Enhancing Resilience of Power Systems against Typhoon Threats: A Hybrid Data-Model Driven Approach
School of Electrical Engineering, Northeast Electric Power University(东北电力大学电气工程学院)
本文提出了一种混合数据-模型驱动方法,用于提升电力系统在台风威胁下的韧性,通过系统故障分析和成本效益评估,展示其在灾害韧性规划中的应用价值。
2024-06-13 cs.SY eess.SY
Offline-Tuned Service-Aware TN-NTN Feeder Allocation for 6G Post-Disaster Service Resilience
Rhineland-Palatinate Technical University of Kaiserslautern-Landau(莱茵兰-普法尔茨凯泽斯劳滕-兰道工业大学);German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI GmbH)(德国人工智能研究中心)
该研究针对6G灾后TN故障导致的服务中断问题,提出离线调优CEM的服务感知TN-NTN馈线分配策略,可显著提升应急加权网络连续性指标。
2026-10-14 cs.NI cs.SY eess.SY
Structural Vulnerability of Power Grids to Disasters: Bounds, Adversarial Attacks and Reinforcement
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
本文研究电力电网在自然灾害下的结构性脆弱性,提出直观的图形指标量化损害程度,并通过仿真分析改进的图特征值界限及对抗攻击方案,以降低电网韧性。
2015-09-24 cs.SY eess.SY math.OC
An activity-based spatial-temporal community electricity vulnerability assessment framework
电力系统是城市中最重要的关键基础设施之一,在支持人们的日常活动中变得越来越重要。然而,它也容易受到大多数自然灾害的影响,如海啸,洪水或地震。因此,电力脆弱性是社区复原力的重要基础。本文旨在提出一个时空电力脆弱性的评估框架,以支持对停电的社区弹性建设。该框架包括脆弱性指数的居住者人口统计,居住者的活动模式,和城市建筑的特点。为了整合这些方面的因素,我们还提出了活动模拟-映射-评估-可视化的过程来应用框架并可视化结果。该框架可以帮助规划人员在自然灾害期间发生大规模停电时确定最脆弱的地区,从而做出有效的第一时间响应。它还可以被纳入社区复原力分析模型,并可能有助于有效的灾害风险管理
2022-12-13 cs.SY eess.SY
A Disaster-Aware Integrated TN-NTN System-Level Simulator for Resilient 6G Wireless Networks
Rhineland-Palatinate Technical University of Kaiserslautern-Landau(莱茵兰-普法尔茨凯泽斯劳滕-兰道工业大学);German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI GmbH)(德国人工智能研究中心)
本文提出一个轻量级系统级模拟器,用于评估集成TN-NTN无线网络在部分故障灾害模型下的故障后回退行为,研究极端事件中网络韧性与交通管理。
2026-05-07 cs.NI cs.SY eess.SY
Evaluating Undergrounding Decisions for Wildfire Ignition Risk Mitigation across Multiple Hazards
本文以得克萨斯州大规模电力系统为案例,评估为缓解野火引燃风险作出的线路地下化投资在野火、飓风和风灾中的表现,证明单一灾害导向的投资未必提升整体韧性,需跨灾害协同优化。
2025-06-06 cs.SY eess.SY
Resilience-Oriented Operation of Micro-Grids in both Grid-Connected and Isolated Conditions within Sustainable Active Distribution Networks
本文提出一种凸优化模型,通过优化配置分布式发电与储能系统并形成最优微电网,在降低主动配电网正常运行时能量损耗的同时,提升自然灾害后极端条件下的系统韧性与减载能力。
2024-03-28 cs.SY eess.SY
Targeted Hardening of Electric Distribution System for Enhanced Resilience against Earthquakes
保护电力系统免受灾难性自然灾害的影响是电力系统运行和规划中日益突出的问题。本文特别考虑了地震,旨在通过开发一种新的硬件加固框架来评估和提高配电网的弹性。在该框架中,网络设备的脆弱性曲线被用来表示设备的故障概率时,面对地震,并通过蒙特卡罗方法得到的配电网的故障场景。基于分布网络拓扑和重要负载的位置,在所提出的框架内确定各种硬件加固策略。通过一系列的恢复力和经济分析,确定了最佳的硬化策略,以提高恢复力,并提供必要的负荷在地震期间和之后。所提出的方法的有效性进行检查,通过模拟IEEE 33节点测试馈线。
2022-02-11 cs.SY eess.SY
Impacts of Earthquakes on Electrical Grid Resilience
这是美国最复杂、最具破坏性的灾难场景之一。太平洋西北地区和俄勒冈州面临的卡斯卡迪亚俯冲带是一个大规模地震事件。该区域的电网缺乏抵御大推力地震、强大海啸、数百次余震和火山活动增加所造成破坏的能力,所有这些都极有可能是这一危险的组成部分。这项研究旨在促进对韧性的进一步理解和改善。通过将历史地震的电力系统相关经验系统化,并从其他地区收集关于如何加强网络设计、建设和运营的实用和创新想法,正在朝着更具弹性的抗震电网迈出重要步伐。本文介绍了相关的研究结果,旨在为那些也在努力提高电网弹性的人提供一个概述和有用的指导。
2022-12-27 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
