竞争市场下梯级电站大用户直购电效益优化分析

大用户直购电交易在新电改背景下已成为电力市场领域研究的热点。回顾了大用户直购电发展历程,分析了梯级电站参与大用户直购电的风险。通过对市场电价进行"以丰补枯"成本测算,引入电量转移力度系数对电站间电量进行转移,建立发电企业效益优化模型。以四川省某梯级水电站为例,针对丰、平、枯水期变动电价特性,对同一成本电价电站采用不同电量转移系数。算例结果表明,电量转后梯级整体效益提升15.4%,其中,丰、平、枯电量转移利润贡献率分别为5.2%、3.7%和91.1%。研究成果对发电企业电量指标统筹安排具有重要现实意义,对其制定营销策略具有一定参考价值。     

沅水流域梯级电站群集中调度实践与效益

介绍了沅水流域梯级电站开发状况,以梯级电站整体发电效益最大化为目标,统一制定了各 水库运行方式的集中调度管理模式。对影响梯级电站运行效益的因素,如水库调节性能、电站调度 权属、汛期水位控制、龙头水库运行方式以及电网需求与梯级电站优化运行之间的矛盾等进行了分 析,阐述了集中调度实践及其产生的效益。     

梯级电站发电效益补偿方式探讨

探讨了梯级水电站的补偿问题,建立了多发电主体下梯级水电站发电效益分配模型。该模型提出以流域总的多发电量为基础,确定梯级各电站对系统的补偿权重,根据补偿权重来对多发电量和多发效益进行重新分配,使得流域不同发电主体的电站将发电目标从价格竞争集中到提高流域总体效益上来,梯级发电效益接近最大化。同时还探讨了对补偿后电站的时数补偿问题,从而使补偿功能更趋合理。     

金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合调度补偿效益分析

为探索金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合发电调度补偿效益及补偿规律,分别建立以发电量最大为目标的单库优化调度模型和梯级联合优化调度模型,采用经典动态规划法和笔者提出的多精英向导粒子群算法(Elite-guide particle swarm optimization,EGPSO)算法对两模型进行求解,以计算梯级电站群联合调度电力电量补偿效益。选择1999、1983、1992作为丰、平、枯典型代表年径流数据进行计算,分析结果表明:金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合调度能显著提高梯级整体发电量,减少弃水,补偿效益显著。梯级联合调度中,金沙江梯级对三峡梯级进行电量补偿,在提高枯期出力和季节性发电量的同时,缓解了汛期集中消落带来的调度风险。     

从梯级电站的发电效益看“龙头”电站的径流调节作用

一个具有较好调节性能（年或多年调节）水库的“龙头”电站，对于充分发挥整个梯级电站的发电、防洪和综合效益，具有十分重要的作用。位于黄河上游的龙羊峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青钢峡梯级电站，随着“龙头”电站-龙羊峡水电站的投入运行（1987年10月），不仅电站本身获得了巨大的发电效益，而且，经过“龙头”电站的径流调节，使其下游梯级电站的发电和综合效益得以充分发挥。文章通过对龙羊峡以下梯级电站近几年减少弃水，提高水头所增加的发电效益分析，以及不同调节性能水电站所增发电效益的构成情况分析，从定量的角度讨论了“龙头”电站的径流调节作用。     

黄河上游梯级电站补偿效益研究

在分析补偿调节原则和方法的基础上，利用大系统理论研究黄河梯级水电站群电量补偿效益问题。根据黄河上游水库电站的特点，提出有效的计算方法－三层次计算法，每一层次建立了水库调节的数学模型，并采用模拟，模拟优化算法对其求解；模型计算结果表明，通过梯级补偿调节可以获得巨大的电量补偿效益。     

