CN112801816B - 一种风光水互补系统总效益的资源优化调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风光水互补系统资源调度领域，具体涉及一种风光水互补系统总效益的资源优化调度方法，步骤如下：步骤一、建立互补系统综合效益三级评价指标体系；所述三级评价指标包括风光效益、水电效益两个一级指标，所述风光效益包括风光资源效益一个二级指标；所述水电效益包括水电资源效益、运行效益、非常规运行成本三个二级评价指标；步骤二、建立互补系统总效益最优模型；步骤三、获取计算时段风光水基础数据，进行寻优求解，得到最优资源调度方案。本发明弥补了当前对以水电为调节能源的多能互补系统在经济调度运行评价体系上的缺失，能通过寻优得出互补系统总效益最优的资源调度方案，提升互补系统总体效益，指导互补系统经济运行。
Description
技术领域
本发明涉及风光水互补系统资源调度领域，尤其是涉及一种风光水互补系统总效益的资源优化调度方法。
背景技术
大力发展清洁能源，已成为世界能源发展的主流方向，以风光为代表的新能源电网发电渗透率逐年提升，2017—2019年，我国新能源在清洁能源中的消费占比为20.8％、22.1％、23.4％，呈逐步上升趋势。而风光资源受天气因素影响大，具有明显的反调峰性和不可调度性，全额消纳将增加电网的负荷爬坡率和不确定性，因此，导致了大量弃风光现象产生，仅2019年，我国弃风光电量约215亿kWh。
风光水互补运行是利用水电作为调节能源，平抑风光发电的波动性和间歇性，消除风光反调峰性和不可调度性的有效方法。水电以其优越的调节能力，能将风光从波动性大、间歇性强、电网报难消纳的劣质能源，转变为出力稳定、电网易消纳的优质能源，从而增大风光的利用率。随着风光发电规模的扩大，越来越多的风光水互补运行基地建成运行，对风光水互补运行的相关研究也不断增多。
在互补系统经济运行方面，国内外研究人员主要从发电量和发电效益进行研究。这些研究忽略了互补对水电的影响，从长远角度看，水电和风电、光电一样，属于清洁可再生能源，因互补而导致弃水、用水效率降低仍是一种浪费，风光的反调峰性体现了风光上网的调峰需求，目前，实际作业中虽仍将水电调峰当成一种低成本甚至无成本行为，但对调峰中水电所受的损失已经有了初步研究。水电因非自身因素而导致的运行方式变化对水电的影响较大，而目前在风光水互补系统的经济调度中，忽略了水电的潜藏运行效益，在研究上不够全面。
随着风光开发技术的快速发展，负荷需求与可用能源的缺口将逐渐增大，对于市场而言，随着电力现货市场的推进和风光能源开发技术的成熟，政府对风光能源的补贴资金将逐渐减少，现货市场发展呈现出多品种竞价上网的趋势。相较于水电，风光上网的补贴电价优势将逐渐消失，因此，对于风光水互补系统而言，综合考虑互补系统效益，合理进行资源调度是需要考虑的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风光水互补系统总效益的资源优化调度方法，解决在考虑互补运行对水电的影响基础上，如何合理地取舍资源，使得互补系统综合效益最大的问题。建立了互补系统综合效益三级评价指标体系和互补系统总效益最优模型，该模型在资源情况确定的情况下，能通过寻优计算得出互补系统总效益最优的资源调度方案，提升互补系统总体效益，指导互补系统经济运行。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种风光水互补系统总效益的资源优化调度方法，包括以下步骤：
步骤一、建立互补系统综合效益三级评价指标体系；所述三级评价指标包括风光效益、水电效益两个一级指标，所述风光效益包括风光资源效益一个二级指标；所述水电效益包括水电资源效益、运行效益、非常规运行成本三个二级评价指标；
步骤二、建立互补系统总效益最优模型；
步骤三、获取计算时段风光水基础数据，进行寻优求解，得到最优资源调度方案。
