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台风、暴雨、内涝频发的沿海地区,配电网如何在极端天气下守住医院、应急指挥等关键负荷?福州大学刘丽军教授的这份课件,围绕薄弱环节辨识、电力—交通耦合、电动汽车应急支撑与市场机制四条主线,给出了一套从灾前防御到灾后恢复的完整技术路径。对于关心配电网韧性建设与应急资源市场化的从业者,其中哪些方法可以直接借鉴,哪些机制设计值得深入探讨,值得逐页细看。
核心判断
- 面向台风、暴雨复合灾害,课件提出薄弱线路辨识、电力—交通协同、EV调控与市场机制四项韧性提升目标。
- MGBT-XGBoost模型在关键线路命中与排序质量上优于GAT、XGBoost与Transformer等对照方法。
- 计及道路中断与积水延误的电力—交通耦合建模,将资源可达性纳入灾后恢复约束。
- 改进DDPG算法使最大失负荷降至2356千瓦,韧性指数达到0.8017。
- 主从博弈动态电价使失负荷成本在固定电价基础上再降约2%,资源运营商收益提升113.6%。
脱水解读
沿海配电网面临的双重压力
课件开篇从区域发展需求切入:2023年国务院批复《福建省国土空间规划(2021—2035年)》,布局福州、厦漳泉两个都市圈和沿海城镇、山区绿色两条发展带,电子信息、先进装备、石油化工、现代纺织服装四大主导产业升级,对供电可靠性与电能质量提出更高要求。精密制造、连续生产、连续工艺等负荷特性,分别对应高可靠供电、稳定电能质量、关键负荷保供和快速恢复供电等差异化需求。
自然环境方面,福建地处东南沿海,台风、暴雨与内涝频发。课件列举了2016年台风“莫兰蒂”造成5座变电站、2837条线路停运、330多万用户停电,2023年台风“杜苏芮”导致配网10千伏线路停运1847条、影响配变45298台、低压用户196.47万户停电,2026年台风“沙德尔”造成10千伏线路断线、杆塔基础受损及积水阻断抢修通行。极端天气事件频发,使配电网全过程抗灾能力建设成为紧迫课题。
课件进一步指出,灾时供电能力受限,医院、应急指挥等关键负荷保供需要协同线路加固、储能配置、移动供电与用户需求响应;而电动汽车、社会移动储能及用户侧灵活负荷分属不同主体,其应急调用涉及成本补偿与收益分配,需要建立合理的应急定价机制。这构成了课件后续四项研究目标的问题起点。
韧性电网的六个关键特征
课件用一条典型韧性曲线说明传统电网与韧性电网的差异:传统电网在极端事件后功能骤降,恢复过程较长;韧性电网则强调事故前预判、扰动中主动防御、事故后快速恢复。围绕这一曲线,课件提炼出韧性电网的六个关键特征。
感知力,指全面、快速、准确感知电网运行状态并预测未来态势、对潜在风险预警的能力;应变力,指事故前主动预判事件影响、制定预案并采取预备措施的能力;防御力,指扰动动态发展过程中主动防御以降低影响的能力;恢复力,指功能破坏后及时启动应急恢复和修复机制、保障重要负荷持续供电并快速恢复正常状态的能力;协同力,指协同内外部资源共同应对扰动,包括输配协同、源网荷储协同、电网与其他关键基础设施协同等;学习力,指从历史事件或严重停电事故中获取经验并融合新兴技术实现自我提升的能力。
基于这一框架,课件将配电网韧性提升目标分解为四项:精准识别薄弱环节并确定加固优先序;考虑运输网络耦合,协同供能与抢修;量化EV可用能力,支撑关键负荷;建立市场机制,保障资源参与。总体目标是降低重要负荷停电损失、缩短灾后恢复时间、提升社会应急资源参与效益。
