Post-disaster recovery method of distribution networks considering coordinated active-reactive power dispatch

Zhao Chaoyue; Xu Yin; Wang Ying; Chang Zhengwei; Chen Gang; Shi Peng; Zhu Ruijin

doi:10.16081/j.epae.202609001

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Post-disaster recovery method of distribution networks considering coordinated active-reactive power dispatch

ANALYSIS AND RESEARCH | 更新时间：2026-09-24

- Post-disaster recovery method of distribution networks considering coordinated active-reactive power dispatch
- Electric Power Automation Equipment Vol. 46, Issue 10, Pages: 159-169(2026)
- 作者机构：
  
  1.北京交通大学电气工程学院，北京 100444
  2.国网四川省电力公司，四川成都 610041
  3.西藏农牧大学清洁能源与电气工程学院，西藏林芝 860000
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Natural Science Foundation of China(52277072)
- DOI：10.16081/j.epae.202609001
  CLC： TM732
- Received：03 December 2025，
  
  Revised：2026-04-08，
  
  Online First：16 September 2026，
  
  Published：10 October 2026
- 稿件说明：
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赵超越,许寅,王颖等.考虑有功-无功协调调度的配电网灾后恢复方法[J].电力自动化设备,2026,46(10):159-169.

Zhao Chaoyue,Xu Yin,Wang Ying,et al.Post-disaster recovery method of distribution networks considering coordinated active-reactive power dispatch[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(10):159-169.
赵超越,许寅,王颖等.考虑有功-无功协调调度的配电网灾后恢复方法[J].电力自动化设备,2026,46(10):159-169. DOI： 10.16081/j.epae.202609001.

Zhao Chaoyue,Xu Yin,Wang Ying,et al.Post-disaster recovery method of distribution networks considering coordinated active-reactive power dispatch[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(10):159-169. DOI： 10.16081/j.epae.202609001.

摘要

极端灾害可严重破坏输电基础设施并引发大规模停电，配电系统可能无法及时从上级电网获取电能，此时可协同利用配电网本地资源快速恢复重要负荷供电。含长线路的配电网灾后恢复重构的稳态电压越限风险高，有必要协调调度多电压等级配电网中的有功、无功资源，确保运行安全的同时提升负荷恢复效果。以负荷加权恢复持续供电时长最大、节点电压偏差最小为优化目标，提出了考虑有功-无功协调调度的多电压等级配电网韧性恢复混合整数线性规划模型。建立了不同类型无功调节设备电压调节能力的解析约束，同时考虑了多电压等级配电网协调转供关系约束。基于实际多电压等级配电系统开展测试分析，验证了所提模型在提升重要负荷恢复效果与优化电压分布等方面的有效性和优越性。

Abstract

Extreme disasters can severely damage power transmission infrastructure and trigger large-scale blackouts，during which distribution systems may be unable to obtain electricity from the upstream grid. In such circumstances，the coordinated utilization of local resources in distribution networks is essential for the rapid recovery of critical loads. For distribution networks with long feeders，post-disaster reconfiguration is associated with a high risk of steady-state voltage violations. Therefore，coordinated dispatch of active and reactive power resources across multi-voltage-level distribution networks is required to ensure operational safety while enhancing load recovery performance. With the optimization objectives of maximizing the restored load weighted continuous power supply duration and minimizing the voltage deviation across network nodes，a mixed-integer linear programming（MILP） model for resilience recovery of multi-voltage-level distribution networks considering coordinated active-reactive power dispatch is proposed. Analytical constraints are established to characterize the voltage regulation capabilities of different types of reactive power compensation devices，together with the constraints of coordination transfer relationship of multi-voltage-level distribution networks. Case studies based on a practical multi-voltage-level distribution system verify the effectiveness and superiority of the proposed model in improving the recovery performance of critical loads and optimi-zing the voltage distribution.

关键词

Keywords

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别朝红，林雁翎，邱爱慈 . 弹性电网及其恢复力的基本概念与研究展望［J］. 电力系统自动化， 2015 ， 39 （ 22 ）： 1 - 9 .

Bie Zhaohong ， Lin Yanling ， Qiu Aici . Concept and research pro-spects of power system resilience ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2015 ， 39 （ 22 ）： 1 - 9 .

Zhang G ， Zhang F ， Zhang X ， et al . Mobile emergency gene-rator planning in resilient distribution systems：a three-stage stochastic model with nonanticipativity constraints ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2020 ， 11 （ 6 ）： 4847 - 4859 .

周晓敏，葛少云，李腾，等 . 极端天气条件下的配电网韧性分析方法及提升措施研究［J］. 中国电机工程学报， 2018 ， 38 （ 2 ）： 505 - 513 .

