Optimal Configuration and Operation Strategy of Mobile Energy Storage in Distribution Network Considering Spatial-Temporal Evolution of Typhoon

Yushan WANG; Hui DENG; Xu WANG; Chuanwen JIANG; Le FANG; Junchao MA

doi:10.7500/AEPS20210702006

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Optimal Configuration and Operation Strategy of Mobile Energy Storage in Distribution Network Considering Spatial-Temporal Evolution of Typhoon

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Optimal Configuration and Operation Strategy of Mobile Energy Storage in Distribution Network Considering Spatial-Temporal Evolution of Typhoon
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 9, Pages: 42-51(2022)
- 作者机构：
  
  1.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学),上海市 200240
  2.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,浙江省杭州市 310014
  3.国网浙江省电力有限公司电力市场仿真实验室,浙江省杭州市 310014
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51907120);Shanghai Sailing Program(19YF1423600)
- DOI：10.7500/AEPS20210702006
  CLC：
- Received：02 July 2021，
  
  Revised：2021-11-05，
  
  Published Online：25 January 2022，
  
  Published：10 May 2022
- 稿件说明：
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王钰山,邓晖,王旭等.考虑台风时空演变的配电网移动储能优化配置与运行策略[J].电力系统自动化,2022,46(9):42-51.

WANG Yushan,DENG Hui,WANG Xu,et al.Optimal Configuration and Operation Strategy of Mobile Energy Storage in Distribution Network Considering Spatial-Temporal Evolution of Typhoon[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(9):42-51.
王钰山,邓晖,王旭等.考虑台风时空演变的配电网移动储能优化配置与运行策略[J].电力系统自动化,2022,46(9):42-51. DOI： 10.7500/AEPS20210702006.

WANG Yushan,DENG Hui,WANG Xu,et al.Optimal Configuration and Operation Strategy of Mobile Energy Storage in Distribution Network Considering Spatial-Temporal Evolution of Typhoon[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(9):42-51. DOI： 10.7500/AEPS20210702006.

摘要

针对台风极端灾害下配电网难以保障安全可靠用电的问题，考虑台风时空演变对配电网线路故障状态的影响，提出了一种基于场景概率的鲁棒优化配电网移动储能配置与运行策略，以提升配电网弹性。首先，将配电网所在地理区域网格划分后建立映射坐标系，并根据气象信息建立台风灾害时空演变模型，从而构建配电线路故障率时空特性矩阵。然后，基于线路故障时空特性概率矩阵确定脆弱线路，采用鲁棒优化寻找概率场景下移动储能最优配置与运行策略，以最小化台风灾害期间受灾配电网的经济损失，建立移动储能优化配置与运行的3层鲁棒优化模型，充分利用移动储能的灵活性在台风灾害期间为配电网提供分阶段电力支撑。最后，采用改进的IEEE 33节点配电网进行算例分析，验证所提优化策略的适用性。

Abstract

Aiming at the problem that the distribution network cannot guarantee the safe and reliable power consumption during the typhoon extreme disasters

considering the influence of spatial-temporal evolution of typhoon on the line fault status of distribution networks

a robust optimization of configuration and operation strategy of mobile energy storage in the distribution network based on scenario probability is proposed to enhance the resilience of distribution networks. Firstly

after the geographical area of distribution networks is gridded

the mapping coordinate system is built. The spatial-temporal evolution model of the typhoon disaster is established based on the meteorological information

and then the spatial-temporal characteristic matrix of the distribution line failure rate is established. Secondly

based on the spatial-temporal characteristic probability matrix of line failure

the vulnerable lines are determined

and the robust optimization is used to find the optimal configuration and operation strategy of mobile energy storage in the probability scenario to minimize the economic loss of the disaster-affected distribution network during the typhoon disaster. A three-layer robust optimization model is established for the optimal configuration and operation of mobile energy storage

and the flexibility of mobile energy storage is fully used to provide the phased power support for the distribution network during the typhoon disaster. Finally

the improved IEEE 33-bus distribution network is used for case analysis and the applicability of the proposed optimal strategy is illustrated.

关键词

Keywords

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