解讀電改最新政策，探討售電盈利模式！ 2017售電研討會第一期（總第八期）報名火爆開啟！

智能電網(wǎng)的發(fā)展對提升配網(wǎng)自動化和智能化、滿足負荷在各種情況下的可靠持續(xù)供電提出了更高的要求,配電網(wǎng)在極端自然災害下的應對措施也因此成為了近些年的研究熱點。特別是2012年“桑迪”颶風造成重大經(jīng)濟損失后,工業(yè)界和學術(shù)界開始重新審視極端自然災害對配電網(wǎng)的影響,相關(guān)研究更是呈現(xiàn)井噴之勢。在這些研究中提出了“韌性(resilience)”的概念,用以衡量這些應對措施的效果,進而評估配電網(wǎng)應對極端自然災害的能力。

 

1 配電網(wǎng)韌性的概念

 

韌性是衡量系統(tǒng)在出現(xiàn)嚴重擾動或故障情況下,是否可以改變自身狀態(tài)以減少故障過程系統(tǒng)損失,并在故障結(jié)束后盡快恢復到原有正常狀態(tài)的能力[10-11]。1973年,生態(tài)學家Holling首次將這個概念引入生態(tài)學研究領(lǐng)域。隨后在1996年,他又將韌性區(qū)分為“生態(tài)韌性”和“工程韌性”兩個不同概念。其中,后者的概念已被廣泛應用于涉及人類和自然相互作用的多工程學科中,例如工程技術(shù)、組織行為、災難管理和環(huán)境演變響應等[12-14]。沿用美國國土安全部的概念,韌性可以定義為系統(tǒng)預防和適應變化條件,并且承受這些擾動及迅速恢復的能力[15]。韌性包含了系統(tǒng)對蓄意攻擊、事故或者自然災害等的承受和恢復能力。

 

近年來,隨著極端自然災害造成大規(guī)模停電的日益頻繁,韌性在電力系統(tǒng)中得到了日漸廣泛的關(guān)注。電力系統(tǒng)韌性是指電網(wǎng)遭受重大災害(例如颶風、地震等)的情況下,是否可以減少故障過程損失,并盡快恢復到正常供電狀態(tài)的能力。一個具有韌性的電力系統(tǒng)可以在外部災害加劇時逐步降低自身能力,并迅速恢復到原有狀態(tài)[16]。

 

從廣義上講,在電力系統(tǒng)韌性的定義中,電網(wǎng)所遭受的沖擊可能包括極端自然災害、系統(tǒng)嚴重故障、人為破壞與恐怖襲擊,甚至誤操作等發(fā)生概率較小、而影響很大的事件[13,17-18]。但現(xiàn)有研究大多關(guān)注較為狹義的電力系統(tǒng)韌性概念,亦即極端自然災害下電網(wǎng)的應對情況。因此,本文中的電力系統(tǒng)韌性將特指其較為狹義的概念,但所綜述內(nèi)容對其廣義概念同樣適用。具體到配電網(wǎng)中,韌性主要衡量配電網(wǎng)在自然災害中對關(guān)鍵負荷(criticalload)的支撐和恢復能力,配電網(wǎng)韌性也由此定義為配電網(wǎng)是否可以采取主動措施保證災害中的關(guān)鍵負荷供電,并迅速恢復斷電負荷的能力[18-20]。其中,關(guān)鍵負荷是指對于社會正常運轉(zhuǎn)或是抗震救災十分重要的用戶負荷,例如政府、救災應急機構(gòu)等行政機關(guān),以及醫(yī)院、自來水廠、信號基站、照明和取暖設(shè)備等生命線設(shè)施。

 

值得指出的是,國內(nèi)對配電網(wǎng)韌性的研究處于起始狀態(tài),對“韌性”一詞的翻譯方式尚未達成共識。

 

在電力領(lǐng)域,有文獻將resilience一詞翻譯為“適應能力”[21],而有文獻所討論的韌性卻對應resistant,其概念同resilience并不完全相同[22];在其他工程領(lǐng)域,resilience也有“彈性”[23]、“恢復力”[24]和“韌性”[25]等對應翻譯。從概念上講,電力行業(yè)中將resilience翻譯為“彈性”似乎比較合適,但是已有文獻中的電網(wǎng)彈性大多指電力彈性系數(shù)。為避免混淆,本文將resilience一詞翻譯為韌性。