基于功能的城市电力系统抗震韧性评估

摘要

地震发生时，城市电力系统破坏严重且恢复时间较长，因此，地震作用下电力系统的功能分析及震后的恢复过程亟待研究。为了更准确地评估和更好地提升城市电力系统抗震韧性，该文建立了功能视角下的城市电力系统抗震韧性定量分析框架。基于电力潮流分析和震后电力系统破坏情况，求解震后城市的电力能力，将正常得到供电的人口与总人口的比率作为电力系统功能指标，通过积分法得到抗震韧性指标。同时，考虑恢复策略对韧性提升的影响，基于功能分析方法和元件重要度理论，提出了基于动态重要度、静态重要度和混合重要度的修复策略。以我国某电网为实例研究，验证了韧性评估框架和修复策略对韧性提升的有效性。结果表明：基于功能的电力系统韧性评估框架可较准确地完成震后电力系统的功能分析和级联失效模拟；基于动态重要度理论的修复策略得到的韧性指标高于静态重要度策略，混合重要度的结果介于两者之间；混合重要度兼顾了动态和静态的特点，保证较高韧性的同时兼顾了计算效率，在面对大型计算、多场景计算时是一种较好的恢复策略。

关键词

电力系统 / 抗震韧性 / 潮流分析 / 级联失效 / 恢复策略

基金资助

国家重点研发计划(2022YFC3803000); 同济大学2022年度学科交叉联合攻关项目计划任务书(C2＿3＿3＿ZD＿03)