Page 32 - 2024年第55卷第4期
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Ｔ
ｐｒｉ
ｔｒａｎ
ｔ ∑
Ｆ ＝ Ｆ Ｅ ｔ （１０）
ｔ ＝１
ｐｒｉ
式中：Ｆ 为单位发电量传输成本；Ｅ为 ｔ时段的发电量。
ｔ
２．１．２ 系统发电量最大 系统发电量大小直接决定了系统总收益的大小，是经济性评估的重要指标之
一。主要由风电、光电、水电三部分组成。因此，把系统发电量最大作为目标函数之一：
Ｔ Ｎ Ｎ Ｎ
Ｓ
Ｗ
ｍａｘＦ ＝ ( ( Ｐ ＋ Ｐ ＋ Ｐ Ｈ × ) （１１）
ｔ，ｉ ∑
２ ∑ ∑
ｔ，ｉ ∑ ) Δ ｔ
ｔ，ｉ
ｔ ＝１ ｉ ＝１ ｉ ＝１ ｉ ＝１
Ｗ
Ｓ
Ｈ
式中：Ｐ 、Ｐ 、Ｐ 分别为在 ｔ时段风电和光伏、水电机组第 ｉ台机组出力；Δ ｔ为间隔时间。
ｔ，ｉ
ｔ，ｉ
ｔ，ｉ
２．１．３ 系统功率与负荷偏差最小 在水风光互补发电系统联合运行过程中，由于水电机组调节能力有
限，无法像抽水蓄能机组转换到抽水工况消纳更多新能源出力，即使处于最小出力状态依然出现弃风
弃光现象或者即使出力最大，依然达不到负荷需求，出现失负荷现象。因此，将功率与负荷偏差最小
作为目标函数：
１ Ｔ １
ｔ )
Ｌ
Ｔ ２
∑
ｍｉｎＦ ＝ ( （Ｐ － Ｐ） ２ （１２）
３ ｔ
Ｔ ｔ ＝１
Ｌ
Ｔ
式中：Ｐ为 ｔ时刻下的系统负荷需求；Ｐ为 ｔ时段内水风光互补发电系统总输出功率。
ｔ
ｔ
２．２ 约束条件 模型构建过程中，从系统、水库、机组三者运行稳定性和可靠性角度建立了多种约束
条件，具体如下：
２．２．１ 系统约束
（１）电量平衡约束：电量平衡约束是电力系统模型中的核心约束之一，以保证系统内的电力供应
与需求在对应的时间步长内达到平衡。即每个节点处的负荷需求等于该节点内全部机组发出的有功功
率减去弃风弃光量。
Ｎ
Ｗ
Ｓ
Ｃ
ｎ，ｔ ∑
Ｈ
Ｌ
Ｐ ＝ Ｐ ＋ Ｐ ＋ Ｐ ＋ Ｐ － Ｐ Ａ （１３）
ｎ，ｔ
ｎ，ｔ
ｎ，ｔ
ｎ，ｔ
ｎ，ｔ
ｉ ＝１
Ｈ
Ｌ
Ｗ
Ｓ
式中：Ｐ 为节点 ｎ内 ｔ时段的负荷需求；Ｐ 、Ｐ 、Ｐ 分别为节点 ｎ内的 ｔ时段水电、风电、光电的
ｎ，ｔ ｎ，ｔ ｎ，ｔ ｎ，ｔ
Ｃ
Ａ
出力，ｋＷ；Ｐ 为节点 ｎ内 ｔ时段的其他电站补偿电量；Ｐ 为节点 ｎ内风电和光伏弃电量。
ｎ，ｔ
ｎ，ｔ
（２）备用容量约束：备用容量约束，包括上调备用容量约束与下调备用容量约束。调节性机组的
备用容量主要是为了应对负荷与风光出力的不确定性造成的净负荷上下波动。
＋
ｍａｘ
Ｈ
ｔ ∑
０ ≤Ｒ ≤ （Ｐ ｘ － Ｐ ） （１４）
ｉ，ｔ
ｊ，ｔ
ｉ
ｉ
－ Ｈ ｍｉｎ
ｔ ∑
０ ≤Ｒ ≤ （Ｐ ｘ － Ｐ ） （１５）
ｉ
ｉ，ｔ ｊ，ｔ
ｉ
ｍｉｎ
ｍａｘ
＋
－
式中：Ｒ 和 Ｒ 分别为第 ｔ时段下的上、下调备用容量需求；Ｐ 和 Ｐ 分别为 ｉ机组的出力上限和出力
ｔ ｔ ｉ ｉ
下限。
（ ３）切负荷约束：切负荷约束与电力系统运行的经济性和可靠性之间的平衡有关。当发电或输电
容量不足以满足负荷需求时，切负荷是避免系统崩溃的最后手段。
Ｐ ≤Ｐ ｍａｘ （１６）
ｎ，ｉ
ｎ
ｍａｘ
式中：Ｐ 为系统 ｎ内的切负荷量；Ｐ 为系统 ｎ内的最大切负荷量。
ｎ
ｎ，ｉ
２．２．２ 水电机组约束
（１）机组输出功率约束：
Ｈ
Ｈ
Ｐ ≤Ｐ ≤Ｐ Ｈ
ｍａｘ
ｍｉｎ
ｔ
Ｗ
Ｗ
Ｐ ≤Ｐ ≤Ｐ Ｗ （１７）
ｔ
ｍｉｎ
ｍａｘ
Ｓ
Ｓ
Ｐ ≤Ｐ≤Ｐ Ｓ
ｍｉｎ ｔ ｍａｘ
Ｈ
Ｓ
Ｗ
Ｈ
Ｓ
Ｗ
式中 Ｐ 、Ｐ 、Ｐ 、Ｐ 、Ｐ 和 Ｐ 分别为水电站、风电场和光伏电站允许的最小输出功率和最大
ｍａｘ
ｍｉｎ
ｍａｘ
ｍｉｎ
ｍａｘ
ｍｉｎ
输出功率。
６
— ４ ０ —
