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标的风电与抽水蓄能调度,文献[18]建立了基于主从博弈的风光蓄网短期优化调度模型,文献[19]建
立了含抽水蓄能机组电网的安全约束机组组合模型,文献[ 20]探索了在相邻上下游水库之间增加泵站
的大型梯级水电储能系统的技术经济可行性。然而,针对混合式抽水蓄能电站运行调度的研究相对较
少,已有的研究主要集中在考虑混合式抽水蓄能的梯级水电站群运行调度 [21 - 23] ,并未涉及类似常规水
电融合改造的混合式抽水蓄能与新能源的联合运行调度建模研究,与常规水电和抽水蓄能调度建模相
比具有新的特点和难点,主要体现在:
( 1)传统抽水蓄能电站的上下库一般为独立修建的蓄水水库,无天然径流来水,日常运行时仅简
单地考虑了水力约束,而融合改造的混合式抽水蓄能电站利用已有常规电站的水库,相比传统抽水蓄
能电站需要考虑更为复杂的水力联系;
( 2)混合式抽水蓄能具备鲜明的 “量调并重” 特点,一方面既要确保电站的发电经济性,另一方
面也需要协调促进新能源的消纳,提升联合系统的可调度性,如何发挥混合式抽水蓄能的优势选择合
适的建模目标也是关键;
( 3)混合式抽水蓄能电站包括只 “发” 的常规水电机组和 “抽 - 发” 兼具的抽水蓄能机组,如何
建模体现差异化运行特性并实现运行工况的关联切换,并保证求解效率,也是模型建模和求解中面临
的难点问题。
因此,为探索常规水电站融合改造后的混合式抽水蓄能电站的运行模式,本文提出了一种混合式
抽水蓄能电站与风电联合运行短期调度模型。该模型以联合体整体收益最大为目标,以机组为最小调
度单元,针对常规机组和抽蓄机组的差异化运行特性分别精细化建模,并引入状态变量实现运行状态
的解耦与关联切换。在模型求解方面,通过线性化方法及建模技巧将原模型转换为 MILP模型,最后
在 JAVA环境中采用 CPLEX工具进行求解。以西南某流域电站为参考构建的应用示例验证本文模型和
求解方法的有效性,可为推进常规水电站的融合改造提供借鉴。
2 混合式抽蓄- 风电联合运行模式
混合式抽水蓄能电站与风电所构成的联合系统如下图 1所示,常规水电站 A通过融合改造为
混合式抽水蓄能电站,并与相同并网通道内的风电场联合运行,需要说明的是,本模型中下游 水
电站 B未参与调度,其上库视 作 混 合 式 抽 水 蓄 能 电 站 的 下 库。 利 用 混 合 式 抽 水 蓄 能 电 站 的 互 补
协调,实现电力电量在时间尺度上的合理再分配,跟随风电的随机波动,尽量保证联合体出力 跟
随负荷的变化,更好地发挥混 合 式 抽 水 蓄 能 “量 调 并 重 ” 的 优 势。 日 常 运 行 主 要 包 括 以 下 3个
步骤。
( 1)联合体从电网调度中心获取次日该地区的 96点电网负荷曲线,并通过预测系统预测风电场次
日 96点出力曲线,并获取来水情况、检修计划等基础信息。
(2)综合考虑抽水蓄能电站来水、 地 区 负 荷、 市 场 电 价、 机 组 运 行 成 本 等 因 素, 联 合 体 制 定
联合体次日发电计划,并上报电网调度中心。电网调度中心综合考虑网架容量限制、联络线受 送
电计划、区域负荷平衡 等 因 素, 双 方 通 过 磋 商 与 优 化, 修 正 确 定 联 合 体 上 报 的 次 日 发 电 计 划 并
下发。
( 3)次日,联合体按照电网调度中心下发的发电计划执行,若实际出力与发电计划存在偏差,则
根据正负偏差电价和偏差电量进行惩罚,此举措可以有效激励联合体提高风电的预测精度,并制定合
理的发电计划。
3 模型建模
3.1 目标函数 混合式抽水蓄能电站与风电联合运行,既可以利用抽蓄机组的快速调节能力跟随风电
出力波动,降低计划执行偏差考核,又可以同时发挥常规水电机组的调峰和发电作用。因此以联合体
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