Risk Assessment and Control of Power System Under Extreme Steady Weather Events

JIANG Haiyang; JIANG Minghua; DING Kun; DU Ershun; LAN Xinyao; FANG Yuchen; ZHANG Ning; KANG Chongqing

doi:10.7500/AEPS20240513006

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Risk Assessment and Control of Power System Under Extreme Steady Weather Events

Risk Assessment of Electricity Power Balance and Improvement of Power Protection Capability of New Power System Under Extreme Weather Conditions | 更新时间：2025-06-16

- Risk Assessment and Control of Power System Under Extreme Steady Weather Events
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 4, Pages: 42-52(2025)
- 作者机构：
  
  1.新型电力系统运行与控制全国重点实验室（清华大学），北京市 100084
  2.国网甘肃省电力公司经济技术研究院，甘肃省兰州市 730030
  3.清华大学低碳能源实验室，北京市 100084
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(SGGSJY00XXJS2310071)
- DOI：10.7500/AEPS20240513006
  CLC：
- Received：13 May 2024，
  
  Revised：2024-07-07，
  
  Published Online：19 November 2024，
  
  Published：25 February 2025
- 稿件说明：
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姜海洋,蒋明华,丁坤等.极端静稳天气事件下电力系统风险评估与管控[J].电力系统自动化,2025,49(4):42-52.

JIANG Haiyang,JIANG Minghua,DING Kun,et al.Risk Assessment and Control of Power System Under Extreme Steady Weather Events[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(4):42-52.
姜海洋,蒋明华,丁坤等.极端静稳天气事件下电力系统风险评估与管控[J].电力系统自动化,2025,49(4):42-52. DOI： 10.7500/AEPS20240513006.

JIANG Haiyang,JIANG Minghua,DING Kun,et al.Risk Assessment and Control of Power System Under Extreme Steady Weather Events[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(4):42-52. DOI： 10.7500/AEPS20240513006.

摘要

新能源电量高占比下，极端气象事件给电力生产带来了极大的风险与挑战。在这些极端气象事件中，极端静稳天气作为一种特殊大气特征，容易导致连续多日新能源持续低出力的极端场景，严重影响新型电力系统长周期供需平衡。针对极端静稳天气造成的电力长周期供需不平衡风险，从优化规划的角度提出风险量化评估与管控方法。首先，定义面向电力安全保供的极端静稳天气，辨识和选取极端场景。然后，基于提取得到的场景进行电力生产模拟，构建电力长周期供需不平衡评价指标体系。在此基础上，提出基于机会约束的极端静稳天气下长周期供需不平衡风险评估模型。最后，将上述模型嵌入传统电力规划模型，实现面向长周期供需不平衡风险管控的长周期灵活性资源优化配置，并基于IEEE RTS-79算例分析论证了所提方法的有效性，并探究了长时储能在管控极端静稳天气下长周期供需不平衡风险方面的作用。

Abstract

With the high proportion of renewable energy

extreme weather events bring great risks and challenges to power production. Among these extreme weather events

extreme steady weather

as a special atmospheric feature

usually tends to result in continuous low renewable energy output for days

which greatly impacts the long-term supply-demand balance of new power systems. Aiming at the risk of long-term supply-demand imbalance caused by extreme steady weather

a quantitative risk assessment and control method is proposed from the perspective of optimal planning. Firstly

the extreme steady weather for power security is defined

and extreme scenarios are identified and extracted. Then

based on the extracted scenarios

the power production simulation is carried out

and the evaluation index system of long-term power supply-demand imbalance is constructed. On this basis

a risk assessment model of long-term supply-demand imbalance in extreme steady weather based on chance constraints is proposed. Finally

the above-mentioned model is embedded into the traditional power planning model to realize the optimal allocation of long-term flexible resources for the risk management of long-term supply-demand imbalance. Based on the IEEE RTS-79 case analysis

the effectiveness of the proposed method is demonstrated

and the role of long-term energy storage in the risk management of long-term supply-demand imbalance in extreme steady weather is explored.

关键词

Keywords

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