Sequential Operational Decision-Making for Power System Resilience Under Evolving Wildfires
本文提出一种自动化决策支持框架，将野火蔓延下的电力系统决策建模为随机多阶段规划，结合新算法与随机对偶动态规划方法，在IEEE系统上验证了其提升电网韧性的效果。
2026-08-05 cs.SY eess.SY
How modular structure determines operational resilience of power grids
同步稳定性是电网的重要动态特性之一。在这项研究中，我们带来的操作角度的同步稳定性分析，不仅计数，而且部分节点之间的同步。为此，我们引入了两个不同的措施，估计电网节点的运营弹性：功能稳定性和功能电阻。我们证明了模型网络图案和IEEE测试电网的措施的实际适用性。作为一个案例研究的德国电网，我们揭示了电网的模块化结构和特定的单向电流流动决定了电网节点的运行弹性的分布。复制我们的发现集群基准网络，我们验证了模块化的影响，对电网的稳定性，并确认我们的措施可以有见地的工具，以了解电网的同步动态。
2021-04-26 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Operational Resilience Assessment: A Frequency-Domain Approach for DC Microgrids
针对下垂控制直流舰船微电网的实时运行韧性评估问题，提出以母线阻抗传递函数的$\mathcal{H}_2$和$\mathcal{H_\infty}$范数作为频域指标，并通过脉冲负载扰动案例验证其有效性。
2023-12-06 cs.SY eess.SY
Predictive Multi-Microgrid Generation Maintenance: Formulation and Impact on Operations & Resilience
本文提出一种多微电网场景下的集成式随机优化框架，联合优化发电维护与运行决策，通过分解算法保障计算可扩展性，显著提升了微电网的可靠性及成本、可再生能源利用、发电可用性、韧性等运行指标。
2020-12-29 cs.SY eess.SY
Resilience Through Escalation: A Graph-Based PACE Architecture for Satellite Threat Response
Polytechnique Montréal（蒙特利尔理工学院）；NorthStar Earth & Space（北星地球与空间公司）
本文提出一种基于图的PACE架构，通过动态韧性指数和三种PACE变体提升卫星系统在多向威胁下的生存能力和持续运营能力。
2026-04-06 cs.SY eess.SY
Operational risk quantification of power grids using graph neural network surrogates of the DC OPF
School of Engineering, Vanderbilt University（范德堡大学工程学院）
本文提出一种基于图神经网络的 DC OPF 代理建模框架，用于解决蒙特卡洛仿真计算量过大的问题，实现电网运行状态的快速准确预测与风险量化。
2024-04-21 cs.LG cs.SY eess.SY
Empowering the Grid: Decentralized Autonomous Control for Effective Utilization and Resilience
本文提出去中心化自主控制器（DACs），通过局部最小侵入调整在现有控制层级内实现韧性约束运行，并在IEEE 123节点微电网仿真中验证其有效利用资源维持频率安全限值的能力。
2024-10-22 cs.SY eess.SY math.OC
Evaluating the Planning and Operational Resilience of Electrical Distribution Systems with Distributed Energy Resources using Complex Network Theory
ABB Ability Innovation Center, Asea Brown Boveri Company（ABB Ability创新中心，ABB公司）；Indian Institute of Technology, Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）
本研究运用复杂网络理论构建含DER配电系统韧性评估框架，通过关联网络参数与渗流阈值量化系统耐受能力，可确定光伏接入容量与关键节点，经IEEE 123节点系统验证有效。
2023-07-06 cs.LG cs.SY eess.SY
Topology-Aware Propagation-Based Assessment of Extreme-Weather Impacts on Distribution System Resilience
