Page 40 - 2023年第54卷第11期

对有多个抽水蓄能电站的系统，可修改目标函数 ｆ、ｆ为平均上水库水位变幅最小和平均抽发运行
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收益最大，以拓宽模型适用范围。抽水蓄能的水库水位变幅目标反映了抽水蓄能发电效率及承担电能质
量调节的程度，效率越低、承担调峰调频等电能质量调节任务越重，水库水位变幅越大，过利用可能性
越高。抽发运行收益目标反映抽水蓄能的综合利用价值，抽发运行收益越低，发生欠利用可行性越高。
４．２ 约束条件
４．２．１ 系统电力平衡约束 对所有时段，在不考虑输电阻塞及损耗情况下，系统内所有电源出力总和
等于系统所有负荷需求总和。
Ｉ Ｊ Ｊ
Ｇ
ｉ，ｔ ∑
＋
∑ Ｐ ＋ Ｐ ＝Ｌ ｒｅｓｉｄｕａｌ ∑ Ｐ Ｐ （１２）
ｊ，ｔ
ｊ，ｔ
ｉ ＝１ ｊ ＝１ ｊ ＝１
式中 Ｌ ｒｅｓｉｄｕａｌ 为预测负荷扣除预测新能源出力后的剩余负荷。
极端气象场景中的预测负荷根据升降温程度在无极端天气发生预测结果之上上浮或下降。预测新
能源出力根据历史运行数据统计，风大、光大取历史运行最大值，风小、光小取为 ０，并由风光非同
步特性进行风大光小、风小光大、风小光小组合。
４．２．２ 常规水电机组约束 常规水电模型及约束建立过程参考文献［２２ － ２３］，对所有时段，设 ｙ为水
电站编号，对水电站 ｙ中的机组 ｉ，应满足水电转换关系式、水位连续变化关系式、流量平衡关系式、
梯级水电站水力联系、水库水位上下限约束、振动区约束等。
Ｐ ＝ｋＱ （Ｈ －Ｈ ｕｎｄｅｒ ）
ｉ，ｔ ｉ，ｔ ｙ，ｔ ｙ，ｔ
ｉｎ
Ｈ ＝Ｈ ｙ，ｔ － １ ＋ｆ（Ｑ ，Ｑ ）
ｙ，ｔ
ｙ，ｔ
ｙ，ｔ
ｙ，ｔ ∑
Ｑ ＝ Ｑ
ｉ ∈ｙ ｉ，ｔ
（１３）
ｉｎ
ｙ － １，ｙ
Ｑ ＝γ Ｑ ｙ － １，ｔ － ｄ ＋ｑ
ｙ，ｔ
ｔ － ｄ ，ｔ
Ｈ ｙ，ｍｉｎ ≤ Ｈ ≤ Ｈ ｙ，ｍａｘ
ｙ，ｔ
ｉ ，ｍａｘ ≤ Ｐ ≤ Ｐ
Ｐ ｖｉｂｘ ｉ，ｔ ｖｉｂ（ｘ ＋ １）
ｉ，ｍｉｎ
式中：第一项为水电转换关系式，ｋ为发电效率，Ｑ 为机组引用流量，Ｈ 、Ｈ ｕｎｄｅｒ 分别为库水位和坝
ｙ，ｔ
ｙ，ｔ
ｉ，ｔ
ｉｎ
下水位；第二项为水位连续变化关系式，Ｑ 为全厂入库流量，Ｑ 为全厂引用流量，ｆ表示水库流量
ｙ，ｔ ｙ，ｔ
变化引起的水位变化；第三项表示全厂引用流量等于厂内机组引用流量之和；第四项为简化的梯级水
电水力联系，γ为水量损失系数，ｄ为流量传播时间，ｑ ｙ － １，ｙ 为在时段 ｔ － ｄ至 ｔ中水电站 ｙ － １ 与 ｙ之间河
ｔ － ｄ，ｔ
道支流汇入的流量；第五项为水库水位上下限约束，Ｈ ｙ，ｍａｘ 、Ｈ ｙ，ｍｉｎ 分别为水电站 ｙ的水位运行上下限；
第六项为振动区约束，ｘ为振动区编号，Ｐ ｖｉｂｘ 、Ｐ ｖｉｂｘ 分别为机组 ｉ振动区上下限，Ｐ ｖｉｂ０ ＝ ０ 。
ｉ，ｍａｘ ｉ，ｍｉｎ ｉ，ｍａｘ
４．２．３ 火电机组约束 对所有时段，常规机组 ｉ中的火电机组出力应满足其运行上要求的出力区间、
最小运行时间、最小停机时间、爬坡等约束。
０ ≤ Ｐ ｉ，ｍｉｎ ≤ Ｐ ≤ Ｐ ｉ，ｍａｘ
ｉ，ｔ
ｏｎ ｏｎ
τ ｉ，ｔ －（ｓｇｎ（ｉ，ｔ）－ｓｇｎ（ｉ，ｔ －１）） τ ｉ，ｍｉｎ ≥ ０
ｏｆｆ ｏｆｆ
τ ｉ，ｔ －（ｓｇｎ（ｉ，ｔ）－ｓｇｎ（ｉ，ｔ －１）） τ ｉ，ｍｉｎ ≥ ０ （１４）
ｕｐ
Ｐ －Ｐ ｉ，ｔ － １ ≤ φ ｉ
ｉ，ｔ
ｄｏｗｎ
Ｐ －Ｐ ≤ φ ｉ
ｉ，ｔ － １ ｉ，ｔ
ｏｆｆ
ｏｎ
、
式中：Ｐ 、Ｐ 为火电机组的最大技术出力、最小（稳燃）技术出力；τ ｉ，ｔ τ ｉ，ｔ 分别为火电机组在时
ｉ，ｍａｘ ｉ，ｍｉｎ
ｏｎ ｏｆｆ ｕｐ
、
段 ｔ已连续运 行 的时 间和 连续 停机 的时间；τ ｉ，ｍｉｎ τ ｉ，ｍｉｎ 分别 为最 小运 行时 间 和 最小 停 机 时间；φ ｉ 、
ｄｏｗｎ
φ ｉ 分别为火电机组的上爬坡速率和下爬坡速率。
４．２．４ 系统备用约束 对所有时段，系统剩余可调出力大于系统备用容量需求。
Ｉ Ｊ
Ｐ
Ｇ
ｊ，ｍａｘ ≥ α ·Ｌ
∑ （Ｐ ｉ，ｍａｘ － Ｐ ） ＋ （Ｐ Ｇ － Ｐ ＋ Ｐ － Ｐ Ｐ ） ｍａｘ （１５）
ｉ，ｔ ∑
ｊ，ｔ
ｊ，ｔ
ｊ，ｍａｘ
ｉ ＝１ ｊ ＝１
式中：Ｐ 为常规电源机组 ｉ的最大技术出力；Ｐ Ｇ 、Ｐ Ｐ 分别为抽水蓄能机组 ｊ的发电工况最大发电
ｉ，ｍａｘ ｊ，ｍａｘ ｊ，ｍａｘ
— １ ３ ２ —
０