兼顾激励相容的水电富集电网中长期电力市场交易模型

针对我国水电富集地区梯级电站上下游中标电量与发电水量不匹配导致弃水和违约等问题，借鉴巴西电力市场中长期交易模式，提出兼顾激励相容的水电富集电网中长期交易模型。该模型以个体发电效益最大和电网侧购电成本最小作为激励相容的双重目标。首先以最小出力最大为目标对水电站群进行优化调度，所得各水电站每月发电量定义为其该月保证电量，并将保证电量拆分成基础电量、省内电量和西电东送电量。然后建立各级市场交易方法，基础电量按相似来水频率的历年平均电价收购，省内电量参与两轮拍卖，西电东送电量按剩余电量比重排序依次收购，采用强化学习确定各发电商份额和电价。最后利用改进的电量再分配机制对联盟内各水电站实发电量进行再分配。云南省5个流域52座电站群实例结果表明，所提模型能有效缓解当前梯级上下游电站弃水和违约等问题，促进了水电市场合理竞争和水资源充分利用。     

多市场下大型流域梯级水电站群电能优化配置研究

研究多市场下大型流域梯级水电站群电能优化配置,对实现更大区域的资源优化配置,充分发挥梯级水电站群的社会、环境及经济效益具有十分重要的作用.本文以发电收益最大化为目标,考虑不同受电区域负荷特性影响及其它水力电力约束,建立了多市场下梯级电站电能优化配置模型,引入搜寻者优化算法求解该模型.以雅砻江流域下游梯级电站为例进行了实...     

不同水平年黄河上游梯级发电补偿效益的动态计算

针对以往补偿效益的研究都是静态计算而言,本文结合不同水平年黄河干流梯级的滚动开发规划,考虑不同年代补偿效益的动态特性,采用黄河干流梯级水库补偿效益的仿真模型,计算了2000、2010以及2020三个水平年黄河上游径流式梯级电站的发电补偿效益.     

梯级水电站群补偿效益求解及分配机制研究

针对梯级水电站群补偿关系难以量化、且尚未形成行之有效的补偿效益分配机制的问题,提出可得到流域梯级任一施益电站补偿效益的求解思路,并基于改进逼近理想解排序法（TOPSIS法）,将传统分配方法纳入综合评价,建立施益、受益电站间补偿效益分配机制。将其应用于乌江干流10级电站补偿效益求解和分配实例中,结果表明：通过本文提出的求解思路可以明确乌江干流5个施益电站与下游电站的补偿关系,计算过程简便,具备较强的理论基础;基于改进TOPSIS法确定的各评价指标权重符合预期,分配结果合理,可为各电站利益博弈提供理论依据,有利于促进梯级合作,实现流域水力发电效益最大化。     

电力市场中梯级水电站组合交易策略研究

电力市场中梯级水电站担负着系统调峰、备用等功能,由于梯级水电站受到丰水、枯水季节变化,自身发电效率降低,进而影响其在市场中的交易.针对梯级水电站自身入库径流随机性,汛期需要兼顾防洪、发电、航运等等不确定因素以及市场中的电价波动等等特点,提出把梯级水电站交易方式按照时间先后尺度分为上下两层,每层采用序贯决策中的Markov决策,把梯级水电站的在电力市场中的交易过程描述为多时间尺度的Markov动态决策,以构建梯级水电站在市场中交易的序贯决策模型.根据系统负荷需求与梯级自身发电容量限制,采用随机动态规划算法优化各层的交易决策变量、梯级各电站出力过程,以实现梯级水电站期望收益最大目标.实例表明该方法具有很好的实用价值.     

考虑输电断面限制的风-光-梯级水电站长期优化调度

针对风-光-梯级水电站系统中水电站电量外送因输电断面限制因素产生的严重弃水问题,结合风、光、水时序发电互补及梯级水电站发电、储能双重特性,建立输电断面限制条件下的多能源补偿调节长期优化调度模型。首先分析风电、光伏可再生能源季节性出力,根据风光出力预测值调整梯级水电站运行水位,实现水库储能并转移发电时段,同时采用逐步优化算法与水位廊道约束耦合方法求解以外送发电量最大为目标的调度模型。最后通过算例仿真,验证了本文模型的有效性和可靠性。     

