基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估

徐悦; 李博; 孙建军; 丁凯; 李伟

doi:10.7500/AEPS20190920009

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基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估
- Evaluation of Voltage Sag Management in Distribution Network Based on Operation Resilience Assessment
- 电力系统自动化-方正平台 2021年45卷第5期页码：104-110
- 作者机构：
  
  1.武汉大学电气与自动化学院，湖北省武汉市 430072
  2.国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，湖北省武汉市 430077
- 作者简介：
  
  徐悦(1995—)，女，硕士研究生，主要研究方向：电能质量评估、电压暂降治理。E-mail：xuyueabi@whu.edu.cn
  李博(1994—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电能质量分析。E-mail：1020881978@qq.com
  孙建军(1975—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：电能质量分析及治理、大功率电力电子技术应用。E-mail：Sunjj@whu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金重点项目(51637007);国家电网公司科技项目(52153218000B)
- DOI：10.7500/AEPS20190920009
  中图分类号：
- 收稿日期：2019-09-20，
  
  修回日期：2020-03-08，
  
  网络出版日期：2020-07-15，
  
  纸质出版日期：2021-03-10
- 稿件说明：
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徐悦,李博,孙建军等.基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估[J].电力系统自动化,2021,45(5):104-110.

XU Yue,LI Bo,SUN Jianjun,et al.Evaluation of Voltage Sag Management in Distribution Network Based on Operation Resilience Assessment[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(5):104-110.
徐悦,李博,孙建军等.基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估[J].电力系统自动化,2021,45(5):104-110. DOI： 10.7500/AEPS20190920009.

XU Yue,LI Bo,SUN Jianjun,et al.Evaluation of Voltage Sag Management in Distribution Network Based on Operation Resilience Assessment[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(5):104-110. DOI： 10.7500/AEPS20190920009.

摘要

随着中国生产制造水平的提升，配电网中敏感负荷日趋增加，电压暂降及短时中断造成的经济损失日趋严重

而当前的可靠性及韧性的评价方法无法评价短时间尺度下配电网持续供电的能力，也难以反映电压暂降的影响程度，因而无法提供量化指标为电压暂降治理作规划参考。文中在挖掘电网以往评估方法内涵的基础上，针对含敏感负荷的配电网，考虑网架结构、负荷水平、治理措施经济性等因素，提出了运行韧性评估方法与评估流程，定义了配电网运行韧性指标，可为电压暂降治理方案评价提供量化参考。通过具体算例分析对比了不同网架结构、不同治理手段下含敏感负荷配电网的可靠性指标与运行韧性指标，结果表明运行韧性指标能够更明显和有效地反映电压暂降治理的技术经济性。

Abstract

With the rising manufacturing level in China

the ratio of sensitive load in the distribution network keeps increasing

and massive economic loss caused by voltage sag and short-term interruption has become increasingly serious. However

current assessment methods of reliability and resilience are insufficient to evaluate the continuous power supply capacity of the distribution network in the short-term scale. It is difficult to reflect the impact level of voltage sags

which cannot put forward the quantitative indicators as planning reference for voltage sag management. In this paper

on the basis of mining the connotation of the previous assessment methods for the power grid

aiming at the distribution networks with sensitive loads

an assessment method and workflow of operation resilience are presented considering the factors such as grid structure

load level

economy of control measures. Furthermore

the indicators of operation resilience for the distribution network are defined

which can provide the quantitative reference to the assessment of voltage sag management. After performing assessment through specific examples

the indicators of reliability and operation resilience with different power grid structures

and management measures are analyzed and compared in the distribution network with sensitive loads. The result shows that the indicators of operation resilience can evidently and effectively reflect the technical economy of voltage sag management.

关键词

Keywords

references

钟庆，何淇彰，陈伟坤，等 . 基于甘特图的过程免疫时间计算方法［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 7 ）： 174 - 181 .

ZHONG Qing ， HE Qizhang ， CHEN Weikun ， et al . Calculation method of process immune time based on Gantt chart ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 174 - 181 .

梁振锋，张清，宋国兵，等 . 减小电压暂降深度及持续时间的单相重合闸时序方案［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 9 ）： 165 - 170 .

