【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，我校電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院丁立健教授團(tuán)隊(duì)成員楊曉東依托電能高效高質(zhì)轉(zhuǎn)化全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在差異化柔性互聯(lián)配電系統(tǒng)故障恢復(fù)領(lǐng)域取得系列新進(jìn)展。相關(guān)成果相繼發(fā)表于電氣領(lǐng)域著名期刊《IEEE Transactions on Sustainable Energy》和《IEEE Transactions on Smart Grid》。
 

　　臺(tái)風(fēng)、冰凍、暴雪等極端災(zāi)害天氣下，含新能源配電系統(tǒng)的故障場景呈現(xiàn)潮流狀態(tài)頻變、故障持續(xù)涌現(xiàn)、邊界條件不斷演變等特征，因此故障恢復(fù)是一個(gè)時(shí)序、動(dòng)態(tài)的序列問題。然而，配電系統(tǒng)的序列恢復(fù)面臨著互聯(lián)轉(zhuǎn)供能力不足、觀測管控失效、恢復(fù)策略失配等挑戰(zhàn)，嚴(yán)重制約了配電系統(tǒng)的可靠供電。團(tuán)隊(duì)以提升極端天氣、復(fù)雜故障場景下的配電系統(tǒng)恢復(fù)能力為目標(biāo)，針對(duì)上述序列恢復(fù)挑戰(zhàn)開展系統(tǒng)性研究，有效提升了配電系統(tǒng)的故障轉(zhuǎn)供能力和負(fù)荷恢復(fù)水平、增強(qiáng)了配電系統(tǒng)的韌性與抗災(zāi)能力。
 

　　柔性互聯(lián)配電系統(tǒng)以軟開關(guān)為核心支撐，具備饋線間動(dòng)態(tài)功率互濟(jì)、潮流精準(zhǔn)調(diào)控與故障轉(zhuǎn)供等優(yōu)勢(shì)，能夠有力支撐配電系統(tǒng)運(yùn)行靈活性與故障恢復(fù)能力的提升。但傳統(tǒng)對(duì)稱式軟開關(guān)受限于端口容量約束與固化連接拓?fù)?，容量利用效率及功率轉(zhuǎn)供能力較低，難以匹配不同故障區(qū)域的差異化恢復(fù)需求，制約了配電系統(tǒng)故障恢復(fù)能力的進(jìn)一步提升。團(tuán)隊(duì)提出可重組式軟開關(guān)(Reconfigurable Soft Open Point, R-SOP)拓?fù)洌⑵鋺?yīng)用于支撐配電系統(tǒng)的序列恢復(fù)。基于R-SOP的非對(duì)稱變流器容量設(shè)計(jì)與饋線可重組連接機(jī)制，該拓?fù)浼韧黄屏藛味丝谌萘可舷蕖⑻岣吡损伨€間功率傳輸能力，又能動(dòng)態(tài)調(diào)整變流器與饋線的互聯(lián)關(guān)系，適配不同饋線的差異化功率交互需求，由此形成配電系統(tǒng)差異化柔性互聯(lián)新模式。相比同規(guī)格四端對(duì)稱式軟開關(guān)，四端R-SOP的單饋線最大有功傳輸能力較同規(guī)格四端對(duì)稱式軟開關(guān)提升100%，能夠支撐更多失電負(fù)荷恢復(fù)，有效增強(qiáng)了配電系統(tǒng)的靈活調(diào)控與故障恢復(fù)能力。相關(guān)研究論文《Reconfigurable Converter-Formed Soft Open Point-Assisted Dynamic Restoration for Distribution Systems With Cold-Load Pickup》發(fā)表于《IEEE Transactions on Sustainable Energy》，合肥工業(yè)大學(xué)為第一完成單位和通訊單位，楊曉東為論文第一作者，丁立健教授和方慧為論文通訊作者，國網(wǎng)安徽超高壓公司、清華大學(xué)與華中科技大學(xué)為合著單位。
 

