Embedding power system’s reliability within a long-term energy system optimization model:Linking high renewable energy integration and future grid stability for France by 2050
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2020
... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
Open model-based analysis of a 100% renewable and sector-coupled energy system:The case of Germany in 2050
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2021
... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
Can Australia run on renewable energy? The negative case
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2012
... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
100% clean and renewable wind,water,and sunlight all-sector energy roadmaps for 139 countries of the world
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2017
... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
中国“碳中和”承诺下技术生态化发展战略思考
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2021
... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
Strategic thinking on the ecological development of technology under China’s “carbon neutrality” commitment
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2021
... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
新型电力系统的“碳视角”:科学问题与研究框架
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2022
... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
Key scientific problems and research framework for carbon perspective research of new power system
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2022
... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
国家电网公司发布“碳达峰、碳中和”行动方案
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... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
The State Grid Corporation of China issued a “carbon peak and carbon neutral” action plan
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... 目前,全球气候问题越发严重,气候治理已成为世界各国重大且紧迫的任务和挑战.建立清洁高效的能源体系是缓解气候恶化问题的有效途径.世界各国如法国、德国、澳大利亚等以及多个地区都在积极研究含高比例可再生新能源的能源网络建设的发展前景[1⇓⇓-4].2020年9月,在第七十五届联合国大会上,中国提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[5].这不但展现了中国在全球气候治理进程中负责任的大国形象,而且也将构建清洁高效的能源系统上升到全新高度.为响应“碳达峰,碳中和”的战略目标,要求电力系统持续推动能源低碳转型,逐步控制缩减化石能源的消耗量,增加清洁低碳的新能源的发电比例,提升各行各业的整体能效水平[6-7].在此背景下,综合能源电力系统的规模日益壮大. ...
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... 在实现“双碳”目标的过程中,综合能源电力系统多能流耦合等特性使得系统安全稳定备受关注,尤其是极端事件下的系统弹性问题.近年来,自然灾害、人为失误以及恶意攻击等极端事件的相关报告日益增长[8⇓-10],这些极端事件极易造成严重的大规模事故,给社会带来巨大损失.例如,2020年8月,罕见的热浪风暴袭击了美国加州,持续高温引发了山火,其产生的大量烟雾严重减少了光伏发电有效接收面积,光伏出力大幅下降,另一方面,高温导致温控负荷需求激增,严重的供需矛盾迫使系统执行轮流停电,造成约492 000的用户停电[9];2021年2月,美国得克萨斯州遭遇了一场冬季风暴,低温导致天然气管道冻结,燃气轮机“断气”,风电、光伏也因冰冻和暴雪等缘故发生故障,外加用户因供暖需求负荷激增,系统供电备用严重不足,最终发生大规模停电,损失负荷曾一度达到约52 277 MW(约占总功率的48.6%)[10].上述报告反映了极端事件的影响会通过不同子系统间能量交互传播到其余子系统,最终造成整个总系统范围内的连锁故障.此外,发生在信息层的极端事件会因物理信息耦合特性干扰到能量层,引发能量断供事故.此外,考虑到“双碳”目标的要求,未来综合能源电力系统的多能流耦合、信息化的特性会越发突出与加强,弹性问题也会越发突出.因此,如何有效提升综合能源电力系统弹性是推进“双碳”目标进程中不可忽视的关键问题之一. ...
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... 在实现“双碳”目标的过程中,综合能源电力系统多能流耦合等特性使得系统安全稳定备受关注,尤其是极端事件下的系统弹性问题.近年来,自然灾害、人为失误以及恶意攻击等极端事件的相关报告日益增长[8⇓-10],这些极端事件极易造成严重的大规模事故,给社会带来巨大损失.例如,2020年8月,罕见的热浪风暴袭击了美国加州,持续高温引发了山火,其产生的大量烟雾严重减少了光伏发电有效接收面积,光伏出力大幅下降,另一方面,高温导致温控负荷需求激增,严重的供需矛盾迫使系统执行轮流停电,造成约492 000的用户停电[9];2021年2月,美国得克萨斯州遭遇了一场冬季风暴,低温导致天然气管道冻结,燃气轮机“断气”,风电、光伏也因冰冻和暴雪等缘故发生故障,外加用户因供暖需求负荷激增,系统供电备用严重不足,最终发生大规模停电,损失负荷曾一度达到约52 277 MW(约占总功率的48.6%)[10].上述报告反映了极端事件的影响会通过不同子系统间能量交互传播到其余子系统,最终造成整个总系统范围内的连锁故障.此外,发生在信息层的极端事件会因物理信息耦合特性干扰到能量层,引发能量断供事故.此外,考虑到“双碳”目标的要求,未来综合能源电力系统的多能流耦合、信息化的特性会越发突出与加强,弹性问题也会越发突出.因此,如何有效提升综合能源电力系统弹性是推进“双碳”目标进程中不可忽视的关键问题之一. ...
... [9];2021年2月,美国得克萨斯州遭遇了一场冬季风暴,低温导致天然气管道冻结,燃气轮机“断气”,风电、光伏也因冰冻和暴雪等缘故发生故障,外加用户因供暖需求负荷激增,系统供电备用严重不足,最终发生大规模停电,损失负荷曾一度达到约52 277 MW(约占总功率的48.6%)[10].上述报告反映了极端事件的影响会通过不同子系统间能量交互传播到其余子系统,最终造成整个总系统范围内的连锁故障.此外,发生在信息层的极端事件会因物理信息耦合特性干扰到能量层,引发能量断供事故.此外,考虑到“双碳”目标的要求,未来综合能源电力系统的多能流耦合、信息化的特性会越发突出与加强,弹性问题也会越发突出.因此,如何有效提升综合能源电力系统弹性是推进“双碳”目标进程中不可忽视的关键问题之一. ...
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... 在实现“双碳”目标的过程中,综合能源电力系统多能流耦合等特性使得系统安全稳定备受关注,尤其是极端事件下的系统弹性问题.近年来,自然灾害、人为失误以及恶意攻击等极端事件的相关报告日益增长[8⇓-10],这些极端事件极易造成严重的大规模事故,给社会带来巨大损失.例如,2020年8月,罕见的热浪风暴袭击了美国加州,持续高温引发了山火,其产生的大量烟雾严重减少了光伏发电有效接收面积,光伏出力大幅下降,另一方面,高温导致温控负荷需求激增,严重的供需矛盾迫使系统执行轮流停电,造成约492 000的用户停电[9];2021年2月,美国得克萨斯州遭遇了一场冬季风暴,低温导致天然气管道冻结,燃气轮机“断气”,风电、光伏也因冰冻和暴雪等缘故发生故障,外加用户因供暖需求负荷激增,系统供电备用严重不足,最终发生大规模停电,损失负荷曾一度达到约52 277 MW(约占总功率的48.6%)[10].上述报告反映了极端事件的影响会通过不同子系统间能量交互传播到其余子系统,最终造成整个总系统范围内的连锁故障.此外,发生在信息层的极端事件会因物理信息耦合特性干扰到能量层,引发能量断供事故.此外,考虑到“双碳”目标的要求,未来综合能源电力系统的多能流耦合、信息化的特性会越发突出与加强,弹性问题也会越发突出.因此,如何有效提升综合能源电力系统弹性是推进“双碳”目标进程中不可忽视的关键问题之一. ...
... [10].上述报告反映了极端事件的影响会通过不同子系统间能量交互传播到其余子系统,最终造成整个总系统范围内的连锁故障.此外,发生在信息层的极端事件会因物理信息耦合特性干扰到能量层,引发能量断供事故.此外,考虑到“双碳”目标的要求,未来综合能源电力系统的多能流耦合、信息化的特性会越发突出与加强,弹性问题也会越发突出.因此,如何有效提升综合能源电力系统弹性是推进“双碳”目标进程中不可忽视的关键问题之一. ...
面向可再生能源消纳的多能源系统:述评与展望
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2018
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
Multi-energy system towards renewable energy accommodation:Review and prospect
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2018
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
城市综合能源系统韧性评估与提升综述
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2021
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
Review on resilience assessment and enhancement of urban integrated energy system
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2021
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
Characterization of cascading failures in interdependent cyber-physical systems
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2015
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
基于状态依存矩阵的电力信息物理系统风险传播分析
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2021
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Risk propagation analysis of cyber-physical power system based on state dependence matrix
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2021
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
基于串行和并行ADMM算法的电-气能量流分布式协同优化
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2017
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
Distributed optimization of electric-gas integrated energy flow using serial and parallel iterative modes for alternating direction method of multipliers
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2017
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
Synergistic operation of electricity and natural gas networks via ADMM
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2018
... 在“双碳”背景下,综合能源电力系统的关键特征在于其包含电力、天然气、热力、风能、太阳能等异质能流的转换耦合及相互作用[11-12].图1给出了“双碳”背景下的典型综合能源电力系统在能量交互层面和信息交流层面的组成结构.在综合能源电力系统的能量交互层中,不同能量形式子系统(电网、气网、热力网)通过热电联供机组、电转气(Power-to-gas, P2G)设备、电锅炉等边界耦合元件连接.正因为这样的系统组成结构和能量交互方式,不同子系统之间会发生双向甚至多向的能量流动.此外,在信息交流层上,在综合能源电力系统中,信息交流层主要可以分为感知、通信、计算、控制等环节[13-14].与这些环节对应,存在相应具体的通信设备,如传感器、路由器、交换机、控制器等用于执行.同时,由于不同能源形式的子系统所属运营商或部门不同,需要通过协调各个子系统,综合能源电力系统才能达到最佳的运行状态[15-16].并且随着“双碳”目标的推进,综合能源电力系统的信息化和智能化会逐步提升,信息流和能量流的交互也会越发深入. ...
A review of definitions and measures of system resilience
1
2016
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
A review on energy supply chain resilience through optimization
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2020
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
Principles and criteria for assessing urban energy resilience:A literature review
1
2016
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
Computational decision framework for enhancing resilience of the energy,water and food nexus in risky environments
1
2019
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
弹性电网及其恢复力的基本概念与研究展望
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2015
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
Concept and research prospects of power system resilience
1
2015
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
能源转型下弹性电力系统的发展与展望
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2020
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
Development and prospect of resilient power system in the context of energy transition
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2020
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
低碳化转型下综合能源电力系统弹性:综述与展望
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2021
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
... 随着“双碳”目标的贯彻推进,综合能源电力系统在能量交互层和信息交流层上呈现出区别于常规电力系统的新特征,这些新特征对综合能源电力系统弹性赋予了新内涵.在能量交互层面,相比于常规电力系统,综合能源电力系统在能量供应侧、能量传输侧和能量负荷侧均出现了较大差别.能量供应侧上,为满足低碳化转型的要求,风电、光伏等新能源不仅呈现出高比例发展趋势,甚至将占据主体地位,这会导致能量供应更易受到天气等外界环境影响,系统随机性加剧、惯性下降,严重威胁综合能源电力系统弹性.与此同时,电力系统、天然气系统和热力系统等异质能源系统间的深入合作进一步加强了多能流耦合特征,一方面,多能流耦合特性增加了极端事件下异质能量系统之间连锁故障的风险[23];另一方面,异质能量系统间也可以通过能量耦合实现相互支援,共同提升弹性.能量传输侧上,相比于常规电力系统的单一能量载体,综合能源电力系统内各异质能量传输载体间物理特性存在较大差异,导致多时间尺度等特征突出,系统能量流分析和弹性协同调度难度也随之上升.能量负荷侧上,电化学储能、储气站和广义温控负荷等需求响应资源越发丰富,提供了更多类别的弹性调度资源手段,“源荷互动”特点更为突出.在信息交流层面上,多能流耦合、多利益主体等特征对感知、通信和控制等环节的快速性和准确性提出了更高要求[35⇓-37].因此,综合能源电力系统内通信信息设备得到了更为广泛的应用,信息网络与能量网络的交互更为密切,系统智能化和信息化水平大幅提升.与此同时,信息交流层与能量交互层之间形成了强耦合关系,这种强耦合关系使得极端事件引发的风险传播过程更为复杂,对综合能源电力系统弹性分析提出了更高要求.由于这些新变化,相比于常规电力系统的弹性研究,综合能源电力系统弹性研究不仅面临新问题,也诞生了新的解决思路. ...
