复杂系统的韧性基盆：应用于用户对电力网影响的研究
摘要：系统韧性是衡量系统动力学特性的传统指标之一，类似于稳定性，通常以系统的响应质量来衡量，例如恢复速度。我们提出了一种广泛适用的补充度量框架，通过估计“韧性盆地”来量化韧性，反映了系统能够从足够程度上摆脱的不利影响的范围。与盆地稳定性不同，这里考虑的不利影响不一定是状态空间中的位移，而是系统受到的任意复杂影响，由适当的参数来量化。作为概念验证，我们提供了两个应用示例：（i）作为易于理解的示例，对经过良好研究的单节点电力系统进行分析，以及（ii）对一个低压直流电力网络的随机模型进行分析，该网络正在进行无监管的能源转型，其中出现了分布式光伏发电的消费者，改变了电力流动模式，但电网拓扑结构保持不变。该韧性度量框架被应用于评估两种响应选项的效果和效率：（i）升级现有输电线路的容量和（ii）在分布式光伏发电系统中安装电池。该框架表明，线路升级可以提供潜在无限的能源分散的韧性，而家庭电池的韧性受到固有限制（达到线路升级韧性的70%以下）。此外，该框架可通过指导预算值确定最佳策略，包括线路升级的分配和电池充电算法。
作者：Samuel Bien, Paul Schultz, Jobst Heitzig, and Jonathan F. Donges
论文ID：2108.09474
分类：Physics and Society
分类简称：physics.soc-ph
提交时间：2023-06-26