Zhou Xiaomin ， Ge Shaoyun ， Li Teng ， et al . Assessing and boos-ting resilience of distribution system under extreme weather ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2018 ， 38 （ 2 ）： 505 - 513 .

许寅，和敬涵，王颖，等 . 韧性背景下的配网故障恢复研究综述及展望［J］. 电工技术学报， 2019 ， 34 （ 16 ）： 3416 - 3429 .

Xu Yin ， He Jinghan ， Wang Ying ， et al . A review on distribution system restoration for resilience enhancement ［J］. Tran-sactions of China Electrotechnical Society ， 2019 ， 34 （ 16 ）： 3416 - 3429 .

Bie Z H ， Lin Y L ， Li G F ， et al . Battling the extreme：a study on the power system resilience ［J］. Proceedings of the IEEE ， 2017 ， 105 （ 7 ）： 1253 - 1266 .

Wang Y Z ， Chen C ， Wang J H ， et al . Research on resilience of power systems under natural disasters：a review ［J］. IEEE Tran-sactions on Power Systems ， 2016 ， 31 （ 2 ）： 1604 - 1613 .

潘凯岩，刘宏达，赵瑞锋 . 极端自然灾害下新型配电系统韧性提升技术综述与展望［J］. 电力系统自动化， 2026 ， 50 （ 6 ）： 1 - 15 .

Pan Kaiyan ， Liu Hongda ， Zhao Ruifeng . Review and prospect on resilience enhancement technologies for new distribution systems under extreme natural disasters ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2026 ， 50 （ 6 ）： 1 - 15 .

王秀丽，张泽宇，谷志红，等 . 考虑暴雪灾害的移动储能系统协同配电网弹性提升的优化策略［J］. 智慧电力， 2025 ， 53 （ 9 ）： 64 - 73 .

Wang Xiuli ， Zhang Zeyu ， Gu Zhihong ， et al . Optimization stra-tegy for resilience enhancement of distribution networks with mobile energy storage systems considering blizzard disasters ［J］. Smart Power ， 2025 ， 53 （ 9 ）： 64 - 73 .

Hou H ， Tong J ， Zhong Z ， et al . Resilience enhancement of distribution network under typhoon disaster based on two-stage stochastic programming ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2025 ， 16 （ 5 ）： 3743 - 3757 .

万海洋，刘文霞，石庆鑫，等 . 计及交通流量动态变化的配电网灾后修复多时间断面优化策略［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 12 ）： 119 - 129 .

Wan Haiyang ， Liu Wenxia ， Shi Qingxin ， et al . Multiple-time-section optimization strategy for post-disaster recovery of distribution network considering dynamic changes of traffic flow ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 12 ）： 119 - 129 .

王伟，何雨霏，谢开贵，等 . 面向电网灾后恢复过程的移动应急资源分体式调度方法［J］. 中国电机工程学报， 2024 ， 44 （ 8 ）： 3046 - 3059 .

Wang Wei ， He Yufei ， Xie Kaigui ， et al . Component-separating scheduling method of mobile emergency resources oriented to post-disaster restoration of power system ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2024 ， 44 （ 8 ）： 3046 - 3059 .

郄聃，万海洋，张桐菲，等 . 计及故障信息和需求不确定的应急物资灾前预布局与灾后调度［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 13 ）： 120 - 129 .

Qie Dan ， Wan Haiyang ， Zhang Tongfei ， et al . Pre-disaster pre-layout and post-disaster scheduling of emergency materials considering uncertainties of fault information and demand ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 13 ）： 120 - 129 .

Souto L ， Parisio A ， Taylor P C . MPC-based framework incor-porating pre-disaster and post-disaster actions and transporta-tion network constraints for weather-resilient power distribu-tion networks ［J］. Applied Energy ， 2024 ， 362 ： 123013 .

Ghasemi S ， Moshtagh J . Distribution system restoration after extreme events considering distributed generators and static energy storage systems with mobile energy storage systems dis-patch in transportation systems ［J］. Applied Energy ， 2022 ， 310 ： 118507 .

张嵩，周柏年，李曙光，等 . 计及温控负荷多运行状态的主动配电网故障恢复策略［J］. 电力自动化设备， 2026 ， 46 （ 1 ）： 82 - 91 .

Zhang Song ， Zhou Bonian ， Li Shuguang ， et al . Fault restoration strategy for active distribution network considering multiple operating states of thermostatically controlled loads ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2026 ， 46 （ 1 ）： 82 - 91 .

钟剑，陈晨，张昊辰，等 . 极端天气下配电网信息物理耦合故障快速恢复策略［J］. 电力系统自动化， 2025 ， 49 （ 19 ）： 99 - 112 .