Department of Electrical Engineering and Computer Science University of Tennessee（田纳西大学电气与计算机工程系）
针对极端天气给配电系统带来的不确定性和弹性挑战，提出事件条件不确定性建模和拓扑感知影响传播框架，集成多种分析评估方法，通过案例研究和平台可视化，可区分影响因素并支持预警评估。
2026-08-14 cs.SY eess.SY
A Deep Learning-Based Method for Power System Resilience Evaluation
Wayne State University（韦恩州立大学）
本文提出一种基于深度学习的电力系统韧性评估方法，通过整合历史停电和天气数据预测事件级韧性，并用于评估实际电力系统的韧性，以指导投资提升脆弱区域的韧性。
2026-03-09 cs.SY eess.SY
Logic-based Resilience Computation of Power Systems Against Frequency Requirements
针对可再生能源降低系统惯量导致频率不稳定的问题，提出利用Lure系统表示和STL将频率约束转化为形式化鲁棒性语义的弹性评估框架，通过优化求解系统可承受的最大干扰，并在IEEE基准系统上验证了有效性。
2025-04-28 cs.SY eess.SY
A Risk-Driven Probabilistic Approach to Quantify Resilience in Power Distribution Systems
确保配电系统对极端天气事件的适应能力日益受到关注。然而，没有明确的方法或指标可用于复原力评估，使系统规划者能够评估适当的规划措施和新的业务程序对增强复原力的影响。在本文中，我们提出了一个弹性指标，定义系统属性和性能的参数。为了表示极端事件（尾部概率），使用Choquet积分组合每个参数的条件风险值以评估整体弹性。建议的弹性度量的有效性进行了研究，在基于仿真的框架下的极端天气情况下，一个修改后的IEEE 123节点系统的帮助。通过拟议的框架，系统运营商将有更多的灵活性，可以优先考虑一项投资，以提高电网的弹性。
2022-03-25 cs.SY eess.SY
Resilience-Assuring Hydrogen-Powered Microgrids
针对绿氢微电网在极端事件下的运行难题，提出一种利用分段线性约束精确建模氢源调频调压特性的韧性运行优化策略，可生成安全可靠、功率分配合理且波动更小的运行方案。
2023-12-07 cs.SY eess.SY
Resilience Revisited: A Multidimensional Framework Derived from Realistic Attack Scenarios
University of Massachusetts Boston（马萨诸塞大学波士顿分校）
研究电力系统在网络物理攻击下的韧性，提出多维韧性指数MDRI量化各维度退化及交互损失，通过IEEE 39节点系统验证，发现多维耦合是韧性退化主因，强调评估需考虑维度依赖以揭示传统方法遗漏的脆弱性。
2026-07-08 cs.SY eess.SY
Microgrid Resilience: A Holistic and Context-Aware Resilience Metric
微电网为各种分布式能源的协调部署提供了有效的解决方案，并为能源消费者和整个能源系统提供了无数额外的好处，如弹性，减少碳足迹和可靠性。提高配电系统的弹性是微电网的另一个主要好处。这是因为它们还可以在公用电网运营因高概率低影响事件（如组件故障）或低概率高影响事件（无论是自然灾害还是有计划的网络攻击）而中断时作为备用电源。然而，任何特定系统可以防御、适应和恢复正常运行的程度取决于各种因素，包括微电网所遭受的事件的类型和严重程度。这些因素又取决于所部署的微电网的地理位置以及微电网运行所在地的网络风险状况。因此，在这项工作中，我们试图捕捉各种因素的多维相互作用，以量化微电网在这些不同方面的弹性能力。因此，本文提出了一个定制的站点特定的量化的弹性强度的个人微电网的能力，以吸收，恢复，并适应不断变化的情况下，维持临界负荷时，发生低概率高影响的事件-被称为上下文感知的弹性度量。我们还提出了一个案例研究，以说明我们的综合分析方法的关键要素。
2021-07-31 cs.SY eess.SY
Community-Centered Resilience Enhancement of Urban Power and Gas Networks via Microgrid Partitioning, Mobile Energy Storage, and Data-Driven Risk Assessment
Polytechnic University of Bari（巴里理工大学）
本研究提出基于社区中心的框架，通过微电网分区、移动储能和数据驱动风险评估提升城市电力和燃气网络的韧性与可靠性。
2026-02-10 cs.SY eess.SY