Resilience of power system with integrated energy in context of low-carbon energy transition:Review and prospects
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2021
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
... 随着“双碳”目标的贯彻推进,综合能源电力系统在能量交互层和信息交流层上呈现出区别于常规电力系统的新特征,这些新特征对综合能源电力系统弹性赋予了新内涵.在能量交互层面,相比于常规电力系统,综合能源电力系统在能量供应侧、能量传输侧和能量负荷侧均出现了较大差别.能量供应侧上,为满足低碳化转型的要求,风电、光伏等新能源不仅呈现出高比例发展趋势,甚至将占据主体地位,这会导致能量供应更易受到天气等外界环境影响,系统随机性加剧、惯性下降,严重威胁综合能源电力系统弹性.与此同时,电力系统、天然气系统和热力系统等异质能源系统间的深入合作进一步加强了多能流耦合特征,一方面,多能流耦合特性增加了极端事件下异质能量系统之间连锁故障的风险[23];另一方面,异质能量系统间也可以通过能量耦合实现相互支援,共同提升弹性.能量传输侧上,相比于常规电力系统的单一能量载体,综合能源电力系统内各异质能量传输载体间物理特性存在较大差异,导致多时间尺度等特征突出,系统能量流分析和弹性协同调度难度也随之上升.能量负荷侧上,电化学储能、储气站和广义温控负荷等需求响应资源越发丰富,提供了更多类别的弹性调度资源手段,“源荷互动”特点更为突出.在信息交流层面上,多能流耦合、多利益主体等特征对感知、通信和控制等环节的快速性和准确性提出了更高要求[35⇓-37].因此,综合能源电力系统内通信信息设备得到了更为广泛的应用,信息网络与能量网络的交互更为密切,系统智能化和信息化水平大幅提升.与此同时,信息交流层与能量交互层之间形成了强耦合关系,这种强耦合关系使得极端事件引发的风险传播过程更为复杂,对综合能源电力系统弹性分析提出了更高要求.由于这些新变化,相比于常规电力系统的弹性研究,综合能源电力系统弹性研究不仅面临新问题,也诞生了新的解决思路. ...
A framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities
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2003
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
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2011
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
On microgrids and resilience:A comprehensive review on modeling and operational strategies
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2020
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
A review on resilience studies in active distribution systems
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2021
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
电力系统的柔性、弹性与韧性研究
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2019
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
Flexibility,resilience and toughness of power system
1
2019
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
极端气象灾害下输电系统的弹性评估及其提升措施研究
1
2020
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
Investigation on resilience assessment and enhancement for power transmission systems under extreme meteorological disasters
1
2020
... 弹性(Resilience)最初常用于形容系统在受到扰动后恢复正常状态的能力,常用于生态学、材料科学、经济学和工程学等众多领域[17⇓⇓⇓⇓-22].虽然目前综合能源电力系统的弹性定义众说纷纭,尚未统一[23⇓-25],但是以上弹性的定义之间存在共性,普遍认为弹性核心是系统承受极端事件时具有维持自身正常运行状态的能力.这种能力主要包含三个方面,即预防性能力、实时调度能力以及恢复性能力[26⇓⇓-29].基于弹性定义的共性,综合能源电力系统弹性可以理解为在面对各类极端事件时,综合能源电力系统通过预防、适应和恢复等方式维持系统(涵盖各个不同能源形式子系统)正常运行状态的能力.相较于电力系统弹性,综合能源电力系统弹性涉及的能源形式种类更多,需要兼顾各个不同能源形式网络的运行模式和利益诉求,以维持系统整体弹性.图2展示了一种典型的综合能源电力系统弹性曲线示意图.其中,F0和Fmin分别表示系统性能初始值和最低值.阴影部分面积表示系统在该极端事件过程中的性能损失量,可用于衡量系统弹性强弱.当采用针对性的弹性措施时,系统性能的衰减速度、性能低谷和恢复速度会相应提升,促使性能损失量减少,弹性水平提升. ...
On the definition of cyber-physical resilience in power systems
1
2016
... 虽然弹性、鲁棒性和可靠性都可以用于形容系统应对干扰故障的能力,但是弹性又与其余两者的概念有所区别.其中,鲁棒性是一种相对保守被动的系统安全概念,所涉及的方法以系统的规划设计为主,强调系统自身固有的抵抗干扰能力,而弹性不仅涉及系统固有的预防能力,还包含实时调度和事后恢复的主动应对事故能力[30-31].另外,虽然可靠性和弹性具有部分相似之处,但是可靠性的侧重点在于应对大概率-低影响事件[32],弹性则针对小概率-高影响的极端事件[33-34]. ...
Fostering resilience to extreme events within infrastructure systems:Characterizing decision contexts for mitigation and adaptation
1
2008
... 虽然弹性、鲁棒性和可靠性都可以用于形容系统应对干扰故障的能力,但是弹性又与其余两者的概念有所区别.其中,鲁棒性是一种相对保守被动的系统安全概念,所涉及的方法以系统的规划设计为主,强调系统自身固有的抵抗干扰能力,而弹性不仅涉及系统固有的预防能力,还包含实时调度和事后恢复的主动应对事故能力[30-31].另外,虽然可靠性和弹性具有部分相似之处,但是可靠性的侧重点在于应对大概率-低影响事件[32],弹性则针对小概率-高影响的极端事件[33-34]. ...
Networked microgrids for enhancing the power system resilience
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2017
... 虽然弹性、鲁棒性和可靠性都可以用于形容系统应对干扰故障的能力,但是弹性又与其余两者的概念有所区别.其中,鲁棒性是一种相对保守被动的系统安全概念,所涉及的方法以系统的规划设计为主,强调系统自身固有的抵抗干扰能力,而弹性不仅涉及系统固有的预防能力,还包含实时调度和事后恢复的主动应对事故能力[30-31].另外,虽然可靠性和弹性具有部分相似之处,但是可靠性的侧重点在于应对大概率-低影响事件[32],弹性则针对小概率-高影响的极端事件[33-34]. ...
... 基于系统表现的弹性评估体系是立足于系统在极端事件不同时序阶段的表现所建立的.此外,该弹性评估体系还包含了“弹性三角形”理论、“弹性梯形”理论、基于设备可用性的弹性评估、基于社会效应的弹性评估等具体弹性评估思路.在“弹性三角形”理论中,系统经历极端事件的过程主要分为三个阶段,即极端事件前、性能退化以及性能恢复阶段.该理论通常将系统在极端事件过程中性能损失累积量作为衡量弹性的指标[85].随着对极端事件更为细致的划分,“弹性梯形”理论增加了对介于性能下降阶段与恢复阶段之间的性能低谷阶段的考虑,并且对应不同阶段,提出了系统性能下降速度、系统性能损失量、系统性能低谷持续时间和系统恢复速度等弹性指标[32].同时,也有学者提出一种基于设备可用性的弹性评估体系,在该弹性评估体系中,弹性加强与设备可用性加强和恢复时间缩短密切相关,可用两者比值作为弹性度量[86].此外,还有研究基于极端事件引发的社会效应,将社会满意度量化以评价系统弹性的强弱[87]. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
State-of-the-art review on power grid resilience to extreme weather events:Definitions,frameworks,quantitative assessment methodologies,and enhancement strategies
1
2019
... 虽然弹性、鲁棒性和可靠性都可以用于形容系统应对干扰故障的能力,但是弹性又与其余两者的概念有所区别.其中,鲁棒性是一种相对保守被动的系统安全概念,所涉及的方法以系统的规划设计为主,强调系统自身固有的抵抗干扰能力,而弹性不仅涉及系统固有的预防能力,还包含实时调度和事后恢复的主动应对事故能力[30-31].另外,虽然可靠性和弹性具有部分相似之处,但是可靠性的侧重点在于应对大概率-低影响事件[32],弹性则针对小概率-高影响的极端事件[33-34]. ...
韧性电网的概念与关键特征
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2020
... 虽然弹性、鲁棒性和可靠性都可以用于形容系统应对干扰故障的能力,但是弹性又与其余两者的概念有所区别.其中,鲁棒性是一种相对保守被动的系统安全概念,所涉及的方法以系统的规划设计为主,强调系统自身固有的抵抗干扰能力,而弹性不仅涉及系统固有的预防能力,还包含实时调度和事后恢复的主动应对事故能力[30-31].另外,虽然可靠性和弹性具有部分相似之处,但是可靠性的侧重点在于应对大概率-低影响事件[32],弹性则针对小概率-高影响的极端事件[33-34]. ...
Concept and key features of resilient power grids
1
2020
... 虽然弹性、鲁棒性和可靠性都可以用于形容系统应对干扰故障的能力,但是弹性又与其余两者的概念有所区别.其中,鲁棒性是一种相对保守被动的系统安全概念,所涉及的方法以系统的规划设计为主,强调系统自身固有的抵抗干扰能力,而弹性不仅涉及系统固有的预防能力,还包含实时调度和事后恢复的主动应对事故能力[30-31].另外,虽然可靠性和弹性具有部分相似之处,但是可靠性的侧重点在于应对大概率-低影响事件[32],弹性则针对小概率-高影响的极端事件[33-34]. ...
考虑信息耦合的电-气综合能源系统韧性优化方法
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2020
... 随着“双碳”目标的贯彻推进,综合能源电力系统在能量交互层和信息交流层上呈现出区别于常规电力系统的新特征,这些新特征对综合能源电力系统弹性赋予了新内涵.在能量交互层面,相比于常规电力系统,综合能源电力系统在能量供应侧、能量传输侧和能量负荷侧均出现了较大差别.能量供应侧上,为满足低碳化转型的要求,风电、光伏等新能源不仅呈现出高比例发展趋势,甚至将占据主体地位,这会导致能量供应更易受到天气等外界环境影响,系统随机性加剧、惯性下降,严重威胁综合能源电力系统弹性.与此同时,电力系统、天然气系统和热力系统等异质能源系统间的深入合作进一步加强了多能流耦合特征,一方面,多能流耦合特性增加了极端事件下异质能量系统之间连锁故障的风险[23];另一方面,异质能量系统间也可以通过能量耦合实现相互支援,共同提升弹性.能量传输侧上,相比于常规电力系统的单一能量载体,综合能源电力系统内各异质能量传输载体间物理特性存在较大差异,导致多时间尺度等特征突出,系统能量流分析和弹性协同调度难度也随之上升.能量负荷侧上,电化学储能、储气站和广义温控负荷等需求响应资源越发丰富,提供了更多类别的弹性调度资源手段,“源荷互动”特点更为突出.在信息交流层面上,多能流耦合、多利益主体等特征对感知、通信和控制等环节的快速性和准确性提出了更高要求[35⇓-37].因此,综合能源电力系统内通信信息设备得到了更为广泛的应用,信息网络与能量网络的交互更为密切,系统智能化和信息化水平大幅提升.与此同时,信息交流层与能量交互层之间形成了强耦合关系,这种强耦合关系使得极端事件引发的风险传播过程更为复杂,对综合能源电力系统弹性分析提出了更高要求.由于这些新变化,相比于常规电力系统的弹性研究,综合能源电力系统弹性研究不仅面临新问题,也诞生了新的解决思路. ...
