CN102184472A - 一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法，其包括以下步骤：步骤1：从电网调度自动化主站系统的数据库中获取基本数据、预测和计划数据、历史数据；步骤2：构造风水火联合调度模型，包括模型的目标函数及约束条件：步骤3：将步骤1中获取的基本数据、预测和计划数据、历史数据输入至步骤2中构建的风水火联合调度模型中，采用单纯形法、内点法等优化算法进行求解；步骤4：将步骤3得到的求解结果通过主站系统中的人机联系计算机提供至调度员，调度员参考上述求解结果得出调度命令，通过人机联系计算机控制调度命令下发，厂站端执行下达的调度命令。

Description

一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法

技术领域

本发明涉及电网调度运行技术领域，尤其涉及一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法。

背景技术

传统电力系统调度方法通常为水火电联合调度，随着我国风电的迅猛发展，大规模风电并网运行，传统的水、火电调度方法已不能有效解决风电的随机性、波动性对电网安全、稳定、经济运行造成的影响，依靠加装调节装置、能量存储设备等手段，对风电功率进行局部调节难以满足电力系统实时运行的要求。更有效手段是在全网范围内调用水电机组、火电机组可调节资源，配合大型风电基地进行风、水、火电联合调度。

传统电力系统调度方法的调度目标通常是从发电侧节能发电的角度出发，考虑发电经济效益或者环境效益最优。而当前我国厂网分开，在调度实践中，电网调度人员往往更关心能否使相邻时段火电机组出力尽量平缓，以及尽可能保证火电机组实际发电量与计划发电量偏差小等技术指标，因此从调度机构角度出发提出新型的调度目标更加符合电网公司调度的需求。

传统电力系统调度方法的约束条件通常只考虑了系统电力电量平衡、正备用容量约束、机组运行约束、输电线路容量限制等，而并未充分考虑我国梯级水电站的特点，以及大规模风电并网后对潮流断面稳定性造成的影响，调度机构所关心的地区间合同电量的传输情况等。

发明内容

本发明的目的在于提供符合电网公司调度的一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法。

为实现上述目的，本发明提供一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法，包括以下步骤：

步骤1：从电网调度自动化主站系统的数据库中获取基本数据、预测和计划数据、历史数据；

基本数据包括：输电线路的正反向传输容量极限，潮流断面的正反向稳定极限，水、火电机组的最大、最小技术出力，风电场的最大技术出力，水、火电机组的向上、向下调节速率，水、火电机组旋转备用响应时间，水库的最大、最小下泄流量、最大、最小库容(水位)；

预测和计划数据包括：火电机组开机总数及日计划发电量，水电机组开机总数，风电场运行总数及风电场预测出力，负荷预测值，省间潮流断面的日传输电量上下限；

历史数据包括：火电机组的历史出力，水电站的历史库容(水位)、历史下泄流量；

步骤2：构造风水火联合调度模型，包括以下步骤：

第2.1步：构建优化目标：以相邻时段火电机组出力变化小和调整火电机组出力以减少发电量偏差为目标函数；

第2.2步：构建约束条件，包括：

系统备用容量约束，包括：正备用约束和负备用约束；

火电站运行约束，包括：火电机组可调出力上下限约束和火电机组调节速率约束；

梯级水电站约束，包括：机组可调出力上下限约束、水电机组调节速率约束、下泄流量约束、库容(水位)约束和梯级水库的库容平衡约束；

风电运行约束；

系统运行约束，包括：输电支路的容量约束、断面稳定极限约束和潮流断面全天输送电量约束；

步骤3：将由步骤1获得的基本数据、预测和计划数据、历史数据输入至步骤2中构建的风水火联合调度模型，采用单纯形法、内点法等优化算法进行求解，求解结果包括：水、火电机组、风电场出力，水库下泄流量，水库库容(水位)，输电线路功率，潮流断面功率，省间潮流断面日传输电量，目标函数值；

步骤4：将步骤3中的得到的求解结果通过主站系统中的人机联系计算机提供至调度员，调度员参考上述求解结果得出调度命令，通过人机联系计算机控制调度命令下发，厂站端执行下达的调度命令。