优选的，步骤一中，所述的风光资源效益包括风光上网效益、弃能损失；
所述风光上网效益的计算方法为：
式中：Ic为风光发电上网收益；T为计算总时段数；Nw,t、Np,t为风电、光电在t时段上网出力；Δt为计算时段长度；Pt w、Pt p为t时段风电、光电电价；
所述弃能损失的计算方法为：
式中：Sc为风光弃能损失；Aw,t、Ap,t为风电、光电在t时段有效弃能功率；Pt A,w、Pt A,p为t时段风电和光电弃能成本；Mw,t、Mp,t为时段t可用风光功率；Nt为时段t的负荷功率；
优选的，步骤一中，所述水电资源效益包括水电上网效益、电量补偿效益、机会成本；所述运行效益包括尾水位效益、水轮机效率效益；所述非常规运行成本包括启停成本、小出力损耗、振动区出力损耗。
所述水电上网效益的计算方法为：
式中：Ih,g为水电发电上网效益；Nh,t为t时段水电的出力；Pt h为t时段水电电价；
所述电量补偿效益的计算方法为：
式中：Ih,d为水电获得的电量效益；Ah,t为水电在t时段的弃水出力；
所述机会成本的计算方法为：
式中：Ih为机会成本；Pt A,h为t时段水电弃能成本；
所述尾水位效益的计算方法为：
式中：Ih,l为互补运行的尾水位效益；k为水电机组出力系数；n为机组数；Qi,t为机组i在t时段的发电引用流量；ΔZd,t为t时段水电尾水位效益水头；
为t时段水电站独立运行承担相应负荷时的尾水位；
为t时段互补运行下水电站的尾水位；
所述水轮机效率效益的计算方法为：
式中：Ih,e为互补运行水电站的水轮机效率效益；Δηi,t为机组i在t时段因互补运行带来的效益效率；Ht为t时段水电站的发电净水头；
为机组i在t时段互补运行承担相应负荷的机组效率；
为机组i在t时段独立运行下的机组效率；
所述水电启停成本的计算方法为：
式中：Co为水电机组启停成本；αi,t为机组i在t时段的启停次数；λi为机组i的单位装机容量启停成本；Ei为机组i的装机容量；
优选的，步骤二中，所述的互补系统总效益最优模型包括互补系统综合效益最大目标函数；
所述互补系统综合效益最大目标函数为：
I＝max(Ic+Sc+Ih,g+Ih,d+Ih+Ih,l+Ih,e+Co)；
式中：Ic为风光发电上网收益；Sc为风光弃能损失；Ih,g为水电发电上网效益；Ih,d为水电获得的电量效益；Ih为机会成本；Ih,l为互补运行的尾水位效益；Ih,e为互补运行水电站的水轮机效率效益；Co为互补运行下的水电机组启停成本。
优选的，步骤二中，所述的互补系统总效益最优模型还包括模型约束条件；所述模型约束条件包括电力约束、资源约束、水电约束、非负约束；
所述电力约束包括：
(1)电力平衡约束
Nt＝Nh,t+Nw,t+Np,t；
(2)电量平衡约束
所述资源约束包括：
(4)风光上网出力约束
(5)风光弃能约束
0≤Aw,t+Ap,t≤Mw,t+Mp,t；
(6)弃水流量约束
0≤Qa,t≤Qin,t；
式中：Qa,t、Qin,t为时段t水库弃水、入库流量；
所述水电约束包括：
(6)水电出力约束
式中；
分别为水电站最小、最大出力限制；
(7)水量平衡约束
(Qin,t-Qt-Qa,t-Qo,t)×ΔT＝ΔVt；
式中：Qt、Qo,t分别为发电、其他用水流量；ΔT为时段长度；ΔVt为时段t水库库容变化；
(8)水位约束
Zmin≤Zt≤Zmax；
式中：Zmin、Zmax分别为水库最低、最高限制水位；
(9)库容约束
Vmin＜Vt＜Vmax；
式中：Vmin、Vmax分别为最小、最大限制库容；
(10)振动区约束
式中：
分别为时段t水电站的振动区j的上下限出力；
所述非负约束指上述约束中的变量均为非负值。
优选的，步骤三中，所述的进行寻优求解，得到最优资源调度方案的具体步骤为：
S1：选定数据精度，确定时刻所有调度方案，计算风光上网收益与弃能损失；