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Optimization method for resilience of integrated electric-gas system with consideration of cyber coupling
4
2020
... 随着“双碳”目标的贯彻推进,综合能源电力系统在能量交互层和信息交流层上呈现出区别于常规电力系统的新特征,这些新特征对综合能源电力系统弹性赋予了新内涵.在能量交互层面,相比于常规电力系统,综合能源电力系统在能量供应侧、能量传输侧和能量负荷侧均出现了较大差别.能量供应侧上,为满足低碳化转型的要求,风电、光伏等新能源不仅呈现出高比例发展趋势,甚至将占据主体地位,这会导致能量供应更易受到天气等外界环境影响,系统随机性加剧、惯性下降,严重威胁综合能源电力系统弹性.与此同时,电力系统、天然气系统和热力系统等异质能源系统间的深入合作进一步加强了多能流耦合特征,一方面,多能流耦合特性增加了极端事件下异质能量系统之间连锁故障的风险[23];另一方面,异质能量系统间也可以通过能量耦合实现相互支援,共同提升弹性.能量传输侧上,相比于常规电力系统的单一能量载体,综合能源电力系统内各异质能量传输载体间物理特性存在较大差异,导致多时间尺度等特征突出,系统能量流分析和弹性协同调度难度也随之上升.能量负荷侧上,电化学储能、储气站和广义温控负荷等需求响应资源越发丰富,提供了更多类别的弹性调度资源手段,“源荷互动”特点更为突出.在信息交流层面上,多能流耦合、多利益主体等特征对感知、通信和控制等环节的快速性和准确性提出了更高要求[35⇓-37].因此,综合能源电力系统内通信信息设备得到了更为广泛的应用,信息网络与能量网络的交互更为密切,系统智能化和信息化水平大幅提升.与此同时,信息交流层与能量交互层之间形成了强耦合关系,这种强耦合关系使得极端事件引发的风险传播过程更为复杂,对综合能源电力系统弹性分析提出了更高要求.由于这些新变化,相比于常规电力系统的弹性研究,综合能源电力系统弹性研究不仅面临新问题,也诞生了新的解决思路. ...
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
信息物理深度融合背景下综合能源系统可靠性分析评述
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2019
... 随着“双碳”目标的贯彻推进,综合能源电力系统在能量交互层和信息交流层上呈现出区别于常规电力系统的新特征,这些新特征对综合能源电力系统弹性赋予了新内涵.在能量交互层面,相比于常规电力系统,综合能源电力系统在能量供应侧、能量传输侧和能量负荷侧均出现了较大差别.能量供应侧上,为满足低碳化转型的要求,风电、光伏等新能源不仅呈现出高比例发展趋势,甚至将占据主体地位,这会导致能量供应更易受到天气等外界环境影响,系统随机性加剧、惯性下降,严重威胁综合能源电力系统弹性.与此同时,电力系统、天然气系统和热力系统等异质能源系统间的深入合作进一步加强了多能流耦合特征,一方面,多能流耦合特性增加了极端事件下异质能量系统之间连锁故障的风险[23];另一方面,异质能量系统间也可以通过能量耦合实现相互支援,共同提升弹性.能量传输侧上,相比于常规电力系统的单一能量载体,综合能源电力系统内各异质能量传输载体间物理特性存在较大差异,导致多时间尺度等特征突出,系统能量流分析和弹性协同调度难度也随之上升.能量负荷侧上,电化学储能、储气站和广义温控负荷等需求响应资源越发丰富,提供了更多类别的弹性调度资源手段,“源荷互动”特点更为突出.在信息交流层面上,多能流耦合、多利益主体等特征对感知、通信和控制等环节的快速性和准确性提出了更高要求[35⇓-37].因此,综合能源电力系统内通信信息设备得到了更为广泛的应用,信息网络与能量网络的交互更为密切,系统智能化和信息化水平大幅提升.与此同时,信息交流层与能量交互层之间形成了强耦合关系,这种强耦合关系使得极端事件引发的风险传播过程更为复杂,对综合能源电力系统弹性分析提出了更高要求.由于这些新变化,相比于常规电力系统的弹性研究,综合能源电力系统弹性研究不仅面临新问题,也诞生了新的解决思路. ...
Review of reliability analysis for integrated energy systems with integration of cyber physical systems
1
2019
... 随着“双碳”目标的贯彻推进,综合能源电力系统在能量交互层和信息交流层上呈现出区别于常规电力系统的新特征,这些新特征对综合能源电力系统弹性赋予了新内涵.在能量交互层面,相比于常规电力系统,综合能源电力系统在能量供应侧、能量传输侧和能量负荷侧均出现了较大差别.能量供应侧上,为满足低碳化转型的要求,风电、光伏等新能源不仅呈现出高比例发展趋势,甚至将占据主体地位,这会导致能量供应更易受到天气等外界环境影响,系统随机性加剧、惯性下降,严重威胁综合能源电力系统弹性.与此同时,电力系统、天然气系统和热力系统等异质能源系统间的深入合作进一步加强了多能流耦合特征,一方面,多能流耦合特性增加了极端事件下异质能量系统之间连锁故障的风险[23];另一方面,异质能量系统间也可以通过能量耦合实现相互支援,共同提升弹性.能量传输侧上,相比于常规电力系统的单一能量载体,综合能源电力系统内各异质能量传输载体间物理特性存在较大差异,导致多时间尺度等特征突出,系统能量流分析和弹性协同调度难度也随之上升.能量负荷侧上,电化学储能、储气站和广义温控负荷等需求响应资源越发丰富,提供了更多类别的弹性调度资源手段,“源荷互动”特点更为突出.在信息交流层面上,多能流耦合、多利益主体等特征对感知、通信和控制等环节的快速性和准确性提出了更高要求[35⇓-37].因此,综合能源电力系统内通信信息设备得到了更为广泛的应用,信息网络与能量网络的交互更为密切,系统智能化和信息化水平大幅提升.与此同时,信息交流层与能量交互层之间形成了强耦合关系,这种强耦合关系使得极端事件引发的风险传播过程更为复杂,对综合能源电力系统弹性分析提出了更高要求.由于这些新变化,相比于常规电力系统的弹性研究,综合能源电力系统弹性研究不仅面临新问题,也诞生了新的解决思路. ...
电力系统信息物理融合建模与综合安全评估:驱动力与研究构想
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2016
... 随着“双碳”目标的贯彻推进,综合能源电力系统在能量交互层和信息交流层上呈现出区别于常规电力系统的新特征,这些新特征对综合能源电力系统弹性赋予了新内涵.在能量交互层面,相比于常规电力系统,综合能源电力系统在能量供应侧、能量传输侧和能量负荷侧均出现了较大差别.能量供应侧上,为满足低碳化转型的要求,风电、光伏等新能源不仅呈现出高比例发展趋势,甚至将占据主体地位,这会导致能量供应更易受到天气等外界环境影响,系统随机性加剧、惯性下降,严重威胁综合能源电力系统弹性.与此同时,电力系统、天然气系统和热力系统等异质能源系统间的深入合作进一步加强了多能流耦合特征,一方面,多能流耦合特性增加了极端事件下异质能量系统之间连锁故障的风险[23];另一方面,异质能量系统间也可以通过能量耦合实现相互支援,共同提升弹性.能量传输侧上,相比于常规电力系统的单一能量载体,综合能源电力系统内各异质能量传输载体间物理特性存在较大差异,导致多时间尺度等特征突出,系统能量流分析和弹性协同调度难度也随之上升.能量负荷侧上,电化学储能、储气站和广义温控负荷等需求响应资源越发丰富,提供了更多类别的弹性调度资源手段,“源荷互动”特点更为突出.在信息交流层面上,多能流耦合、多利益主体等特征对感知、通信和控制等环节的快速性和准确性提出了更高要求[35⇓-37].因此,综合能源电力系统内通信信息设备得到了更为广泛的应用,信息网络与能量网络的交互更为密切,系统智能化和信息化水平大幅提升.与此同时,信息交流层与能量交互层之间形成了强耦合关系,这种强耦合关系使得极端事件引发的风险传播过程更为复杂,对综合能源电力系统弹性分析提出了更高要求.由于这些新变化,相比于常规电力系统的弹性研究,综合能源电力系统弹性研究不仅面临新问题,也诞生了新的解决思路. ...
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Power system cyber-physical modelling and security assessment:Motivation and ideas
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2016
... 随着“双碳”目标的贯彻推进,综合能源电力系统在能量交互层和信息交流层上呈现出区别于常规电力系统的新特征,这些新特征对综合能源电力系统弹性赋予了新内涵.在能量交互层面,相比于常规电力系统,综合能源电力系统在能量供应侧、能量传输侧和能量负荷侧均出现了较大差别.能量供应侧上,为满足低碳化转型的要求,风电、光伏等新能源不仅呈现出高比例发展趋势,甚至将占据主体地位,这会导致能量供应更易受到天气等外界环境影响,系统随机性加剧、惯性下降,严重威胁综合能源电力系统弹性.与此同时,电力系统、天然气系统和热力系统等异质能源系统间的深入合作进一步加强了多能流耦合特征,一方面,多能流耦合特性增加了极端事件下异质能量系统之间连锁故障的风险[23];另一方面,异质能量系统间也可以通过能量耦合实现相互支援,共同提升弹性.能量传输侧上,相比于常规电力系统的单一能量载体,综合能源电力系统内各异质能量传输载体间物理特性存在较大差异,导致多时间尺度等特征突出,系统能量流分析和弹性协同调度难度也随之上升.能量负荷侧上,电化学储能、储气站和广义温控负荷等需求响应资源越发丰富,提供了更多类别的弹性调度资源手段,“源荷互动”特点更为突出.在信息交流层面上,多能流耦合、多利益主体等特征对感知、通信和控制等环节的快速性和准确性提出了更高要求[35⇓-37].因此,综合能源电力系统内通信信息设备得到了更为广泛的应用,信息网络与能量网络的交互更为密切,系统智能化和信息化水平大幅提升.与此同时,信息交流层与能量交互层之间形成了强耦合关系,这种强耦合关系使得极端事件引发的风险传播过程更为复杂,对综合能源电力系统弹性分析提出了更高要求.由于这些新变化,相比于常规电力系统的弹性研究,综合能源电力系统弹性研究不仅面临新问题,也诞生了新的解决思路. ...
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Robust constrained operation of integrated electricity-natural gas system considering distributed natural gas storage
2
2018
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Day-ahead dispatch of integrated electricity and natural gas system considering reserve scheduling and renewable uncertainties
2
2019
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Dynamic game-based maintenance scheduling of integrated electric and natural gas grids with a bilevel approach
3
2018
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... [40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Chance-constrained maintenance scheduling for interdependent power and natural gas grids considering wind power uncertainty
2
2019
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
计及网络动态特性的电-气-热综合能源系统日前优化调度
3
2018
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... [42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Day-ahead optimal scheduling of electricity-gas-heat integrated energy system considering dynamic characteristics of networks
3
2018
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... [42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Thermal inertial aggregation model for integrated energy systems
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Optimal operation of integrated electricity and heat system:A review of modeling and solution methods
2
2021
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Dynamic optimal energy flow in the integrated natural gas and electrical power systems
2
2018
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Coordinated regional-district operation of integrated energy systems for resilience enhancement in natural disasters
3
2019
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
... 首先,极端事件对系统状态的影响在空间和时间上会体现一定的序贯性,同时其造成的故障或干扰也往往具有随机性[107].其中,如冬季风暴和台风等事件在时间和空间上都有一定的序贯性;而诸如多点网络攻击和冰冻灾害等事件的序贯性更多地体现在时间上.正是由于序贯性和随机性,综合能源电力系统的响应性策略需要基于系统状态做出相应的调度方案,既要确保在时间轴上的最优性,还要保证各个能源子系统的最优性.其中,常见的调度方法有基于场景生成的均值优化[67-68]、多阶段的鲁棒优化[46]、基于马尔可夫决策的调度模型[108-109]等. ...