Advancements in Enhancing Resilience of Electrical Distribution Systems: A Review on Frameworks, Metrics, and Technological Innovations
本文综述了电力系统韧性的框架、指标及数据驱动等技术创新，探讨微电网和可再生能源等手段以提升配电系统抵御极端事件的能力。
2023-11-13 cs.SY eess.SY
Strategies for Resilience and Battery Life Extension in the Face of Communication Losses for Isolated Microgrids
本研究针对现代电网能源短缺与高影响低概率事件挑战，提出融合电池储能系统的滑动模型预测控制方法及通信中断缓解方案，可延长电池寿命、保障关键负荷，提升隔离微电网韧性与可持续性。
2024-07-14 cs.SY eess.SY
Proactive Scheduling of Hydrogen Systems for Resilience Enhancement of Distribution Networks
智能电网技术的最新进展为更好地控制具有可再生集成的现代复杂电网带来了机会。电力系统尤其是配电网的运行正面临着网络-物理-人类（CPH）威胁和自然灾害的严峻挑战。为了更好地应对威胁并提高电网的弹性，系统运营商需要主动计划和运营方案，以最大限度地减少CPH威胁造成的损失。为此，本文提出了一个积极的DN操作计划，通过使用氢（H2）系统，通过具有成本效益的长期能源储存来提高弹性。与电池不同，H2能量可以在极端事件发生前几天存储在储罐中，并在事件发生后通过燃料电池单元转化为电力，以减少由CPH威胁引起的负荷削减。通过对33节点测试馈线的测试，验证了该框架的有效性.仿真结果表明，H2系统可以提高DN的韧性在$N-m$中断持续超过10小时。
2021-06-01 cs.SY eess.SY
Stochastic Pre-Event Preparation for Enhancing Resilience of Distribution Systems with High DER Penetration
本文提出了一种随机优化的准备和资源分配方法，即将到来的极端天气事件的配电系统，它可以帮助公用事业公司实现更快，更有效的事后恢复。以最大化服务负荷和最小化运行费用为目标，建立了两阶段随机混合整数线性规划模型。第一阶段确定移动资源、燃料资源和劳动力资源的最佳位置和数量。第二阶段考虑网络运行约束和维修人员调度约束。提出的随机事前准备模型求解的情景分解方法，渐进式套期保值（PH），以减轻计算的复杂性引入了大量的场景。此外，为了显示太阳能光伏（PV）发电对系统弹性的影响，我们考虑了三种类型的光伏系统在停电期间，并比较了不同光伏渗透水平的弹性改善。在一个大规模（超过10,000个节点）的配电馈线仿真的数值结果已被用来验证所提出的方法的可扩展性和有效性。
2020-12-24 cs.SY eess.SY
Multidimensional Resilience for Electrical Power Systems: Systematic Review, Integrated Index, and Validation under Real-World Cyber-Physical Attack Scenarios
University of Massachusetts Boston（麻省大学波士顿分校）
本文通过PRISMA 2020综述识别五维韧性缺口，提出多维韧性指数（MDRI）以捕获耦合与放大效应，并在波兰网络攻击场景下验证，发现联合失效导致韧性损失比单维高46倍。
2026-06-06 cs.CR cs.SY eess.SY
Power grid operational risk assessment using graph neural network surrogates
Vanderbilt University（范德堡大学）
研究利用图神经网络作为最优潮流和安全约束机组组合算法的代理模型，通过蒙特卡洛抽样生成训练数据，实现电网运行风险的快速准确量化，结果表明该方法在实时和提前数小时风险评估中具有应用潜力。
2023-11-21 cs.LG cs.SY eess.SY
A Review of Hydrogen-Enabled Resilience Enhancement for Multi-Energy Systems
Nanjing University of Posts and Telecommunications（南京邮电大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；University of Exeter（埃克塞特大学）；Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）
本文综述了氢能赋能多能源系统韧性增强的挑战与方法，提出韧性提升框架，分类规划与运营措施，探讨未来研究方向。
