一種新方法可以幫助避免在易發生火災的氣候條件下公共安全電源關閉。

在乾燥、多風的條件下，重新路由流經電網脆弱部分的電力可以降低野火的可能性點火勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員領導的一項新研究表明，其中包括密西根大學研究人員的貢獻。

這美國被野火燒毀的區域範圍擴大自 20 世紀 80 年代以來每年都會如此，而且這種趨勢只會持續下去在溫暖、乾燥的條件下。

許多野火是由人類活動引發的，電力系統有時會故障。在乾燥多風的天氣裡，通過架空線路的大電流可能會引發火花，導致火災。反過來，野火會對電力系統造成嚴重損害。2000 年至 2016 年間，加州野火造成 7 億美元損失輸電和配電系統。

2019年，加州一些公用事業公司開始在特定區域實施“公共安全斷電”，以降低電力基礎設施引發火災的風險。

密西根大學工業與運營工程副教授、論文的合著者蔣瑞偉表示：“加州居民必須在通電和沒有野火的生活之間做出選擇。”“在我們的工作、娛樂甚至交通都依賴電力的時代，這對居民來說是一種巨大的破壞性權衡。”

先前解決此問題的努力主要集中在優化電網斷電方案中選定的斷電區域。

勞倫斯伯克利國家實驗室的研究科學家、該研究的主要作者亞歷山大·莫雷拉（Alexandre Moreira）表示：「可能導致野火事件的不利天氣條件可能會變得更加頻繁，完全關閉不應成為應對野火的唯一選擇。

“我們的方法旨在改善決策電力系統運營，以幫助公用事業公司繼續為客戶提供服務，同時降低野火點燃的風險。

研究表明，最近發表在IEEE 電力系統彙刊提出了一種新的最佳化模型，能夠確定網路拓撲變化（或電流路徑的變化），以減少流經電網脆弱區域的電流水平，從而降低野火點燃的可能性。

該模型使用依賴決策的不確定性框架，其中某些選擇可能會增加或減少結果的可能性。在這種情況下，最佳化模型評估各種電力系統運作決策如何影響潛在野火引發的電力線路故障的機率。

結果表明，透過減少最有可能發生野火點燃區域的能量流，電力系統營運商可以在繼續供電的同時降低線路故障的風險。

展望未來，公用事業公司可以在乾燥多風的天氣季節之前應用這些結果，例如，透過改變配電網路的拓撲結構。

「對現有電力基礎設施進行這些最小的改變可以大大降低野火點燃的風險並避免代價高昂的損失，」姜說。

未來的研究將確定最需要升級帶有開關裝置的線路路段，可以增強電力系統運作的靈活性，有助於應對更頻繁和更廣泛的野火。

更多資訊：Alexandre Moreira 等人，在決策相關的線路可用性不確定性下，易發生野火的氣候條件下的配電系統運行，IEEE 電力系統彙刊（2024）。DOI：10.1109/TPWRS.2024.3353593