Decentralized privacy-preserving operation of multi-area integrated electricity and natural gas systems with renewable energy resources
3
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... [47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
基于显式差分的区域电-气综合能源系统动态能流计算方法
2
2022
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
An explicit difference based calculation method for dynamic energy flow of integrated electric-gas systems
2
2022
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
综合能源系统分析的统一能路理论(五):电-热-气耦合系统优化调度
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Energy circuit theory of integrated energy system analysis (V):Integrated electricity-heat-gas dispatch
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
综合能源系统分析的统一能路理论(三):稳态与动态潮流计算
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Energy circuit theory of integrated energy system analysis (III):Steady and dynamic energy flow calculation
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
综合能源系统分析的统一能路理论(四):天然气网动态状态估计
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Energy circuit theory of integrated energy system analysis (IV):Dynamic state estimation of the natural gas network
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
综合能源系统分析的统一能路理论(一):气路
3
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... [52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Energy circuit theory of integrated energy system analysis (I):Gaseous circuit
3
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... [52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
综合能源系统分析的统一能路理论(二):水路与热路
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Energy circuit theory of integrated energy system analysis (II):Hydraulic circuit and thermal circuit
2
2020
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Effect of natural gas flow dynamics in robust generation scheduling under wind uncertainty
1
2018
... 目前,关于能量交互层面上的建模,根据不同子系统中能量载体的物理特征,主要有管道稳态模型[38⇓⇓-41]、动态管存模型[42⇓-44]、离散差分模型[45⇓⇓-48]和统一能路模型[49⇓⇓⇓-53]等.管道稳态模型主要是基于Weymouth方程的稳态气流模型,建立节点气压和支路流量关系[40];动态管存模型考虑到天然气、热力等系统具有传输慢、惯性大等动态特性,其延时效应可等效为系统的储能以表征动态特性[42];离散差分模型则是根据气体动力学推导气流的动态潮流模型,然后通过Euler、Wendroff等差分方法对时间和空间进行差分求解[47,54];统一能路模型则借鉴电网从“场”到“路”的推演方法论,对其他能源网络进行分析,从而推导出由若干包含阻、容、感等能路元件按拓扑关系所组成的不同能源系统[52]. ...
Percolation on complex networks:Theory and application
2
2021
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
新型电力系统中跨域连锁故障的演化机理与主动防御探索
2
2022
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Exploring the evolution mechanism and active defense of cross-domain cascading failures in new type power system
2
2022
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Cyber-constrained optimal power flow model for smart grid resilience enhancement
4
2019
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... [57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
提升电力信息物理系统韧性的通信网鲁棒优化方法
2
2021
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Robust optimization method of communication network to improve resilience of cyber-physical power system
2
2021
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
电力信息物理融合系统的建模分析与控制研究框架
3
2011
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... [59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Modeling analysis and control research framework of cyber physical power systems
3
2011
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... [59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
A dependable time series analytic framework for cyber-physical systems of IoT-based smart grid
2
2019
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
A cyber-physical control framework for transient stability in smart grids
2
2018
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
3
2019
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... [62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
3
2019
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... [62].以上建模方法特点如表1所示. ...
... 常见的综合能源电力系统建模方法
层面 | 建模分析方法 | 方法特点 |
能量交互层 | 管道稳态模型[38⇓⇓-41] | 仅包含节点气压和支路流量的代数关系,仅适用于稳态分析 |
动态管存模型[42⇓-44] | 考虑气网等系统的管存效应,可反映一定程度的动态特性 |
离散差分模型[45⇓⇓-48] | 可考虑不同能源系统的动态特性,计算量大;可用于动态分析 |
统一能路模型[49⇓⇓⇓-53] | 由“场”到“路”,推导出不同能源系统的阻、容、感等元件模型 |
信息交流层 | 复杂网络 理论[35,55⇓ -57] | 借鉴图论思想,主要考虑通信网络的拓扑结构和物理系统的关联 |
基于潮流 模型[37,58 -59] | 同时考虑了信息网络拓扑结构和信息流动量对能量层面的影响 |
基于系统状态 方程[60⇓-62] | 以信息网功能为出发点,对耦合部分构建控制器以满足运行要求 |
3.2 极端事件造成的风险传播过程综合能源电力系统的组成结构主要有能量交互层和信息交流层.根据直接造成的影响,本文将极端事件分为信息类极端事件和能量类极端事件.图3展示了常见的综合能源电力系统弹性涉及的极端事件.在能量交互层中,能量类极端事件造成的风险会通过能量耦合关系在不同元件之间传播,扩大极端事件的影响范围,甚至引发跨越不同能源子系统的故障;此外,由于信息层和能量层也存在深度耦合关系,信息类和能量类极端事件风险也会在信息层和能量层之间相互传播,导致大规模事故的发生.以上过程都可称为极端事件在综合能源电力系统中的风险传播过程. ...
Catastrophic cascade of failures in interdependent networks
1
2010
... 在信息交流层面上,综合能源电力系统中信息网与能量网的关联融合程度逐渐加深,信息网络的运行特征也给综合能源电力系统运行分析带来了不可忽视的新问题.因此,国内外的研究人员对综合能源电力系统的中信息网络建模技术进行了多角度的深入研究.当前信息网的建模方法主要有复杂网络理论[35,55⇓ -57]、基于潮流模型的建模方法[37,58 -59]和基于系统状态方程的建模方法[60⇓-62]等.其中,复杂网络理论的出发点是借鉴图论的思想将信息网视为由点和边所构成的集合,主要用于研究拓扑结构和系统运行之间的联系[57,63];受到潮流计算的启发,基于潮流模型的建模方法相关研究取得了不少进展,该方法主要依据电力系统潮流方法,提出节点信息流平衡方程、节点最大信息流量约束和通信信道的最大信息流量约束条件以描述信息网运行模式[59];近年来,许多研究从系统功能模块的角度分析信息物理系统框架结构,信息网功能大多被定义为对电力网的监测和控制功能,对信息物理系统建模的研究转变为对耦合部分的微分状态方程构建控制器,以满足稳定控制和经济运行要求[62].以上建模方法特点如表1所示. ...
计及恶劣天气因素的复杂电网连锁故障事故链模型
1
2012
... 在以往的电力系统弹性分析和研究中,根据自组织临界理论,电力系统可视为一种由众多类别和庞大数量的元件所组成的复杂系统,并且以上元件相互之间存在密切的能量交互[64⇓-66].因此,当电力系统遭遇台风、雷击等极端事件时,极端事件造成的干扰或故障会引发系统内能量的重新分配,波及到系统内其他元器件,当被波及的元件所承受的能量超过其承受范围时,就有可能会触发连锁故障,进而引发大规模停电事故.较为典型的场景是极端天气造成系统传输线路故障后,引发系统范围内的潮流重新分配,导致过载主导型连锁故障发生,引起大范围停电[67⇓-69]. ...
Complex grid failure propagating chain model in consideration of adverse weather
1
2012
... 在以往的电力系统弹性分析和研究中,根据自组织临界理论,电力系统可视为一种由众多类别和庞大数量的元件所组成的复杂系统,并且以上元件相互之间存在密切的能量交互[64⇓-66].因此,当电力系统遭遇台风、雷击等极端事件时,极端事件造成的干扰或故障会引发系统内能量的重新分配,波及到系统内其他元器件,当被波及的元件所承受的能量超过其承受范围时,就有可能会触发连锁故障,进而引发大规模停电事故.较为典型的场景是极端天气造成系统传输线路故障后,引发系统范围内的潮流重新分配,导致过载主导型连锁故障发生,引起大范围停电[67⇓-69]. ...
Real-time area angle monitoring using synchrophasors:A practical framework and utility deployment
1
2021
... 在以往的电力系统弹性分析和研究中,根据自组织临界理论,电力系统可视为一种由众多类别和庞大数量的元件所组成的复杂系统,并且以上元件相互之间存在密切的能量交互[64⇓-66].因此,当电力系统遭遇台风、雷击等极端事件时,极端事件造成的干扰或故障会引发系统内能量的重新分配,波及到系统内其他元器件,当被波及的元件所承受的能量超过其承受范围时,就有可能会触发连锁故障,进而引发大规模停电事故.较为典型的场景是极端天气造成系统传输线路故障后,引发系统范围内的潮流重新分配,导致过载主导型连锁故障发生,引起大范围停电[67⇓-69]. ...
A graph-based method for vulnerability analysis of renewable energy integrated power systems to cascading failures
1
2021
... 在以往的电力系统弹性分析和研究中,根据自组织临界理论,电力系统可视为一种由众多类别和庞大数量的元件所组成的复杂系统,并且以上元件相互之间存在密切的能量交互[64⇓-66].因此,当电力系统遭遇台风、雷击等极端事件时,极端事件造成的干扰或故障会引发系统内能量的重新分配,波及到系统内其他元器件,当被波及的元件所承受的能量超过其承受范围时,就有可能会触发连锁故障,进而引发大规模停电事故.较为典型的场景是极端天气造成系统传输线路故障后,引发系统范围内的潮流重新分配,导致过载主导型连锁故障发生,引起大范围停电[67⇓-69]. ...
Impact of cascading and common-cause outages on resilience-constrained optimal economic operation of power systems
3
2020
... 在以往的电力系统弹性分析和研究中,根据自组织临界理论,电力系统可视为一种由众多类别和庞大数量的元件所组成的复杂系统,并且以上元件相互之间存在密切的能量交互[64⇓-66].因此,当电力系统遭遇台风、雷击等极端事件时,极端事件造成的干扰或故障会引发系统内能量的重新分配,波及到系统内其他元器件,当被波及的元件所承受的能量超过其承受范围时,就有可能会触发连锁故障,进而引发大规模停电事故.较为典型的场景是极端天气造成系统传输线路故障后,引发系统范围内的潮流重新分配,导致过载主导型连锁故障发生,引起大范围停电[67⇓-69]. ...
... 当综合能源电力系统正在遭受极端事件时,系统调度人员需要针对系统实时状态做出合适的弹性调度决策,以最大限度保障各类能源子系统的能量供应.其中,极端天气下的系统状态不仅包含极端事件直接造成的故障或干扰,还会涉及到引发的后续连锁效应[67,69,106]. ...
... 首先,极端事件对系统状态的影响在空间和时间上会体现一定的序贯性,同时其造成的故障或干扰也往往具有随机性[107].其中,如冬季风暴和台风等事件在时间和空间上都有一定的序贯性;而诸如多点网络攻击和冰冻灾害等事件的序贯性更多地体现在时间上.正是由于序贯性和随机性,综合能源电力系统的响应性策略需要基于系统状态做出相应的调度方案,既要确保在时间轴上的最优性,还要保证各个能源子系统的最优性.其中,常见的调度方法有基于场景生成的均值优化[67-68]、多阶段的鲁棒优化[46]、基于马尔可夫决策的调度模型[108-109]等. ...
Resilience-constrained hourly unit commitment in electricity grids
2
2018
... 在以往的电力系统弹性分析和研究中,根据自组织临界理论,电力系统可视为一种由众多类别和庞大数量的元件所组成的复杂系统,并且以上元件相互之间存在密切的能量交互[64⇓-66].因此,当电力系统遭遇台风、雷击等极端事件时,极端事件造成的干扰或故障会引发系统内能量的重新分配,波及到系统内其他元器件,当被波及的元件所承受的能量超过其承受范围时,就有可能会触发连锁故障,进而引发大规模停电事故.较为典型的场景是极端天气造成系统传输线路故障后,引发系统范围内的潮流重新分配,导致过载主导型连锁故障发生,引起大范围停电[67⇓-69]. ...
... 首先,极端事件对系统状态的影响在空间和时间上会体现一定的序贯性,同时其造成的故障或干扰也往往具有随机性[107].其中,如冬季风暴和台风等事件在时间和空间上都有一定的序贯性;而诸如多点网络攻击和冰冻灾害等事件的序贯性更多地体现在时间上.正是由于序贯性和随机性,综合能源电力系统的响应性策略需要基于系统状态做出相应的调度方案,既要确保在时间轴上的最优性,还要保证各个能源子系统的最优性.其中,常见的调度方法有基于场景生成的均值优化[67-68]、多阶段的鲁棒优化[46]、基于马尔可夫决策的调度模型[108-109]等. ...