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-driven Planning of Electric Power Systems Against Extreme Weather Events
本文提出一种两阶段随机规划模型,通过主动决策发电调度、线路加固、容量扩展及分布式发电选址,并利用条件风险价值最小化极端天气下的负荷削减与风险,结合场景采样降低计算复杂度,为系统规划者提供弹性、预算与风险间的权衡方案。
2023-11-25 cs.SY eess.SY
Do Resilience Metrics of Water Distribution Systems Really Assess Resilience? A Critical Review
本文批判性综述供水系统韧性指标,提出新分类框架,发现现有指标仅评估系统特定功能而非整体韧性。
2023-06-21 cs.CR 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
Resilient Operational Planning for Microgrids Against Extreme Events
提出了一种新的弹性指标--极端事件下的微电网生存率(SR),并提出了一种新的弹性运行规划(ROP)算法,以最大化所提出的弹性指标SR。所提出的ROP算法可以将预定的逆变器故障概率结合起来,并相应地生成多个场景,以优化极端事件下的弹性运行。所实施的ROP算法包括两个主要步骤:(i)优化弹性操作规划,以及(ii)如果根据步骤1中的分析不满足最小SR,则预防性弹性增强。以一个典型的微电网为例,将所提出的ROP算法与传统的微电网能量管理模型进行了比较。结果表明,增强的弹性操作是通过ROP算法,这是通过SR的弹性量化证明。此外,建议的ROP算法是能够获得更大的SR整体相比,实现了传统的MEM,这种好处使用建议的ROP增加逆变器故障概率的增加。
2022-06-16 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
A model predictive control framework with customer-priority tiers for virtual power plant resilience during extreme weather: A UK heatwave case study
本文提出一种基于客户优先层级的模型预测控制框架,通过虚拟电厂在极端天气下的韧性提升,展示了滚动时间 horizon 协调在低碳运营中的有效性。
2025-11-27 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
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
Graph-based Simulation Framework for Power Resilience Estimation and Enhancement
针对极端天气对配电系统的风险,提出基于图的仿真框架,通过蒙特卡洛模拟评估韧性,合成配电网络、生成极端天气场景,用定制遗传算法优化可再生资源部署,实现韧性增强并提供实用见解。
2025-02-12 cs.SY eess.SY
Alleviating Community Fear in Disasters via Multi-Agent Actor-Critic Reinforcement Learning
Bradley Department of Electrical and Computer Engineering, Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学布拉德利电气与计算机工程系);Department of Mechanical Engineering, Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学机械工程系);Department of Computer Science, Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学计算机科学系)
本文提出利用多智能体Actor-Critic强化学习模型,通过整合电力、通信和应急管理三个部门的控制通道,提升灾害中社区恐惧的缓解能力,并通过飓风哈维和伊尔玛的模拟验证了方法的有效性。
2026-04-09 cs.LG cs.SY eess.SY
Resilience assessment and planning in power distribution systems:Past and future considerations
本文综述配电系统韧性评估指标、跨基础设施依赖及韧性规划方法,以帮助运营商应对极端天气并制定缓解策略。
2023-08-15 cs.SY eess.SY
On the Definition of Cyber-Physical Resilience in Power Systems
Virginia Polytechnic Institute and State University(弗吉尼亚理工大学)
本文探讨电力系统中网络物理韧性的定义,提出新的操作思路,整合分布式能源资源以提升系统稳定性。
2015-06-01 cs.SY eess.SY
A Resilience-Oriented Centralised-to-Decentralised Framework for Networked Microgrids Management
本文提出了一种网络-物理协同减灾框架,以增强电力系统在极端事件下的恢复能力,地震和飓风极端事件可能同时破坏物理层电力基础设施和网络层通信设施。微电网(MG)已被广泛认为是一种有效的物理层响应这样的事件,然而,在网络层的缓解策略还没有得到充分的研究。因此,本文提出了一个面向效率的集中到分散的框架,以维持医院,数据中心等关键负载的电力供应,在极端事件下。对于弹性控制,当集中式基站受到危害时,利用调度器到控制器(C2C)无线网络来形成紧急区域通信。由于有限的可靠带宽,保留作为备份,不可避免的延迟被动态地最小化,并用于指导离散时间分布式控制算法的设计,以保持事后电源。合作的网络物理缓解框架的有效性,证明通过广泛的仿真在MATLAB/Simulink。
2021-11-20 cs.SY eess.SY
Resilience Analysis and Cascading FailureModeling of Power Systems under Extreme Temperatures