本发明的有益效果在于：能有效解决大规模风电并网其随机性、波动性对电网安全稳定运行造成的影响，通过合理调用水电和火电调节资源来配合大规模风电的接入，实现风、水、火互济，并保证了最大限度的接纳风力发电这一绿色能源。本发明是从电网调度角度出发，以电网调度人员所关心的“相邻时段火电机组出力尽量平缓”，以及“火电机组实际发电量与计划发电量偏差尽可能小”为调度优化目标。上述新型的调度目标更加符合电网公司调度的需求，这在我国当前厂网分开的实际形势下，更符合电力系统运行的特点。同时，本发明考虑了水电梯级调度中库容平衡、库容、流量等约束，使得采用梯级水电配合大型风电基地的调度控制更符合实际情况，比如可以应用于青海境内黄河上游梯级水电群来配合调节甘肃酒泉风电基地。在本发明所提出的调度模型中，加入了重要潮流断面的稳定约束，在大规模风电并网后，采取此措施对加强电网稳定性的作用显著。本发明所提模型还考虑了不同地区之间的全天计划电量，例如当前各省电网每天的电量输送计划，在调度中可以保证该计划的完成。

附图说明

图1为采用本发明所述的基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法的调度自动化主站系统的硬件结构示意图；

图2为本发明所述的基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法结合电网调度自动化系统实施的框架示意图；

图3为本发明所述的基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法的求解流程示意图；

以下结合附图对本发明做进一步的详细说明。

具体实施方式

下面将结合附图1-3对本发明作进一步说明。但本发明的内容不仅仅局限如此。

请参照图1，图1揭示一种用于本发明所述的基于电网调度侧需求的风水火联合调度的调度自动化主站系统的硬件组成结构，所述的主站系统包括前置机1、通信服务器2、数据库服务器3、调度工作站4、及人机联系计算机5，该等硬件设备皆连接到通信主干道6上。

请参阅图2，本发明所述的基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法结合电网调度自动化系统实施，其中，电网调度自动化主站系统的调度工作站4通过数据库服务器3获取计算模型所需的输入数据，所需数据来源包括以下步骤：

处于远方采集处理数据子站的厂站端根据其内部发电设备特性采集初始信息，并将该信息传输给主站系统，通过主站系统中的前置机、通信服务器传输到主站系统数据库服务器中。

主站系统的调度工作站通过数据库服务器获取的计算模型输入数据包括如下数据；

基本数据：输电线路的正反向传输容量极限P_l，max，潮流断面的正反向稳定极限P_sec+、P_sec-，水、火电机组的最大、最小技术出力

风电场的最大技术出力

水、火电机组的向上、向下调节速率

水、火电机组旋转备用响应时间t_r，水库的最大、最小下泄流量f^H _m，n，max、f^H _m，n，min、最大、最小库容(水位)V^H _m，n，max、V^H _m，n，min；

预测和计划数据包括：火电机组开机总数N_T及日计划发电量

水电机组开机总数N_H，风电场运行总数N_W及风电场预测出力

负荷预测值L(t)，省间潮流断面的日传输电量上下限Q_sec，max、Q_sec，min；

历史数据包括：火电机组的历史出力

水电站的历史库容(水位)V^H _m，n(t-1)、历史下泄流量f^H _m，n(t-1)；

请参阅图3，主站系统的调度工作站从数据库服务器获得上述信息后，按以下步骤依次进行风水火联合调度的求解：

第1步：以相邻时段火电机组出力变化小和调整火电机组出力以减少发电量偏差为目标函数建立优化目标，所述的优化目标由公式

(1)获得：

$\min f\left(P_i^T\left(t\right)\right)=\min \left({\mathrm{\λ}}_1\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}\right|P_i^T\left(t\right)-P_i^T(t-1)|+{\mathrm{\λ}}_2\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}|\underset{s=1}{\overset{t-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i^T\left(s\right)\mathrm{\Δt}+\underset{s=t}{\overset{N_t}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i^T\left(s\right)\mathrm{\Δt}-Q_{i,\mathrm{fore}}^T\left|\right)---\left(1\right);$

其中

表示第i个火电机组在t时段的发电功率；

表示第i个火电机组在t时段之前的已发电量；表示第i个火电机组从t时段到N_t时段的发电量；s表示时段编号；

为第i个火电机组的日计划发电量；N_T表示火电机组的总数；N_t表示全天时段的总数；Δt表示单个时段时长；λ₁、λ₂表示加权系数。

第2步：构建约束条件，包括：

1)系统备用容量约束，包括正备用约束、及配合风电大发向下调整的负备用约束，其中正备用约束由公式(2)至(4)获得：

$\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i+}^T\left(t\right)+\underset{i=1}{\overset{N_H}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i+}^H\left(t\right)\≥\mathrm{\α}\%L\left(t\right)+\mathrm{\β}\%\underset{i=1}{\overset{N_W}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i^W\left(t\right)---\left(2\right);$

