【摘 要】
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电力网作为维持国民经济与生产生活不可或缺的供电系统,一直是众多专家学者的研究重点,随着大量分布式能源和各种电力电子设备的接入,电力网的安全稳定运行得到了长足保障,但随之而来的新能源消纳问题成为又一挑战,为了更好地解决“三弃”问题,进一步提高能源综合利用率、降低能源使用成本和清洁性,区域综合能源系统（Regional integrated energy system,RIES）随之而生。但是由于缺乏
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电力网作为维持国民经济与生产生活不可或缺的供电系统,一直是众多专家学者的研究重点,随着大量分布式能源和各种电力电子设备的接入,电力网的安全稳定运行得到了长足保障,但随之而来的新能源消纳问题成为又一挑战,为了更好地解决“三弃”问题,进一步提高能源综合利用率、降低能源使用成本和清洁性,区域综合能源系统（Regional integrated energy system,RIES）随之而生。但是由于缺乏统一架构,RIES在规划和建设中存在多种不合理因素,这就导致其脆弱性问题在面对极端灾害时更易集中爆发,引发更大范围的、跨能源系统的连锁故障和失效反应,在上述背景下,本文研究了RIES的故障恢复问题。主要内容如下:（1）构建RIES电-气-热网和双向耦合元件的数学模型,介绍了基于图论的广度搜索方法和改进的二进制编码粒子群算法,为后续研究奠定基础。（2）从区域综合能源配电网（Regional integrated energy distribution network,RIEDN）故障恢复入手,针对传统配电网故障恢复时间较长,经济损失较多的问题,构建了一种用于计算恶劣天气下RIEDN故障概率的通用模型,提出了一种基于灾前预调度的RIEDN两阶段恢复策略,研究了RIEDN在整个灾害过程中的“正常-预防-故障”运行状态。并采用序惯蒙特卡洛模拟法得到极端灾害条件下RIEDN预想故障集,提前将应急移动电源调度至候选连接点,通过算例对比分析,验证了所提策略能有效提高故障后增援物资运送效率,降低由恶劣天气导致的网络瘫痪以及道路交通堵塞对RIEDN抢修恢复延迟的影响。（3）进一步的,针对RIES电-气-热网均故障时故障恢复问题,提出了一种基于能源调度合理性的RIES灾后统一能流调度模型,其目的是为了合理调度灾后RIES内部可用于供能恢复的资源,最小化运行成本;此外考虑了热电联产机组及电转气设备的双向耦合特性,提出了一种基于Stackelberg博弈的区域综合能源系统双层优化恢复模型,通过算例分析验证了该模型可以增强RIEDN中分布式能源的消纳能力,提高RIES中能源利用率,缩短RIES故障修复时间。
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