بهبود تاب‌آوری شبکه قدرت در مواجهه با حملات متمرکز با استفاده از آنالیز پیشامد

در جوامع امروزی سامانه های قدرت به‌عنوان یکی از زیرساخت حیاتی، علی‌رغم پیشرفت‌های وسیع، در معرض تهدیدات متعدد طبیعی و غیر طبیعی هستند. شبکه های قدرت در قدیم تنها به گونه‌ای طراحی می شدند که در برابر رخداد های با احتمالات قابل پیش‌بینی (حوادث معمول) مقاوم باشند. این در حالی است که حوادث با احتمال رخداد کم و اثرات مخرب زیاد به‌عنوان یک چالش اساسی محسوب می شوند. انتظار می رود شبکه های قدرت در مواجهه با چنین حوادثی، انعطاف‌پذیری لازم را داشته باشند و به سرعت مختل نشوند. این مهم در قالب مفهوم تاب آوری مطرح می گردد. در این مقاله پس از بیان مفاهیم و مبانی تاب آوری با نگاهی بر سوابق پژوهش ها، به بررسی استراتژی های ارتقای تاب آوری و به‌طور خاص راهکار «زیرزمینی سازی خطوط» پرداخته می شود. همچنین در ادامه سناریوی کلی پژوهش، با فرض تهدید به‌صورت یک حمله فیزیکی خرابکارانه و متمرکز تعریف می شود. با درنظر گرفتن قیود محدودیت بودجه و هزینه های فراوان اجرایی شدن این راهکار، الگوریتمی جهت تعیین اولویت خطوط و باس های شبکه پیشنهاد می گردد. این الگوریتم با فرض شرایط ایستا برای پاسخ به مسئله، از دو رویکرد آنالیز پیشامد (به کمک معیار بار از دست رفته) و نظر خبرگان برای دریافت بهترین اولویت به‌منظور اجرای زیرزمینی خطوط بهره می گیرد. در پایان روش پیشنهادی بر روی شبکه 39 باسه ieee و به کمک نرم افزار دیگسایلنت اجرا و پس از دریافت داده های مورد نظر، نتایج ارائه و تحلیل می شوند تا توانایی های روش پیشنهادی اثبات گردد.

improving the resilience of power grids in the face of focused attacks using the contingency analysis

in today’s societies, the power systems despite their vast developments as critical infrastructures (ci), are exposed to numerous natural and unnatural threats. in the past, power grids were designed only to withstand typical events which would have predictable probabilities. however, nowadays events with low probabilities and high effects are considered a major challenge. power grids are expected to have the necessary flexibility in the face of such events and should not be disrupted quickly. this demonstrates the concept of resilience. in this article the resilience enhancement strategies, and in particular, the undergrounding as the best solution, are examined considering focused physical attacks. taking budget constraints into account, the proposed algorithm determines the priorities of lines and buses to be undergrounded. this algorithm considers two approaches of the contingency analysis, namely the experts views and the index of load loss, in order to get the best choices for undergrounding. it should be noted that in this paper the static status of the grid is considered. finally, the proposed method is implemented on the ieee 39-bus test grid using digsilent software, and the results are presented and discussed to evaluate the capabilities of the proposed method.