A sequentially preventive model enhancing power system resilience against extreme-weather-triggered failures
2
2022
... 在以往的电力系统弹性分析和研究中,根据自组织临界理论,电力系统可视为一种由众多类别和庞大数量的元件所组成的复杂系统,并且以上元件相互之间存在密切的能量交互[64⇓-66].因此,当电力系统遭遇台风、雷击等极端事件时,极端事件造成的干扰或故障会引发系统内能量的重新分配,波及到系统内其他元器件,当被波及的元件所承受的能量超过其承受范围时,就有可能会触发连锁故障,进而引发大规模停电事故.较为典型的场景是极端天气造成系统传输线路故障后,引发系统范围内的潮流重新分配,导致过载主导型连锁故障发生,引起大范围停电[67⇓-69]. ...
... 当综合能源电力系统正在遭受极端事件时,系统调度人员需要针对系统实时状态做出合适的弹性调度决策,以最大限度保障各类能源子系统的能量供应.其中,极端天气下的系统状态不仅包含极端事件直接造成的故障或干扰,还会涉及到引发的后续连锁效应[67,69,106]. ...
综合能源电力系统的在线分布互联建模研究
1
2017
... 以此类推,考虑到综合能源电力系统是含有多种能源形式且以电力为主的能量传输系统[70],其极端事件期间能量层面的风险传播过程会涉及更为复杂的连锁效应.相比于电力系统,综合能源电力系统还存在多能流耦合的特征,在“双碳”的背景下,能量形式类别增多、比例增加,能量多向流动,都会导致多能流耦合特征愈发突出.并且,各能源子系统的能量流动载体的物理特性存在差异,也会加剧风险传播过程的复杂性和弹性分析的难度.当某一能源子系统遭受极端事件时,如果该子系统不能有效应对并消除故障或干扰的影响,此极端事件就会通过耦合元件的能量流动波及到其他不同能源形式的子系统中,引发整个系统范围内的连锁效应,降低综合能源电力系统整体的性能.以电力-天然气互联系统为例,当极端事件损坏输气管道等元件时,调度人员根据系统状态进行再调度以尽可能减小不利影响,此时如果处理不当造成气荒,那么燃气轮机出力下降甚至停运,停电事故的风险就会大幅上升[71-72]. ...
Research on distributed and interconnected online modeling of PS-IE
1
2017
... 以此类推,考虑到综合能源电力系统是含有多种能源形式且以电力为主的能量传输系统[70],其极端事件期间能量层面的风险传播过程会涉及更为复杂的连锁效应.相比于电力系统,综合能源电力系统还存在多能流耦合的特征,在“双碳”的背景下,能量形式类别增多、比例增加,能量多向流动,都会导致多能流耦合特征愈发突出.并且,各能源子系统的能量流动载体的物理特性存在差异,也会加剧风险传播过程的复杂性和弹性分析的难度.当某一能源子系统遭受极端事件时,如果该子系统不能有效应对并消除故障或干扰的影响,此极端事件就会通过耦合元件的能量流动波及到其他不同能源形式的子系统中,引发整个系统范围内的连锁效应,降低综合能源电力系统整体的性能.以电力-天然气互联系统为例,当极端事件损坏输气管道等元件时,调度人员根据系统状态进行再调度以尽可能减小不利影响,此时如果处理不当造成气荒,那么燃气轮机出力下降甚至停运,停电事故的风险就会大幅上升[71-72]. ...
Modeling and evaluating nodal resilience of multi-energy systems under windstorms
1
2020
... 以此类推,考虑到综合能源电力系统是含有多种能源形式且以电力为主的能量传输系统[70],其极端事件期间能量层面的风险传播过程会涉及更为复杂的连锁效应.相比于电力系统,综合能源电力系统还存在多能流耦合的特征,在“双碳”的背景下,能量形式类别增多、比例增加,能量多向流动,都会导致多能流耦合特征愈发突出.并且,各能源子系统的能量流动载体的物理特性存在差异,也会加剧风险传播过程的复杂性和弹性分析的难度.当某一能源子系统遭受极端事件时,如果该子系统不能有效应对并消除故障或干扰的影响,此极端事件就会通过耦合元件的能量流动波及到其他不同能源形式的子系统中,引发整个系统范围内的连锁效应,降低综合能源电力系统整体的性能.以电力-天然气互联系统为例,当极端事件损坏输气管道等元件时,调度人员根据系统状态进行再调度以尽可能减小不利影响,此时如果处理不当造成气荒,那么燃气轮机出力下降甚至停运,停电事故的风险就会大幅上升[71-72]. ...
考虑天然气系统影响的电力系统连锁故障评估
1
2019
... 以此类推,考虑到综合能源电力系统是含有多种能源形式且以电力为主的能量传输系统[70],其极端事件期间能量层面的风险传播过程会涉及更为复杂的连锁效应.相比于电力系统,综合能源电力系统还存在多能流耦合的特征,在“双碳”的背景下,能量形式类别增多、比例增加,能量多向流动,都会导致多能流耦合特征愈发突出.并且,各能源子系统的能量流动载体的物理特性存在差异,也会加剧风险传播过程的复杂性和弹性分析的难度.当某一能源子系统遭受极端事件时,如果该子系统不能有效应对并消除故障或干扰的影响,此极端事件就会通过耦合元件的能量流动波及到其他不同能源形式的子系统中,引发整个系统范围内的连锁效应,降低综合能源电力系统整体的性能.以电力-天然气互联系统为例,当极端事件损坏输气管道等元件时,调度人员根据系统状态进行再调度以尽可能减小不利影响,此时如果处理不当造成气荒,那么燃气轮机出力下降甚至停运,停电事故的风险就会大幅上升[71-72]. ...
Assessment of cascading failures in power system considering effects of natural gas system
1
2019
... 以此类推,考虑到综合能源电力系统是含有多种能源形式且以电力为主的能量传输系统[70],其极端事件期间能量层面的风险传播过程会涉及更为复杂的连锁效应.相比于电力系统,综合能源电力系统还存在多能流耦合的特征,在“双碳”的背景下,能量形式类别增多、比例增加,能量多向流动,都会导致多能流耦合特征愈发突出.并且,各能源子系统的能量流动载体的物理特性存在差异,也会加剧风险传播过程的复杂性和弹性分析的难度.当某一能源子系统遭受极端事件时,如果该子系统不能有效应对并消除故障或干扰的影响,此极端事件就会通过耦合元件的能量流动波及到其他不同能源形式的子系统中,引发整个系统范围内的连锁效应,降低综合能源电力系统整体的性能.以电力-天然气互联系统为例,当极端事件损坏输气管道等元件时,调度人员根据系统状态进行再调度以尽可能减小不利影响,此时如果处理不当造成气荒,那么燃气轮机出力下降甚至停运,停电事故的风险就会大幅上升[71-72]. ...
Electric power grid resilience with interdependencies between power and communication networks:A review
1
2020
... 在综合能源电力系统中,能量层与信息层存在强耦合关系.能量层为信息层内信息的收集、通信和处理提供能量;而信息层为能量层内能量的获取、传输和分配提供指引.两类系统紧密协作与配合保障了综合能源电力系统的日常稳定运行.但是当极端事件导致综合能源电力系统的能量层或信息层发生故障时,供能不足或信号延时等问题的发生概率大幅上升,这种强耦合关系可能会加剧连锁故障风险,弱化系统弹性[73].相比于电力系统,综合能源电力系统的多能流耦合和多利益主体等特征会增加能量层和信息层之间的耦合元件形式与类别,既扩大了极端事件风险的传播范围,也使得风险传播路径更为复杂.为有效分析综合能源电力系统弹性,极端事件引发的信息层和能量层之间的风险传播路径需要重点研究.虽然信息层和能量层之间的风险传播过程复杂,但传播路径可以从“信息到能量”和“能量到信息”两个角度分析. ...
计及通信失效的输电系统信息物理协同恢复策略
1
2021
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Cyber-physical collaborative restoration strategy for power transmission system with communication failures
1
2021
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Resilient control of cyber-physical system using nonlinear encoding signal against system integrity attacks
1
2021
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Cyber-physical resilience:Definition and assessment metric
1
2019
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Impact of inter-network assortativity on robustness against cascading failures in cyber-physical power systems
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2022
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Deducing cascading failures caused by cyberattacks based on attack gains and cost principle in cyber-physical power systems
1
2019
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
电力信息耦合网络电力侧对信息侧鲁棒性影响研究
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2020
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Research on the robustness of the information system influenced by the power system based on the cyber-physical coupling system
1
2020
... 关于“信息到能量”的路径,极端事件在信息交流层上引发的风险主要从硬件和软件两方面考虑[14,74].在硬件方面上,自然灾害、人为攻击等极端事件会破坏损毁如传感器、路由器、光纤等通信设备.这些通信设备的故障不但会导致系统相关信息数据无法及时收集与传输,而且有可能对调度指令的下达与执行造成延迟.以上通信设备的风险传播都会导致调度中心无法对系统状态和隐藏风险做出准确且及时的判断与决策,进而干扰影响到综合能源电力系统的能量正常供应,增加了大规模事故发生的概率.在软件方面,信息篡改、拒绝服务、动作延时等攻击虽然不会直接对通信设备造成物理意义上的损毁,但是此类事件会对信息系统的功能直接造成破坏,干扰通信系统功能的正常运行[75-76].这类事件的特点是针对信息的收集、传输和执行等环节进行直接干扰,容易造成信息网络上部分通信网络节点负担过重或部分通信信道的拥堵,进而加剧通信节点的延迟率和丢包率,严重情况下甚至会导致部分节点或信道失效;另外,在极端事件的影响下,通信节点和通信信道的失效也会促使信息流的重新分配,失效节点和信道的信息量就会转移到网络中的其他节点和信道上,加重通信系统节点和信道的运行压力,一旦重新分配后的信息量需求超出了部分通信节点和信道的信息量裕度,信息堵塞故障就会发生,并再一次引发新一轮的信息流重新分配和风险传播[77-78].这个过程会不断降低信息网络处理信息的速度和准确性,也会恶化综合能源电力系统的调度能力,增加事故发生的风险.此外,在极端事件内,“能量到信息”的风险传播路径也同样值得关注.当诸如风暴等自然灾害造成新能源发电、燃气轮机和线路等能量层设备故障时,信息层中的通信设备会因供电不足停止工作,继而形成“能量到信息”的传播路径,损坏信息层功能,扰乱信息网络的正常运行,导致极端事件下系统的可观性和可控性下降,引发一系列连锁故障,扩大故障规模[35,57,79]. ...
Metrics and enhancement strategies for grid resilience and reliability during natural disasters
1
2021
... 完善的弹性评估理论与指标是综合能源电力系统弹性研究工作的重要组成部分,既是量化极端事件等级与影响的重要依据,也是衡量系统弹性强弱以及决策优劣的关键指标.目前,电力系统弹性评价指标的相关研究已有较为突出的进展[80⇓⇓⇓-84].现在常见的电力系统弹性评估理论类别主要有基于系统表现的弹性评估体系和基于影响因素的系统特征弹性评估体系等. ...
Infrastructure resilience curves:Performance measures and summary metrics
1
2021
... 完善的弹性评估理论与指标是综合能源电力系统弹性研究工作的重要组成部分,既是量化极端事件等级与影响的重要依据,也是衡量系统弹性强弱以及决策优劣的关键指标.目前,电力系统弹性评价指标的相关研究已有较为突出的进展[80⇓⇓⇓-84].现在常见的电力系统弹性评估理论类别主要有基于系统表现的弹性评估体系和基于影响因素的系统特征弹性评估体系等. ...
Systems resilience assessments:A review,framework and metrics
1
2022
... 完善的弹性评估理论与指标是综合能源电力系统弹性研究工作的重要组成部分,既是量化极端事件等级与影响的重要依据,也是衡量系统弹性强弱以及决策优劣的关键指标.目前,电力系统弹性评价指标的相关研究已有较为突出的进展[80⇓⇓⇓-84].现在常见的电力系统弹性评估理论类别主要有基于系统表现的弹性评估体系和基于影响因素的系统特征弹性评估体系等. ...
