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高海拔全流域梯级水光互补优化调度关键技术研究及应用

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完成单位:大唐乡城水电开发有限公司,大唐水电科学技术研究院有限公司,四川大学,四川农业大学

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

王向伟、崔常青、曹梦林、王德林、何传凯、刘建飞、贺 荣、张 涌

项目概况

光伏发电具有间歇性、不稳定性及随机性等特征,为充分发挥调节型水库的调节能力、利用现有水电的送出通道,采用水光互补模式来平抑光伏的波动性。硕曲河流域梯级水电龙头水库为年调节电站,中间三级为日调节电站,最末一级为季调节电站,具有反调节能力,硕曲河流域首尾两级电站利用水电的调节性能及现有送出通道均配置有水光互补项目。如何将硕曲河五级梯级水电与流域首尾两个水光互补项目联动起来,充分发挥两座调节水电站的调节性能,减小弃光弃水电量,提供送出通道利用率,实现流域内清洁能源经济效益最大化,实现互补发电系统功率的平滑稳定输出,提高电网的安全性、稳定性,是硕曲河流域梯级水光互补项目优化调度研究的重点与难点。 本项目提出了高海拔全流域梯级水光互补优化调度关键技术,涵盖中长期、短期及实时三个时间尺度的优化调度技术。中长期优化调度采用改进布谷鸟搜索算法(ICS),明确了在全流域梯级水光互补模式下梯级水库群的调度规则、蓄水消落方式和发电计划;短期优化调度基于多目标粒子群优化算法(MOPSO),提出了针对不同典型日的优化调度策略,为互补系统内各电源项目日内及日前发电计划提供决策支持;实时优化调度则建立了实时调控模型,提出了多种优化分配策略,有效平抑光伏出力突变及应对电网负荷调整,提升电网稳定性。 项目提出的全流域梯级水光互补优化调度技术应用在国内首个全流域、高海拔、多电站、同业主的硕曲河流域梯级水光互补项目,合理的制定了梯级水库群蓄水消落方式及互补系统电站发电计划,实现了企业总体发电效益最大化,通过实时调控,协调运行水光互项目,避免了互补系统实时负荷超通道容量,保障了电网安全稳定运行,总体经济效益显著。 该技术成果不仅适用于流域内多个梯级水电站与光伏电站的联合优化调度运行,还可推广至系统内外其他类似水风光互补项目,如系统内李仙江流域水风光、甘孜水光蓄、红水河流域水风光一体化项目等,具有典型的示范意义和重要的推广价值。