R_i+(t)＝min((P_i，max(t)-P_i(t))，A_i，+t_r)(3)；

P_i，max(t)＝min(P_i，max，P_i(t-1)+A_i，+×Δt)(4)；

其中，R_i+(t)表示第i个水、火电机组在t时段的向上备用容量；P_i，max表示第i个水、火电机组的最大技术出力；A_i，+表示第i个水、火电机组的向上调节速率；P_i，max(t)表示第i个水、火电机组在向上调节速率限制下t时段的最大出力；P_i(t)表示第i个水、火电机组在t时段的发电功率；t_r表示旋转备用响应时间；

表示t时段的火电机组向上备用容量；

表示t时段的水电机组向上备用容量；N_H表示水电机组的总数；L(t)表示t时段的负荷容量；

表示t时段的风电场出力；N_W表示风电场的总数；α％表示负荷预测误差百分比；β％表示对应正备用下的风电预测误差百分比；

负备用约束由公式(5)至(7)获得：

$\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i-}^T\left(t\right)+\underset{i=1}{\overset{N_H}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i-}^H\left(t\right)\≥\mathrm{\γ}\%\underset{i=1}{\overset{N_W}{\mathrm{\Σ}}}(P_{i,\max }^W-P_i^W\left(t\right))---\left(5\right);$

R_i-(t)＝min((P_i(t)-P_i，min(t)，A_i，-t_r)(6)；

P_i，min(t)＝max(P_i，min，P_i(t-1)-A_i，-×Δt)(7)；

其中，R_i-(t)表示第i个水、火电机组在t时段的向下备用容量；P_i，min表示第i个水、火电机组的最小技术出力；A_i，-表示第i个水、火电机组的向下调节速率；P_i，min(t)表示第i个水、火电机组在向下调节速率限制下t时段的最小出力；

表示t时段的火电机组向下备用容量；

表示t时段的水电机组向下备用容量；

表示第i个风电场的最大技术出力；γ％表示对应负备用下的风电预测误差百分比；

2)火电运行约束包括火电机组可调出力上下限约束及火电机组调节速率约束：火电机组可调出力上下限约束由公式(8)获得；

$P_{i,\min }^T\≤P_i^T\left(t\right)\≤P_{i,\max }^T---\left(8\right);$

其中，

表示第i个火电机组的最大、最小技术出力；

所述火电机组调节速率约束由公式(9)获得：

$-A_{i,-}^T\mathrm{\Δt}\≤P_i^T\left(t\right)-P_i^T(t-1)\≤A_{i,+}^T\mathrm{\Δt}---\left(9\right);$

其中

表示第i个火电机组的向上调节速率；

表示第i个火电机组的向下调节速率；

3)梯级水电站约束包括机组可调出力上下限约束、水电机组调节速率约束、下泄流量约束、库容(水位)约束、及梯级水库的库容平衡约束：

其中机组可调出力上下限约束由公式(10)获得：

$P_{i,\min }^H\≤P_i^H\left(t\right)\≤P_{i,\max }^H---\left(10\right);$

其中，

表示第i个水电机组在t时段的发电功率；

表示第i个水电机组的最大、最小技术出力；

水电机组调节速率约束由公式(11)获得：

$-A_{i,-}^H\mathrm{\Δt}\≤P_i^H\left(t\right)-P_i^H(t-1)\≤A_{i,+}^H\mathrm{\Δt}---\left(11\right);$

其中

表示第i个水电机组的向上调节速率；

表示第i个水电机组的向下调节速率；

下泄流量约束由公式(12)获得：

f^H _m，n，min≤f^H _m，n(t)≤f^H _m，n，max(12)；

该约束用以限制梯级水库的下泄流量，其中f^H _m，n(t)表示第m个水系中第n个水库在t时段的下泄流量，下泄流量与水电出力可通过水电转化关系进行转换；f^H _m，n，max、f^H _m，n，min表示第m个水系中第n个水库的最大、最小下泄流量；

库容(水位)约束由公式(13)获得：

V^H _m，n，min≤V^H _m，n(t)≤V^H _m，n，max  (13)；

其中，V^H _m，n(t)表示第m个水系中第n个水库在t时段的库容(水位)；V^H _m，n，max、V^H _m，n，min表示第m个水系中第n个水库的最大、最小库容(水位)；

