作者:Chuanyi Ji 来源:《自然—能源》 发布时间:2016/6/2 19:54:17
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超级飓风大数据研究取得进展

 

超级风暴桑迪在2012年10月袭击纽约州,给美国的电力基础设施造成灾难性的破坏以及随后而来的超负荷的维修和修复。发表在五月份《自然-能源》封面文章中一项新的研究表明极端天气并没有造成现有的电网基础设施和服务的脆弱性,而是加剧了在日常操作中本来就存在的缺陷。这些脆弱性在极端环境下被放大,从而造成大量的用户断电:那些处在用户终端的小事故占了近百分之九十的所有电网事故,而在总数为两千八百万断电的用户中有百分之五十六属于这些所谓的“小事故”。

这项历时三年多的研究采集了包括国家电网位于纽约州的四家电力公司、涵盖了纽约州北部近5.1万平方英里内的公共基础设施提供的详细数据。这项研究是至今为止基于多个电网服务区故障报告中做过的最大、最详细、最定量的一项大数据研究。

维修电网故障的传统模式是优先维修变电站等主要“大“设施。而大量的“小故障”及其造成的损坏不能得到及时的修复。但由小故障导致的损失却占据了很高的比例。如何重新审视现有的模式,优化资源,合理调度,把电网事故造成的损失减小到最低程度是目前电网故障和修复中面临的最大难题。

文章的作者之一,乔治亚理工学院电机与计算机工程学院的Chuanyi Ji教授说,超级飓风桑迪不寻常,但随着全球变暖以及环境变化,象桑迪这种规模和破坏性的事件将会更频繁的出现,其所造成的损失也将会非常巨大。她补充说,如何使电网更具抗灾性是每一个国家,尤其是发展中国家,都要面临的挑战。

《自然-能源》五月刊封面文章:美国国家电网在飓风中经历严峻考验自然灾害会造成成千上万的客户断电,但其背后的真正原因却一直没有解释。在本期的封面文章中,Ji 同她的合作者们报道了从飓风桑迪以及日常运行中大数据的系统、定量的分析得到的结果。她们发现区域性的电网损坏程度同整个电网基础设施的损坏不同正比。

Each marker represents a system disruption; the marker size represents the number of interrupted customers. Figure reproduced from ref. 1, NPG.

每个标志表示当地的电网系统损坏;其大小表示损坏的数量。图中显示的是纽约州的地图;局部图是包括纽约市的区域地图。(来源:科学网)

 
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