Page 88 - 水利学报2021年第52卷第6期

R
T = T air,i + R i (T noc - T stc ) （12）
i
stc
式中： T air,i 为第 i 时段气象站提供的气温； T noc 为正常运行的太阳能电池板温度，通常取 48±2 ℃。

互补中长期调度模型考虑的约束条件依次为水量平衡约束、库容约束、下泄流量约束、水电站
出力限制约束：
)
ì V = V + (I - Q - S DT
ï i + 1 i i i i i
ï V ≤ V ≤ V max,i
i
í min （13）
ï Q min ≤ Q ≤ Q max
i
ï h h h
î P min ≤ P ≤ P max
i
式中： V 、 V i + 1 分别为第 i 时段初、末库容； I 和 S 分别为第 i 时段入库流量和弃水流量； V min 为库
i
i
i
容下限， V max,i 为第 i 时段的库容上限； Q min 、 Q max 分别为下泄流量的下限和上限； P min 、 P max 为水
h
h
电站出力的下限和上限。
3.2 线性调度规则基本型式 调度规则本质上是对水电站水库最优运行规律的一种概括和总结，是
指导水电站水库运行的一种最有效工具，包括调度图、调度函数等。本文重点研究水光互补线性调
度函数，其他非线性调度函数（如人工神经网络、支持向量机等）不在探讨范围之内。线性调度函数
的基本型式如下：
̂
̂
Y = α ̂ X + β ̂ k (k = 1，2，，K ) （14） 表 1 调度函数初始因子集合
k
k
k
式中：k 和 K 分别为调度函数的编号和总个数； X ̂ k 时段 变量类型
尺度
输出变量
̂
和 Y 分别为调度函数的输入和输出变量； α ̂ k 和 月末水位/月末库 输入变量
k
̂
β 为线性调度函数的参数。 月 容/水电出力/水库 可用能量
k
泄流
依 据 调 度 模 型 得 到 中 长 期 最 优 调 度 样 本 后 ，
年初水位/上年水力发电量/当年水
以 月 、 年 两 种 时 间 尺 度 研 究 调 度 函 数 的 基 本 型 力发电量/当年入流能/未来一年入
年 年末水位
式，调度函数输入与输出变量的初始因子集合如 流能/未来两年入流能/当年光伏发
电量
表 1 所示。其中，可用能量为水库月初蓄能、水库
当月入流能与光伏电站月发电量之和。在分析月尺度的调度函数时，首先分析输入变量与输出变量
的相关性，初步确定调度函数可能型式，再通过参数拟合进一步确定调度函数的适宜型式。在分析
年尺度的调度函数时，直接采用逐步回归方法确定年末消落水位控制方程。
4 实例分析
表 2 龙羊峡水光互补电站技术参数
4.1 工程背景 本文以龙羊峡水光互补电站为研究
类别 参数名称 数值
对象。龙羊峡水光互补电站位于青海省，主要由龙羊
正常蓄水位/m 2600
峡水电站水库和共和光伏电站两部分构成，其拓扑结
防洪限制水位/m 2594
构如图 3 所示。龙羊峡水库是黄河干流的“龙头”水 调节库容/亿 m 3 193
水电站水库
库，具备多年调节能力。水电站安装 4 台水轮发电机 保证出力/MW 589.8
组，总装机容量为 1280 MW。光伏电站位于龙羊峡水 装机容量/MW 1280
库的左岸，总装机容量为 850 MW，属于大规模集中 多年平均发电量/（亿 kW·h） 59.40
式并网电站。水光互补电站的主要参数见表 2。 光伏电站 装机容量/MW 850
4.2 研究数据与参数设置 调度模型输入数据包括 多年平均发电量/（亿 kW·h） 14.94
以下 4 个部分：①龙羊峡水库 1959—2010 年月入库流量，由黄河水利委员会提供；②西宁气象站
1959—2010 年逐日太阳辐射和气温，来源于中国气象数据共享服务网（http：/data.cma.cn/）；③共和光
/
伏电厂 2014 全年小时出力，由共和光伏电厂提供；④龙羊峡水电站汛期和非汛期典型日负荷曲线（负
荷率分别为 0.74 和 0.86），由龙羊峡水电站提供。在推求弃电损失函数时，基于典型日负荷曲线制订

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