Resilience Assessment and Differentiated Planning of New Power Systems Under Extreme High Temperatures

LUO Jiayi; XING Haijun; QUAN Wenbin; SHI Yiqin

doi:10.7500/AEPS20240413003

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Resilience Assessment and Differentiated Planning of New Power Systems Under Extreme High Temperatures

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Resilience Assessment and Differentiated Planning of New Power Systems Under Extreme High Temperatures
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 3, Pages: 135-144(2025)
- 作者机构：
  
  上海电力大学电气工程学院，上海市 200090
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2022YFB2402800)
- DOI：10.7500/AEPS20240413003
  CLC：
- Received：13 April 2024，
  
  Revised：2024-10-18，
  
  Published Online：06 December 2024，
  
  Published：10 February 2025
- 稿件说明：
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罗佳怡,邢海军,全文斌等.极端高温下新型电力系统韧性评估及差异化规划[J].电力系统自动化,2025,49(3):135-144.

LUO Jiayi,XING Haijun,QUAN Wenbin,et al.Resilience Assessment and Differentiated Planning of New Power Systems Under Extreme High Temperatures[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(3):135-144.
罗佳怡,邢海军,全文斌等.极端高温下新型电力系统韧性评估及差异化规划[J].电力系统自动化,2025,49(3):135-144. DOI： 10.7500/AEPS20240413003.

LUO Jiayi,XING Haijun,QUAN Wenbin,et al.Resilience Assessment and Differentiated Planning of New Power Systems Under Extreme High Temperatures[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(3):135-144. DOI： 10.7500/AEPS20240413003.

摘要

极端高温下，新型电力系统降温负荷急增、输电设备故障率升高，系统难以安全可靠运行。为提升新型电力系统抵御极端高温的能力，考虑重要负荷对系统韧性的影响，提出基于差异化规划的韧性提升方案。首先，建立高温下系统负荷与线路故障率之间的关系模型，对脆弱线路进行识别。其次，为避免因未考虑重要负荷而使评估产生“遮蔽”现象，提出一种考虑负荷分级的韧性评估方法。然后，考虑到故障的不确定性，基于差异化规划，以运行成本与负荷损失最小为目标建立针对脆弱线路和储能的两阶段鲁棒优化模型，并采用列与约束生成（C&CG）算法进行求解，得到最优规划方案。最后，通过算例验证了该方案的有效性。

Abstract

Under extreme high temperature

the cooling load of new power systems increases rapidly and the failure rate of transmission equipment increases

which makes it difficult to operate safely and reliably. To enhance the resilience of the new power system against such extreme high temperature

a differentiated planning based resilience enhancement scheme is proposed by taking into account the impact of critical loads on system resilience. Firstly

a relationship model between system load and line failure rates under high temperature is established to identify vulnerable lines. Secondly

to avoid the “overshadowing” phenomenon caused by neglecting critical loads in the assessment

a resilience assessment method that considers load classification is proposed. Then

considering the uncertainty of failures

based on differentiated planning

a two-stage robust optimization model for vulnerable lines and energy storage is established with the objective of minimizing operation costs and load losses. The column-and-constraint generation (C&CG) algorithm is also used to solve and obtain the optimal planning scheme. Finally

the effectiveness of the scheme is validated through numerical cases.

关键词

Keywords

references

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