　　極端災(zāi)害來襲時(shí)，配電系統(tǒng)往往同時(shí)遭遇物理線路故障與通信網(wǎng)絡(luò)中斷，此時(shí)，控制中心對(duì)部分設(shè)備既“觀不到”也“管不了”。為此，團(tuán)隊(duì)提出量測相依型差異化柔性互聯(lián)配電系統(tǒng)韌性提升方法。該方法建立了通信恢復(fù)與供電恢復(fù)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，自適應(yīng)感知不可觀不可控、可觀不可控、可觀可控等區(qū)域，并依托無人機(jī)與小型基站搭建緊急通信鏈路，實(shí)現(xiàn)通信復(fù)通一段、同步推進(jìn)一級(jí)供電恢復(fù)。該方法解決了復(fù)雜故障場景下“觀不到”、“管不了”導(dǎo)致的配電系統(tǒng)韌性提升難題，實(shí)現(xiàn)了通信受損下失電負(fù)荷的有序恢復(fù)。相關(guān)研究論文《Measurement-Correlated Resilience Enhancement for R-SOP-Integrated Distribution Systems With Voltage Security》發(fā)表于《IEEE Transactions on Smart Grid》，合肥工業(yè)大學(xué)為第一完成單位和通訊單位，博士研究生戶政麗為論文第一作者，楊曉東為論文通訊作者，貝爾法斯特女王大學(xué)與華中科技大學(xué)為合著單位。
 

　　極端災(zāi)害通常具有一定的持續(xù)性，導(dǎo)致配電系統(tǒng)故障隨機(jī)涌現(xiàn)，致使靜態(tài)恢復(fù)策略與實(shí)際故障場景失配。為此，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出事件驅(qū)動(dòng)型差異化柔性互聯(lián)配電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)恢復(fù)方法。該方法聚焦持續(xù)性故障沖擊與系統(tǒng)源荷內(nèi)生不確定性，定制多類型觸發(fā)事件，依托事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制動(dòng)態(tài)迭代恢復(fù)策略，實(shí)現(xiàn)策略隨故障狀態(tài)實(shí)時(shí)演進(jìn)；同時(shí)，充分發(fā)揮R-SOP的柔性互聯(lián)優(yōu)勢(shì)，支持多配電網(wǎng)在獨(dú)立/互聯(lián)運(yùn)行模式間動(dòng)態(tài)切換，促進(jìn)跨區(qū)域恢復(fù)資源共享。該方法可讓配電系統(tǒng)恢復(fù)節(jié)奏始終與極端災(zāi)害演化同頻，平均負(fù)荷恢復(fù)率可達(dá)97.26%，相較于靜態(tài)恢復(fù)策略提升27.36%。相關(guān)研究論文《Event-Driven Restoration of Interconnected Distribution Systems With R-SOPs Adapting to Continuous Disasters and Uncertainties》發(fā)表于《IEEE Transactions on Sustainable Energy》，合肥工業(yè)大學(xué)為第一完成單位和通訊單位，博士研究生李自豪為論文第一作者，楊曉東為論文通訊作者，中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)與華中科技大學(xué)為合著單位。
 

　　上述研究得到了國家自然科學(xué)面上項(xiàng)目(52377090)、國家自然科學(xué)聯(lián)合基金項(xiàng)目(U22B20116)和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(JZ2025HGTG0270)的支持。
 

　　近年來，該科研團(tuán)隊(duì)持續(xù)聚焦智能配用電系統(tǒng)運(yùn)行控制技術(shù)研究，圍繞柔性配電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控、電力電子化電力系統(tǒng)、全直流配電等方向開展了系統(tǒng)性探索，已在國內(nèi)外權(quán)威期刊等發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇。相關(guān)研究成果在國家電網(wǎng)公司多項(xiàng)智能電網(wǎng)示范工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用，有效提升了以新能源為主體的新型配用電系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)與靈活運(yùn)行能力。
 

　　引用：我校在差異化柔性互聯(lián)配電系統(tǒng)故障恢復(fù)領(lǐng)域取得系列新進(jìn)展-合肥工業(yè)大學(xué)【引用時(shí)間：2026年10月10日】