面向韧性提升的主动配电网灵活调度与故障修复协同策略

刘文泽; 陈珂瑶; 成润婷; 羿应棋; 卢洪鑫; 张勇军

doi:10.12204/j.issn.1000-7229.2025.11.002

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面向韧性提升的主动配电网灵活调度与故障修复协同策略

源网荷储新型配电系统规划运行关键技术•栏目主持董旭柱、尚磊、李红军• | 更新时间：2025-10-29

- 面向韧性提升的主动配电网灵活调度与故障修复协同策略
- A Coordinated Strategy of Flexible Dispatch and Fault Repair for Active Distribution Networks Towards Resilience Enhancement
- 电力建设 2025年46卷第11期页码：10-23
- 作者机构：
  
  智慧能源工程技术研究中心（华南理工大学电力学院），广州市 510641
- 作者简介：
  
  刘文泽（1973），男，博士，副教授，主要研究方向为电力系统可靠性与配网规划、智能配电网自愈控制等；
  陈珂瑶（2001），女，硕士研究生，通信作者，主要研究方向为配电网故障恢复、配电网韧性提升，E-mail：202421014790@mail.scut.edu.cn；
  成润婷（1995），女，博士研究生，主要研究方向为配电网运行与控制；
  羿应棋（1990），男，博士，主要研究方向为配用电大数据分析与应用；
  卢洪鑫（2002），男，硕士研究生，主要研究方向为配电网调度优化、配电网负荷预测；
  张勇军（1973），男，博士，教授，主要研究方向为智能电网与能源互联网的规划、运行与控制。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(52177085)
- DOI：10.12204/j.issn.1000-7229.2025.11.002
  中图分类号： TM732
- 收稿：2025-05-23，
  
  修回：2025-09-22，
  
  纸质出版：2025-11-01
- 稿件说明：
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刘文泽,陈珂瑶,成润婷等.面向韧性提升的主动配电网灵活调度与故障修复协同策略[J].电力建设,2025,46(11):10-23.

LIU Wenze,CHEN Keyao,CHENG Runting,et al.A Coordinated Strategy of Flexible Dispatch and Fault Repair for Active Distribution Networks Towards Resilience Enhancement[J].Electric Power Construction,2025,46(11):10-23.
刘文泽,陈珂瑶,成润婷等.面向韧性提升的主动配电网灵活调度与故障修复协同策略[J].电力建设,2025,46(11):10-23. DOI： 10.12204/j.issn.1000-7229.2025.11.002.

LIU Wenze,CHEN Keyao,CHENG Runting,et al.A Coordinated Strategy of Flexible Dispatch and Fault Repair for Active Distribution Networks Towards Resilience Enhancement[J].Electric Power Construction,2025,46(11):10-23. DOI： 10.12204/j.issn.1000-7229.2025.11.002.

摘要

目的

针对极端灾害下中低压配电网的快速恢复与韧性需求，提出一种主动配电网灵活调度与故障修复协同策略。

方法

首先构建涵盖负荷恢复效率、电压稳定性及社会经济损失的多维韧性评估框架；其次建立计及用户侧柔性资源与配电网网架的灵活调度模型，采用二阶锥优化与并行自适应蚁群算法，实现关键负荷优先恢复与电压质量优化；进而针对故障修复问题，设计改进哈里斯鹰算法优化抢修队修复顺序；最终通过配电网灵活调度与故障修复协同模型，提升配电网韧性。

结果

仿真结果表明所提策略负荷平均恢复速度明显提高，节点电压波动更小，社会经济损失比其他策略下降约80%；改进哈里斯鹰算法在收敛速度与寻优精度上明显优于其他算法。

结论

建立的主动配电网调度-抢修双层优化模型，可以平衡恢复速度与运行稳定性，提升配电网韧性。

Abstract

Objective

To address the rapid recovery and resilience demands of MV/LV distribution networks in extreme disaster environments， a coordinated strategy integrating the flexible dispatch of active distribution networks and fault repair is proposed.

Methods

First， a multidimensional resilience assessment framework encompassing load restoration efficiency， voltage stability， and socioeconomic loss was constructed. Second， a flexible dispatch model considering user-side flexible resources and the distribution network topology was established， and second-order cone programming and a parallel adaptive ant colony optimization algorithm were employed to achieve the prioritized restoration of critical loads and optimization of the voltage quality. Subsequently， for the fault repair problem， an improved Harris hawks optimization algorithm was designed to optimize the repair sequence of a single repair crew. Finally， a resilience enhancement strategy was formulated through a coordinated optimization model integrating the flexible dispatch of the distribution network and fault repair.

Results

Simulation results showed that the proposed strategy significantly improved the average load restoration speed， resulted in smaller node voltage fluctuations， and reduced socioeconomic losses by approximately 80% compared with other strategies. The improved Harris hawks optimization algorithm was significantly superior to the other algorithms in terms of the convergence speed and optimization accuracy.

Conclusions

The bi-level optimization model established for the dispatch and repair of active distribution networks in this study balanced the restoration speed with operational stability and significantly enhanced the distribution network resilience.

关键词

Keywords

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