Page 30 - 2023年第54卷第11期

表 １ 水光互补电站主要参数表
参数 忠玉 龙羊峡

水库调节性能 年调节 多年调节
死水位?ｍ ３１７０ ２５３０
最小工作水头?ｍ １７１ ７６

最大工作水头?ｍ ２５８ １２９
水电装机容量?ＭＷ １０３０（９６０ ＋ ７０） １２８０
水电多年平均发电量?（亿 ｋＷｈ） ４３．２２ ５９．４０

机组台数 ４ ＋ ２ ４
光伏装机容量?ＭＷ ２０００ ８５０
光伏多年平均发电量?（亿 ｋＷｈ） ３０．０８ １６．９３

情景三：非汛期光伏优先并网，水电对光伏出力进行补偿；汛期水电优先并网，光伏承担剩余负
荷需求。
其中，所搜集的忠玉和龙羊峡入库径流资料分别为
月、日尺度。忠玉入库径流资料由贡德水文站提供，涵
盖 １９６１年 １月—２０１０年 １２月；龙羊峡的入库径流资料
由唐乃亥水文站提供，涵盖 １９５６年 １月—２０２１年 １２月。
考虑到目前电力系统短期调度时段为 １５ｍｉｎ，但 １５ｍｉｎ
尺度的长系列光伏出力数据难以获取，故通过 ＰＶＧＩＳ网
站（ ｈｔｔｐｓ：??ｒｅ．ｊｒｃ．ｅｃ．ｅｕｒｏｐａ．ｅｕ?ｐｖｇ＿ｔｏｏｌｓ?ｅｎ?）下载 １ｈ光伏
出力数据，作为模型输入。本文所有的典型负荷曲线设
定为固定值，如图 ４所示，其峰谷比设定为 １．６∶１，高峰
时段定为 ８∶００—１８∶００时，剩余时段全部定为低谷时段。
图 ４ 水光互补系统典型输出功率曲线
忠玉、龙羊峡起调水位分别为 ３２５０和 ２５７５ｍ，生态流
３
量分别为 ３２．６５和 ３００ｍ ?ｓ；考虑到光伏出力夜间出力为 ０，故系统夜间输出功率上限为水电装机，白
天输出功率上限分别为 ３０３０和 １４００ＭＷ。

５ 结果分析与讨论

５．１ 水光互补效能指标对比 分别从发电经济性、资源利用率以及供电可靠性三方面对比水光互补效
能，不同并网情景下的互补效能指标计算结果见表 ２。从表 ２可知：光伏优先并网情景的效能指标总
体最优，表现在总上网电量大，发电可靠性强，资源利用效率高。在光伏优先并网情景下，尽管水电
站的弃水概率高，但光伏弃电与系统失负荷概率相对较低，且水电转换系数高，系统的发电量最大，
剩余负荷波动性小；相比于光伏优先并网情景，其他两种情景的弃水问题虽能得到一定程度的缓解，
但总上网电量明显变小，同时失负荷率变高，水电转换系数变低，剩余负荷波动性变大。
通过不同情景的对比可知，在水光互补运行过程中，光伏优先并网可以较好地发挥多能互补效
能。其主要原因在于：光伏为不可调度能源，当其优先并网时，水电可发挥其灵活性对其进行补偿，
从而较好地满足负荷需求；而当水电优先并网时，光伏电站只能通过降低自身出力满足负荷需求，因
而其自身的弃电率高。同时，由于光伏出力的随机波动性，部分时段光伏出力不足以补偿水电，因而
难以有效保证发电的可靠性。此外，在日前计划编制过程中，发电计划是通过考虑水电和光伏两种电
源的可用电量综合制订的，而在实时运行中，水电优先并网，使得日平均水电出力大于计划值，故水

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