Large scale systems resilience:A survey and unifying framework
1
2020
... 完善的弹性评估理论与指标是综合能源电力系统弹性研究工作的重要组成部分,既是量化极端事件等级与影响的重要依据,也是衡量系统弹性强弱以及决策优劣的关键指标.目前,电力系统弹性评价指标的相关研究已有较为突出的进展[80⇓⇓⇓-84].现在常见的电力系统弹性评估理论类别主要有基于系统表现的弹性评估体系和基于影响因素的系统特征弹性评估体系等. ...
Generic metrics and quantitative approaches for system resilience as a function of time
1
2012
... 完善的弹性评估理论与指标是综合能源电力系统弹性研究工作的重要组成部分,既是量化极端事件等级与影响的重要依据,也是衡量系统弹性强弱以及决策优劣的关键指标.目前,电力系统弹性评价指标的相关研究已有较为突出的进展[80⇓⇓⇓-84].现在常见的电力系统弹性评估理论类别主要有基于系统表现的弹性评估体系和基于影响因素的系统特征弹性评估体系等. ...
Power systems resilience assessment:Hardening and smart operational enhancement strategies
2
2017
... 基于系统表现的弹性评估体系是立足于系统在极端事件不同时序阶段的表现所建立的.此外,该弹性评估体系还包含了“弹性三角形”理论、“弹性梯形”理论、基于设备可用性的弹性评估、基于社会效应的弹性评估等具体弹性评估思路.在“弹性三角形”理论中,系统经历极端事件的过程主要分为三个阶段,即极端事件前、性能退化以及性能恢复阶段.该理论通常将系统在极端事件过程中性能损失累积量作为衡量弹性的指标[85].随着对极端事件更为细致的划分,“弹性梯形”理论增加了对介于性能下降阶段与恢复阶段之间的性能低谷阶段的考虑,并且对应不同阶段,提出了系统性能下降速度、系统性能损失量、系统性能低谷持续时间和系统恢复速度等弹性指标[32].同时,也有学者提出一种基于设备可用性的弹性评估体系,在该弹性评估体系中,弹性加强与设备可用性加强和恢复时间缩短密切相关,可用两者比值作为弹性度量[86].此外,还有研究基于极端事件引发的社会效应,将社会满意度量化以评价系统弹性的强弱[87]. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
Availability-based engineering resilience metric and its corresponding evaluation methodology
2
2018
... 基于系统表现的弹性评估体系是立足于系统在极端事件不同时序阶段的表现所建立的.此外,该弹性评估体系还包含了“弹性三角形”理论、“弹性梯形”理论、基于设备可用性的弹性评估、基于社会效应的弹性评估等具体弹性评估思路.在“弹性三角形”理论中,系统经历极端事件的过程主要分为三个阶段,即极端事件前、性能退化以及性能恢复阶段.该理论通常将系统在极端事件过程中性能损失累积量作为衡量弹性的指标[85].随着对极端事件更为细致的划分,“弹性梯形”理论增加了对介于性能下降阶段与恢复阶段之间的性能低谷阶段的考虑,并且对应不同阶段,提出了系统性能下降速度、系统性能损失量、系统性能低谷持续时间和系统恢复速度等弹性指标[32].同时,也有学者提出一种基于设备可用性的弹性评估体系,在该弹性评估体系中,弹性加强与设备可用性加强和恢复时间缩短密切相关,可用两者比值作为弹性度量[86].此外,还有研究基于极端事件引发的社会效应,将社会满意度量化以评价系统弹性的强弱[87]. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
Power distribution system improvement planning under hurricanes based on a new resilience index
2
2018
... 基于系统表现的弹性评估体系是立足于系统在极端事件不同时序阶段的表现所建立的.此外,该弹性评估体系还包含了“弹性三角形”理论、“弹性梯形”理论、基于设备可用性的弹性评估、基于社会效应的弹性评估等具体弹性评估思路.在“弹性三角形”理论中,系统经历极端事件的过程主要分为三个阶段,即极端事件前、性能退化以及性能恢复阶段.该理论通常将系统在极端事件过程中性能损失累积量作为衡量弹性的指标[85].随着对极端事件更为细致的划分,“弹性梯形”理论增加了对介于性能下降阶段与恢复阶段之间的性能低谷阶段的考虑,并且对应不同阶段,提出了系统性能下降速度、系统性能损失量、系统性能低谷持续时间和系统恢复速度等弹性指标[32].同时,也有学者提出一种基于设备可用性的弹性评估体系,在该弹性评估体系中,弹性加强与设备可用性加强和恢复时间缩短密切相关,可用两者比值作为弹性度量[86].此外,还有研究基于极端事件引发的社会效应,将社会满意度量化以评价系统弹性的强弱[87]. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
A novel metric to quantify and enable resilient distribution system using graph theory and choquet integral
2
2018
... 基于影响因素的系统特征弹性评估体系也包含基于多准则决策的弹性评价、基于图论的弹性评价等具体形式.其中,基于多准则决策的弹性评价流程是通过选取系统的多个属性变量并设置相应的权重以衡量系统弹性[88-89].另外,也有研究根据图论将系统视为一种包含节点、边界和权重的集合,弹性的度量围绕系统拓扑结构提出,主要包含节点冗余度和边界连通性等[90-91].常见的弹性评价方式对比如表2所示. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
Defining and enabling resiliency of electric distribution systems with multiple microgrids
2
2016
... 基于影响因素的系统特征弹性评估体系也包含基于多准则决策的弹性评价、基于图论的弹性评价等具体形式.其中,基于多准则决策的弹性评价流程是通过选取系统的多个属性变量并设置相应的权重以衡量系统弹性[88-89].另外,也有研究根据图论将系统视为一种包含节点、边界和权重的集合,弹性的度量围绕系统拓扑结构提出,主要包含节点冗余度和边界连通性等[90-91].常见的弹性评价方式对比如表2所示. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
Network topology and resilience analysis of South Korean power grid
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2017
... 基于影响因素的系统特征弹性评估体系也包含基于多准则决策的弹性评价、基于图论的弹性评价等具体形式.其中,基于多准则决策的弹性评价流程是通过选取系统的多个属性变量并设置相应的权重以衡量系统弹性[88-89].另外,也有研究根据图论将系统视为一种包含节点、边界和权重的集合,弹性的度量围绕系统拓扑结构提出,主要包含节点冗余度和边界连通性等[90-91].常见的弹性评价方式对比如表2所示. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
基于图论及网络等值的配电网可靠性评估方法
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2021
... 基于影响因素的系统特征弹性评估体系也包含基于多准则决策的弹性评价、基于图论的弹性评价等具体形式.其中,基于多准则决策的弹性评价流程是通过选取系统的多个属性变量并设置相应的权重以衡量系统弹性[88-89].另外,也有研究根据图论将系统视为一种包含节点、边界和权重的集合,弹性的度量围绕系统拓扑结构提出,主要包含节点冗余度和边界连通性等[90-91].常见的弹性评价方式对比如表2所示. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
Distribution network reliability evaluation method based on graph theory and network equivalence
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2021
... 基于影响因素的系统特征弹性评估体系也包含基于多准则决策的弹性评价、基于图论的弹性评价等具体形式.其中,基于多准则决策的弹性评价流程是通过选取系统的多个属性变量并设置相应的权重以衡量系统弹性[88-89].另外,也有研究根据图论将系统视为一种包含节点、边界和权重的集合,弹性的度量围绕系统拓扑结构提出,主要包含节点冗余度和边界连通性等[90-91].常见的弹性评价方式对比如表2所示. ...
... 常见的弹性评估方式对比
弹性评估理论类别 | 弹性评估方式 | 内容 | 特点 |
基于系统表现 | “弹性三角形”[85] | 将极端事件过程分为三个阶段,把系统性能损失累积量作为弹性指标 | 对极端过程的描述相对简易,计算相对简单 |
“弹性梯形”[32] | 对极端事件过程更加细化,考虑了系统性能低谷阶段,弹性评估较为全面 | 对极端过程的描述相对简易,计算量较大 |
基于设备可用性[86] | 将弹性指标与建立设备可用性和恢复时间相关联 | 考虑了设备的退化和恢复,误差偏高 |
基于社会效应[87] | 对社会满意度量化以衡量系统弹性 | 弹性评价维度相对单一 |
基于影响因素的系统特征 | 基于多准则决 策[88-89] | 选取系统的多个属性变量并设置相应的权重作为系统弹性指标 | 对系统特征属性以及相应权重的选取较为严格 |
基于图论方式[90-91] | 围绕系统拓扑结构提出弹性指标,如节点冗余度等 | 计算较为复杂 |
虽然相较于电力系统,综合能源电力系统的多时间尺度、多能流耦合以及多利益主体等特点更为突出,为其弹性评价体系的建立带来了更高的难度,但是,电力系统的弹性评价体系的研究思路仍然可对综合能源电力系统的弹性评估研究发挥指导作用. ...
Multi-stage multi-zone defender-attacker-defender model for optimal resilience strategy with distribution line hardening and energy storage system deployment
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2021
... 根据时间尺度划分,综合能源电力系统的预防性策略可以分为长期协同规划策略和短期灾前应急策略.考虑到综合能源电力系统长期规划策略的时间跨度大、经济代价高等特点,规划部门往往会参考所在地区极端事件的历史信息,如强度、频率、路径等,然后针对系统中的重点线路管道等设施进行合理的强化加固,以减小其在极端事件内的故障率,降低大规模事故的发生概率[92-93].逐渐兴起的人工智能、区块链、云计算等技术既提升了对极端事件模拟与预测的准确性,也保障了综合能源电力电力系统弹性预防措施的有效性.同时,随着双碳目标的推进,不同能源形式的网络耦合程度加深,储能技术(储热、储电、储气等)和新能源发电技术(分布式光伏等)迅速发展,丰富了综合能源电力系统的长期弹性规划运营手段.通过结合新兴信息技术与各类能源子系统资源配置,保障各子系统供能充裕度,合理能源规划不但可以减小极端事件内的激增负荷需求带来的供能压力,而且还能为各系统内的孤岛以及事后恢复提供应急能源. ...
Integrated planning of electricity and natural gas transportation systems for enhancing the power grid resilience
1
2017
... 根据时间尺度划分,综合能源电力系统的预防性策略可以分为长期协同规划策略和短期灾前应急策略.考虑到综合能源电力系统长期规划策略的时间跨度大、经济代价高等特点,规划部门往往会参考所在地区极端事件的历史信息,如强度、频率、路径等,然后针对系统中的重点线路管道等设施进行合理的强化加固,以减小其在极端事件内的故障率,降低大规模事故的发生概率[92-93].逐渐兴起的人工智能、区块链、云计算等技术既提升了对极端事件模拟与预测的准确性,也保障了综合能源电力电力系统弹性预防措施的有效性.同时,随着双碳目标的推进,不同能源形式的网络耦合程度加深,储能技术(储热、储电、储气等)和新能源发电技术(分布式光伏等)迅速发展,丰富了综合能源电力系统的长期弹性规划运营手段.通过结合新兴信息技术与各类能源子系统资源配置,保障各子系统供能充裕度,合理能源规划不但可以减小极端事件内的激增负荷需求带来的供能压力,而且还能为各系统内的孤岛以及事后恢复提供应急能源. ...
综合考虑自然灾害与人为攻击的电-气互联系统优化配置方法研究
1
2021
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Optimal placement for integrated electricity and gas energy system considering natural disasters and man-made attacks
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2021
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Microgrid generation capacity design with renewables and energy storage addressing power quality and surety
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2012
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Mobile emergency generator pre-positioning and real-time allocation for resilient response to natural disasters
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2018
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Stochastic pre-hurricane restoration planning for electric power systems infrastructure
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2015
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Robust network hardening strategy for enhancing resilience of integrated electricity and natural gas distribution systems against natural disasters
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2018
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Enhancing the transmission grid resilience in ice storms by optimal coordination of power system schedule with pre-positioning and routing of mobile DC de-icing devices
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2019
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Radiality constraints for resilient reconfiguration of distribution systems:Formulation and application to microgrid formation
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2020
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Enhancing distribution system resilience with proactive islanding and RCS-based fast fault isolation and service restoration
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2020
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
Boosting the power grid resilience to extreme weather events using defensive islanding
1
2016
... 此外,短期灾前应急策略的时间跨度相对较小(如事前数个小时等),通常是根据极端事件的历史数据和观测结果进行预测,然后对系统中的能量来源[94⇓-96]、应急资源配置[97⇓-99]、网架结构[100⇓-102]等进行应急性加固、配置或重构,以尽快达到系统应对极端事件的最佳状态.因此,为满足应急策略的快速性和有效性,可以依托“大云物移智链”等信息技术快速处理海量数据的能力,协助调度人员制定适宜的弹性应急策略以提升系统弹性.相较于长期弹性规划,应急策略是基于系统观测或预测状态进行的,更适用于应对极端事件的随机性. ...
