性指标计算效率；
• 利用全局灵敏度分析指导系统韧性提升策略。

算例分析

以中国台湾临海地震区为算例，测算表明：

• 新方法计算时间仅传统MCS方法的0.08%~293%，相对SE方法减少73%~99%；
• 评估精度接近MCS基准结果；
• 韩敏感度分析能准确反应多元件失效概率变化对系统韧性的综合影响。

元器件强化验证

通过全局/局部灵敏度验证了典型强化方案的改进效果，证明了算法的可靠性和适用性。

文献来源:
侯恺等. 多类型极端灾害综合能源系统韧性评估方法研究[J]. 应用能源，2023.