基于源-网-荷-储多类型资源协同的连锁故障阻断方法

康海鹏; 张衡; 张沈习; 程浩忠; 李长城

doi:10.7500/AEPS20241009005

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基于源-网-荷-储多类型资源协同的连锁故障阻断方法

学术研究 | 更新时间：2026-02-28

- 基于源-网-荷-储多类型资源协同的连锁故障阻断方法
- Cascading Failure Blocking Method Based on Coordination of Multiple Types of Source-Grid-Load-Storage Resources
- 电力系统自动化 2026年50卷第1期页码：143-156
- 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.广西大学电气工程学院，广西壮族自治区南宁市 530004
- 作者简介：
  
  康海鹏(1997—)，男，博士研究生，主要研究方向：弹性电网规划、连锁故障。E-mail：khpzal@163.com
  张衡(1991—)，男，通信作者，博士，副研究员，主要研究方向：弹性电网规划及优化运行。E-mail：zhangheng_sjtu@sjtu.edu.cn
  张沈习(1988—)，男，博士，副研究员，主要研究方向：电力系统规划。E-mail：willzsx@sjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(U23B6006);国家自然科学基金资助项目(52307120)
- DOI：10.7500/AEPS20241009005
  中图分类号：
- 收稿：2024-10-09，
  
  修回：2025-07-07，
  
  网络首发：2025-08-20，
  
  纸质出版：2026-01-10
- 稿件说明：
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康海鹏,张衡,张沈习等.基于源-网-荷-储多类型资源协同的连锁故障阻断方法[J].电力系统自动化,2026,50(1):143-156.

KANG Haipeng,ZHANG Heng,ZHANG Shenxi,et al.Cascading Failure Blocking Method Based on Coordination of Multiple Types of Source-Grid-Load-Storage Resources[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(1):143-156.
康海鹏,张衡,张沈习等.基于源-网-荷-储多类型资源协同的连锁故障阻断方法[J].电力系统自动化,2026,50(1):143-156. DOI： 10.7500/AEPS20241009005.

KANG Haipeng,ZHANG Heng,ZHANG Shenxi,et al.Cascading Failure Blocking Method Based on Coordination of Multiple Types of Source-Grid-Load-Storage Resources[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(1):143-156. DOI： 10.7500/AEPS20241009005.

摘要

开展连锁故障防御研究对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。文中提出了基于源-网-荷-储多类型资源协同的连锁故障阻断方法，旨在解决现有阻断策略实施故障阶段选取方法考虑因素片面及多类型资源协同不充分造成的经济成本与停电风险高的问题。首先，考虑故障连锁演化过程中负荷分阶段损失特征，建立了改进的故障链风险评估指标。然后，考虑系统应对故障级联传播的反应能力及不同故障阶段处的风险增大程度，构建了基于时间-风险综合重要度的阻断策略实施故障阶段选取方法。最后，考虑源、网、荷、储侧资源在连锁故障阻断中的作用机制及互补潜力，提出了融合源侧多类电源出力调节特点、网侧输电网拓扑结构灵活调整能力、荷侧不同重要度负荷分级保供要求以及储能设备快速响应特性的连锁故障协同阻断模型。仿真结果表明，在所选取故障阶段处采用所提阻断方法可有效降低连锁故障引发的停电风险，显著提升阻断策略的经济性与电力系统的安全性。

Abstract

Conducting research on cascading failure defense is of great significance for ensuring the safe and stable operation of power systems. This paper proposes a cascading failure blocking method based on the coordination of multiple types of source-grid-load-storage resources

aiming to address the problems of high economic cost and blackout risk caused by the one-sided consideration of factors in the fault stage selection method for implementing existing blocking strategies and the insufficient coordination of multiple types of resources. First

considering the characteristics of phased load loss during the cascading evolution of faults

an improved fault chain risk assessment index is established. Then

considering the system response capability to fault cascading propagation and the degree of risk increase at different fault stages

a fault stage selection method for implementing blocking strategies based on the time-risk integrated importance is constructed. Finally

considering the mechanism and complementary potential of resources on the source

grid

load

and storage sides in cascading failure blocking

a coordinated cascading failure blocking model is proposed that integrates the characteristics of multi-type power output regulation on the source side

the flexible adjustment capability of the transmission network topology on the grid side

the graded power supply guarantee requirements for loads of various importance on the load side

and the rapid response characteristics of energy storage equipment. Simulation results show that applying the proposed blocking method at the selected fault stages can effectively reduce the blackout risk caused by cascading failures and significantly improve the economy of the blocking strategy and the safety of the power system.

关键词

Keywords

references

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