在本文中,我们提出了一个基于交流潮流的连锁故障模型,明确考虑外部天气条件,特别是极端温度,并评估极端温度对连锁停电的启动和传播的影响。具体而言,负荷和动态线路额定值的变化,由于温度扰动建模,输电线路和发电机停电的概率进行评估,并仔细计算每种类型的事件的时间,以决定实际的事件序列。应该强调的是,在外部温度变化出现时,相关事件可能共同导致电压不稳定。此外,我们模型的欠压减载和操作员重新调度的控制策略,以防止连锁故障的传播。RTS-96三区域系统的仿真结果验证了该模型的有效性,发现温度扰动会导致相关的负荷变化和线路/发电机跳闸,这将大大增加级联和电压失稳的风险。临界温度变化,临界区域的温度扰动,最脆弱的总线识别,并比较不同的控制策略也仔细研究。
2020-09-29 cs.SY eess.SY
Risk-limiting Load Restoration for Resilience Enhancement with Intermittent Energy Resources
本文提出基于测量的风险限制策略,用于在缺乏预测工具时恢复关键负载,通过高斯混合模型更新发电分布,将机会约束问题转化为混合整数线性规划问题,验证了网络化微电网在不确定性管理方面的优势。
2017-09-21 cs.SY eess.SY
Exploiting the Benefits of P2P Energy Exchanges in Resilience Enhancement of Distribution Networks
本文提出结合 DLMP 与平均价格机制的 P2P 双向拍卖能源交易框架,以在配电网停电时提升韧性,并验证其可兼顾产消者收益与消费者持续供电。
2024-12-01 cs.SY eess.SY
Resilience-oriented Planning and Cost Allocation of Energy Storage Integrated with Soft Open Point Based on Resilience Insurance
针对极端事件下配电网弹性提升需求及E-SOP高成本问题,提出基于弹性保险的E-SOP成本分摊框架与四层SDRO规划模型,在IEEE 33节点配电网验证了模型有效性。
2025-11-12 cs.SY eess.SY
Distributed and Optimal Resilient Planning of Large-Scale Interdependent Critical Infrastructures
New York University(纽约大学)
本文提出基于概率网络模型和马尔可夫决策过程的分布式优化方法,用于提升关键基础设施在极端事件中的韧性,通过案例研究验证了其有效性。
2018-09-06 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
Strengthening Power System Resilience to Extreme Weather Events Through Grid Enhancing Technologies
针对气候变化加剧极端天气下电力系统风险的问题,本文基于韧性理论综述相关文献,探讨电网增强技术(GETs)在优化能源分配、促进可再生能源整合等方面的作用,以提升电力系统韧性并推动产业转型。
2024-11-25 cs.ET cs.SY eess.SY
Resilience-Oriented Parametric Insurance Design for Power Systems Under Extreme Weather
College of Electrical Engineering, Sichuan University(四川大学电气工程学院)
本文提出面向韧性的电力系统参数保险框架,结合三层风指数合约与灾后修复,经优化的合约可降低缺电风险并减少保费,表明保险设计应关注流动性到韧性的非线性响应。
2026-08-18 cs.SY eess.SY math.OC
Measuring outage resilience in a distribution system with the number of outages in large events
Iowa State University(爱荷华州立大学)
本文提出LENORI指标,利用大型极端事件中观测到的强制线路停电数量评估配电网韧性,并开发ALENO指标,用于量化电网在极端事件下的强度。
2026-07-21 cs.SY eess.SY math.PR
Quantifying resilience for distribution system customers with SALEDI
Iowa State University(爱荷华州立大学)
本文提出SALEDI指数,通过对数变换解决大停电事件中客户中断时间的统计不确定性,验证其在五个电力公司的典型停电数据中的实用性。
2026-07-15 cs.SY eess.SY stat.AP
Chaos Engineering for Enhanced Resilience of Cyber-Physical Systems
网络物理系统(CPS)包含关键基础设施运营背后的复杂和大规模工程系统,如供水网络,能源输送系统,医疗保健服务,制造系统和运输网络。工业CPS特别需要以适应性和可持续的方式同时满足可用,安全,安全和可靠的系统运行对各种威胁的要求。这些不良事件可能是意外或恶意的,可能包括自然灾害、硬件或软件故障、网络攻击,甚至是基础设施设计和实施故障。它们可能会极大地影响CPS算法和机制的结果,以及随后部署在这些关键基础设施中的工业控制系统(ICS)的操作。这样一个苛刻的属性和威胁的组合要求的服从性增强的方法和技术,在实时操作中工作。然而,CPS弹性的分析是一项艰巨的任务,因为它涉及到各种相互依赖的层与异构计算设备,物理组件,网络技术和数据分析的评估。在本文中,我们应用混沌工程(CE)的原则,工业CPS,以证明这种做法对系统弹性的好处。不良事件的系统不确定性可以通过将运行时基于CE的分析应用于生产中的CPS来驯服,以便预测环境变化,从而应用限制事件范围和严重性的缓解措施,并最小化其爆炸半径。
2021-09-28 cs.CR cs.SY eess.SY
Resilience metrics to guide back-up investments in the power system during extreme weather
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
提出基于影子价格的方法识别系统定义事件,分类极端天气对电力系统的影响,并设计区分短长期韧性的指标与压力测试,以指导备用容量投资。
2026-06-08 cs.SY eess.SY math.OC