混合式抽水蓄能电站优化调度策略

靳久宁

摘 要： 现在的风电规模越来越大，扩建混合式抽水蓄能电站已经刻不容缓。因为这样可以有效地对于风电等资源的调整与优化，从而保证电网的有效调整。其蓄能电站有很多的特点，且可以形成通过设计而形成的模型，从而最大效益的保证了各个水电站的电力需求。也可以利用二维离散微分动态进行相应的设计，从而制定出相关的结果，并进行计算。后来利用了丰满梯级水电站，其模型以及结果都有效。

关键词： 混合式抽水蓄能电站;优化调度;并网;水电站群

【中图分类号】TM73     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）07-0168-01

前言：风电的出力并没有规律，这就导致后面的发展给电网带来了巨大的压力。为此，需要建立调峰电源来保证电力的有效运行。混合式抽水蓄能电站就可以很好的对此进行有效地调动，一定程度上调节了电力的过强输入，从而缓解冲突。还有一种蓄电站叫做纯抽水蓄能电站，但是，它的使用规模是很大的，比混合式数量多得多。后来通过经济因素，其与风电的互相协调，与火电的协调，建立了一系列的模型，其在一定程度上保证了经济的节约，也提高了工作效率。后来针对混合式抽水蓄能电站也做了一系列的研究，其无论是经济效益还是各方面能源的需求都对其做出了肯定。本文会进一步论述其优势，并通过相关的模型来制定优化策略。它的适用灵活，在接下来的发展中会越来越好。

1 混合式抽水蓄能电站的建设优势

1.1 建设方便快捷

纯抽水蓄能电站已经跟不上时代的步伐，各方面已经不能满足电网需求。扩建可逆式机组，就可以让混合式电站对电网进行有效的调节。其无论是效率还是成本都是非常简单快捷的。

1.2 特高压技术突破了跨大区的输电屏障

无论是风能还是电力资源，在中国的分布并不是全方位覆盖的。其中，水电资源主要集中在中西部地区，而风能则集中整个北部地区以及东南沿海。风能的输送要求很高，这就需要电网要加大输送能力，以保证电力的有效利用。特高压技术可以很好的解决这个问题，缓解了电网跨区输电的压力，有利于电力的协调。

1.3 运行方式灵活

混合式蓄能电站里面结合了可逆式机组，可以有效对电能进行输送，缓解输送压力，也在一定程度上加大了效能。提高了市场竞争力。它可以有效对资源进行配置，合理保证资源的利用，不会产生资源过剩等问题，不但灵活而且可靠，从而达到保质保量保时。

1.4 可有效提高水电运行效益

合理把握抽蓄的时间规律，可以在运行过程中，针对这样的情况，来做出一些方案，进而使资源的利用效率优化，也可以提高运行效益。这样也保证了对水电的竞争力。

2 优化调度模型

2.1 抽蓄决策因子和效益因子

效益因子是构成模型的核心所在。而决策因子则根据混合式电站展现了多个决策效益。在电力效益上，可以最大程度上激发发电，缓解压力，实现效益最大化。在调峰效益上，可以有效进行调峰，缓解压力，实现调锋的效益。在竞价效益上，运用相应的模型进行设计，可以有很高的竞争优势。最后的储能效益，可以保证水电比例的合理运行，不会出现资源过剩等问题。根据相关模型的显示，可以及时的观察效益因子的变化，从而确定抽水蓄能电站的抽蓄时机。实现利益的最大化。

2.2 约束条件

无论是水库的水位，电站的出力，出库的流量，水量的平衡以及水电的转化都需要有一定的约束条件，才能合理有效地进行运行，保证效益。找出最佳的时间段，这便是其进行工作会满足的最大程度的允许条件。其中约束主要涉及三个方面，出库流量约束、电站出力约束、水库水位约束.进行各方面的因素合理分类。以保证正常工作。

3 求解算法

数学模型有其复杂性，并不能依靠简单地计算来算出相应的答案。它需要考虑多方面的内容，利用DDDP法进行策略优化，再利用二维DDDP法进行二次优化，计算最佳解。

3.1 算法原理

其中包含了三个算法，第一个是DDDP法，它是优化廊道轨迹，对于模型进行计算，对于常规的水电站，它可以胜任。为了保证计算的准确度，要认真了解初始运行轨迹、廊道减幅以及收敛步长。第二个是二维DDDP法，它是加强版的决策。它计算抽水与不抽水数值，进行分段计算，计算运动轨迹，进行相关决策。第三个是逐次逼近算法，它是将一个多维内容变成多个一维内容，这样可以有效进行拆分的计算，逐个解决，减少它的复杂性，也降低了难度，再利用前面的算法来解决联合优化问题。

3.2 求解步骤

首先，要按顺依次运用相应的算法来进行计算，找出初始运动轨迹。其次，进行选择，找出符合条件的水电站。接着，对这些水电站进行计算。有一个水电站，进行单方面的计算，而多个的则多方便计算，最后在进行整合。最后，将计算的结果进行对比，如果高于第一次的，就是最优解，如果不是，在进行计算，直到算出最优解。

4 算例及结果分析

4.1 计算实例

本文以白山水电站为例，运用前面的算法和模型进行计算。对结果进行分析。因为约束条件不同，采取的方案也不一样，从而得到不同的效益结果。

4.2 结果分析

不同的效益结果，得知其受电价曲线影响，从而会影响后续的数据发生变化。水电站的调节可以提高效益。电价曲线只是其中的一个因素，还要考虑水位与流量，水位提高，后续的水位也会变化。流量的大小也会影响水位的变化，影响效益。后来为了验证混合式抽水蓄能电站是否抽水，進行了四个方案的设计，结果如果抽水代价小于效益增加，则进行抽水发电。以其中一个方案为参照物，将其设计为不抽水，计算出效益值，其余方案进行抽水，将结果与之对比，从而算出最优解，找出最优方案。

结束语：现在的风电并网问题由于结构的不合理，使得后续不能发展。特压技术可以很好的改善电力问题，并且对应调节，扩大建设，使能源有效利用。本文对混合式电站，进行多方面的检测，并建立模型，运用DDDP等方法解算。依据白山水电的数据分析，说明了模型的设计是合理的，它可以很好的算出效益值，有利于接下来的发展。是接下来的发展重点与方向。

参考文献

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