2026-04-12 cs.SY eess.SY
A Review of Community-Centric Power System Resilience: Strategies, Data-Driven Methods, and Techno-Legal Perspectives
Wayne State University（韦恩州立大学）；University of York（约克大学）；American University of Sharjah（沙迦美国大学）；University of Utah（犹他大学）
本文综述了面向社区的电力系统韧性，探讨了技术法律框架与工程方法的结合，以及数据驱动方法在应对极端事件中的作用，强调了社区韧性与电力系统韧性的相互依存关系。
2026-05-07 cs.SY eess.SY
Risk-informed Resilience Planning of Transmission Systems Against Ice Storms
针对冰风暴下输电系统韧性规划，提出两阶段RIDDRP模型，利用预测信息并纳入决策依赖型故障不确定性，协同优化线路加固、储能配置与灾前应急运行。
2024-01-22 cs.SY eess.SY
Multiagent Reinforcement Learning in Enhancing Resilience of Microgrids under Extreme Weather Events
National Tsing Hua University（国立清华大学）；Deakin University（迪肯大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）
本文提出基于多智能体深度强化学习的EMS框架，用于提升微电网在极端天气事件中的韧性并降低运营成本。
2026-01-19 cs.SY eess.SY
Risk-Averse Power System Resilience Planning Under AI Data Center Demand Growth Using a Two-Stage DRO-CVaR MILP Optimization
Wayne State University（韦恩州立大学）
本文提出一种双阶段风险厌恶DRO-MILP框架，用于管理AI驱动数据中心需求冲击，通过优化柔性容量模块的预分配和事后调度，提升电力系统韧性。
2026-08-11 cs.SY eess.SY
Predicting BESS Degradation with Uncertainty Quantification: A Probabilistic Framework for Battery Energy Storage Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Kempten University of Applied Sciences（凯姆滕应用科学大学）
研究针对电池储能系统退化预测问题，引入基于深度学习的概率框架，利用压力因素生成容量损失预测分布，通过随机轨迹传播不确定性，可扩展至全系统数据，经现场数据测试能有效模拟退化行为，为能源系统资产管理提供实用工具。
2026-07-16 cs.SY eess.SY
Improving Power Grid Resilience Through Predictive Outage Estimation
Protiviti Inc.（普维提公司）
本文提出基于多维支持向量机的机器学习模型，预测极端事件下电网组件状态，以提高电网韧性。模型结合基础设施质量与组件耐受时间，通过交叉验证和仿真测试验证其有效性。
2018-02-16 cs.SY eess.SY stat.AP
Enhancing Resilience of Distribution Networks by Coordinating Microgrids and Demand Response Programs in Service Restoration
在高影响低概率事件的情况下，为了尽可能多地恢复配电网的临界负荷，有必要利用所有可用的资源，如微电网和分布式发电。本文提出了一种两阶段的方法，利用所有可用的分布式发电，微电网和需求响应程序的协调后，极端事件的关键负荷恢复。在第一阶段中，确定网络的灾后重构，并且在第二阶段中，确定响应负载的需求响应输出和所有关键负载的恢复状态。在第一阶段，提出了一种算法来确定电气孤岛，并在第二阶段，提出了一种新的模型的基础上的广义Benders分解算法，考虑需求响应计划和所有的操作约束，并旨在最大限度地恢复临界负荷。通过对33节点和69节点测试系统的仿真，验证了该方法的有效性。
2021-07-13 cs.SY eess.SY
Cyber Resilience Assessment of Unbalanced Distribution System Restoration under Sparse Load Forecasting Attacks
Binghamton University, State University of New York（纽约州立大学宾汉姆顿分校）