计及水流补偿风险的梯级水电发电权投标决策模型

如何在天然来水不确定性引发的水流补偿风险背景下进行投标决策,是梯级水电参与发电权交易必须要考虑的问题。为此,提出了计及水流补偿风险的梯级水电发电权投标决策模型。在明晰水流补偿风险对梯级水电投标决策影响的基础上,基于梯级电站间彼此互动的复杂系统特性,利用元胞自动机为上、下游水电站联合而成的梯级共同体建模;根据是否具有水流补偿功能,将共同体内的上、下游电站分别视为龙头元胞、基础元胞,将补偿水流量、发电权申报量、价格作为各相关元胞的状态,并基于风险管控思想和水力发电等原理,分别建立龙头元胞和基础元胞的状态及状态转换决策模型,进而实现水流补偿风险与电站出力的关联;以最大化梯级共同体的申报量为目标,上、下游元胞按照邻域关系互动,利用水力发电等原理,建立梯级共同体参与发电权交易的协同投标决策模型。     

特约文章：水电现货竞价关键技术研究进展

电力现货市场是现代电力体系的重要组成部分,对还原电力商品属性、发现价格和优化资源配置起着关键作用。水电受径流随机性影响,丰枯矛盾突出,出力不确定性大;水库受综合利用限制多,梯级电站联系紧,多主体上下游电站信息共享难;加上外送通道不足、断面阻塞严重等现状,水电参与电力现货市场面临诸多挑战。本文针对水电参与电力现货市场“量价”申报涉及的关键科学技术问题,包括市场出清价预测、发电能力优化、竞价策略、水电现货报价决策支持系统等,对国内外研究现状进行总结,对提出的数学模型和算法进行归纳,评述了现有方法的优缺点,对未来发展趋势进行展望,旨在为丰富我国电力现货市场理论和方法及水电企业生产经营提供参考。     

梯级补偿效益分摊的变异系数-Shapley值法

针对流域水能梯级开发中各水电站隶属于不同业主,在梯级水电站补偿效益分摊中既要保证梯级整体效益最大化,又要满足分摊结果公平合理的问题,将变异系数法与Shapley值法相结合,提出多业主梯级水电站补偿效益分摊的变异系数-Shapley值法,并将其应用于汉江中游南河流域梯级中的三级水电站补偿效益分摊实例中。结果表明,该方法不仅考虑了各水电站在参与联合调度时的自身贡献率,同时也兼顾了各水电站自身的装机容量、保证出力、调节库容、多年平均发电量等个体特征,实现了各水电站间补偿效益分摊的公平性与合理性,有利于提高各级水电站参与梯级联合调度的积极性,确保流域梯级联合调度效益最大化。     

考虑生态环境用水对电站发电量的影响分析

如何将对生态环境的影响降到最低是水电开发所面临的重要任务,因此对于引水式和混合式开发的水电站通过释放生态流量可以解决由于脱水引起的生态环境问题,但释放生态流量必将对电站的发电效益产生影响,本文选择了三座不同特性的水电站作为代表,对考虑不同比例生态环境用水对水电站的发电量所产生的影响进行了详细的分析,得出了影响结果。     

梯级水电站实时补偿增益多因素综合分配方法探讨

龙头水库带一串日调节或无调节电站组成的水电梯级,在汛初和汛期两场洪水之间的特定时段开展小流量泄流补偿调度,既可以减少龙头水库无益弃水,又能增加下游电站发电量;分析了影响实时补偿调度增益分配的主要因素;提出了补偿调度增益的计算原理和龙头水库泄流补偿调度风险率与期望损失计算方法;提出了具有明确物理意义的补偿调度增益多因素综合分配模型。通过沙溪流域的实例分析,表明提出的方法能够取得合理的结果。     

上游水电站控泄条件下的施工导流效益评价

梯级建设条件下,上游水电站控制下泄流量是施工导流风险调配的有效途径。本文针对上游水电站控泄作用的效益评价问题,以上游水电站和施工导流系统为研究对象,系统分析上游水电站运行方式的转变对自身效益、下游在建工程的影响。以自由泄流工况为基准点,基于施工导流系统的视角,通过分析上游水电站控制下泄流量对施工导流标准、施工进度、防洪安全的影响,计算上游水电站控制下泄流量的综合效益。以发电损失为控泄成本,将效益费用比作为评价准则,经济性论证利用上游水电站控泄作用来分配施工导流风险方法的可行性。最后通过案例分析,表明该方法是有效、可行的。