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水 利 学 报

２０２３年 ４月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５４卷 第 ４期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２３）０４ － ０４３９ － １２

雅砻江能源基地水风光互补短期调度运行模式对比研究

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王义民 ，刘世帆 １，２ ，李婷婷 ，周 永 ，王学斌 １
（１．西安理工大学 省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西 西安 ７１００４８；
２．三门峡黄河明珠（集团）有限公司，河南 三门峡 ４７２０００；
３．雅砻江流域水电开发有限公司，四川 成都 ６１００５１）

摘要：随着风电和光伏装机规模及其在电网中占比的双增长，电力系统安全经济运行对调峰资源需求更大，优化
调度运行方式，挖掘现有调峰潜力资源是一条有效途径。本文以雅砻江下游流域水风光一体化多能互补示范基地
为研究对象，剖析了能源基地现行分散式运行模式存在的问题，提出能源基地水风光多能源集总式调度运行模
式。在此基础上，构建了考虑能源基地跨区域送电、多电网调峰的多能互补短期优化调度模型，并从水风光出力
过程、新能源消纳量、梯级水电出力及弃、缺电情况等四个方面对比分析了两种运行模式差异。结果表明，集总
式调度运行模式能够更充分发挥流域梯级水电站调峰能力，不仅能够提高新能源消纳量，同时能够在一定程度上
保障水电发电量，并能够有效解决当前运行模式在同一时刻同时存在弃电和缺电现象，体现了区域间资源互补
优势。
关键词：运行模式；多能互补；集总式调度；新能源消纳
中图分类号：ＴＭ６１；ＴＭ７３ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２２０８２８
文献标识码：Ａ
１ 研究背景

未来，可再生能源装机容量大、占比高将成为全球电力系统的主要特征 ［１ － ３］ 。随着我国风、光装
机规模不断突破新高，电力系统调峰资源紧缺的现象日趋严重 ［４ － ５］ ，发展灵活性电源，提高调峰资源
利用率是风光等新能源高效利用的关键 ［６］ 。然而，电化学储能等灵活性资源成本较高，从经济性角度
尚不具备规模化利用的条件 ［７ － ８］ ，而抽水蓄能电站因建设工期长也难以解决目前调峰资源短缺问题，
因此，充分利用电力系统中水电等存量灵活性电源是当前阶段应对调峰资源紧缺问题的重要手段 ［９］ 。
以风电、光伏为主的新能源出力往往具有强波动性、随机性和间歇性等特征 ［１０ － １１］ ，风光出力不确
定性对电力系统安全稳定运行的冲击，限制了电力系统对新能源的消纳能力 ［１２］ 。水电作为操作灵活、
启停迅速的优质调峰资源，配合风电、光伏联合运行，是目前解决大规模间歇性能源集中消纳的有效
途径之一 ［１３ － １６］ 。针对新能源出力的随机性和波动性，部分学者在水电站发电调度基础上，开展了以水
电为主导的多能互补调度研究。如 Ｍｉｎｇ等 ［１７］ 以清洁能源消纳为准则，构建了水光互补优化调度模型；
朱燕梅等 ［１８］ 考虑光伏出力不确定性，构建了兼顾发电量和出力波动的水光互补短期调度模型；张振东
等 ［１９］ 采用互补系统总发电量最大、出力过程变异系数最小为目标，构建了效益－ 稳定多目标优化调度
模型。么艳香等 ［２０］ 基于云模型思想，将随机性与模糊性相结合，构建了风光水互补发电系统功率云耦
合模型。以上研究从电站出力特性角度出发，论证了水电联合风光电站运行的可行性和有效性。此
外，部分学者以电网安全稳定运行为出发点，围绕新能源并网背景下水电调度运行问题开展了一系列

收稿日期：２０２２ － １０ － １１；网络首发日期：２０２３ － ０３ － ０６
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２３０３０３．１５５１．００１．ｈｔｍｌ
基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ１９６５２０２，５２００９１０１）
作者简介：王义民（１９７２ － ），博士，教授，主要从事多能互补研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｗａｎｇｙｉｍｉｎ＠ｘａｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
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