能源系统的可持续转型需要扩大电网，以整合可再生能源和远距离输送电力。这种扩张需要大量投资，目的是使电网更加稳定。然而，通过升级现有线路或增加新的线路，电网可能会变得更不稳定，而不是更稳定，从而导致停电。于是我们谈到了布雷斯悖论。这种现象表明，一个额外的选择导致整体情况的恶化，而不是改善，”KIT自动化和应用信息学研究所复杂系统数据驱动分析(DRACOS)研究小组负责人本杰明博士Schäfer说。

这种现象是以德国数学家Dietrich Braess的名字命名的，他首先讨论了道路网络:在一定条件下，新建一条道路会增加所有道路使用者的旅行时间。这种效应已经在交通系统中被观察到，并在生物系统中被讨论过。对于电网来说，迄今为止只在理论上进行了预测，并在很小的范围内进行了说明。

研究人员模拟德国电网，包括计划扩张

Schäfer博士领导的研究人员首次在电网中详细模拟了这一现象，并在更大的范围内进行了演示。他们模拟了德国的电网，包括计划中的增援和扩建。在展示交流电网中的布雷斯悖论的实验室实验装置中，研究人员在模拟和实验中观察了这一现象，特别强调了循环流动。后者对于理解布雷斯悖论至关重要:例如，通过减少电力线的电阻，电力线得到改进，从而可以携带更多的电流。“由于守恒定律，这产生了一个新的循环流，然后在一些线路上流动更多的电流，在其他线路上流动更少，”Schäfer解释说。“当负载最大的线路必须承载更大的电流，变得过载，最终不得不关闭时，这就成了一个问题。这使得电网更加不稳定，在最坏的情况下，它会崩溃。”

直观的理解使快速决策成为可能

大多数电网都有足够的备用容量来承受布雷斯悖论。在建设新线路和运行期间，电网运营商会检查所有可能的情况。然而，当必须在短时间内做出决定时，例如关闭线路或改变发电厂的输出，并不总是有足够的时间来考虑所有情况。“然后，你需要对循环流有一个直观的理解，以便能够评估布雷斯悖论何时发生，从而迅速做出正确的决定，”Schäfer说。因此，这位科学家与一个国际跨学科团队一起开发了一种预测工具，以帮助电网运营商在决策时考虑布雷斯悖论。Schäfer说:“这项研究的结果使人们能够从理论上理解布雷斯悖论，并为合理规划电网扩张和支持电网稳定提供了实用的指导方针。”(或)