基于改进法向约束法的台风灾害下配电网多维韧性提升策略

柯君; 王旭; 魏新迟; 蒋传文; 杨宏坤; 张锞

doi:10.7500/AEPS20240717002

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基于改进法向约束法的台风灾害下配电网多维韧性提升策略

学术研究 | 更新时间：2025-07-14

- 基于改进法向约束法的台风灾害下配电网多维韧性提升策略
- Multi-dimensional Resilience Enhancement Strategy for Distribution Network During Typhoon Based on Improved Normal Constraints Method
- 电力系统自动化 2025年49卷第14期页码：99-108
- 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.上海非碳基能源转换与利用研究院，上海市 200240
  3.国网上海市电力公司电力科学研究院，上海市 200437
- 作者简介：
  
  柯君(2002—)，女，博士研究生，主要研究方向：电力系统不确定性、电力系统优化运行、韧性配电网。E-mail：kejun@sjtu.edu.cn
  王旭(1989—)，男，通信作者，副教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统优化运行、智能电网、新能源、弹性配电网。E-mail：wangxu1989@sjtu.edu.cn
  魏新迟(1989—)，女，博士，高级工程师，主要研究方向：新能源、储能、韧性电网。E-mail：newlate@126.com
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2023YFE0119800);国家自然科学基金资助项目(52277110);内蒙古自治区“揭榜挂帅”项目(2022JBGS0043)
- DOI：10.7500/AEPS20240717002
  中图分类号：
- 收稿：2024-07-17，
  
  修回：2025-02-11，
  
  网络出版：2025-06-24，
  
  纸质出版：2025-07-25
- 稿件说明：
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柯君,王旭,魏新迟等.基于改进法向约束法的台风灾害下配电网多维韧性提升策略[J].电力系统自动化,2025,49(14):99-108.

KE Jun,WANG Xu,WEI Xinchi,et al.Multi-dimensional Resilience Enhancement Strategy for Distribution Network During Typhoon Based on Improved Normal Constraints Method[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(14):99-108.
柯君,王旭,魏新迟等.基于改进法向约束法的台风灾害下配电网多维韧性提升策略[J].电力系统自动化,2025,49(14):99-108. DOI： 10.7500/AEPS20240717002.

KE Jun,WANG Xu,WEI Xinchi,et al.Multi-dimensional Resilience Enhancement Strategy for Distribution Network During Typhoon Based on Improved Normal Constraints Method[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(14):99-108. DOI： 10.7500/AEPS20240717002.

摘要

为应对台风极端灾害下配电网供电能力下降，须充分利用配电网分布式资源，从综合供电可靠性、抗灾资源利用率及电能质量等多方面提升灾中配电网韧性。基于台风非对称风场致灾模型，提出基于改进法向约束法的配电网双层架构

以协同支撑多维韧性提升策略。首先，结合气象信息对台风非对称风场进行参数化建模，建立受灾线路断线不确定性和新能源安全出力模型。然后，建立源网荷储协同支撑灾害防御调度的配电网双层运行架构，并提出考虑供电能力、资源利用率及电能质量的多维韧性评估指标。在此基础上，采用改进法向约束法快速求解该边界时变的混合整数二阶锥规划多目标优化问题，获得高信息熵的决策边沿。最后，采用IEEE 33节点配电系统进行算例分析，考察所提策略的应用能力。

Abstract

To address the decline in power supply capability of distribution networks during typhoons

it is necessary to fully utilize distributed resources in distribution networks and enhance the resilience of distribution networks during disasters from multiple aspects such as comprehensive power supply reliability

disaster resistance resource utilization rate

and power quality. Based on the typhoon asymmetric wind field disaster model

a dual-layer architecture of distribution networks is proposed based on the improved normal constraint method to support multi-dimensional resilience enhancement strategies collaboratively. First

the typhoon asymmetric wind field is parameterized and modeled in combination with meteorological information

and the uncertainty model of breakage on the affected lines and the safe output model of renewable energy are established. Then

a dual-layer operation architecture of source-grid-load-storage collaborative support for disaster response scheduling in distribution networks is established

and multi-dimensional resilience evaluation indicators considering power supply capability

resource utilization rate

and power quality are proposed. On this basis

the improved normal constraint method is used to quickly solve the boundary time-varying mixed-integer second-order cone programming multi-objective optimization problem

and the decision edge with high information entropy is obtained. Finally

the IEEE 33-bus distribution system is used for case study to examine the application ability of the proposed strategy.

关键词

Keywords

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