梯级水库的库容平衡约束由公式(14)获得：

V^H _m，n(t)＝V^H _m，n(t-1)+f^H _m，n1(t-1)-f^H _m，n(t-1)(14)；

4)风电运行约束：风电初始计划出力按照功率预测值给定，只有当可调节资源不够导致模型解不能收敛时，才减少风电场出力进行调节，从而保证了风电的最大限度的接纳。由公式(15)获得：

$P_i^W\≤P_{i,\mathrm{fore}}^W---\left(15\right);$

式中，

表示风电功率预测值；

5)系统运行约束包括

输电支路的容量约束由公式(16)获得：

使用直流潮流模型计算得到支路功率，支路功率需满足支路容量约束；

-P_l，max≤P_l(t)≤P_l，max(16)；

式中，P_l(t)表示输电支路功率；P_l，max、-P_l，max表示输电支路正、反向传输容量极限值；

断面稳定极限约束由公式(17)获得：

给定断面包含的支路集合(S)，通过设定断面首节点对支路功率方向进行判断，从而计算出断面所包含的支路功率和即断面功率。求得断面功率后，断面功率需满足断面正稳定极限值及负稳定极限值的约束。

$-P_{\sec -}\≤\underset{l_{\mathrm{ij}}\∈S}{\mathrm{\Σ}}{P}_l\left(t\right)\≤P_{\sec +}---\left(17\right);$

其中

表示给定断面所包含支路集合(S)的传输功率；P_sec+、-P_sec-为断面的正、反向稳定极限值。对于联络线断面，存在正向输送功率和反向输送功率两种情况，这两种情况下的断面稳定限值可能是不一样的，对应着两个不同的P_sec-、P_sec+；

潮流断面全天输送电量约束由公式(18)获得：

$Q_{\sec ,\min }\≤\underset{t=1}{\overset{N_t}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\sec ,i}\left(t\right)\mathrm{\Δt}\≤Q_{\sec ,\max }---\left(18\right);$

对于某些重要潮流断面是省间潮流断面，由于属于两个结算实体，往往有全天输送电量的限制，P_sec，i(t)表示t时段省间潮流断面i的功率；

表示省间潮流断面i的全天传输电量；Q_sec，max、Q_sec，min分别表示省间断面全天传输电量的上下限。

第3步：由第1步所述优化目标、第2步所述约束条件构建风水火联合调度模型。

第4步：将前述所获取的基本数据、预测和计划数据、历史数据输入至风水火联合调度模型，采用单纯形法、内点法等优化算法进行求解。求解结果包括：水、火电机组、风电场出力

水库下泄流量f^H _m，n(t)；水库库容(水位)V^H _m，n(t)；输电线路功率P_l(t)；潮流断面功率

省间潮流断面日传输电量目标函数值

第5步：将得到的求解结果通过主站系统中的人机联系计算机提供至调度员，调度员将调度命令，通过人机联系计算机控制调度命令下发，经过信息传输后到达厂站端，厂站端执行下达的调度命令。

Claims (3)

1.一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：从电网调度自动化主站系统的数据库中获取基本数据、预测和计划数据、历史数据；

基本数据包括：输电线路的正反向传输容量极限，潮流断面的正反向稳定极限，水、火电机组的最大、最小技术出力，风电场的最大技术出力，水、火电机组的向上、向下调节速率，水、火电机组旋转备用响应时间，水库的最大、最小下泄流量、最大、最小库容(水位)；

预测和计划数据包括：火电机组开机总数及日计划发电量，水电机组开机总数，风电场运行总数及风电场预测出力，负荷预测值，省间潮流断面的日传输电量上下限；

历史数据包括：火电机组的历史出力，水电站的历史库容(水位)、历史下泄流量；

步骤2：构造风水火联合调度模型，包括以下步骤：

第2.1步：构建优化目标：以相邻时段火电机组出力变化小和调整火电机组出力以减少发电量偏差为目标函数；

第2.2步：构建约束条件，包括：

系统备用容量约束，包括：正备用约束和负备用约束；

火电站运行约束，包括：火电机组可调出力上下限约束和火电机组调节速率约束；

梯级水电站约束，包括：机组可调出力上下限约束、水电机组调节速率约束、下泄流量约束、库容(水位)约束和梯级水库的库容平衡约束；

风电运行约束；

系统运行约束，包括：输电支路的容量约束、断面稳定极限约束和潮流断面全天输送电量约束；

步骤3：将步骤1中所获取的基本数据、预测和计划数据、历史数据输入至步骤2中构造的风水火联合调度模型中，采用单纯形法、内点法等优化算法进行求解，求解结果包括：水、火电机组、风电场出力，水库下泄流量，水库库容(水位)，输电线路功率，潮流断面功率，省间潮流断面日传输电量，目标函数值；

