Page 41 - 2023年第54卷第11期

出力、抽水工况最大抽水负荷；Ｌ 为系统最大
ｍａｘ
负荷；α为系统最大负荷备用率，极端气象场
景下系统备用紧缺，根据紧缺程度可考虑适当
降低备用率。
４．３ 模型求解策略 所建模型为多目标优化，
有抽蓄和系统两个主体，目标函数 ｆ与 ｆ优
２
１
化方向一致，ｆ优化方向相反，需采取恰当的
３
策略将多 目 标 问 题转 化为单 目标 问题 以 便 求
解。一种转化方式为施加权重和优先级，根据
调度方式和运行目标，显然有优先级 ｆ＞ｆ＞ｆ，
２
１
３
但权重设置则依赖主观判断，缺乏量化解释。
为此，采用解耦目标函数，将抽水蓄能目标函
数转化为系统约束来求解：
ｍｉｎｆ
１
ｓ．ｔｆ ∈［ｆ ，ｆ ］ （１６）
２ ２，ｍｉｎ ２，ｍａｘ
ｆ ∈［ｆ ，ｆ ］
３ ３，ｍｉｎ ３，ｍａｘ
式中：ｆ 、ｆ 分别为抽水蓄能电站上水库
２，ｍａｘ
２，ｍｉｎ
水位变幅控制目标下限和上限，根据实际运行
控制要求进行选取；ｆ 、ｆ 分别为抽发运
３，ｍｉｎ ３，ｍａｘ
行期望收益下限和上限，根据实际运行经济目
图 ２ 模型求解策略
标进行选取。
模型求解策略如图 ２所示。策略中 ［ｆ ，ｆ ］和 ［ｆ ，ｆ ］固定了抽水蓄能的解集空间，在此
２，ｍｉｎ ２，ｍａｘ ３，ｍｉｎ ３，ｍａｘ
空间下去寻找 ｆ的可行解，确定常规电源机组的出力，若 ｆ无可行解，则对抽水蓄能解集空间按步长 Δ ｆ
１ １ ３
和 Δ ｆ（ｆ优先级高于 ｆ）分别逐步交替松弛，直至 ｆ产生可行解。该求解策略达成了抽水蓄能电站独立经济
２
１
２
３
运行与电网调用运行的平衡，通过提供期望收益范围和目标水位控制变幅，避免抽水蓄能电站的过利用与
不经济利用；通过逐步松弛抽水蓄能电站目标函数，使抽水蓄能电站调度运行满足系统需求，避免欠利用。
５ 算例分析

为验证所提约束和所建模型的合理性和可行性，以南方区域广东电网为例，构造极端气象场景及
典型常规场景，探究广东电力系统（扣除省间送受电后的自平衡系统）中抽水蓄能的优化调度策略，各
类电源信息及负荷预测等基础数据采用南方电网 “十四五” 发展规划中 ２０２５年广东数据，各类模型
参数由实际运行情况率定或估计，在 ＭＡＴＬＡＢ中建立模型并调用 ＣＰＬＥＸ进行求解。
５．１ 场景构建 为探究抽水蓄能不同运行方式，设
置冬季、夏季两个典型常规场景作为参 照，２０２５年
典型风光出力曲线及负荷曲线构造方法为按 ２０２５年
装机容量?负荷放大标准化典型历史曲线，标准化典
型历史曲线提取方法采用 Ｋ － ｍｅｄｉｏｄｓ聚类，按季节性
设置聚类数为 ４，聚类结果见图 ３。聚类结果中，依
据时序取出其中第 １６天（１月 １３日）和第 ２０１天（７月
１９日）作为冬季和夏季典型历史曲线。
极端气象场景依据实际可能面临的气象灾害，设
图 ３ 广东电网风光出力及负荷聚类结果
置高温连晴（风小光大）、低温寒潮 （风大光小）、台
风过境（风小光小）三种情形，数据构造方法为在典型常规场景基础上，根据极端天气对发用电的影响

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