LIANG Zhenfeng ， ZHANG Qing ， SONG Guobing ， et al . Single phase reclosing sequence scheme to reduce voltage sag depth and duration ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 9 ）： 165 - 170 .

李丹奇，梅飞，张宸宇，等 . 基于深度置信网络的电压暂降特征提取及源辨识方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 4 ）： 150 - 160 .

LI Danqi ， MEI Fei ， ZHANG Chenyu ， et al . Voltage sag feature extraction and source identification based on deep confidence network ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 4 ）： 150 - 160 .

供电系统用户供电可靠性评价规程［EB/OL］. ［ 2020-02-02 ］. https：//www.renrendoc.com/p-19366220.html https://www.renrendoc.com/p-19366220.html .

Rules for the evaluation of power supply reliability for power supply system users ［EB/OL］. ［ 2020-02-02 ］. https：//www.renrendoc.com/p-19366220.html https://www.renrendoc.com/p-19366220.html .

张鹏，郭永基 . 电压骤降的可靠性评估新方法［J］. 电力系统自动化， 2002 ， 26 （ 8 ）： 20 - 24 .

ZHANG Peng ， GUO Yongji . A new method for reliability evaluation of voltage sags ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2002 ， 26 （ 8 ）： 20 - 24 .

赵儆，康重庆，夏清，等 . 电力市场中可靠性问题的研究现状与发展前景［J］. 电力系统自动化， 2004 ， 28 （ 5 ）： 6 - 10 .

ZHAO Jing ， KANG Chongqing ， XIA Qing ， et al . Current status and development prospects of reliability issues in power market ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2004 ， 28 （ 5 ）： 6 - 10 .

张慧 . 考虑电压暂降及短时中断的供电可靠性研究［D］. 济南：山东大学， 2010 .

ZHANG Hui . Study on reliability of power supply considering voltage sag and short-term interruption ［D］. Jinan ： Shandong University ， 2010 .

杨京燕，倪伟，肖湘宁，等 . 计及电压暂降的配网可靠性评估［J］. 中国电机工程学报， 2005 ， 29 （ 18 ）： 28 - 33 .

YANG Jingyan ， NI Wei ， XIAO Xiangning ， et al . Reliability evaluation of distribution network considering voltage sag ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2005 ， 29 （ 18 ）： 28 - 33 .

张国华，杨京燕，张建华，等 . 计及电压暂降和保护性能的配网可靠性算法［J］. 中国电机工程学报， 2009 ， 29 （ 1 ）： 28 - 34 .

ZHANG Guohua ， YANG Jingyan ， ZHANG Jianhua ， et al . Distribution network reliability algorithm considering voltage sag and protection performance ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2009 ， 29 （ 1 ）： 28 - 34 .

张明浩，刘晓波，何娟，等 . 计及负荷耐受度的电压暂降综合评估指标研究［J］. 电力科学与工程， 2019 ， 35 （ 2 ）： 27 - 32 .

ZHANG Minghao ， LIU Xiaobo ， HE Juan ， et al . Study on comprehensive evaluation index of voltage sag considering load tolerance ［J］. Electric Power Science and Engineering ， 2019 ， 35 （ 2 ）： 27 - 32 .

PANTELI M ， MANCARELLA P ， TRAKAS D ， et al . Metrics and quantification of operational and infrastructure resilience in power systems ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2017 ， 32 （ 6 ）： 4732 - 4742 .

PANTELI M ， PICKERING C ， WILLKINSON S ， et al . Power system resilience to extreme weather： fragility modeling， probabilistic impact assessment， and adaptation measures ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2017 ， 32 （ 7 ）： 3747 - 3757 .

ZHANG P ， LI G ， LUH P ， et al . Risk analysis for distribution systems in the Northeast U.S. under wind storms ［C］// IEEE PES General Meeting ， Conference & Exposition， July 27 - 31 ， 2014 ， National Harbor ， USA .

ESPINOZA S ， PANTELI M ， MANCARELLA P ， et al . Multi-phase assessment and adaptation of power systems resilience to natural hazards ［J］. Electric Power Systems Research ， 2016 ， 136 ： 352 - 361 .

