(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111528814.9 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 贵州黔源电力股份有限公司 地址 550002 贵州省贵阳市南明区都司高 架桥路46号 （黔源大厦） 申请人 华电电力科学研究院有限公司 　 贵州电网有限责任公司电力调度控 制中心 (72)发明人 李泽宏　肖鹏　苏华英　张乐辰　 醋院科　宋万礼　潘利坦　汤永娟　 (74)专利代理 机构 杭州天欣专利事务所(普通 合伙) 33209 专利代理师 张狄峰 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种流域水光电站协同运行调度效益评价 方法 (57)摘要 本发明公开了一种流域水光电站协同运行 调度效益评价方法， 以常规的水能利用提高率为 基础， 提出了水光互补资源利用提高率的计算方 法。 水光互补资源利用提高率的核心在于考核电 量的计算， 本发明以水电站常规调度图为基础， 综合考虑通道容量、 水力、 电力约束条件， 逐条优 化调度线， 绘制水光优化调度图， 并分别针对不 同调节性能水电站以及光伏电站提出了考核电 量的计算方法。 本发明提出的水光互补调度效益 评价指标理论明确， 操作性强， 弥补了流域水光 协同运行领域缺乏相关调度效益评价方法的不 足， 为应对今后大规模风光并网的能源形势以多 能互补的调度方式提供了科 学的效益评价依据。 权利要求书4页 说明书6页 附图3页 CN 114444847 A 2022.05.06 CN 114444847 A 1.一种流域水光电站协同运行调度效益评价方法， 其特征在于： 提出水光互补资源利 用提高率的指标概念， 指在一定调度期内， 通过水光互补优化调度图和 光伏运行 的历年数 据得到科学合理的电站 考核电量， 考核期内水光 实际发电量超过考核电量的百分比即为水 光互补资源利用提高率； 该指标的核心在于考核电量的计算， 以水光系统发电量最大/发电 效益最大为 目标， 采用动态规划逐次逼近法， 绘制水光优化调度图； 在计算考核电量时， 光 伏电站根据理想电量进行折算， 水电站 根据来水情况和电站调节性能通过水光优化调 度图 或水位控制方式计算发电量。 2.根据权利要求1所述的流 域水光电站 协同运行调度效益评价方法， 其特 征在于： 当水电站和光伏电站通过同一通道送出， 在满足水量平衡、 水位约束、 电站出力约束条 件的前提下， 以水光系统发电量最大或发电效益最大为 目标， 采用动态规划逐次逼近法优 化水电站的常规调度图； (1)目标函数 a.调度目标为水光系统发电量 最大时： 式中： F1为调度期内水光系统总发电量， t为调度时段编号， T为调度周期包含的时段总 数， Ptunion为第t时段水光互补系统总出力， Pth为水电站第t时段水电出力， Pts为光伏电站j 第t时段预测光伏出力； b.调度目标为系统发电效益 最大时： 式中： F2为调度期内水光系统总发电效益， cth、 cts分别为水电和光伏电站的单位电价； (2)约束条件 水电站水库系统的约束条件包括水量平衡约束、 水位约束、 出库流量约束和发电流量 约束， 电力约束包括出力约束和输送通道约束； a.水量平衡约束 Vt+1＝Vt+(It‑Qt)*Δt 式中： Vt+1、 Vt分别为水电站在第t+1、 t时段末库容， It为水电站在第t时段入库流量， Qt 为水电站在第t时段 出库流量， Δt为单位时段间隔； b.库水位约束 Ztmin≤Zt≤Ztmax 式中： Zt为水电站在第t时段水库水位， Ztmin、 Ztmax分别为水电站在第t时段水库水位上 下限； c.末水位约束 Zt＝ZT 式中： ZT为给定的水电站调度期末水库水位；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114444847 A 2d.发电流 量约束 Qe,min≤Qte≤Qe,max 式中： Qte为水电站在第t时段发电流 量， Qe,min、 Qe,max分别为水电站发电流 量上下限； e.出库流 量约束 Qtmin≤Qt≤Qtmax 式中： Qtmin、 Qtmax分别为水电站在第t时段 出库流量上下限； f.出力约束 Pth,min≤Pth≤Pth,max Pts,min≤Pts≤Pts,max 式中： Pth,min、 Pth,max分别为水电站在第t时段出力上下限， Pts,min、 Pts,max分别为光伏电站 在第t时段 出力上下限； g.输送通道约束 Pth+Pts≤Pmax 式中： Pmax为水光互补系统输送通道上限； h.非负约束 涉及的所有变量均大于或等于零； (3)求解算法 S1.收集光伏电站历年逐日实际运行数据， 剔除受设备故障、 检修、 限电因素影响的数 据， 分析光伏电站在不同时间尺度的发电特性， 形成年内典型负荷过程； S2.以水电站原有的常规调度图为基础， 自下而上优化调度线， 取第一条调度线的时段 初取值作为标记点Z0， 在标记点上下等微增量Δd进行离散， 用其中任一离散点代替标记 点， 固定其 余标记点和调度线， 形成新的调度图； S3.采用水电站长系列径流资料， 根据新调度图模拟 实际调度 过程， 光伏出力按照年内 典型负荷过程， 计算 目标函数， 将其中水光系统发电量或发电效益最大值对应的离散点取 代原标记点， 若原有标记点目标值 最大， 则维持调度图不变； S4.按照此方法， 优化当前调度线的下一标记点， 直至求得调度线里所有时段的最优 点； 考虑到目前部分水光互补基地存在着某些场景下水光总 出力超出通道容量的情况， 根 据发电企业对应调度机构的消纳要求， 当水光电源发生通道 竞争时， 选择弃水、 弃光或不同 电源组按比例弃电形式； S5.重复以上步骤， 优化下一条调度线， 进行新一轮迭代计算， 直到完成所有调度线的 优化， 并记录所有标点优化后的目标值A1； S6.减小Δd， 重复S1～S4， 直至Δd满足目标精度， 或两次目标值相对误差满足精度要 求， 结束迭代； 考核电量的计算 步骤如下： 1)针对年调节及以上的水电站， 将月或旬作为计算时段： S1.读取计算年份逐时段Q入,t、 γ核,t、 K核,t、 Nts， 第一时段为实际水位， 其余各时段初水位 Zt为上一时段末水位；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114444847 A 3