本文量化对抗性攻击对负荷预测的影响，提出梯度稀疏攻击方法，并建立恢复感知验证框架，揭示系统级故障，为设计网络安全感知的恢复规划提供见解。
2026-06-23 cs.SY eess.SY
Coordinating O&M and Logistical Resources to Enhance Post-Disaster Resilience of Interdependent Power and Natural Gas Distribution Systems
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Chongqing University（重庆大学）；State Grid Chongqing Electric Power Company（国网重庆市电力公司）
在天然气发电量增长和天然气工业电气化的推动下，电力和天然气系统正变得越来越相互依赖。最近的能源危机突出表明，迫切需要加强这些相互依存系统的复原力。为了应对这一挑战，本文重点关注相互依赖的电力和天然气分销系统，并提出了一个全面的战略，以提高其弹性，其中包括最佳协调各种资源，包括紧急操作和维护（O&M）和后勤支持，以有效地恢复受损的服务和基础设施。具体而言，包括具有燃料转换能力的发电机在内的发电机被派去提供应急电力，燃料供应的后勤过程特别是通过协调调度流动燃料运输车来管理。此外，电力和天然气的综合需求响应被调度，以减轻运营压力，使用分区方法，将具有交织能源供应的客户分组为单独的可调度单元。此外，该战略包括受损设施的修复，特别考虑到不同的维修效率取决于派遣的维修单位，旨在密切模拟实际的维修方案。该策略被封装在一个混合整数二阶锥规划模型中，并进行了案例研究，以验证其有效性。
2024-12-20 cs.SY eess.SY
Microgrid Resilience: A holistic approach for assessing threats, identifying vulnerabilities, and designing corresponding mitigation strategies
微电网的部署越来越多，以提高运营灵活性、弹性、协调能源管理能力、自给自足和提高电力系统的可靠性。这种强劲的市场增长也受到电力电子技术进步、改进的控制系统以及价格迅速下降和分布式能源发电技术（如太阳能光伏发电和储能）采用率增加的推动。在电网中断的情况下，微电网可以提供备用电源;为关键负载提供弹性;然而，这要求微电网本身对物理和网络威胁具有弹性。建立高弹性的微电网需要对潜在威胁进行方法评估，识别脆弱性并设计缓解策略。本文对威胁、脆弱性和缓解策略进行了全面回顾，并对微电网弹性进行了定义。本文还开发了一种设计弹性微电网的方法，考虑微电网设计人员和网站所有者如何评估威胁，漏洞和后果，并选择在不同情况下解决这些威胁所需的微电网功能。
2020-01-02 cs.SY eess.SP eess.SY
Risk and Anomaly Identification for Distribution Network Optimal Operation Based on Reinforcement Learning and Uncertainty Quantification
College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学自动化工程学院）
针对配电网优化运行的联合风险与异常识别问题，提出显式感知不确定性的深度强化学习框架，分解不确定性为两类以分别表征风险与异常，仿真验证了方法的性能与有效性。
2026-09-04 cs.LG cs.MA cs.SY
Co-Optimization of Damage Assessment and Restoration: A Resilience-Driven Dynamic Crew Allocation for Power Distribution Systems
本研究提出MILP模型协同优化配电系统的损伤评估与恢复过程，通过动态调整抢修队伍调度并引入保守潮流约束集，在IEEE测试系统中验证了实用性与可扩展性。
2024-01-11 cs.SY eess.SY
Resilience-Motivated Distribution System Restoration Considering Electricity-Water-Gas Interdependency
配电系统的重大中断可能会影响水和天然气供应系统的运行，导致对关键客户的多种服务中断。因此，提高关键基础设施的复原力需要多个部门的共同努力。本文提出了一种考虑电-水-气相互依赖的配电系统服务恢复方法。其目标是在极端事件发生后，根据关键客户的需求，以所需的比例向他们提供电力、水和天然气供应。电力，水和天然气网络的操作限制被认为是。对水泵、气体压缩机等电驱动耦合部件的特性进行了建模。松弛技术被应用到这些网络的物理定律所构成的非凸约束。因此，恢复问题制定为一个混合整数二阶锥规划，这可以很容易地解决了现成的求解器。通过对电-水-气一体化系统的数值模拟，验证了所提出的方法的有效性，开发的基准模型的基础上的子系统。结果表明，考虑相互依赖性，细化了有限的发电资源的分配，并证明了所提出的凸松弛的准确性。
