基于四川水电调峰外送情景下的受端电网接纳空间分析

当前有关四川水电跨省消纳研究多以水电外送电量最大化为目标而忽视了受端电网调峰压力问题,实际上若受电区调峰形势严峻,则难以实现水电跨省最大化消纳的真正落地。鉴于此,为缓解四川水电跨区消纳与受电区调峰压力之间的矛盾,文中在考虑受电区本地清洁能源消纳和电力系统可调容量基础上,以外送水电负荷追踪能力最大化为目标,构建了四川水电调峰外送方式下的受端电网接纳空间测算模型,以重庆电网为算例,设置汛期高负荷水平日、中等负荷水平日和低负荷水平日3种场景,计算了重庆电网接纳空间水平,然后与四川水电常规外送方式进行比较,结果表明：四川水电调峰外送方式下,3种场景中重庆电网可在其调峰能力之内接纳四川水电54 525 MW·h、31 340 MW·h和22 082 MW·h;四川水电调峰外送情境下,主要承担重庆尖端负荷,削减了电网负荷峰谷差,3种场景中受电区调峰压力分别降低了20%、14%和9%;与四川水电常规外送方式相比,四川水电调峰外送方式有效降低了重庆调峰运行成本,缓和了受电区调峰压力,更有利于电力系统安全经济运行。     

金沙江下游梯级水库提前蓄水策略

随着长江上游水库群汛末集中蓄水问题日益突出,在确保防洪安全的前提下,提前抬升水库运行水位,有序衔接防洪与蓄水调度显得尤为重要。以金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝梯级水库为研究对象,选取发电量和水资源利用率为评价指标,探究汛期7—8月份梯级水库提前蓄水策略。研究结果表明：(1)平水(50%频率)、枯水(75%频率)和特枯(90%频率)来水条件下,乌东德、白鹤滩梯级水库应尽可能提前抬升运行水位,且优先抬升乌东德库水位。(2)7月份平水、8月份平水或枯水条件下,应优先将乌东德库水位抬升至960 m以上;7月份枯水、8月份平水或枯水条件下,应优先将乌东德库水位抬升至954 m以上。(3)不同来水条件下,溪洛渡水库应尽可能抬升库水位,但最高不超过585 m。     

基于飞蛾火焰优化算法的火电调峰负荷分配研究

在分析火电调峰成本的基础上,以调峰成本最小化为目标构建了火电调峰负荷分配模型,引入飞蛾火焰算法作为模型求解方法,以重庆电网为例,共设定3种负荷分配场景,同时以粒子群算法和蚁群算法求解效果与飞蛾火焰算法对比,验证了模型及求解算法的高效性和合理性。结果表明：3种场景下,随着调峰需求的增加,优化过程中需要部分机组进行深度调峰和启停调峰才能满足调峰需求,优化后系统调峰总成本分别达到了1 976万元、2 645万元和3 287万元;3种算法求解过程中,飞蛾火焰优化算法收敛速度更快,求解效率更高,且经飞蛾火焰优化后的系统调峰总成本最低,相比传统优化算法具有更强的规避局部最优解能力。     

基于火电分级调峰深度的西南水电跨省消纳空间分析

准确掌握受端电网清洁能源消纳能力，是实现清洁能源从富集区外送、跨网消纳的先决条件。在考虑送受电双方清洁能源消纳的基础上，以受端电网调峰火电机组为优化对象，建立了受电区外购电最大接纳空间测算模型。以某实际电网为算例，将火电调峰深度作为衡量电网调峰能力指标，以5%为梯度，设置了调峰深度40%~75%，共8个场景，测算了8种场景下西南水电最大消纳空间。结果表明：随调峰深度的逐渐增加，受端电网水电可接纳量增加，剩余负荷标准差较原始负荷显著下降；当火电调峰深度达到70%时，电网接纳能力达到最大。研究结果可为西南水电跨省消纳及后期辅助服务市场设计提供参考。     

