Operational risk assessment of power system with large-scale offshore wind power under typhoon weather

Fu Yang; Zhao Jiaqing; Liu Lujie; Su Xiangjing

doi:10.16081/j.epae.202604017

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Operational risk assessment of power system with large-scale offshore wind power under typhoon weather

ACADEMIC DISSERTATION COLUMN OF UNIVERSITY ASSOCIATION OF ELECTRICAL ENGINEERING CHINA | 更新时间：2026-09-24

- Operational risk assessment of power system with large-scale offshore wind power under typhoon weather
- Electric Power Automation Equipment Vol. 46, Issue 10, Pages: 1-10(2026)
- 作者机构：
  
  1.海上风电技术教育部工程研究中心（上海电力大学），上海 200090
  2.上海电力大学电气工程学部，上海 200090
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Key R&D Program of China(2023YFB2406904)
- DOI：10.16081/j.epae.202604017
  CLC： TM712;TK81
- Received：04 December 2025，
  
  Revised：2026-03-16，
  
  Online First：27 April 2026，
  
  Published：10 October 2026
- 稿件说明：
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符杨,赵家卿,刘璐洁等.台风天气下含大规模海上风电的电力系统运行风险评估[J].电力自动化设备,2026,46(10):1-10.

Fu Yang,Zhao Jiaqing,Liu Lujie,et al.Operational risk assessment of power system with large-scale offshore wind power under typhoon weather[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(10):1-10.
符杨,赵家卿,刘璐洁等.台风天气下含大规模海上风电的电力系统运行风险评估[J].电力自动化设备,2026,46(10):1-10. DOI： 10.16081/j.epae.202604017.

Fu Yang,Zhao Jiaqing,Liu Lujie,et al.Operational risk assessment of power system with large-scale offshore wind power under typhoon weather[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(10):1-10. DOI： 10.16081/j.epae.202604017.

摘要

台风的强随机性易引发海上风电出力波动剧烈，给大规模海上风电接入下的电力系统运行风险评估带来了新挑战。为此，提出一种台风天气下含大规模海上风电的电力系统运行风险评估方法。考虑多家台风预报机构的预报效果，构建基于多误差分布深度卷积生成对抗网络（MED-C-DCGAN）的风电出力场景生成模型，通过引入正则项约束，反映不同预报时效下的出力误差统计特性和时序特性，提升出力场景的生成精度。构建含大规模海上风电交直流电力系统模型，提出基于区间约束高斯混合模型（IC-GMM）的交直流系统概率潮流算法，通过对协方差矩阵对角元素的区间约束，避免台风期间出力剧烈波动导致的概率潮流计算结果偏差。以反映电压越限、线路过载的综合风险指标量化系统风险，提升风险评估结果的准确性。通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。

Abstract

The strong randomness of typhoon is easy to cause violent fluctuation of offshore wind power output，which brings new challenges to the operational risk assessment of power system under large-scale offshore wind power integration. Therefore，an operational risk assessment of power system with large-scale offshore wind power under typhoon weather is proposed. Considering the prediction effect of several typhoon prediction agencies，a generation model of wind power output scenarios based on multiple error distribution-condition-deep convolution generative adversarial network（MED-C-DCGAN） is constructed. By introducing the regular term constraints，the statistical characteristics and time series characteristics of output errors under different prediction timeliness are reflected，and the generation accuracy of output scenarios is improved. The AC／DC power system model with large-scale offshore wind power is constructed，and the probabilistic power flow algorithm of AC／DC system based on interval constrained Gaussian mixture model（IC-GMM） is proposed. By interval constraints on the diagonal elements of the covariance matrix，the deviation of pro-babilistic power flow calculation results caused by the violent fluctuation of output during typhoon is avoided. The system risk is quantified by the comprehensive risk indicators reflecting voltage out of limit and line overload to improve the accuracy of risk assessment results. The effectiveness of the proposed model and method is verified by case study simulations.

关键词

Keywords

references

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