EN计及电动汽车时空不确定性的配电网灾后协同抢修恢复策略
A Cooperative Post-disaster Repair and Restoration Strategy for Distribution Networks Considering Spatiotemporal Uncertainty of Electric Vehicles
- 智慧电力 2025年53卷第10期 页码：8-16
- 作者机构：
1. 武汉理工大学 自动化学院,湖北,武汉,430070
2. 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,浙江,杭州,310014
3. 浙江省气象服务中心,浙江,杭州,310017
4. 华中科技大学 电气与电子工程学院,湖北,武汉,430074
- 作者简介：
- 基金信息：
DOI：10.20204/j.sp.2025.10002
中图分类号：-
纸质出版：2025
- 稿件说明：
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石远钊,侯 慧,王振国,罗华峰,徐海峰,潘娅英,李正天,林湘宁.计及电动汽车时空不确定性的配电网灾后协同抢修恢复策略[J].智慧电力,2025,53(10):8-16.
SHI Yuanzhao, HOU Hui, WANG Zhenguo, et al. A Cooperative Post-disaster Repair and Restoration Strategy for Distribution Networks Considering Spatiotemporal Uncertainty of Electric Vehicles[J]. 2025, 53(10): 8-16.
石远钊,侯 慧,王振国,罗华峰,徐海峰,潘娅英,李正天,林湘宁.计及电动汽车时空不确定性的配电网灾后协同抢修恢复策略[J].智慧电力,2025,53(10):8-16. DOI： 10.20204/j.sp.2025.10002.
SHI Yuanzhao, HOU Hui, WANG Zhenguo, et al. A Cooperative Post-disaster Repair and Restoration Strategy for Distribution Networks Considering Spatiotemporal Uncertainty of Electric Vehicles[J]. 2025, 53(10): 8-16. DOI： 10.20204/j.sp.2025.10002.
摘要
针对极端灾害引发配电网大规模停电、传统抢修模式效率低且资源受限问题，提出一种计及电动汽车时空不确定性的配电网灾后协同抢修恢复策略，引导随机分布的电动汽车主动参与抢修恢复。首先，基于泰森多边形（VD）法则划分受灾区域，并采用生成对抗网络（GAN）生成电动汽车起始位置集合，以刻画其灾后随机分布特性；其次，设计一种融合充电贡献度与经济效益的供电激励机制，以提高电动汽车用户的参与意愿；随后，联合抢修队伍与电动汽车资源，构建以最小化灾后配电网综合抢修恢复成本为目标的优化模型，实现故障最优抢修恢复；最后，以2023年台风“苏拉”影响后的广东省信宜市为例进行仿真验证，结果表明，所提策略可有效缩短抢修时间，提升抢修效率。
Abstract
In response to large-scale power outages in distribution networks caused by extreme disasters， as well as the low efficiency and limited resources of traditional repair methods， a cooperative post-disaster repair and restoration strategy considering the spatiotemporal uncertainty of electric vehicles （EVs） is proposed to guide randomly distributed EVs to actively participate in the restoration process. First， the disaster-affected area is partitioned based on Voronoi Diagram （VD） principles， and a generative adversarial network （GAN） is used to generate the initial location sets of EVs to characterize their stochastic distribution after disasters. Second， a power supply incentive mechanism integrating charging contribution and economic benefits is designed to enhance EV owners' willingness to participate. Subsequently， repair crews and EV resources are coordinated to establish an optimization model aimed at minimizing the comprehensive post-disaster repair and restoration cost of the distribution network， thereby achieving optimal fault repair and power recovery. Finally， a simulation validation is conducted using Xinyi City， Guangdong Province， affected by Typhoon Saola in 2023 as an example. The results demonstrate that the proposed strategy can effectively shorten repair time and improve restoration efficiency.
关键词
Keywords
references
侯慧，吴文杰，魏瑞增，等.基于注意力机制的CNN-LSTM-XGBoost台风暴雨电力气象混合预测模型[J].智慧电力，2024，52（10）:96-102.
HOU H，TANG J Y，ZHANG Z W，et al.Resilience enhancement of distribution network under typhoon disaster based on two-stage stochastic programming[J].Applied Energy，2023，338：120892.
WU W J，HOU H，ZHU S H，et al.An intelligent power grid emergency allocation technology considering secondary disaster and public opinion under typhoon disaster[J].Applied Energy，2024，353：122038.
魏瑞增，王磊，梁永超，等.台风灾害下电力抢修队伍智能调拨技术研究[J].智慧电力，2023，51（1）：123-130.
姜萌萌，佟永吉，陈明丰，等.基于灾害条件的主动配电网快速重构策略研究[J].智慧电力，2021，49（5）：85-92.
朱承治，姜凯华，姜文东，等.台风灾害下电网输电设备故障预测技术综述[J].高压电器，2025，61（5）：10-19.
金海翔，边晓燕，黄阮明，等.计及风电波动的电-气综合能源系统台风灾中应急调度[J].电测与仪表，2025，62（7）：128-139.