基于四川水电调峰外送情景下的受端电网接纳空间分析

当前有关四川水电跨省消纳研究多以水电外送电量最大化为目标而忽视了受端电网调峰压力问题，实际上若受电区调峰形势严峻，则难以实现水电跨省最大化消纳的真正落地。鉴于此，为缓解四川水电跨区消纳与受电区调峰压力之间的矛盾，文中在考虑受电区本地清洁能源消纳和电力系统可调容量基础上，以外送水电负荷追踪能力最大化为目标，构建了四川水电调峰外送方式下的受端电网接纳空间测算模型，以重庆电网为算例，设置汛期高负荷水平日、中等负荷水平日和低负荷水平日3种场景，计算了重庆电网接纳空间水平，然后与四川水电常规外送方式进行比较，结果表明：四川水电调峰外送方式下，3种场景中重庆电网可在其调峰能力之内接纳四川水电54 525 MW·h、31 340 MW·h和22 082 MW·h；四川水电调峰外送情境下，主要承担重庆尖端负荷，削减了电网负荷峰谷差，3种场景中受电区调峰压力分别降低了20%、14%和9%；与四川水电常规外送方式相比，四川水电调峰外送方式有效降低了重庆调峰运行成本，缓和了受电区调峰压力，更有利于电力系统安全经济运行。     

基于飞蛾火焰优化算法的火电调峰负荷分配研究

在分析火电调峰成本的基础上,以调峰成本最小化为目标构建了火电调峰负荷分配模型,引入飞蛾火焰算法作为模型求解方法,以重庆电网为例,共设定3种负荷分配场景,同时以粒子群算法和蚁群算法求解效果与飞蛾火焰算法对比,验证了模型及求解算法的高效性和合理性。结果表明：3种场景下,随着调峰需求的增加,优化过程中需要部分机组进行深度调峰和启停调峰才能满足调峰需求,优化后系统调峰总成本分别达到了1 976万元、2 645万元和3 287万元;3种算法求解过程中,飞蛾火焰优化算法收敛速度更快,求解效率更高,且经飞蛾火焰优化后的系统调峰总成本最低,相比传统优化算法具有更强的规避局部最优解能力。     

基于火电分级调峰深度的西南水电跨省消纳空间分析

准确掌握受端电网清洁能源消纳能力,是实现清洁能源从富集区外送、跨网消纳的先决条件。在考虑送受电双方清洁能源消纳的基础上,以受端电网调峰火电机组为优化对象,建立了受电区外购电最大接纳空间测算模型。以某实际电网为算例,将火电调峰深度作为衡量电网调峰能力指标,以5%为梯度,设置了调峰深度40%~75%,共8个场景,测算了8种场景下西南水电最大消纳空间。结果表明:随调峰深度的逐渐增加,受端电网水电可接纳量增加,剩余负荷标准差较原始负荷显著下降;当火电调峰深度达到70%时,电网接纳能力达到最大。研究结果可为西南水电跨省消纳及后期辅助服务市场设计提供参考。     

基于相空间理论和支撑向量回归的入库径流预测

为得到一种适用性强且精度较高的水电站短期入库径流预测方法,研究构建了一种耦合相空间理论和支撑向量回归的日内入库径流预测方法。首先,利用互信息和虚假邻近点理论对入库径流历史数据进行相空间重构;然后,运用网格搜索算法对支撑向量回归模型进行参数率定和模型训练;最后得到径流预测的模型数据集。以三峡水库为例的研究结果表明,3种组合模型相比3种单一模型预测精度(相关系数R^(2))提升了8.9%~22.2%;所构建的组合模型(PSR-SVR)与3种单一预测模型、其他2种组合预测模型相比能够显著提高整体预测精度,与其他组合模型相比预测精度提高了4.1%~7.2%。方法也验证了相空间重构技术能有效应对混沌特性和还原径流序列的原始演变规律。     

正常运行期条件下三峡电站发电能力分析

为复核正常运行期条件下三峡电站的发电能力、探究不同调度方式及上游水库调蓄对三峡电站发电能力的影响，以初设方案、优化调度方案、2015版调度规程方案、2019版调度规程方案为调度计算模型，选取初步设计测算所用1946～1975年宜昌站天然径流系列，在考虑上游主要控制性水库的基础上进行还现计算以反映正常运行期三峡入库径流特征，并对比分析了天然、还现径流分别按照四种调度模型运行情景下的三峡电站发电能力。结果表明，正常运行期条件下三峡电站发电能力为1 008×10⁸kW·h,较设计值提高了14.3%;通过优化调度方式可显著提升水库10月蓄满率，相比初设方式，三峡电站发电能力提升约55×10⁸～90×10⁸kW·h;在上游水库调蓄作用下三峡年内入库径流系列明显坦化，水资源利用率有效提升，三峡电站发电能力提升约8×10⁸～28×10⁸kW·h。