周晓敏，葛少云，李腾，等 . 极端天气条件下的配电网韧性分析方法及提升措施研究［J］. 中国电机工程学报， 2018 ， 38 （ 2 ）： 505 - 513 .

ZHOU Xiaomin ， GE Shaoyun ， LI Teng ， et al . Research on the analysis method and lifting measures of distribution network toughness under extreme weather conditions ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2018 ， 38 （ 2 ）： 505 - 513 .

陈碧云，李翠珍，覃鸿，等 . 考虑网架重构和灾区复电过程的配电网抗台风韧性评估［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 6 ）： 47 - 52 .

CHEN Biyun ， LI Cuizhen ， QIN Hong ， et al . Typhoon resistance resistance assessment of distribution network considering network reconfiguration and recovery process in disaster-stricken areas ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 6 ）： 47 - 52 .

高海翔，陈颖，黄少伟，等 . 配电网韧性及其相关研究进展［J］. 电力系统自动化， 2015 ， 39 （ 23 ）： 1 - 8 .

GAO Haixiang ， CHEN Ying ， HUANG Shaowei ， et al . Distribution network toughness and related research progress ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2015 ， 39 （ 23 ）： 1 - 8 .

张心洁，葛少云，刘洪，等 . 智能配电网综合评估体系与方法［J］. 电网技术， 2014 ， 38 （ 1 ）： 40 - 46 .

ZHANG Xinjie ， GE Shaoyun ， LIU Hong ， et al . Intelligent distribution network comprehensive evaluation system and method ［J］. Power System Technology ， 2014 ， 38 （ 1 ）： 40 - 46 .

胡蓉，张焰，范超，等 . 配电网规划后评估指标体系的研究［J］. 华东电力， 2007 （ 8 ）： 70 - 74 .

HU Rong ， ZHANG Yan ， FAN Chao ， et al . Study on post-planning evaluation index system of distribution network ［J］. East China Electric Power ， 2007 （ 8 ）： 70 - 74 .

汤亚芳，王建民，程浩忠，等 . 配电网经济性综合评估体系［J］. 电网技术， 2007 ， 31 （增刊2 ）： 127 - 130 .

TANG Yafang ， WANG Jianmin ， CHENG Haozhong ， et al . Comprehensive economic evaluation system for distribution network ［J］. Power System Technology ， 2007 ， 31 （ Supplement 2 ）： 127 - 130 .

HAIMES Y . On the definition of resilience in systems ［J］. Risk Analysis ， 2009 ， 29 （ 4 ）： 498 - 501 .

FRANCIS R ， BEKERA B . A metric and frameworks for resilience analysis of engineered and infrastructure systems ［J］. Reliability Engineering and System Safety ， 2014 ， 121 ： 90 - 103 .

PANTELI M ， MANCARELLA P . The grid stronger， bigger， smarter： presenting a conceptual framework of power system resilience ［J］. IEEE Power and Energy Magazine ， 2015 ， 13 （ 3 ）： 58 - 66 .

OUYANG M ， DUEÑAS-OSORIO L ， MIN X . A three-stage resilience analysis framework for urban infrastructure systems ［J］. Structural Safety ， 2012 ， 36 ： 23 - 31 .

孙建军 . 现代配电网电压暂降问题及其运行韧性提升［J］. 电气应用， 2019 ， 38 （ 3 ）： 4 - 7 .

SUN Jianjun . Voltage sag in modern distribution network and its operation toughness improvement ［J］. Electrotechnical Application ， 2019 ， 38 （ 3 ）： 4 - 7 .

王群，董文略，杨莉 . 基于Wasserstein距离和改进 K -medoids聚类的风电/光伏经典场景集生成算法［J］. 中国电机工程学报， 2015 ， 35 （ 11 ）： 22 - 29 .

WANG Qun ， DONG Wenlue ， YANG Li . A wind power/photovoltaic typical scenario set generation algorithm based on Wasserstein distance metric and revised K -medoids cluster ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2015 ， 35 （ 11 ）： 22 - 29 .

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