Page 35 - 2022年第53卷第11期

３．６ 水电机组特性对灵活性的影响 水电机组特性决定了系统能够提供的灵活性调节能力，本节探究
水电机组的爬坡能力对灵活性的影响，爬坡能力的数据（Ｎ ｒａｍｐ ）取自水电站实际参数。表 ５给出了不同
爬坡能力下的计算结果，可以看出，随着爬坡能力不断增大，灵活性调节不足期望和概率逐渐减小，
因此可通过改善水电机组出力调节速率和幅度来提高系统的灵活性。
表 ５ 不同爬坡能力的灵活性指标

爬坡能力 × ０．５ Ｎ ｒａｍｐ × １．０ Ｎ ｒａｍｐ × １．５ Ｎ ｒａｍｐ × ２．０ Ｎ ｒａｍｐ
灵活性调节不足期望?ＭＷ ２０３．３ ２６．１ １．５ ０
灵活性调节不足概率?％ ２２．７６ ４．２２ ２．８２ ０

３．７ 不同调峰控制需求对灵活性的影响 水电站在系统中承担调峰任务时，呈现负荷低谷出力小、负
荷高峰出力大的发电规律，这种情况可能会造成负荷低谷灵活性下调能力不足，而负荷高峰灵活性上
调能力不足。本节探究调峰控制需求对灵活性的影响。
表 ６给出了不同调峰控制需求的灵活性指标，可以看出，随着调峰控制需求逐渐变大，灵活性不
足期望和概率逐渐减小。原因是设置的余荷峰谷差控制上限增大后，水电站在负荷低谷时段的出力变
大，使得灵活性下调能力变大，灵活性下调不足期望及概率减小。然而，灵活性不足期望并不是能够
无限减小，主要有以下两点原因：一是受水电站爬坡能力限制，灵活性下调能力增大存在边界；二是
枯期水电站整体出力较小，调峰控制需求对灵活性上调能力影响不大，无法减小灵活性上调不足期
望。因此在灵活性不足期望减小到一定程度后，难以继续减小。
图 １４给出了不同调峰控制需求下灵活性下调能力变化过程，００∶００—０８∶００负荷低谷期间水电站
出力较小，因此可下调空间也相对较小，０８∶００—２４∶００负荷较大，水电站出力大，这段时间的灵活性
下调能力主要受爬坡限制，所以该时段间的下调能力差异较小。对比几种下调能力曲线，可以发现灵
活性下调能力随着调峰控制需求变大而变大，达到爬坡能力限制时将保持不变。

表 ６ 不同调峰控制需求下的灵活性指标
调峰控制需求 × ０．２ Δ Ｒ × ０．４ Δ Ｒ × ０．６ Δ Ｒ × ０．８ Δ Ｒ × １．０ Δ Ｒ
灵活性调节不足期望?ＭＷ ４４．４ ３０．９ ２６．８ ２６．１ ２６．１
灵活性调节不足概率?％ ６．５５ ５．０４ ４．４７ ４．２５ ４．２２

图 １３ 枯期典型日日负荷平衡图（ λ ＝ ０ ） 图 １４ 不同调峰控制需求下的灵活性下调能力变化

３．８ 不同方法对比分析 为验证本文方法的优越性，采用确定性模型进行计算，即根据出力概率分布
函数确定某一特定置信水平的出力区间，结合面临计划出力得到灵活性上调、下调需求，以灵活性不
足最小为目标进行求解，并与本文方法结果进行比较分析。
表 ７给出了不同新能源装机占比下两种方法的弃电率，可以看出，各种新能源装机占比情景下本
文方法的弃电率均比较小，有利于减少弃风、弃光，且新能源装机占比越大，弃电减幅越大，更有利
于清洁能源消纳。

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