Page 25 - 2023年第54卷第4期

图 ６ 多电源负荷分配结果 图 ７ 火电负荷曲线优化迭代过程

家峡、公伯峡、积石 峡 ５座电站 耗水 率相 较实 际 运 行 分 别 降 低 了 ０．９０％、０．６２％、２．４４％、４．６１％、
２．１４％。详见表 ３。其中，李家峡、公伯峡、积石峡 ３座电站优化效果较突出，但龙羊峡、拉西瓦两座
电站并没有显著提升，主要原因包括两方面：首先，龙羊峡和拉西瓦机组性能较好，日负荷率较高，
加之下泄水量约束影响，因此耗水率优化空间有限；其次，龙羊峡和拉西瓦的开机台数要求较高，进
一步压缩了两电站的优化空间，使得两座电站在梯级容量效益中受益较少。

表 ３ 黄河上游梯级电站典型日优化调度结果
评价指标 龙羊峡 拉西瓦 李家峡 公伯峡 积石峡
实际装机利用率?％ ６５ ７１ １） ３８ ５１ ５０
３
实际耗水率?（ｍ ?（ｋＷｈ）） ２．７７ １．９２ ３．４４ ３．９６ ５．７６
３
优化耗水率?（ｍ ?（ｋＷｈ）） ２．７５ １．９１ ３．３５ ３．７７ ５．６４
优化幅度?％ ０．９０ ０．６２ ２．４４ ４．６１ ２．１４
最小开机台数 ３ ３ ２ １ １
注：１）由于拉西瓦电站承担一定的常规旋转备用容量，此处装机利用率 ＝ （平均出力＋ 备用容量）?装机容量。

４．３ 容量效益和水头效益优化效果分析 梯级水电站可以通过站间负荷分配、改变蓄放水次序提高电
站发电水头，发挥水头效益；同时，通过优化梯级水电站开机方式，提高各电站机组运行效率，发挥
容量效益。本文提出交错逐步优化算法实现了容量效益与水头效益的协同优化，在典型日 １１月 １８日
优化结果中发电量由初始解 １．０２亿ｋＷｈ提升至 １．０４亿ｋＷ，优化幅度由 １．３５％提升至 ２．６３％。
（ １）容量效益优化效果。在机组开机方式方面，传统水调方案采用保守的开机策略（多开机组）且
未充分考虑机组特性以及所处于的运行区间。优化方案根据负荷特性、机组状态确定梯级水电站开机
机组组合，有效降低了机组在线时间，解决了保守开机策略引起的效率低下问题。在黄河上游 ５座电
站中，除了拉西瓦电站机组在线时长略增 １．０２％，龙羊峡、李家峡、公伯峡、积石峡 ４座电站机组在
线时间分别下降了 ０．３４％、１９．５３％、３８．５９％、２９．１７％。
在站间负荷分配方面，原本的单一电站调峰调频模式造成了梯级水电站开机容量的浪费。本文所
提方法通过梯级水电站联合调峰，有效降低了梯级水电站低效运行时间。如图 ８所示，除了拉西瓦电
站外，剩余 ４座电站出力波动幅度呈增加趋势，更大程度参与了电网的调峰调频指令。相比较实际运
行中主要由拉西瓦电站承担电网负荷变化的情况，机组低效运行时间显著降低。在机组在线时间降低
和梯级联动承担负荷变化的共同作用下，梯级电站低效运行时间降幅达 ４８．７５％，龙羊峡、拉西瓦、李
家峡、公伯峡、积石峡 ５座电站低效运行时间分别减少４２．１０％、２．５％、５７．１４％、９９．２３％、８３．８７％。
（ ２）水头效益优化效果。拉西瓦电站优先进行放水提高下游水头敏感电站发电水头，拉西瓦电站
上游平均水位下降 ０．２８ｍ，李家峡、公伯峡、积石峡电站上游平均 水位 分别 提升 ０．１３ｍ、０．０７ｍ、
０．１７ｍ。典型日各电站机组运行方案以及水位过程见图 ８。
４．４ 多层级多目标均衡关系分析 本文涉及电网、梯级、电站等 ３个调度层级多个不同的调度目标，
不同调度目标之间存在着复杂的相互影响和制约关系。本文在建立多层级多目标调度模型的基础上，
进一步通过分析火电负荷距、水电发电量以及机组低效运行时间等 ３个关键指标之间的相互影响，

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