步骤4：将步骤3得到的求解结果通过主站系统中的人机联系计算机提供至调度员，调度员参考上述求解结果得出调度命令，通过人机联系计算机控制调度命令下发，厂站端执行下达的调度命令。

2.如权利要求1所述的一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法，其特征在于：步骤2中的第2.1步所述的优化目标由公式(1)获得：

$\min f\left(P_i^T\left(t\right)\right)=\min \left({\mathrm{\λ}}_1\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}\right|P_i^T\left(t\right)-P_i^T(t-1)|+{\mathrm{\λ}}_2\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}|\underset{s=1}{\overset{t-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i^T\left(s\right)\mathrm{\Δt}+\underset{s=t}{\overset{N_t}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i^T\left(s\right)\mathrm{\Δt}-Q_{i,\mathrm{fore}}^T\left|\right)---\left(1\right);$

 其中

表示第i个火电机组在t时段的发电功率；

表示第i个火电机组在t时段之前的已发电量；

表示第i个火电机组从t时段到N_t时段的发电量；s表示时段编号；为第i个火电机组的日计划发电量；N_T表示火电机组的总数；N_t表示全天时段的总数；Δt表示单个时段时长；λ₁、λ₂表示加权系数。

3.如权利要求1所述的一种基于电网调度侧需求的风水火联合调度方法，其特征在于：步骤2中的第2.2步所述的约束条件包括：

1)系统备用容量约束，包括正备用约束、及配合风电大发向下调整的负备用约束，其中正备用约束由公式(2)至(4)获得：

$\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i+}^T\left(t\right)+\underset{i=1}{\overset{N_H}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i+}^H\left(t\right)\≥\mathrm{\α}\%L\left(t\right)+\mathrm{\β}\%\underset{i=1}{\overset{N_W}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i^W\left(t\right)---\left(2\right);$

R_i+(t)＝min((P_i，max(t)-P_i(t))，A_i，+t_r)(3)；

P_i，max(t)＝min(P_i，max，P_i(t-1)+A_i，+×Δt)(4)；

其中，R_i+(t)表示第i个水、火电机组在t时段的向上备用容量；P_i，max表示第i个水、火电机组的最大技术出力；A_i，+表示第i个水、火电机组的向上调节速率；P_i，max(t)表示第i个水、火电机组在向上调节速率限制下t时段的最大出力；P_i(t)表示第i个水、火电机组在t时段的发电功率；t_r表示旋转备用响应时间；

表示t时段的火电机组向上备用容量；表示t时段的水电机组向上备用容量；N_H表示水电机组的总数；L(t)表示t时段的负荷容量；

表示t时段的风电场出力；N_W表示风电场的总数；α％表示负荷预测误差百分比；β％表示对应正备用下的风电预测误差百分比；

负备用约束由公式(5)至(7)获得：

$\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i-}^T\left(t\right)+\underset{i=1}{\overset{N_H}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{i-}^H\left(t\right)\≥\mathrm{\γ}\%\underset{i=1}{\overset{N_W}{\mathrm{\Σ}}}(P_{i,\max }^W-P_i^W\left(t\right))---\left(5\right);$

R_i-(t)＝min((P_i(t)-P_i，min(t)，A_i，-t_r)(6)；

P_i，min(t)＝max(P_i，min，P_i(t-1)-A_i，-×Δt)(7)；

其中，R_i-(t)表示第i个水、火电机组在t时段的向下备用容量；P_i，min表示第i个水、火电机组的最小技术出力；A_i，-表示第i个水、火电机组的向下调节速率；P_i，min(t)表示第i个水、火电机组在向下调节速率限制下t时段的最小出力；