李宁，胡佳乐，詹晓暄，等.故障关联矩阵下弹性配电网可靠性评估[J].西安工程大学学报，2024，38（2）：1-8.
孙科，陈文钢，陈佳佳，等.基于电动汽车的极端场景多微电网韧性提升策略研究[J].电力系统保护与控制，2023，51（24）：53-65.
刘达夫，钟剑，杨祺铭，等.基于V2G与应急通信的配电网信息物理协同快速恢复方法[J].电力系统自动化，2024，48（7）：147-158.
ZHANG B，ZHANG L，TANG W，et al.Coordinated restoration method for electric buses and network reconfigurations in distribution systems under extreme events[J].CSEE Journal of Power and Energy Systems，2024，10（5）：1994-2003.
YIN W Q，ZHUANG K，FAN P C，et al.Resilient unit commitment against extreme cold events considering decision-dependent uncertainty-featured EV demand response[J].International Journal of Electrical Power & Energy Systems，2025，167：110552.
LIU W，LIU Y Y，YANG Y B，et al.Power restoration model for distribution networks after extreme rainstorm disasters based on electric vehicle travel characteristics[J].Energy Reports，2023，9（Supplement1）：372-380.
CHURCHILL M，MONROE J，BRISTOW D，et al.Using electric vehicles to enhance power outage resilience-an agent-based modeling ap-proach[J].Heliyon，2024，10（11）：e32104.
苏粟，韦存昊，陈奇芳，等.考虑道路抢修和负荷恢复的电动汽车分层调度策略[J].电力系统自动化，2022，46（12）：140-150.
谢宇峥，章德，杨祺铭，等.台风灾害下考虑修复不确定性和V2G的弹性城市电网动态供电恢复方法[J].电网与清洁能源，2024，40（6）：107-114.
杨祺铭，李更丰，别朝红，等.台风灾害下基于V2G的城市配电网弹性提升策略[J].电力系统自动化，2022，46（12）：130-139.
LI Y，TE H J，LAI C M.Assessing power grid vulnerability to extreme weather：The impact of electric vehicles and energy storage systems[J].Journal of Energy Storage，2025，112：115534.
胡思洋，廖凯，杨健维，等.基于V2G技术的城市电网供电恢复策略[J].电力自动化设备，2023，43（6）：53-61.
庞凯元，王一铮，文福拴，等.计及通信失效的输电系统信息物理协同恢复策略[J].电力系统自动化，2021，45（3）:58-67.
刘俊琳，朱振山，温步瀛.基于V2G潜力模糊评估与移动储能协调调度的灾后供电恢复策略[J].电力自动化设备，2024，44（9）：89-97.
马艳红，张炜函.考虑充放电成本的V2G参与用户细分及激励机制研究[J].智慧电力，2024，52（5）：31-36，51.
KAWAMOTO Y，NAKASHIMA A，KATO N.Construction of ad-hoc public safety communi-cations networks using EVs as base stations in dis-aster scenarios[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology，2024，73（5）：7114-7123.
DU Y，ZHANG J X，CHEN Y T，et al.Impact of electric vehicles on post-disaster power supply restoration of urban distribution systems[J].Applied Energy，2025，383：125302.
程东亚，张小林，李红波.变形泰森多边形理论在乡村快递点布局影响因素分析中的应用[J].地球信息科学学报，2024，26（9）：2140-2160.
侯慧，徐海峰，王少华，等.含降雨量修正的台风灾害下输电杆塔数据机理联合故障概率预测[J].高电压技术，2025，51（4）：1654-1662.
ZHANG X，DONG Z H，HUANGFU F Y，et al.Strategic dispatch of electric buses for resilience enhancement of urban energy systems[J].Applied Energy，2024，361：122897.
朱利锋.基于Dijkstra算法的混联配电网故障定位方法[J].电子设计工程，2023，31（10）：97-100，105.
许守东，王建，李铭益，等.极端气象灾害下考虑MESS主动调控的配电网故障恢复策略[J].电力系统保护与控制，2024，52（12）：45-57.
卢明，郭志明，孟高军，等.输电线路气象风险精细化建模及气象灾害的在线预警防御策略[J].电力科学与技术学报，2024，39（1）：208-217.
荣烜曼，别朝红，黄玉雄，等.城市弹性电网极端灾害防御与恢复技术[J].供用电，2024，41（8）：15-24，53.
梁小华，杨欢红，薛冰，等.一种配电网开路潮流转移危险线路的识别方法[J].电力系统保护与控制，2021，49（23）：11-17.
LIANG Y，WEI R，HE H，et al.Fault Analysis of Guangdong Power Grid in China during 2023 super typhoon Saola [C]//2024 9th Asia Conference on Power and Electrical Engineering （ACPEE），Shanghai，China，2024：1763-1767.
侯慧，徐海峰，朱韶华，等.融合交通态势修正的台风灾害后多维度智能调拨策略[J].电力自动化设备，2024，44（5）：127-134.
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