近日，美国国家科学院工程技术研究院（NASEM）强化国家电力输送和分配系统弹性委员会发布《加强国家电力系统弹性》报告，深度剖析加强国家电力系统弹性的复杂性，强调甄别、制定和实施战略来提高电力网系统的弹性，以应对可能导致的大面积、长时间的电力中断事件。
主要观点和内容
①鉴于电力网系统的特性，无论花费再多时间和金钱，完全避免电力中断也不太可能。
②天气、意外事故或老化设备是多数电力中断的主要原因，其他原因包括特大风暴和其他自然现象、操作错误和不当的人为活动。
③除了在实现弹性方面面临的技术和操作挑战之外，缺少单一实体实施一种全面的方法来确保国家电力网系统的弹性，需要制定一个流程来帮助各方更好地应对低概率但后果严重的电力网中断事件。
④电力可靠性强调电力供应的充足性和运行的可靠性，而电力弹性是指在恶劣天气和网络攻击等事件后立即维持或迅速恢复关键功能和核心业务的能力。一个有弹性的系统承认电力中断的可能性，并提前准备以最大限度减少影响，并迅速恢复服务，吸取经验教训以提高未来表现。
⑤影响电力网安全和弹性的三大因素包括：改变治理模式，需要改变传统的监管方案、电力公司业务模式以及消费者购买电力的方式；发展智能电网技术，允许组件的双向通信、数据采集、自动化和控制，以提供电源的实时管理；发展分布式能源，如太阳能和风力发电等可再生能源，强调以消费者实时需求为基础的能源储存和需求响应。
⑥增强电力网弹性的策略必须适应各种各样的技术和制度安排，没有“一刀切”的解决方案可以避免、规划、应对和恢复重大停电。
⑦提高电力网弹性所面临的挑战：确定哪个部门统筹协调提高国家电力网弹性的工作；确定如何资助上述工作，研究、开发和演示验证活动以支持可靠和有弹性的电力系统，期望公司自愿进行投资是不切实际的。
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报告建议
①电力系统运营商应当与电力部门协调理事会、区域和国家机构、以及联邦能源部门合作，进行更多的区域应急准备练习，模拟意外故障，物理和网络攻击以应对电力、通信、供水和天然气等关键基础设施的大规模事故。
②电力系统的经营者应单独和集体地开展工作，以便更迅速地实施可提高弹性的技术能力和运营战略，并加快采用新的能力和战略。
③能源部应该推进和扩大研究、开发和演示验证相关技术以提高电力系统的弹性；与私营部门、各州和地方机构合作来共同规划和支持此类验证活动，提高紧急反应能力并建立整个行业的最佳实践。
④政府应通过公共和私人手段来大幅度增加对实体部件的资源投入，确保关键的电力基础设施的稳定运行并有效应对电力网的故障。
⑤能源部与国土安全部、学术研究团队、国家实验室和私营企业一起，开展研究、开发和演示验证活动，提高安全性以及网络监控、控制系统的弹性，具体包括：连续收集各种（网络和物理）传感器数据；将传感器数据与其他智能信息进行融合，以诊断损伤的原因；允许操作员和工程师获得可视化技术以提高态势感知能力；采用机器学习、数据挖掘其他基于人工智能的技术来进行数据分析，为响应攻击和故障提供实时建议；创建用于检测、分析和恢复事故的工具。
⑥能源部和国土安全部应共同建立和支持相关流程以评估大面积长期电力网中断事件。
⑦联邦能源管理委员会和北美电力弹性公司应建立小型系统弹性小组，以评估电力系统弹性需求；全国监管机构专员协会应与国家能源官员协会合作组建一个委员会，以便有效地应对当地和地区电力系统相关的脆弱性；国家公共事业委员会和国家能源办公室与国家能源公约委员会全国协会、国家能源官员协会、国家和区域电网运营商和应急准备机构合作，建立常设能力以甄别漏洞，制定策略以支付所需升级的成本。此外，鼓励地方政府在大面积、长时间停电的情况下对潜在的脆弱性进行评估，并制定战略来提高应对能力。
作者：中国国防科技信息中心 吴海
来源：国第五域网站、国防科技要闻（CDSTIC）
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