S2：确定时刻水电出力，判断是否满足最小出力约束，若不满足则令水电停机出力为0，计算水电启停成本，调整调度方案，仅由风光承担负荷并重新计算风光上网收益与弃能损失；
S3：满足最小出力约束判断调度方案是否满足约束条件，不满足返回S1计算下一调度方案；
S4：试算水电运行过程，计算发电效益、电量效益、机会成本、水电运行效益，计算互补系统总效益；
S5：判断是否完成所有调度方案计算，若没有，则返回S1进行下一调度方案计算；
S6：输出互补系统总效益最大的资源调度方案为最优调度方案。
本发明的有益技术效果为：
1、本发明考虑互补运行对水电的影响，构建了涵盖水电资源效益、运行效益、非常规运行成本的互补系统综合效益三级指标体系，并建立了互补系统整体效益最优模型，该模型能得到互补系统时段最优调度策略，能直接指导互补系统经济运行；
2、本发明所提出的三级指标体系能弥补了当前对以水电为调节能源的多能互补系统在经济调度运行评价体系上的缺失，评价体系更加全面，能更好地满足实际生产需要。
附图说明
图1为实施例1中一种风光水互补系统总效益的资源优化调度方法流程图；
图2为实施例1中互补系统综合效益三级评价指标体系示意图；
图3为实例1中以典型粒子群算法为例求解本模型的步骤示意图；
图4为实例1中风光弃能损失示意图；
图5为实例1中水电电量效益与机会成本示意图；
图6为实例1中尾水位效益水头示意图；
图7为实例1中水轮机效益效率示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
实施例1
如图1、图2和图3所示，本实施例提供了一种计及对水电影响的风光水互补系统总效益最优资源调度求解方法，其包括以下步骤：
步骤一、建立互补系统综合效益三级评价指标体系；所述三级评价指标包括风光效益、水电效益两个一级指标，所述风光效益包括风光资源效益一个二级指标；所述水电效益包括水电资源效益、运行效益、非常规运行成本三个二级评价指标；
步骤二、建立互补系统总效益最优模型；
步骤三、获取计算时段风光水基础数据，进行寻优求解，得到最优资源调度方案。
下面依次对本实施例的一种流域水电参与电力现货市场下的发电侧报价单元组建方法的每个步骤进行详细说明：
步骤一中，所述风光资源效益包括风光上网效益、弃能损失；所述水电资源效益包括水电上网效益、电量补偿效益、机会成本；所述运行效益包括尾水位效益、水轮机效率效益；所述非常规运行成本包括启停成本、小出力损耗、振动区出力损耗。
互补系统效益系统体系包含风光效益和水电效益两个一级指标，当互补系统没有配置储能设备的情况下，风光资源只有上网或弃能两种选择，因此，风光效益三级指标仅考虑上网效益和弃能损失。
对于水电而言，除水电上网发电与弃能损失外，风光上网可降低水电出力，在一定情况下对水电带来电量效益，但风光的波动性和间歇性决定了风光资源上网的调峰需求，水电为响应风光需求，需频繁调整自身运行方式，因此还要考虑水电频繁调整运行方式带来的危害。水电效益包括资源效益、运行效益、非常规运行成本三个二级指标。
下面对所有三级指标含义及计算方法进行详细说明。
(1)风光效益
1)资源效益
风光资源效益仅考虑上网发电效益与弃能损失，
a.发电效益
风光发电上网产生发电效益，风光发电上网效益按发电量和对应时段出清价格计算：
式中：Ic为风光发电上网收益，元(表示的是计价单位)；T为计算总时段数；Nw,t、Np,t为风电、光电在t时段上网出力，MW(表示兆瓦，是出力的一种单位)；Δt为计算时段长度，h；Pt w、Pt p为t时段风电、光电电价,元/MW·h(表示的是1兆瓦每小时的电价)。
b.弃能损失
由于考虑整体经济效益优先，允许互补系统弃风弃光，风光弃能有两种情况：风光可用出力大于时段负荷导致的无效弃能、为使互补系统效益最大导致的有效弃能，对某时段风光弃能损失的计算，应仅考虑风光不大于负荷部分的弃能，即仅计算时段可上网风光的弃能，如图4所示。
则弃风弃光的损失按照弃风弃光电量和弃能成本进行计算：
