چارچوب طراحی شبکه‌های توزیع تاب‌آور در برابر حوادث طبیعی

سیستم قدرت به‌طورمعمول بر مبنای اصول اساسی قابلیت اطمینان، امنیت و کفایت، طراحی و بهره‌برداری می‌شوند. این اصول می‌توانند به‌درستی با خطاهای شناخته‌شده در تجهیزات زیرساخت قدرت تعامل کنند. بااین‌حال، اخیراً با رخداد تهدیدهایی با احتمال وقوع پایین و شدت تخریب بالا، نگرانی‌هایی در باب نگرش متداول قابلیت اطمینان گرا اوج گرفته است. از این رو تاب آورساختن سیستم قدرت در برابر انواع تهدیدها و ارتقا امنیت انرژی در شرایط بحرانی، از نکات بسیار مهمی است که باید موردتوجه جدی قرارگیرد. شبکه ی توزیع به دلیل نقطه اتصال به مصرف کنندگان نهایی دارای جایگاه ویژه ای است و با توجه به گستردگی آن، امنیت عرضه ی انرژی الکتریکی وابستگی شدیدی به این شبکه دارد. از این روی تلاش زیادی در راستای برنامه ریزی، طراحی و بهره برداری بهینه آن از دیرباز انجام گرفته است. از این روی، طراحی تاب آور بهینه ی شبکه ی توزیع فشار متوسط مرسوم، به منظورکاهش آسیب پذیری در برابر حوادث طبیعی چندگانه هدف گذاری شده است. در این مقاله، استراتژی جدیدی برای بیان رابطه ی بین نمودارهای شکنندگی تجهیزات، مکان جغرافیایی تجهیزات و شاخص ریسک فضایی طوفان و سیل پیشنهاد شده است. به منظور نیل به این هدف، مفهوم تاب آوری و عوامل موثر در ارتقای آن، استخراج اطلس جامع آسیب پذیری شبکه های توزیع و هم چنین مدلسازی ریسک مبتنی بر حوادث طبیعی در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی رایانه ای روش پیشنهادی بر روی شبکه فشار متوسط مقیاس بزرگ انجام گردیده است. نتایج ارایه شده حاکی از صحت مدلسازی و اثربخشی روش پیشنهادی دارد.

A Planning Framework for Resilient Distribution Networks against Natural Disasters

Power systems have been traditionally designed and operated based on the main principles of reliability, i.e. security and adequacy. These principles can properly deal with the known failures in the power infrastructure components. However, recently occurred High Impact Low Probability (HILP) threats have raised the concerns about the classical reliabilityoriented view. Hence, resilient distribution networks against various threats and enhancement of energy security in critical situations are the most significant challenges that must be taken into consideration. Distribution network plays vital role in power systems because of its connection point to the end users and due to its wide range, security of electricity supply is strongly dependent on it. Hence, a lot of efforts have been done on distribution networks scheduling, planning and operation. So, optimal resilient planning of conventional medium voltage distribution network is aimed at mitigating vulnerability to natural disasters. In this paper, a new method is suggested to make a relation between network component fragility curves, component geographical location and natural disasters spatial risk index. To achieve this goal, the resiliency concept and effective solutions for resiliency increment, elicitation of vulnerability atlas of distribution networks and natural disaster risk based modelling have been discussed and assessed comprehensively in this paper. The simulation of proposed method is applied on a large scale distribution network. The obtained results validate the effectiveness of proposed methodology.