面向能源互联网数字孪生的电力物联网关键技术及展望
1
2022
... 另一方面,关于提升极端事件内信息安全部分,弹性规划与计划会涉及到硬件和软件两个方面.在硬件方面,相关手段有提升通信设备的抗灾等级、更新通信载体、预先配置移动基站等方式[103-104];在软件方面,主要有升级防火墙、更新加密算法、加强IP地址管理等手段.随着信息技术的革新,信息网络安全体系的构建模式与手段也将与时俱进.例如,随着区块链等技术蓬勃发展,已有研究将其去中心化等特性与加密算法等工作结合,构建了一种基于区块链的信息安全防护体系[105].信息安全策略的核心是降低通信网络在极端事件内发生故障的概率,避免极端事件内信息层的风险向能量层传播,满足后期极端事件内对各类能源与需求资源感知调控的快速性和准确性,保障极端情况下综合能源电力系统的能源与负荷平衡. ...
Key technologies and perspectives of power internet of things facing with digital twins of the energy internet
1
2022
... 另一方面,关于提升极端事件内信息安全部分,弹性规划与计划会涉及到硬件和软件两个方面.在硬件方面,相关手段有提升通信设备的抗灾等级、更新通信载体、预先配置移动基站等方式[103-104];在软件方面,主要有升级防火墙、更新加密算法、加强IP地址管理等手段.随着信息技术的革新,信息网络安全体系的构建模式与手段也将与时俱进.例如,随着区块链等技术蓬勃发展,已有研究将其去中心化等特性与加密算法等工作结合,构建了一种基于区块链的信息安全防护体系[105].信息安全策略的核心是降低通信网络在极端事件内发生故障的概率,避免极端事件内信息层的风险向能量层传播,满足后期极端事件内对各类能源与需求资源感知调控的快速性和准确性,保障极端情况下综合能源电力系统的能源与负荷平衡. ...
5G通信与泛在电力物联网的融合:应用分析与研究展望
1
2019
... 另一方面,关于提升极端事件内信息安全部分,弹性规划与计划会涉及到硬件和软件两个方面.在硬件方面,相关手段有提升通信设备的抗灾等级、更新通信载体、预先配置移动基站等方式[103-104];在软件方面,主要有升级防火墙、更新加密算法、加强IP地址管理等手段.随着信息技术的革新,信息网络安全体系的构建模式与手段也将与时俱进.例如,随着区块链等技术蓬勃发展,已有研究将其去中心化等特性与加密算法等工作结合,构建了一种基于区块链的信息安全防护体系[105].信息安全策略的核心是降低通信网络在极端事件内发生故障的概率,避免极端事件内信息层的风险向能量层传播,满足后期极端事件内对各类能源与需求资源感知调控的快速性和准确性,保障极端情况下综合能源电力系统的能源与负荷平衡. ...
Fusion of the 5G communication and the ubiquitous electric internet of things:Application analysis and research prospects
1
2019
... 另一方面,关于提升极端事件内信息安全部分,弹性规划与计划会涉及到硬件和软件两个方面.在硬件方面,相关手段有提升通信设备的抗灾等级、更新通信载体、预先配置移动基站等方式[103-104];在软件方面,主要有升级防火墙、更新加密算法、加强IP地址管理等手段.随着信息技术的革新,信息网络安全体系的构建模式与手段也将与时俱进.例如,随着区块链等技术蓬勃发展,已有研究将其去中心化等特性与加密算法等工作结合,构建了一种基于区块链的信息安全防护体系[105].信息安全策略的核心是降低通信网络在极端事件内发生故障的概率,避免极端事件内信息层的风险向能量层传播,满足后期极端事件内对各类能源与需求资源感知调控的快速性和准确性,保障极端情况下综合能源电力系统的能源与负荷平衡. ...
能源区块链的关键技术及信息安全问题研究
1
2018
... 另一方面,关于提升极端事件内信息安全部分,弹性规划与计划会涉及到硬件和软件两个方面.在硬件方面,相关手段有提升通信设备的抗灾等级、更新通信载体、预先配置移动基站等方式[103-104];在软件方面,主要有升级防火墙、更新加密算法、加强IP地址管理等手段.随着信息技术的革新,信息网络安全体系的构建模式与手段也将与时俱进.例如,随着区块链等技术蓬勃发展,已有研究将其去中心化等特性与加密算法等工作结合,构建了一种基于区块链的信息安全防护体系[105].信息安全策略的核心是降低通信网络在极端事件内发生故障的概率,避免极端事件内信息层的风险向能量层传播,满足后期极端事件内对各类能源与需求资源感知调控的快速性和准确性,保障极端情况下综合能源电力系统的能源与负荷平衡. ...
Research on key technologies and information security issues of energy blockchain
1
2018
... 另一方面,关于提升极端事件内信息安全部分,弹性规划与计划会涉及到硬件和软件两个方面.在硬件方面,相关手段有提升通信设备的抗灾等级、更新通信载体、预先配置移动基站等方式[103-104];在软件方面,主要有升级防火墙、更新加密算法、加强IP地址管理等手段.随着信息技术的革新,信息网络安全体系的构建模式与手段也将与时俱进.例如,随着区块链等技术蓬勃发展,已有研究将其去中心化等特性与加密算法等工作结合,构建了一种基于区块链的信息安全防护体系[105].信息安全策略的核心是降低通信网络在极端事件内发生故障的概率,避免极端事件内信息层的风险向能量层传播,满足后期极端事件内对各类能源与需求资源感知调控的快速性和准确性,保障极端情况下综合能源电力系统的能源与负荷平衡. ...
Sequential steady-state security region-based transmission power system resilience enhancement
1
2021
... 当综合能源电力系统正在遭受极端事件时,系统调度人员需要针对系统实时状态做出合适的弹性调度决策,以最大限度保障各类能源子系统的能量供应.其中,极端天气下的系统状态不仅包含极端事件直接造成的故障或干扰,还会涉及到引发的后续连锁效应[67,69,106]. ...
电力系统随机分析方法研究综述
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2022
... 首先,极端事件对系统状态的影响在空间和时间上会体现一定的序贯性,同时其造成的故障或干扰也往往具有随机性[107].其中,如冬季风暴和台风等事件在时间和空间上都有一定的序贯性;而诸如多点网络攻击和冰冻灾害等事件的序贯性更多地体现在时间上.正是由于序贯性和随机性,综合能源电力系统的响应性策略需要基于系统状态做出相应的调度方案,既要确保在时间轴上的最优性,还要保证各个能源子系统的最优性.其中,常见的调度方法有基于场景生成的均值优化[67-68]、多阶段的鲁棒优化[46]、基于马尔可夫决策的调度模型[108-109]等. ...
Review of research on power system stochastic analysis methods
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2022
... 首先,极端事件对系统状态的影响在空间和时间上会体现一定的序贯性,同时其造成的故障或干扰也往往具有随机性[107].其中,如冬季风暴和台风等事件在时间和空间上都有一定的序贯性;而诸如多点网络攻击和冰冻灾害等事件的序贯性更多地体现在时间上.正是由于序贯性和随机性,综合能源电力系统的响应性策略需要基于系统状态做出相应的调度方案,既要确保在时间轴上的最优性,还要保证各个能源子系统的最优性.其中,常见的调度方法有基于场景生成的均值优化[67-68]、多阶段的鲁棒优化[46]、基于马尔可夫决策的调度模型[108-109]等. ...
Markov decision process-based resilience enhancement for distribution systems:An approximate dynamic programming approach
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2020
... 首先,极端事件对系统状态的影响在空间和时间上会体现一定的序贯性,同时其造成的故障或干扰也往往具有随机性[107].其中,如冬季风暴和台风等事件在时间和空间上都有一定的序贯性;而诸如多点网络攻击和冰冻灾害等事件的序贯性更多地体现在时间上.正是由于序贯性和随机性,综合能源电力系统的响应性策略需要基于系统状态做出相应的调度方案,既要确保在时间轴上的最优性,还要保证各个能源子系统的最优性.其中,常见的调度方法有基于场景生成的均值优化[67-68]、多阶段的鲁棒优化[46]、基于马尔可夫决策的调度模型[108-109]等. ...
Resilience enhancement with sequentially proactive operation strategies
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2017
... 首先,极端事件对系统状态的影响在空间和时间上会体现一定的序贯性,同时其造成的故障或干扰也往往具有随机性[107].其中,如冬季风暴和台风等事件在时间和空间上都有一定的序贯性;而诸如多点网络攻击和冰冻灾害等事件的序贯性更多地体现在时间上.正是由于序贯性和随机性,综合能源电力系统的响应性策略需要基于系统状态做出相应的调度方案,既要确保在时间轴上的最优性,还要保证各个能源子系统的最优性.其中,常见的调度方法有基于场景生成的均值优化[67-68]、多阶段的鲁棒优化[46]、基于马尔可夫决策的调度模型[108-109]等. ...
计及传播路径的电力系统连锁故障多阶段阻断控制
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2021
... 另一方面,由于综合能源电力系统的多能流耦合以及信息能量耦合特性,系统状态不仅涉及极端事件直接造成的故障,还应考虑其可能引发的潜在连锁故障状态.其中,连锁故障风险既会在不同能源形式子系统传递,也会在能量层与信息层之间传播.针对不同能源子系统间的连锁故障风险,存在两种弹性调度思路,第一种是隔绝传播路径[110],对极端事件发生的能源子系统进行分区处理或者设置相应的耦合元件的安全阈值,阻断其潜在的连锁故障风险;第二种是能源互补支援[111-112],依托各类不同能源形式的耦合元件以及广义需求响应资源(如电转气设备、热电联供机组、储气站和虚拟电厂等),其他能源子系统可以做出相应调度,为受灾的子系统提供应急能源等援助. ...
Multi-stage blocking control of power system cascading failures considering propagation path
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2021
... 另一方面,由于综合能源电力系统的多能流耦合以及信息能量耦合特性,系统状态不仅涉及极端事件直接造成的故障,还应考虑其可能引发的潜在连锁故障状态.其中,连锁故障风险既会在不同能源形式子系统传递,也会在能量层与信息层之间传播.针对不同能源子系统间的连锁故障风险,存在两种弹性调度思路,第一种是隔绝传播路径[110],对极端事件发生的能源子系统进行分区处理或者设置相应的耦合元件的安全阈值,阻断其潜在的连锁故障风险;第二种是能源互补支援[111-112],依托各类不同能源形式的耦合元件以及广义需求响应资源(如电转气设备、热电联供机组、储气站和虚拟电厂等),其他能源子系统可以做出相应调度,为受灾的子系统提供应急能源等援助. ...
多能源互补分布式能源系统集成研究综述及展望
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2022
... 另一方面,由于综合能源电力系统的多能流耦合以及信息能量耦合特性,系统状态不仅涉及极端事件直接造成的故障,还应考虑其可能引发的潜在连锁故障状态.其中,连锁故障风险既会在不同能源形式子系统传递,也会在能量层与信息层之间传播.针对不同能源子系统间的连锁故障风险,存在两种弹性调度思路,第一种是隔绝传播路径[110],对极端事件发生的能源子系统进行分区处理或者设置相应的耦合元件的安全阈值,阻断其潜在的连锁故障风险;第二种是能源互补支援[111-112],依托各类不同能源形式的耦合元件以及广义需求响应资源(如电转气设备、热电联供机组、储气站和虚拟电厂等),其他能源子系统可以做出相应调度,为受灾的子系统提供应急能源等援助. ...