表示t时段的火电机组向下备用容量；

表示t时段的水电机组向下备用容量；表示第i个风电场的最大技术出力；γ％表示对应负备用下的风电预测误差百分比；

2)火电运行约束包括火电机组可调出力上下限约束及火电机组调节速率约束：火电机组可调出力上下限约束由公式(8)获得；

$P_{i,\min }^T\≤P_i^T\left(t\right)\≤P_{i,\max }^T---\left(8\right);$

其中，表示第i个火电机组的最大、最小技术出力；所述火电机组调节速率约束由公式(9)获得：

$-A_{i,-}^T\mathrm{\Δt}\≤P_i^T\left(t\right)-P_i^T(t-1)\≤A_{i,+}^T\mathrm{\Δt}---\left(9\right);$

其中表示第i个火电机组的向上调节速率；

表示第i个火电机组的向下调节速率；

3)梯级水电站约束包括机组可调出力上下限约束、水电机组调节速率约束、下泄流量约束、库容(水位)约束、及梯级水库的库容平衡约束：

其中机组可调出力上下限约束由公式(10)获得：

$P_{i,\min }^H\≤P_i^H\left(t\right)\≤P_{i,\max }^H---\left(10\right);$

其中，

表示第i个水电机组在t时段的发电功率；

表示第i个水电机组的最大、最小技术出力；

水电机组调节速率约束由公式(11)获得：

$-A_{i,-}^H\mathrm{\Δt}\≤P_i^H\left(t\right)-P_i^H(t-1)\≤A_{i,+}^H\mathrm{\Δt}---\left(11\right);$

其中

表示第i个水电机组的向上调节速率；

表示第i个水电机组的向下调节速率；

下泄流量约束由公式(12)获得：

f^H _m，n，min≤f^H _m，n(t)≤f^H _m，n，max(12)；

该约束用以限制梯级水库的下泄流量，其中f^H _m，n(t)表示第m个水系中第n个水库在t时段的下泄流量，下泄流量与水电出力可通过水电转化关系进行转换；f^H _m，n，max、f^H _m，n，min表示第m个水系中第n个水库的最大、最小下泄流量；

库容(水位)约束由公式(13)获得：

V^H _m，n，min≤V^H _m，n(t)≤V^H _m，n，max(13)；

其中，V^H _m，n(t)表示第m个水系中第n个水库在t时段的库容(水位)；V^H _m，n，max、V^H _m，n，min表示第m个水系中第n个水库的最大、最小库容(水位)；

梯级水库的库容平衡约束由公式(14)获得：

V^H _m，n(t)＝V^H _m，n(t-1)+f^H _m，n-1(t-1)-f^H _m，n(t-1)(14)；

4)风电运行约束：风电初始计划出力按照功率预测值给定，只有当可调节资源不够导致模型解不能收敛时，才减少风电场出力进行调节，从而保证了风电的最大限度的接纳。由公式(15)获得：

$P_i^W\≤P_{i,\mathrm{fore}}^W---\left(15\right);$

式中，表示风电功率预测值；

5)系统运行约束包括：

输电支路的容量约束由公式(16)获得：

使用直流潮流模型计算得到支路功率，支路功率需满足支路容量约束；

-P_l，max≤P_l(t)≤P_l，max(16)；

式中，P_l(t)表示输电支路功率；P_l，max、-P_l，max表示输电支路正、反向传输容量极限值；

断面稳定极限约束由公式(17)获得：

给定断面包含的支路集合(S)，通过设定断面首节点对支路功率方向进行判断，从而计算出断面所包含的支路功率和即断面功率。求得断面功率后，断面功率需满足断面正稳定极限值及负稳定极限值的约束。

$-P_{\sec -}\≤\underset{l_{\mathrm{ij}}\∈S}{\mathrm{\Σ}}{P}_l\left(t\right)\≤P_{\sec +}---\left(17\right);$

其中

表示给定断面所包含支路集合(S)的传输功率；P_sec+、-P_sec-为断面的正、反向稳定极限值。对于联络线断面，存在正向输送功率和反向输送功率两种情况，这两种情况下的断面稳定限值可能是不一样的，对应着两个不同的P_sec-、P_sec+；

潮流断面全天输送电量约束由公式(18)获得：

$Q_{\sec ,\min }\≤\underset{t=1}{\overset{N_t}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\sec ,i}\left(t\right)\mathrm{\Δt}\≤Q_{\sec ,\max }---\left(18\right);$

对于某些重要潮流断面是省间潮流断面，由于属于两个结算实体，往往有全天输送电量的限制，P_sec，i(t)表示t时段省间潮流断面i的功率；

表示省间潮流断面i的全天传输电量；Q_sec，max、Q_sec，min分别表示省间断面全天传输电量的上下限。

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