式中：Sc为风光弃能损失，元；Aw,t、Ap,t为风电、光电在t时段有效弃能功率，MW；Pt A ,w、Pt A,p为t时段风电和光电弃能成本，元/MW·h；Mw,t、Mp,t为时段t可用风光功率，MW；Nt为时段t的负荷功率，MW。
(2)水电效益
1)资源效益
互补运行下，水电的资源效益主要体现在水电上网发电、风光上网降低水电耗水、风光上网导致水电弃水三个方面。
a.发电效益
水电发电上网效益按发电量和对应时段出清价格计算：
式中：Ih,g为水电发电上网效益，元；Nh,t为t时段水电的出力，MW；Pt h为t时段水电电价，元/MW·h。
b.电量效益
在天然来水较少时，水电受益于风光发电，降低自身出力以增大水库蓄水量，从而实现了电量补偿收益，互补运行对水电的电量效益可用风光上网电量以及弃水电量进行计算。
式中：Ih,d为水电获得的电量效益，元；Ah,t为水电在t时段的弃水出力，MW；
c.机会成本
当天然来水较多，水库水库存蓄能力不足时，为保证风光上网，水电降低出力，产生弃水，造成系统机会成本。
水电产生的弃水由两部分组成：风光上网导致水电减少出力产生的有效弃水、水电无法调节使用的无效弃水。有效弃水造成了水电站的资源浪费，形成机会成本，因此，需要对弃水出力与同时段的风光出力进行对比：
式中：Ih为机会成本，元；Pt A,h为t时段水电弃能成本，元/MW·h。
互补下，水电的电量效益与机会成本如图5所示。
2)水电运行效益
在互补前后不同的运行方式下，负荷需求均得到了满足，而水电因用水方式的不同，导致其发电效率改变，从而影响了系统的效益。因此还需考虑水电的运行效益。
a.尾水位效益
水电站发电引用流量的变化，会使尾水位在短期内发生改变，一般而言，水电站发电引用流量增大会使水电站的输出功率增加，但由于引用流量增大，导致尾水位抬高，使得发电有效水头减少，水电站出力增量比降低。风光水互补运行时，在满足负荷需求的条件下，水电站尾水位较独立运行时发生改变，称为尾水位效益水头，如图6所示。
因此，风光水互补运行下的尾水位效应可由尾水位效益水头计算得到：
式中：Ih,l为互补运行的尾水位效益，元；k为水电机组出力系数；n为机组数；Qi,t为机组i在t时段的发电引用流量，m3/s(表示立方米每秒，是一种流量单位，)；ΔZd,t为t时段水电尾水位效益水头，m(是水位单位的一种表示)；
为t时段水电站独立运行承担相应负荷时的尾水位，m；
为t时段互补运行下水电站的尾水位，m。
b.水轮机效率效益
和尾水位效益类似，水轮机效益效率如图7所示。
互补系统运行导致水轮机效率改变，对比互补前后各时段水电站水轮机效率，可得到互补下水电站的水轮机效率效益：
式中：Ih,e为互补运行水电站的水轮机效率效益，元；Δηi,t为机组i在t时段因互补运行带来的效益效率；Ht为t时段水电站的发电净水头，m；
为机组i在t时段互补运行承担相应负荷的机组效率；
为机组i在t时段独立运行下的机组效率。
(3)水电非常规运行成本
在一些情况下，为保证风光上网，水电以不合理的运行方式满足系统需求，这不仅会对水电设备造成损害，降低设备的使用寿命，更会危及水电安全运行。因此本发明将水电不合理运行损害成本化，纳入整体互补调度的考虑中，以引导系统中水电采用合理的方式运行。
a.启停成本
机组启停主要从维护成本和设备服务年限两方面导致效益损失，研究表明，机组每启停一次约降低运行寿命10-15小时，并会增大相应的维护成本，水电机组启停成本与装机规模相关：
式中：Co为水电机组启停成本，元；αi,t为机组i在t时段的启停次数；λi为机组i的单位装机容量启停成本，元/MW；Ei为机组i的装机容量，MW。
b.小出力损耗和振动区出力成本
机组出力较小时，会导致水耗增加，机组稳定性降低，各部件的磨损加大，在互补运行中，不允许水电出力小于最小出力。而多振动区是水电站中水电机组面临的突出运行问题，在实际运行中，水电机组在振动区运行时会对影响机组的安全和使用寿命，因此在水电参与互补运行时，应避免在振动区运行。
