基于三阶段TER-NSGA-II方法的双目标弹性骨干电网规划：考虑抽水蓄能枢纽效应

《Energies》：Bi-Objective Resilient Backbone-Grid Planning via a Three-Stage TER-NSGA-II Approach Considering Pumped-Storage Hub Effects

　　

摘要

在全球向低碳电力系统转型的过程中，随着可再生能源占比的提高，抽水蓄能已成为现代电网的战略支柱。然而，抽水蓄能与主干电网的协同规划面临诸多挑战，包括缺乏对抽水蓄能韧性的明确量化以及N-1连通性约束的粗略处理。本文提出了一种双目标的主干电网规划方法，该方法整合了抽水蓄能的枢纽效应，旨在最小化总生命周期成本和系统韧性不匹配指数。所提出的框架将网络连通性、N-1连通性（边连通性≥2）以及双场景电力流安全性作为刚性约束条件。此外，还开发了一种三阶段受限进化算法TER-NSGA-II。在N-1连通性强化阶段，利用最大流最小割定理对边连通性的提升进行精确验证和指导。通过对IEEE 118节点系统和IEEE 300节点系统的案例研究，并结合扩展验证，表明该方法能够明确量化抽水蓄能的韧性价值，在严格的边连通性约束下获得兼顾经济性和韧性的帕累托解，并在解决方案集质量、可行域搜索稳定性以及可扩展性方面表现出优于NSGA-II和更先进的NSGA-III/NG基准算法的性能。