考虑极端灾害下系统韧性约束的气电联合配网分布鲁棒扩展规划

摘要

近年来，在未来多能互补、综合能源系统的背景下，气电联合配网得到迅速的发展。然而，当前全球各地极端灾害频发，给能源系统的安全性带来了严峻的挑战。针对极端灾害对系统造成的失负荷影响，为兼顾系统的经济性与安全性，提出了一种考虑极端灾害下系统韧性约束的气电联合配网分布鲁棒扩展规划模型。首先，以规划成本与运行成本最小化为目标，建立考虑电动汽车充电站、分布式燃气机组和储能设备的气电联合配网扩展规划模型；然后，考虑极端灾害的作用，建立考虑韧性约束的气电联合配网分布鲁棒扩展规划模型，该模型包括基础场景与极端灾害最坏场景，其中基础场景考虑系统的经济性，以规划成本与基础场景运行成本最小为目标，极端灾害最坏场景则通过韧性约束保证系统的安全性，所提模型通过主问题–子问题迭代求解。最后，算例仿真发现：通过增加电动汽车充电站、分布式燃气机组和储能设备的规划投建，系统的经济性得到明显提升；而在面对极端灾害的影响下，通过分布式燃气机组的发电和电动汽车、储能设备的放电，系统失负荷情况得到减少，但随着系统韧性的增大所需单位规划成本会大幅增加。本文为在规划层面提升系统韧性提供了一种有效与实用的方法，为未来减小极端灾害对系统造成的影响的方案提供了一定参考。

关键词

电动汽车充电站 / 分布式燃气机组 / 储能设备 / 极端灾害 / 韧性 / 分布鲁棒优化