有源配電網(wǎng)故障后的供電恢復(fù)決策研究項目摘要

本課題擬對有源配電網(wǎng)故障后的恢復(fù)供電決策展開研究，旨在發(fā)生故障后綜合利用配電網(wǎng)的備用線路和內(nèi)部DG，快速恢復(fù)停電負荷的供電，減少停電損失，提高配電網(wǎng)的抗災(zāi)能力與智能性。本課題提出通過對備用線路DG等值，將綜合恢復(fù)供電問題統(tǒng)一為基于DG的恢復(fù)供電決策，然后對廣義的孤島進行劃分，尋求最佳的恢復(fù)供電策略；在恢復(fù)決策過程中，在對各類DG功率特性充分分析的基礎(chǔ)上，基于孤島的主從控制方式，對各類DG進行優(yōu)化組合，并優(yōu)化選擇DG的控制方式；所建立恢復(fù)方案充分考慮了各孤島的可持續(xù)穩(wěn)定運行能力，建立孤島的可持續(xù)穩(wěn)定運行評估指標體系；并將孤島的可持續(xù)穩(wěn)定裕度指標作為恢復(fù)供電決策的優(yōu)化目標之一，構(gòu)建有源配電網(wǎng)的多目標綜合恢復(fù)供電模型；鑒于有源配電網(wǎng)的分布性，本課題采用了多代理系統(tǒng)對該問題進行求解。希望通過本課題的研究，有效解決有源配電網(wǎng)故障后的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與孤島劃分問題，最大化恢復(fù)停電負荷，促進智能配電網(wǎng)的發(fā)展。

本課題對有源配電網(wǎng)故障后的恢復(fù)供電決策展開了研究，旨在發(fā)生故障后綜合利用配電網(wǎng)的備用線路和內(nèi)部DG，快速恢復(fù)停電負荷的供電，減少停電損失，提高配電網(wǎng)的抗災(zāi)能力與智能性。有源配電網(wǎng)發(fā)生故障后，綜合利用備用聯(lián)絡(luò)線路與內(nèi)部DG的孤島運行能力為故障后的停電負荷綜合恢復(fù)供電，可有效提高配電網(wǎng)的供電可靠性。針對此綜合優(yōu)化問題，本項目提出了DG孤島運行靜態(tài)穩(wěn)定裕度水平的概念，建立了孤島的穩(wěn)定性與可持續(xù)性的評估方法與指標體系；建立了基于備用線路和DG 的綜合供電恢復(fù)的有源配電網(wǎng)恢復(fù)供電的多目標數(shù)學(xué)模型；并通過將備用聯(lián)絡(luò)線路等值為DG的方式，有效簡化了綜合優(yōu)化問題的復(fù)雜性，將有源配電網(wǎng)故障后網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與基于DG 孤島劃分進行了統(tǒng)一化處理。鑒于配電網(wǎng)的分布式結(jié)構(gòu)及供電恢復(fù)決策的多階段性，基于多代理技術(shù)構(gòu)建了由協(xié)調(diào)層、決策層和設(shè)備層構(gòu)成的多層分布式智能決策系統(tǒng)，并充分考慮了DG的類型及控制方式，基于孤島的主從控制模式對恢復(fù)供電方案進行了優(yōu)化計算。

基于社會變遷研究思路，以四川汶川地震、云南姚安地震的農(nóng)村災(zāi)區(qū)為研究樣區(qū)，采用回溯性問卷和多次實名跟蹤問卷的方法，構(gòu)建災(zāi)區(qū)“時間-恢復(fù)率”關(guān)系的恢復(fù)曲線模型，對震后長期恢復(fù)重建過程進行定量化表達。對比不同災(zāi)區(qū)的恢復(fù)曲線，辨識恢復(fù)過程的主要影響因素，闡釋外界因素對恢復(fù)過程的正向/反向影響效應(yīng)。 主要結(jié)果如下： （1）災(zāi)后生活恢復(fù)曲線均為S型增長曲線，即曲線從某個固定點出發(fā)，其增長速率單調(diào)增加，達到一個拐點后，增長速率下降，漸進地趨于某個最后的值。 （2）巨災(zāi)和中小型災(zāi)害的恢復(fù)歷時、恢復(fù)過程存在較大不同。中小型災(zāi)害，中損家庭歷時1.5年，比重損家庭少2個月，受災(zāi)程度對恢復(fù)過程的影響相對較弱。巨型災(zāi)害，恢復(fù)過程歷時較長，中損家庭的恢復(fù)大約為5年8個月，重損家庭的恢復(fù)在各個階段都慢于中損家庭，前期慢12周；恢復(fù)中期慢24周，恢復(fù)后期差距更大，說明受災(zāi)程度對恢復(fù)過程的影響越來越突出，重損家庭的生活恢復(fù)隨時間的推移，變得更為艱難。汶川巨震距今已6年多，但對于地震災(zāi)區(qū)尚未恢復(fù)家庭的關(guān)注，仍然需要政府、社會的持續(xù)關(guān)注。 （3）家庭在恢復(fù)過程中處于弱勢地位的影響因素有：經(jīng)濟地位較低；在工作恢復(fù)中滯后的家庭；成員中有因災(zāi)傷亡、受教育程度偏低。此外，職業(yè)通過其背后所蘊含的經(jīng)濟資本、社會資本、人力資本、物質(zhì)資本，影響到家庭的災(zāi)后恢復(fù)。農(nóng)村管理者因其特有的社會資本，在整個恢復(fù)過程中更具優(yōu)勢；其次是人力資本、經(jīng)濟資本都較強的本地農(nóng)民工；再次為零工、個體工商戶；而農(nóng)業(yè)勞動者由于經(jīng)濟資本較弱，外地農(nóng)民工由于人力資本較弱，恢復(fù)率偏低。 （4）相比外部因素，內(nèi)部因素——家庭自身恢復(fù)能力對于提高災(zāi)后恢復(fù)率更重要，較強的家庭恢復(fù)能力能夠有效抵消不利的房屋損壞程度。因此，有限的公共資源更應(yīng)該投入到家庭恢復(fù)能力建設(shè)上，例如增加家庭勞動力資源、提高家庭收入等 。 2100433B

基于社會變遷研究思路，以汶川地震、云南姚安地震的農(nóng)村災(zāi)區(qū)為研究樣區(qū)，采用回溯性問卷和多次實名跟蹤問卷的方法，調(diào)查農(nóng)村居民在震后不同時間點的生產(chǎn)恢復(fù)、生活恢復(fù)程度，構(gòu)建災(zāi)區(qū)時間-恢復(fù)率關(guān)系的恢復(fù)曲線模型，對震后長期恢復(fù)重建過程進行定量化表達。對比不同災(zāi)區(qū)的恢復(fù)曲線，辨識恢復(fù)過程的主要影響因素，闡釋外界因素對恢復(fù)過程的正向/反向影響效應(yīng)，為農(nóng)村災(zāi)后恢復(fù)重建管理提供科學(xué)依據(jù)，提出具有時間階段特點的災(zāi)后恢復(fù)重建最優(yōu)模式。