2022-02-17 cs.SY eess.SY
Evaluating Cascading Impact of Attacks on Resilience of Industrial Control Systems: A Design-Centric Modeling Approach
Imperial College London（帝国理工学院）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
本文提出了一种以设计为中心的建模方法，用于建模工业控制系统控制的物理过程，并研究数据导向攻击的连锁影响。通过威胁模型指导CPS模型的构建，提取出处于攻击者意图和能力范围内的控制组件，并对其控制依赖性和操作设计规范进行建模。该方法在水处理测试平台上得到了演示和验证，通过模拟攻击并使用提出的指标如影响比和临界状态时间来评估测试平台对攻击的韧性。从攻击分析中识别了设计的优缺点，并推荐了设计改进以提高测试平台对攻击的韧性。
2020-07-17 cs.CR cs.SY eess.SY
Non-Stationary Random Process for Large-Scale Failure and Recovery of Power Distributions
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；Entergy Services, Inc.（安特吉服务公司）；Howard University（霍华德大学）
提出非平稳随机过程描述大规模故障与恢复全生命周期，定义韧性指标并推导闭式解，应用于飓风伊克实际案例。
2012-04-05 cs.SY eess.SY
Resilience Enhancement of Distribution Grids Through a Three-Stage Framework for Scheduling Mobile Energy Storage Systems
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
针对极端事件频发，提出三阶段框架调度移动储能系统，通过经济套利、主动定位和动态重定位增强配电网韧性，并采用图神经网络提升计算效率，仿真验证减少失电并加速恢复。
2026-09-28 cs.SY eess.SY
A Markov Decision Process Framework for Enhancing Power System Resilience during Wildfires under Decision-Dependent Uncertainty
本文提出基于状态的决策框架，通过优化时间内的切换动作，最小化野火事件中的总运营成本，利用马尔可夫状态表示网络拓扑，结合天气和电力流动态进行状态转移，通过近似动态规划算法解决大规模状态和动作空间的计算挑战。
2026-04-08 cs.SY eess.SY math.OC
From AI Weather Prediction to Infrastructure Resilience: A Real-Time Correction-Downscaling Framework for Tropical Cyclone Impact Forecasting
本文提出ACDF框架，将全球AI天气预报转化为500米风场和输电塔线故障概率，提升基础设施韧性，通过校正和降尺度技术减少预测误差，实现行动指导。
2026-08-04 cs.LG cs.SY eess.SY
Flood-aware Optimal Power Flow for Proactive Day-ahead Transmission Substation Hardening
电力系统组件，特别是变电站，可能会因洪水而严重受损，导致长时间停电和恢复能力下降。这个问题在路易斯安那州等海拔较低的地区更为严重。在洪水之前在变电站周围放置老虎坝等保护性操作措施可以降低变电站的脆弱性，损坏成本和未供应的能源成本，从而提高电网的弹性。提出了一个洪水事件前一天利用拦河坝保护变电站的随机混合整数规划模型。针对变电站的保护/不保护状态，提出了输电系统运行人员的洪水感知最优潮流问题。制定的模型的目的是确定关键的变电站，其保护最大限度地提高电网的弹性。所提出的模型的输出是一个提前一天的船员团队的时间表安装老虎坝的传输变电站。在一个6节点系统上对所提出的模型的有效性进行了评估，得到了令人满意的结果。
2022-01-10 cs.SY eess.SY math.OC
Operationally Feasible Synthetic Power-Grid Scenarios via Learning the AC-Operable Joint Distribution
本文提出感知可行性的分层扩散分布学习框架，学习电网拓扑、参数与负荷的交流可操作联合分布，生成的合成电网场景可行性与鲁棒性显著提升，且消除了优化后处理。
2026-08-05 cs.LG cs.SY eess.SY
