《Energies》：Analysis of Supply–Demand Matching Characteristics of Two Interconnected Combined Cooling, Heating, and Power (CCHP) Microgrid Systems
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极端事件威胁配电网安全。当远程控制开关（Remote-Controlled Switch, RCS）在极端事件期间失去远程可操作性但仍可手动操作时，仅依靠远程切换可能无法隔离故障区域。本文提出一种多阶段韧性增强方法，在RCS故障条件下协调RCS与开关操作团队。
极端事件威胁配电网安全。当远程控制开关（Remote-Controlled Switch, RCS）在极端事件期间失去远程可操作性但仍可手动操作时，仅依靠远程切换可能无法隔离故障区域。本文提出一种多阶段韧性增强方法，在RCS故障条件下协调RCS与开关操作团队。该方法建立了一个四阶段框架，包括事件前预防、退化、故障隔离和服务恢复。在隔离阶段，正常的RCS可通过远程操作断开以缩小故障区域，而故障RCS保持冻结状态，只能在恢复阶段通过现场团队干预改变其开关状态。针对隔离阶段提出了统一的运行约束，并建立了一个团队辅助切换约束，将操作团队在故障RCS处的在场情况与其在恢复阶段的切换可操作性联系起来。该问题被建模为基于场景的混合整数线性规划，目标是最小化所有事件后阶段的期望加权负荷削减。在改进的IEEE 33节点系统上的案例研究证明了所提方法在不同RCS可用性条件下的有效性。在线路故障配置相同的情况下，RCS远程可操作性的丧失使累计加权负荷削减增加了28.09%，并将完全负荷恢复延迟了一个时间间隔。报告的四种场景计算耗时约7128秒。
极端天气事件频发对配电网安全构成严重威胁，例如2021年美国得州冬季风暴和2022年中国四川极端高温导致的停电，凸显了提升配电网韧性的迫切性。韧性指系统抵御、适应并从极端扰动中快速恢复的能力。现有增强手段分为基础设施加固与智能运行策略两类，其中智能运行策略常利用远程控制开关（Remote-Controlled Switch, RCS）、分布式电源、移动应急资源和检修团队等柔性资源。然而，已有研究大多假设RCS始终保持远程可控，忽略了一种实际状况：极端事件后RCS虽仍可手动操作，却丧失了远程操作能力。此时受影响的RCS必须等待现场开关操作团队到达并完成后，才能改变其状态，由此在RCS可用性、团队调度和网络重构之间形成强时间耦合。现有恢复框架尚未充分刻画这一过程。为此，研究人员提出一种多阶段韧性增强方法，通过协调正常RCS的远程操作与操作团队的现场干预，在RCS故障条件下尽可能减少负荷损失并加速恢复。
研究人员建立了包含事件前预防、退化、故障隔离、服务恢复的四阶段恢复框架。事件前阶段形成预防性孤岛以限制故障传播；退化阶段记录故障发生后的初始停电范围；隔离阶段由正常RCS远程切断故障区域，故障RCS则保持冻结；恢复阶段开关操作团队到场手动操作故障RCS，并结合网络重构逐步恢复负荷。为了支撑这一框架，研究人员将问题建模为基于场景的混合整数线性规划，以最小化所有事件后阶段的期望加权负荷削减为目标，并采用修改的IEEE 33节点系统进行验证。研究中设计了一个正常、三个RCS故障程度递增的场景，其中场景1作为全部RCS可用的基准，场景2为四个故障线路对应RCS失效，场景3仅一个RCS失效，场景4为全部RCS失效的极端情形。结果表明，RCS远程操作能力的丧失会显著降低隔离效率，增加负荷削减并延迟恢复；而协调团队调度能弥补远程操作局限，保证最终恢复全部负荷。
研究人员为开展研究采用了如下主要技术方法：基于场景的随机混合整数线性规划模型，用于统一优化事件前拓扑、远程开关操作和操作团队路径；以最小化期望加权负荷削减为目标，覆盖四阶段全时间过程；利用单商品流约束确保网络辐射状结构；采用线性化DistFlow模型描述潮流；建立了统一的隔离阶段运行约束和团队辅助切换约束，后者将操作团队到达故障RCS所在节点与该开关能否操作关联起来；案例系统为修改的IEEE 33节点配电系统，含3个分布式电源、5条联络线、37条装设RCS的支路，以及2个初始位于变电站的开关操作团队；优化求解使用MATLAB 2021a/YALMIP R20230622调用Gurobi 10.0.1，四场景总计算耗时约7128.35秒。
研究结果分四个部分呈现。在“系统配置与场景设计”中，研究人员设置了时间范围为事件前（t=1–3）、退化（t=4–5）、隔离（t=6–10）、恢复（t=11–24），操作团队移动速度为单位距离/时间步，现场操作时间为1个时间步，关键负荷权重为3，其余为1；设计了四种RCS故障场景用于全面评估。在“代表性案例分析”中，以场景2为例展示了各阶段状态：事件前优化打开了L6、L14、L24形成自供孤岛；退化阶段因L2故障且其RCS故障无法远程断开，故障沿L2传播造成大面积停电；隔离阶段数量众多的正常RCS远程打开，将故障区缩小至少数节点，但L2的冻结使剩余故障节点无法清除；恢复阶段两团队于t=11出发，t=12到达L2两端，t=13完成现场操作后断开L2，同时闭合正常RCS和全部联络线，全部负荷在t=13恢复。这证明恢复呈现先快速远程隔离、后团队辅助消除残余故障的两阶段特征。在“RCS不可用性对恢复性能的影响”中，通过对比场景1与场景2（线路故障相同但RCS远程可用性不同），发现累计加权负荷削减由22.410增加至28.705，增幅达28.09%；隔离阶段结束时加权负荷恢复率由66.54%下降至51.14%；100%恢复时间由t=12延迟至t=13。场景4中所有RCS均故障，隔离阶段完全失效，负荷恢复完全依赖团队逐点现场操作，呈现阶梯式恢复，最终也达到100%。这表明RCS故障比例越高，隔离效果越差，对团队调度依赖越强，但所提协调方法在所有严重度下均能实现最终恢复。在“小结”中，研究确认正常RCS快速隔离与操作团队辅助恢复在功能和时间尺度上相互补充，保证严重故障下的有效恢复。
讨论部分总结指出，本文针对RCS失去远程操作能力这一特殊故障形态，首次在多阶段框架内联合刻画了远程开关、故障开关和操作团队间的时序耦合。通过算例量化了RCS远程不可用的负面影响，并证明团队辅助操作能够消除该影响。研究结论可翻译为：本文提出了一种在RCS故障条件下协调远程控制开关与开关操作团队的多阶段韧性增强方法。在改进的IEEE 33节点系统上的案例研究表明，远程切换与团队辅助现场操作具有互补作用。在相同的线路故障配置下，RCS远程操作能力的丧失使累计加权负荷削减增加28.09%，并使完全恢复延迟一个时间间隔。即使所有RCS均失去远程操作性，通过团队辅助切换仍能最终恢复全部建模负荷。当前研究受限于预设故障位置信息、固定团队参数以及IEEE 33节点系统验证，未来将扩展至更大系统和更详细的通信模型。此外，频率漂移传感技术如基于查询表的方法可提供电网信号频率变化的实时信息，可作为故障概率估计和场景生成的补充指标。
