基于带权重介数的综合能源系统脆弱环节防护优化模型

作者：张辰微; 王颖^*; 李亚平; 张凯锋

来源：上海交通大学学报, 2023, 1-29.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.403

• 防护优化模型
• 带权重介数
• 复杂网络理论
• 综合能源系统

利用复杂网络理论对综合能源系统的脆弱环节进行防护，对提高系统的持续供能能力，特别是在面临蓄意物理攻击和自然破坏时具有重要意义。为了对综合能源系统中的脆弱环节采取针对性的预防措施，提出一种基于带权重介数的综合能源系统脆弱环节防护优化模型。该模型以系统受攻击和破坏后损失的带权重介数最小为优化目标，综合考虑了建立备份节点、备份线路，增加节点物理防护、线路物理防护和新建线路五种防护手段，以满足防护需求、防护预算限制、新建线路类型和数量限制等约束条件，优化得到防护预算内的最优防护策略。为解决模型求解中涉及复杂的介数计算和非线性目标函数求解的问题，首先根据防护手段类型将模型转化为上下双层；其次利用局部线性化技术处理下层模型；最终提出“遗传-混合整数线性规划”算法对模型求解，以实现模型的高精度高效率地求解。仿真结果表明，在相同攻击和破坏条件下，系统在引入最优防护策略相对于没有任何防护策略的情况下，带权重介数损失减少了45.37%，并且在分配的防护预算内优于其他五种防护策略。

• 单位
  自动化学院; 东南大学; 中国电力科学研究院有限公司