طراحی و بهره‌برداری از سیستم قدرت به طور معمول براساس معیارهای قابلیت اطمینان انجام می‌شود. معیارهای قابلیت اطمینان مانند کفایت و امنیت، این اطمینان را به طراح و بهره‌بردار می‌دهد که سیستم قدرت در مقابل

خطاهایی با احتمال وقوع مشخص و قابل پیش‌بینی به خوبی عمل کرده و توانایی تامین پایدار انرژی مصرف کننده‌ها را دارد. حوادث غیرمترقبه‌ای مانند طوفان، گردباد،سیل، زلزله، حملات عامدانه و غیره، با وجود این‌که نرخ وقوع اندکی دارند، اما تاثیرات مخرب بسیار زیادی بر روی تجهیزات و عملکرد شبکه قدرت دارند. به دلیل احتمالکم وقوع این‌گونه حوادث، معمولاً در مطالعات قابلیت اطمینان سیستم قدرت، چنین حوادثی در نظر گرفته نمی‌شوند. این حوادث و اثرات آن بر سیستم قدرت معمولاً در چارچوب مطالعات تاب‌آوری مورد بررسی قرار می‌گیرند. در مطالعات تاب‌آوری سیستم، به بررسی رفتار سیستم در مقابل حوادث غیرمترقبه و راه‌‌های حفظ حداکثری عملکرد سیستم قدرت در مواجهه با آن‌ها پرداخته می‌شود. در نتیجه با انجام این مطالعات و اجرایاقدامات لازم، سیستم قدرت علاوه بر این‌که براساس معیارهای قابلیت اطمینان طراحی و بهره‌برداری می‌شود، در مقابل حوادث غیر مترقبه، که احتمال وقوع اندک اما آثار مخرب زیادی دارند نیز تاب‌آوری مناسبی از خود نشان می‌دهد. در سال‌های اخیر اکثر خاموشی‌های شبکه قدرت در سراسر دنیا در اثر وقوع خطا در شبکه توزیع بوده‌است. با توجه به این موضوع، توجه به شبکه توزیع در برنامه‌ریزی سیستم قدرت از اهمیت بالایی برخوردار است.تقریباً همه شبکه‌های توزیع در واقعیت نامتعادل و گاهی نامتقارن هستند. شبکه توزیع نامتعادل و نامتقارندارای انواع بارهای تکفاز، دوفاز و سه‌فاز و متشکل از انواع سکشن‌های تکفاز، دوفاز و سه‌فاز است.   این عدم تعادل و عدمتقارن باعث پیچیدگی در برنامه‌ریزی شبکه توزیع می‌شود؛ زیرا هر اقدام در حوزه‌ی برنامه‌ریزیدر شبکه توزیع باید قابل بهره‌برداری باشد. بهره‌برداری از شبکه نامتعادل و نامتقارن نیز نسبت به شبکه متعادل از پیچدگی بسیاری برخوردار است. عدم تعادل در شبکه تا حدی قابل تحمل است و اگر این عدم تعادل از حدی بیشتر شود،ممکن است باعث آسیب به تجهیزاتی مانند ترانسفورماتور، منابع تولید پراکنده و بارهای سه فاز ‌شود.

در این پژوهش به ارائه مدلی برای ارتقای تاب‌آوری شبکه توزیع نامتعادل و نامتقارن در مقابله با حوادث غیر مترقبه می‌پردازیم. مسأله ارتقای تاب‌آوری شبکه توزیع را به صورت یک مسئله برنامه‌ریزی تقویت و توسعه

استاتیک در قالب برنامه‌ریزی تصادفی دو مرحله‌ای مدل می‌کنیم. مرحله اول، شامل برنامه‌ریزی به منظور تقویت سکشن‌ها و جایابی منابع تولید پراکنده سنکرون اضطراری، ذخیره‌سازها (باتری‌ها) و بانک‌های خازنی است. مرحله دوم، شامل اقدامات بهره‌برداری از شبکه، در دو بازه‌ی زمانی بهره‌برداری پیشگیرانه (قبل از وقوع حادثه) و بهره‌برداری اصلاحی (در حین وقوع حادثه) در سناریوهای محتمل است. در بازه‌ی بهره‌برداری پیشگیرانه، به اقداماتی مانند مدیریت شارژ باتری‌ها و تنظیم میزان توان تولید منابع تولید پراکنده پرداخته می‌شود، تا آمادگی لازم در شبکه برای مقابله با حادثه ایجاد شود. در بازه‌ی بهره‌برداری اصلاحی، با اقداماتی مانند مدیریت شارژ و دشارژ باتری‌ها، تنظیم میزان توان تولید منابع تولید پراکنده و حذف برخی از بارها، عملکرد سیستم در حداکثر مقدار ممکن نگه داشته می‌شود. تابع هدف مسئله به صورت حداقل‌سازی مجموع هزینه‌های برنامه‌ریزی و هزینه‌های مورد انتظار بهره‌برداری شبکه است. قیدهای مسأله شامل محدودیت‌های سرمایه‌گذاری، قیدهای پخش توان، محدودیت حفظ عدم تعادل در بازه مجاز و محدودیت‌های بهره‌برداری از تجهیزات وعناصر شبکه است.

مسئله برنامه‌ریزی پیشنهادی به صورت یک مسئله بهینه سازی غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح مدل می‌شود. مدل پیشنهادی بر روی شبکه آزمون استاندارد 13 باسه پیاده‌سازی می‌شود. نتایج عددی متعدد نشان‌دهنده توان‌مندی مدل پیشنهادی در ارتقای تاب‌آوری شبکه توزیع نامتعادل و نامتقارن است. واژه‌های کلیدی: قابلیت اطمینان، حوادث غیرمترقبه، شبکه توزیع نامتعادل و نامتقارن، تاب‌آوری، بهینه سازی غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح.