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2025年7月4日-6日中国·上海

城市综合能源系统韧性评估与提升

时间：2025年7月5日

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2025年7月4日-6日中国·上海

一研究背景

汇报提纲

二极端自然灾害模型构建

三综合能源系统韧性评估

四综合能源系统韧性提升

五韧性全过程评估系统开发

六展望

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2025年7月4日-6日中国·上海

■电-气-热多能耦合的综合能源系统是未来城市供能系统典型形态，可有效提升能源利用效率，促进新能源消纳和能源可持续发展。

松原市电热

大规模光伏发电国家综合能源基地示意图

大规模光伏发电

国家综合能源

基地示意图

蒙东基

蒙东

基地

新能源接入广泛化电源出力波动性本阳能热发电文

新能源接入广泛化

电源出力波动性

本阳能热发电

文

A新疆基地取鄂尔多斯盆地基地山西

A

新疆基地

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鄂尔多斯

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基地

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□3网侧

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运行方式多样化网络电力电子化三安世店巧海9HEH上海临港电气热

运行方式多样化

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负荷特性多样化负荷互动多元化

负荷特性多样化

3城市综合能源系统运行日趋复杂，供能安全和供能可靠性风险大增。

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2025年7月4日-6日中国·上海

■多类型极端灾害频发，严重威胁城市综合能源系统安全可靠运行。

■亟须开展城市综合能源系统韧性评估与提升。

●全球频繁遭受罕见极端天气，威胁综合能源系统安全可靠运行的因素剧增

●现有单一能源系统极端灾害评估与防御技术体系难以适用异质能源耦合的综合能源系统

2341.8万千瓦电力负荷轮停，天然气管道封冻、风电机组结冰，水管爆裂、多地区停水、停供暖，经济损失达800至1300亿美元。

2023年2月6日土耳其东南部加济安泰普地震

约1000多座电力塔遭到摧毁，导致2000万人的电力供应中断。50%的天然气供应也因为电力中断而受到影响，特别是在与电力设施相连的燃气供应站点。

2024年9月6日海南省台风“摩羯“

35千伏及以上变电站停运79座，10千伏及以上线路停运836条，168.1万户停电，影响台区2.8万个，全市5622户居民燃气使用受到影响。

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2025年7月4日—6日中国·上海

■综合能源系统韧性评估与提升关键在于构建体现城市能源系统多能流异质特性的韧性评估指标体系，设计多能互济的韧性全过程提升策略和辅助决策系统。

事故状态正常状态台风

事故状态正常状态

台风

灾前预防

应变力

灾中抵御

灾后恢复

恢复力

防御力

食支撑

协同力感知力

协同力

合提升

学习力地震长城市综合能源系统

学习力

地震

极端自然灾害模型构建

构建极端自然灾害模型以及故障率模型

综合能源系统韧性评估

构建韧性全过程评估指标体系

韧性提升措施

设计多能互济的韧性全过程提升策略

辅助决策系统

开发电网韧性全过程

评估辅助决策系统

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2025年7月4日一6日中国·上海

汇

汇报提纲

一极端自然灾害模型构建

三综合能源系统韧性评估

四综合能源系统韧性提升

五韧性全过程评估系统开发

六展望

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2025年7月4日-6日中国·上海

?

?【极端自然灾害模型构建】—冰灾

计及冰灾时空特性，构建冰灾气象模型，分析冰灾对绝缘子、杆塔和线路故障率影响。

冰灾场景分析

冰灾场景分析

冰灾影响示意图

冰灾下线路受力分析

冰灾场景建模

冰灾场景建模

冰灾基本参数

◆灾害路径建模

xa(t)=xa(O+Vcos(θ)tya(t)=ya(0)+Vasin(θ)t

线路所受冰风力线路所受冻雨量

◆风力荷载建模◆覆冰厚度：

.=Vnesinβ(t)

冰荷载分析

◆冰风力荷载建模

系统故障率计算

系统故障率计算

◆绝缘子覆冰闪络故障率

◆杆塔覆冰断线故障率

◆线路舞动故障率

0Lu≤am

L≥4m

◆全系统综合故障率

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2025年7月4日-6日中国·上海

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?

?【极端自然灾害模型构建】—台风

考虑台风时空特性，构建台风气象模型，分析台风对杆塔和线路故障率影响。

台风场景分析

台风场景分析

台风影响示意图

台风路径示意图

台风灾害场景建模

台风灾害场景建模

台风气象基本参数

◆台风压差衰减

△H(t)=0.75△H?-

0.5081+