Review and prospect on the system integration of distributed energy system with the complementation of multiple energy sources
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2022
... 另一方面,由于综合能源电力系统的多能流耦合以及信息能量耦合特性,系统状态不仅涉及极端事件直接造成的故障,还应考虑其可能引发的潜在连锁故障状态.其中,连锁故障风险既会在不同能源形式子系统传递,也会在能量层与信息层之间传播.针对不同能源子系统间的连锁故障风险,存在两种弹性调度思路,第一种是隔绝传播路径[110],对极端事件发生的能源子系统进行分区处理或者设置相应的耦合元件的安全阈值,阻断其潜在的连锁故障风险;第二种是能源互补支援[111-112],依托各类不同能源形式的耦合元件以及广义需求响应资源(如电转气设备、热电联供机组、储气站和虚拟电厂等),其他能源子系统可以做出相应调度,为受灾的子系统提供应急能源等援助. ...
电力-天然气互联系统协同安全机制:现状,问题与挑战
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2022
... 另一方面,由于综合能源电力系统的多能流耦合以及信息能量耦合特性,系统状态不仅涉及极端事件直接造成的故障,还应考虑其可能引发的潜在连锁故障状态.其中,连锁故障风险既会在不同能源形式子系统传递,也会在能量层与信息层之间传播.针对不同能源子系统间的连锁故障风险,存在两种弹性调度思路,第一种是隔绝传播路径[110],对极端事件发生的能源子系统进行分区处理或者设置相应的耦合元件的安全阈值,阻断其潜在的连锁故障风险;第二种是能源互补支援[111-112],依托各类不同能源形式的耦合元件以及广义需求响应资源(如电转气设备、热电联供机组、储气站和虚拟电厂等),其他能源子系统可以做出相应调度,为受灾的子系统提供应急能源等援助. ...
Coordinated security mechanism for electric-gas interconnect systems:Status,problems,and challenges
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2022
... 另一方面,由于综合能源电力系统的多能流耦合以及信息能量耦合特性,系统状态不仅涉及极端事件直接造成的故障,还应考虑其可能引发的潜在连锁故障状态.其中,连锁故障风险既会在不同能源形式子系统传递,也会在能量层与信息层之间传播.针对不同能源子系统间的连锁故障风险,存在两种弹性调度思路,第一种是隔绝传播路径[110],对极端事件发生的能源子系统进行分区处理或者设置相应的耦合元件的安全阈值,阻断其潜在的连锁故障风险;第二种是能源互补支援[111-112],依托各类不同能源形式的耦合元件以及广义需求响应资源(如电转气设备、热电联供机组、储气站和虚拟电厂等),其他能源子系统可以做出相应调度,为受灾的子系统提供应急能源等援助. ...
电力信息物理系统网络攻击与防御研究综述(二)检测与保护
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2019
... 为降低极端事件过程中的信息层和能量层之间连锁故障概率,核心在于阻断风险在信息层与能量层之间传播路径,以最大限度保证对极端事件内系统状态的可观测性和可控性[113].比如为预防因供电不足引发的通信故障,可以通过实时调度移动储能车为关键通信设备提供备用电源,避免事故范围扩大.为应对通信设备故障引发的系统调度滞后延时问题,可以通过无人机基站等应急通信设备,灵活组建临时通信网络,保障实时状态感知和调度指令传达等功能的稳定性.此外,为抵御黑客攻击等信息层极端事件,建立主动防御网络体系是提升系统弹性的有效方式,其主要手段包括预测阻止攻击、校正控制信号、实时调配资源等,体系构建也需要结合状态感知、风险评估和安全监测等技术[114-115]. ...
A review on research of cyber-attacks and defense in cyber physical power systems part two detection and protection
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2019
... 为降低极端事件过程中的信息层和能量层之间连锁故障概率,核心在于阻断风险在信息层与能量层之间传播路径,以最大限度保证对极端事件内系统状态的可观测性和可控性[113].比如为预防因供电不足引发的通信故障,可以通过实时调度移动储能车为关键通信设备提供备用电源,避免事故范围扩大.为应对通信设备故障引发的系统调度滞后延时问题,可以通过无人机基站等应急通信设备,灵活组建临时通信网络,保障实时状态感知和调度指令传达等功能的稳定性.此外,为抵御黑客攻击等信息层极端事件,建立主动防御网络体系是提升系统弹性的有效方式,其主要手段包括预测阻止攻击、校正控制信号、实时调配资源等,体系构建也需要结合状态感知、风险评估和安全监测等技术[114-115]. ...
Cyber inference system for substation anomalies against alter-and-hide attacks
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2017
... 为降低极端事件过程中的信息层和能量层之间连锁故障概率,核心在于阻断风险在信息层与能量层之间传播路径,以最大限度保证对极端事件内系统状态的可观测性和可控性[113].比如为预防因供电不足引发的通信故障,可以通过实时调度移动储能车为关键通信设备提供备用电源,避免事故范围扩大.为应对通信设备故障引发的系统调度滞后延时问题,可以通过无人机基站等应急通信设备,灵活组建临时通信网络,保障实时状态感知和调度指令传达等功能的稳定性.此外,为抵御黑客攻击等信息层极端事件,建立主动防御网络体系是提升系统弹性的有效方式,其主要手段包括预测阻止攻击、校正控制信号、实时调配资源等,体系构建也需要结合状态感知、风险评估和安全监测等技术[114-115]. ...
Leveraging network topology optimization to strengthen power grid resilience against cyber-physical attacks
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2021
... 为降低极端事件过程中的信息层和能量层之间连锁故障概率,核心在于阻断风险在信息层与能量层之间传播路径,以最大限度保证对极端事件内系统状态的可观测性和可控性[113].比如为预防因供电不足引发的通信故障,可以通过实时调度移动储能车为关键通信设备提供备用电源,避免事故范围扩大.为应对通信设备故障引发的系统调度滞后延时问题,可以通过无人机基站等应急通信设备,灵活组建临时通信网络,保障实时状态感知和调度指令传达等功能的稳定性.此外,为抵御黑客攻击等信息层极端事件,建立主动防御网络体系是提升系统弹性的有效方式,其主要手段包括预测阻止攻击、校正控制信号、实时调配资源等,体系构建也需要结合状态感知、风险评估和安全监测等技术[114-115]. ...
基于条件风险方法的风电黑启动价值评估及其应用
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2018
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Black-start value evaluation of wind power using a conditional risk method and its application
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2018
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
高比例可再生能源电力系统的黑启动服务定价方法
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2020
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Pricing method for black-start service of power system with high proportion of renewable energy
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2020
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
A combined repair crew dispatch problem for resilient electric and natural gas system considering reconfiguration and DG islanding
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2019
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Power distribution system outage management with co-optimization of repairs,reconfiguration,and DG dispatch
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2018
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Multi-step island formation and repair dispatch reinforced by mutual assistance after natural disasters
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2021
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Multiperiod distribution system restoration with routing repair crews,mobile electric vehicles,and soft-open-point networked microgrids
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2020
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Resilient distribution system by microgrids formation after natural disasters
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2016
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
面向韧性提升的配电网开关优化配置模型
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2020
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Optimal configuration model of switch for distribution network based on resilience improvement
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2020
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
台风灾害下基于V2G的城市配电网弹性提升策略
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2022
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Vehicle-to-grid based resilience promotion strategy for urban distribution network under typhoon disaster
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2022
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
多能协同的配电网供电恢复策略
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2022
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
Distribution systems restoration with multi-energy synergy
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2022
... 当极端事件结束后,综合能源电力系统处于性能低谷,这时,如何快速将系统状态从性能低谷恢复到正常性能水平成为了研究重点.恢复工作主要包括评估系统状态[116-117]、物理设备维修[118⇓⇓-121]、能源供应恢复等[122⇓-124].在极端事件后的恢复工作中,首先需要对各个子系统的受损程度进行评估,确定各个区域的受损程度等级,对于能够自行恢复能源供应的区域,可以进行能源的自启动,快速恢复该区域内的供能;对于受损程度较重且无法自行恢复供能的区域,可以通过配置分布式光伏、电动汽车、移动储能发电车等技术,优先对等级较高的负荷如医疗和通信相关单位等恢复供能,以维持区域基本运行状态.然后,对维修资源和维修班组合理分配以快速修复基础设施.与此同时,推进各个能源子系统互联的恢复工作,发挥各个能源子系统的支援作用,逐步促使综合能源电力系统恢复正常状态[125].此外,在恢复过程中,需要重点关注协调各能源子系统的配合、优化各部分的恢复顺序以及兼顾信息层与能量层的关系.由于综合能源电力系统中各能源子系统属于不同的运行主体,在恢复过程中,各子系统的利益诉求可能会产生冲突.因此,协调各能源子系统的关系也是弹性恢复工作部分的要求之一.另外,各子系统的负荷恢复顺序需要从系统整体考虑,避免负荷恢复的盲目性对系统造成二次伤害,延缓系统恢复进程. ...
UAV-assisted fault location in power distribution systems:An optimization approach
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2019
... 目前,无人机通信、移动通信车等移动通信设备技术愈发成熟[126-127],具有快速、可靠和延时短等优点的第五代移动通信技术也在快速发展[128],以上技术可以提供快速可靠的应急通信服务,及时清除各个系统与资源间的信息交流障碍,提升了极端事件后通信网络的恢复效率.依托应急通信技术,系统内各类供能设备与维修资源等的可观性与可控性也将恢复,调度人员可以通过重新供能和维修系统内原通信设备,逐步实现系统通信网络全部功能的恢复,进而推动各异质能源子系统有序安全快速恢复,促进综合能源电力系统整体弹性提升. ...
Multi-UAV pre-positioning and routing for power network damage assessment
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2018
... 目前,无人机通信、移动通信车等移动通信设备技术愈发成熟[126-127],具有快速、可靠和延时短等优点的第五代移动通信技术也在快速发展[128],以上技术可以提供快速可靠的应急通信服务,及时清除各个系统与资源间的信息交流障碍,提升了极端事件后通信网络的恢复效率.依托应急通信技术,系统内各类供能设备与维修资源等的可观性与可控性也将恢复,调度人员可以通过重新供能和维修系统内原通信设备,逐步实现系统通信网络全部功能的恢复,进而推动各异质能源子系统有序安全快速恢复,促进综合能源电力系统整体弹性提升. ...
极端自然灾害下考虑信息-物理耦合的电力系统弹性提升策略:技术分析与研究展望
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2022
... 目前,无人机通信、移动通信车等移动通信设备技术愈发成熟[126-127],具有快速、可靠和延时短等优点的第五代移动通信技术也在快速发展[128],以上技术可以提供快速可靠的应急通信服务,及时清除各个系统与资源间的信息交流障碍,提升了极端事件后通信网络的恢复效率.依托应急通信技术,系统内各类供能设备与维修资源等的可观性与可控性也将恢复,调度人员可以通过重新供能和维修系统内原通信设备,逐步实现系统通信网络全部功能的恢复,进而推动各异质能源子系统有序安全快速恢复,促进综合能源电力系统整体弹性提升. ...
Power system resilience enhancement strategy considering cyber-physical interdependence under disasters:Development and prospects
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2022
... 目前,无人机通信、移动通信车等移动通信设备技术愈发成熟[126-127],具有快速、可靠和延时短等优点的第五代移动通信技术也在快速发展[128],以上技术可以提供快速可靠的应急通信服务,及时清除各个系统与资源间的信息交流障碍,提升了极端事件后通信网络的恢复效率.依托应急通信技术,系统内各类供能设备与维修资源等的可观性与可控性也将恢复,调度人员可以通过重新供能和维修系统内原通信设备,逐步实现系统通信网络全部功能的恢复,进而推动各异质能源子系统有序安全快速恢复,促进综合能源电力系统整体弹性提升. ...