Zhong Jian ， Chen Chen ， Zhang Haochen ， et al . Fast restoration strategy for cyber-physical coupling failures in distribution network under extreme weather conditions ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2025 ， 49 （ 19 ）： 99 - 112 .

赵玉浩，李长云，张荣煜 . 计及时变故障修复时间的配电网灾后抢修决策模型［J］. 电力自动化设备， 2026 ， 46 （ 1 ）： 92 - 98，153 .

Zhao Yuhao ， Li Changyun ， Zhang Rongyu . Post-disaster repair decision-making model of distribution network considering time-varying fault-repair time ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2026 ， 46 （ 1 ）： 92 - 98，153 .

Ding T ， Wang Z K ， Jia W H ， et al . Multiperiod distribution system restoration with routing repair crews，mobile electric vehicles，and soft-open-point networked microgrids ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2020 ， 11 （ 6 ）： 4795 - 4808 .

Shi Q X ， Liu W X ， Zeng B ， et al . Enhancing distribution sys-tem resilience against extreme weather events：concept review，algorithm summary，and future vision ［J］. International Journal of Electrical Power & Energy Systems ， 2022 ， 138 ： 107860 .

杨茂，杜茜，孙莉，等 . 基于双层博弈的多区域综合能源系统协同优化运行策略［J］. 电力自动化设备， 2026 ， 46 （ 2 ）： 30 - 38 .

Yang Mao ， Du Qian ， Sun Li ， et al . Collaborative optimization operation strategy of multi-regional integrated energy system based on dual-layer game ［J］. Electric Power Automation Equip-ment ， 2026 ， 46 （ 2 ）： 30 - 38 .

窦嘉铭，王小君，司方远，等 . 基于深度强化学习的区域综合能源系统主动调节灵活性规则提取及可解释优化调度［J］. 电力系统保护与控制， 2025 ， 53 （ 23 ）： 139 - 151 .

Dou Jiaming ， Wang Xiaojun ， Si Fangyuan ， et al . Extraction of active regulation flexibility rules and interpretable optimal scheduling for regional integrated energy systems based on deep reinforcement learning ［J］. Power System Protection and Control ， 2025 ， 53 （ 23 ）： 139 - 151 .

Zeng Y K ， Qin C ， Liu J C ， et al . Coordinating multiple resour-ces for enhancing distribution system resilience against extreme weather events considering multi-stage coupling ［J］. Internatio-nal Journal of Electrical Power & Energy Systems ， 2022 ， 138 ： 107901 .

周念成，莫复雪，肖舒严，等 . 计及多电压等级配电网拓扑约束的协调转供优化［J］. 中国电机工程学报， 2021 ， 41 （ 9 ）： 3106 - 3120 .

Zhou Niancheng ， Mo Fuxue ， Xiao Shuyan ， et al . Coordinated po-wer transfer optimization of multi-voltage-level distribution network considering topology constraints ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 （ 9 ）： 3106 - 3120 .

王成山，王瑞，冀浩然，等 . 多电压等级配电系统智能软开关协同配置［J］. 中国电机工程学报， 2024 ， 44 （ 17 ）： 6831 - 6844 .

Wang Chengshan ， Wang Rui ， Ji Haoran ， et al . Coordinated allocation of SOP in multi-voltage distribution network ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2024 ， 44 （ 17 ）： 6831 - 6844 .

常康，郁琛，谢云云，等 . 考虑多配电网功率互济的交直流混联配电网灾后抢修策略［J］. 电力自动化设备， 2025 ， 45 （ 3 ）： 194 - 200 .

Chang Kang ， Yu Chen ， Xie Yunyun ， et al . Post-disaster repair strategy of AC／DC hybrid distribution network considering interconnection power supply among multiple distribution networks ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2025 ， 45 （ 3 ）： 194 - 200 .

段京平，赵天赐，吴昊，等 . 考虑极端灾害下面向故障恢复全过程的配电网-通信网协同恢复优化方法［J］. 电力自动化设备， 2026 ， 46 （ 1 ）： 127 - 134 .

Duan Jingping ， Zhao Tianci ， Wu Hao ， et al . Optimized method for coordinated restoration of power distribution network and communication network considering whole process of fault restoration under extreme disasters ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2026 ， 46 （ 1 ）： 127 - 134 .

DL／T 5729 — 2023 配电网规划设计技术导则［S］.

DL／T 5729 — 2023 The guide for planning and design of distribution network ［S］.

DL／T 5220 — 2021 10 kV及以下架空配电线路设计规范［S］.

DL／T 5220 — 2021 Code for design of 10 kV or under over-head distribution line ［S］.

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