考虑极端气象的弹性电网仿真系统设计与实现

陈立征，张宇昊，刘林

(山东建筑大学信息与电气工程学院，山东济南250101)

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全球气候变暖带来的高严重度的极端气象事件频发，给各行业带来了不同程度的困扰，作为人类生存日益依赖的电网也饱受其害。 2008 年，湖南发生了严重冰灾，输电线路覆冰严重，造成大面积断线、倒塔事故，继而引起电力供应不足，给人们的正常生活与经济发展带来了严重的损失[1－2]。 2019 年，澳大利亚持续数月的大火，不仅给环境、动物造成灾难性破坏，也对电网基础设施造成损坏，给澳大利亚电网的正常运行带来了严峻挑战，大量用户与企业面临停电，悉尼遭受停电威胁[3－4]。 根据我国之前的统计数据，线路跳闸故障中，由自然灾害引起的高达60.8%[5]。 频发的极端气象对电网影响的研究越来越不容忽略。

由于目前电网(尤其是我国电网)大多通过高压输电网络实现跨区域高度互联，上述极端气象等扰动的发生往往会导致电网大面积故障[6]。 这类故障不同于传统电网故障，具有以下特征:(1) 发生概率较小，常常忽略其发生以及防御，一次设备在设计时一般能满足几十年一遇的标准，而对该类故障完全缺乏防御力；(2) 涉及范围广，一旦故障发生会带来大范围的影响，考虑经济性因素无法通过大范围提高电网一次设备的设计标准来改善电网防御能力；(3) 故障后果严重，虽然故障发生的概率较小，但由于后果严重，所以该类故障对电网的威胁丝毫不弱于发生概率相对更高的传统故障；……