Page 62 - 《中国电力》2026年第5期

2026 年 第 59 卷

重要方向和主要挑战。 t UAV 。无人机时刻 T 0 从应急仓库出发，时刻 T 1 最
C,max
在极端自然灾害引发通信系统大范围瘫痪的 终 返 回 应 急 仓 库 ， 则 (T 1 −T 0 )≤t UAV 。 无 人 机 在
C,max
情况下，采用应急通信技术能够有效提升通信网 应急通信期间的时间跨度如图 1 所示。
络的快速自愈能力。文献 [10] 提出了融合车网互
动（vehicle to grid，V2G）技术与无人机通信的协 i i+1 j
同恢复方法，在灾后利用无人机重建区域通信网
络，同时通过 V2G 形成孤岛供电，但该研究未考
无人机组建应 无人机空中悬
虑通信基站独立故障场景。文献 [11] 针对应急通 无人机飞行时间 急通信时间 停时间
信需求，研究了无人机辅助的设备直连中继通信 t ij UAV t op, j t stay, j 时间
UAV
UAV
重 构 技 术 。 文 献 [12-14] 在 无 人 机 部 署 优 化 研 究 UAV UAV UAV UAV UAV UAV
T 0 T 0 +t ij T 0 +t ij +t op, j T 0 +t ij +t op, j +t stay, j
中，求解了无人机的最佳空间配置方案。文献 [15]
图 1 无人机在应急通信的时间跨度
深入探讨了通信系统脆弱性与电力负荷恢复之间 Fig. 1 The time span of drones in
的关联机制。文献 [16] 针对电力系统故障诊断需 emergency communication

求，系统研究了无人机在灾害预警阶段的布点策
在无人机应急通信网络布设与路径规划过程
略与灾后巡检路径优化问题。文献 [17] 开发了一
中，基本的空间约束为
种基于协同进化计算的输电网恢复方法，显著提
x z, j,u + x j,z,u ≤2 （1）
升了电网恢复效率。文献 [18] 构建了考虑通信网
络约束的最优潮流计算框架，采用多阶段双层优 x i, j,u + x j,i,u ≤1 （2）
化模型实现了电力信息物理系统的协同恢复。文  
献 [19-20] 从信息系统优化视角，通过改进通信路     ∑    

x j,K,u 1−y j,k,u (1−G mn )  = 1 （3）

   
由算法，有效增强了电力信息物理系统的抗灾能 mn∈ζ
力。当前，针对配电网信息物理系统故障场景下 式中： z为应急仓库点； x z, j,u 为 0-1 变量，表示无
采用无人机等应急通信装置实现高效通信重建的 人 机 u是 否 从 应 急 仓 库 点 z出 发 前 往 候 选 停 靠 点
相关研究仍较为匮乏 [21] 。此外，如何实现通信网 j， x z, j,u = 1表示无人机 u从应急仓库点 z出发前往
络 快 速 重 构 与 电 力 网 络 及 时 恢 复 之 间 的 协 同 优 候选停靠点 j，否则 x z, j,u = 0； x i, j,u 为 0-1 变量，表
化，仍须开展更深入的研究工作。 示无人机 u是否从候选停靠点 i出发前往候选停靠
针对因通信中断导致故障恢复延迟的大范围 点 j， x i, j,u = 1表示无人机 u从候选停靠点 i出发前
信息盲区负荷恢复难题，提出一种考虑无人机恢 往候选停靠点 j，否则 x i, j,u = 0； 为物理故障线路
ζ
复临时通信的有源配电网故障恢复策略。通过协 集合； x j,K,u 为 0-1 变量，表示无人机 u是否前往候
调区域内的可调度资源，同步实施孤岛划分与网 选停靠点 j布置无人机应急通信方式 ， x j,K,u = 1
K
络拓扑重构，实现无人机部署方案与抢修调度的 表示无人机 u前往候选停靠点 j布置无人机应急通
协同优化，从而最大化故障负荷恢复量。 信方式 K，否则 x j,K,u = 0； G mn 为 0-1 变量，表示物

理故障线路 mn是否抢修完成， G mn = 1表示物理故
1 考虑无人机的通信网络快速恢复模型 障线路抢修完成，否则 G mn = 0； y j,K,u 为 0-1 变量，

表示信息盲区 FTU 装置是否由候选停靠点 j的无人

1.1 无人机通信模型 机 u以无人机应急通信方式 K 通信覆盖， y j,K,u = 1
在极端灾害发生后，无人机接到指令，从应 表示信息盲区馈线终端单元（feeder terminal unit，
急仓库或候选停靠点 i处出发前往候选停靠点 j建
FTU）由候选停靠点 j的无人机 u以无人机应急通
立临时通信网络的飞行时间为 t UAV （已规划最优
ij 信方式 K 通信覆盖，否则 y j,K,u = 0。
路径使得所得 t UAV 是两节点间最短时间），组建
ij 式（1）表示无人机从应急仓库到候选停靠点
应急通信网络的操作时间为 t UAV ，空中悬浮时间 可以是双程的。式（2）表示无人机从候选停靠
op, j
为 t UAV ， 故 障 恢 复 期 间 无 人 机 最 大 续 航 时 间 为 点 （ 非 应 急 仓 库 点 ） 到 候 选 停 靠 点 只 能 是 单 程
stay, j
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