1. 项目概述
在电力系统领域,配电网作为电力传输的"最后一公里",其韧性直接关系到极端天气、设备故障等突发事件下关键负载的供电可靠性。应急移动电源(Mobile Power Sources, MPS)因其灵活部署特性,成为提升配电网韧性的重要手段。本文基于SCI一区论文《Routing and Scheduling of Mobile Power Sources for Distribution System Resilience Enhancement》的研究成果,重点复现了其中MPS预配置部分的实现方案。
移动电源(MPSs)包括电动汽车(EV)车队、车载移动储能系统(MESS)和移动应急发电机(MEG)。这些设备在增强配电系统对极端天气事件的抵御能力方面具有巨大潜力,但它们的调度问题尚未得到充分研究。本文提出的两阶段框架通过鲁棒优化方法解决了MPS的预配置和动态调度问题。
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2. 研究背景与意义
2.1 配电网韧性挑战
现代配电网面临的主要挑战包括:
- 极端天气事件(如台风、冰灾)导致的线路故障
- 设备老化引发的突发性停电
- 分布式能源接入带来的运行复杂性
这些挑战使得传统配电网在突发事件下的供电可靠性受到严重影响,特别是对医院、应急指挥中心等关键负荷的供电保障。
2.2 MPS的优势与挑战
MPS相比传统固定式应急电源具有以下优势:
- 部署灵活性:可根据需要快速调配至故障区域
- 资源复用性:同一MPS可在不同地点、不同时段提供服务
- 投资经济性:相比建设固定备用电源,MPS的初始投资更低
然而,MPS的应用也面临诸多挑战:
- 预配置位置选择的优化问题
- 动态调度中的时空耦合问题
- 不确定条件下的鲁棒决策问题
3. 两阶段鲁棒优化模型
3.1 模型框架
本文提出的两阶段鲁棒优化框架如下图所示:
[此处应有模型框架图]
第一阶段(预配置阶段):
- 确定MPS的最佳预置位置
- 优化配电网拓扑结构
- 目标:最大化系统在极端事件后的生存能力
第二阶段(动态调度阶段):
- 根据实际故障情况动态调度MPS
- 协调传统修复资源
- 目标:最小化恢复时间,最大化负荷恢复量
3.2 第一阶段模型详解
3.2.1 目标函数
第一阶段的目标是最大化预恢复