由于目前对于小出力运行和振动区运行下对机组的具体损伤研究较少，相关研究多采用约束形式，直接对水电的运行方式进行限制，因此本发明也将最小出力运行和振动区出力成本约束化，使水电机组运行出力在最小出力临界值上并不在振动区运行。
步骤二中，建立的互补系统总效益最优模型包括互补系统综合效益最大目标函数和模型约束条件；
不少研究已经证明互补系统中，水电效益将受到一定程度损害，而大部分风光水经济运行仅考虑发电收益，不能全面反映系统的经济效益。在风光水无差别竞价上网的背景下，面对风光资源的不可调度性，如何运用水电进行风光资源的合理消纳，使得总体效益最大成为各互补系统需要考虑的问题。因此，以互补系统整体效益最大为目标，建立目标函数。
所述互补系统综合效益最大目标函数为：
I＝max(Ic+Sc+Ih,g+Ih,d+Ih+Ih,l+Ih,e+Co)
式中：Ic为风光发电上网收益，元；Sc为风光弃能损失，元；Ih,g为水电发电上网效益，元；Ih,d为水电获得的电量效益，元；Ih为机会成本，元；Ih,l为互补运行的尾水位效益，元；Ih,e为互补运行水电站的水轮机效率效益，元；Co为互补运行下的水电机组启停成本，元。
在实际运行中，互补运行需要受到一定限制的约束，因此需要将这些约束表达出来成为约束条件。
所述模型约束条件包括电力约束、资源约束、水电约束、非负约束；
所述电力约束包括：
(1)电力平衡约束
对于所有计算时段，风光水出力应等于负荷需求，
Nt＝Nh,t+Nw,t+Np,t
(2)电量平衡约束
在所有计算时段，风光水上网电网应等于负荷量，
所述资源约束包括：
(1)风光上网出力约束
在所有计算时段，风光上网出力应不大于负荷且不大于可用风光最大出力，
(2)风光弃能约束
在所有计算时段，风光弃能功率不得大于可用风光最大出力，0≤Aw,t+Ap,t≤Mw,t+Mp,t
(3)弃水流量约束
在所有时段，水电弃水流量不得大于天然来水流量，
0≤Qa,t≤Qin,t
式中：Qa,t、Qin,t为时段t水库弃水、入库流量，m3/s
所述水电约束包括：
(1)水电出力约束
在所有计算时段，水电出力不得大于电站最大限制出力且不大于负荷，
式中；
分别为水电站最小、最大出力限制，MW
(2)水量平衡约束
在所有计算时段，水库库容变化量等于时段来水量减去发电引用、弃能、其他用水水量，
(Qin,t-Qt-Qa,t-Qo,t)×ΔT＝ΔVt
式中：Qt、Qo,t分别为发电、其他用水流量，m3/s，ΔT为时段长度，s；ΔVt为时段t水库库容变化，m3；
(3)水位约束
在所有计算时段，水库水位不得高于水库最高限制水位且不低于水库最低限制水位，
Zmin≤Zt≤Zmax
式中：Zmin、Zmax分别为水库最低、最高限制水位，m；
(4)库容约束
在所有计算时段，水库库容不得大于水库最大限制库容且不小于水库最小限制库容，
Vmin＜Vt＜Vmax
式中：Vmin、Vmax分别为最小、最大限制库容，m3；
(5)振动区约束
在所有计算时段，水电不应在机组振动区间内运行，
式中：
分别为时段t水电站的振动区j的上下限出力，MW；
所述非负约束指上述约束中的变量均为非负值。
步骤三中，所述寻优求解步骤为：
S1：选定数据精度，确定时刻所有调度方案，计算风光上网收益与弃能损失；
S2：确定时刻水电出力，判断是否满足最小出力约束，若不满足则令水电停机出力为0，计算水电启停成本，调整调度方案，仅由风光承担负荷并重新计算风光上网收益与弃能损失；
S3：判断调度方案是否满足约束条件，不满足返回S1计算下一调度方案；
S4：试算水电运行过程，计算发电效益、电量效益、机会成本、水电运行效益，计算互补系统总效益；
S5：判断是否完成所有调度方案计算，若没有，则返回S1进行下一调度方案计算；
S6：输出互补系统总效益最大的资源调度方案为最优调度方案。
可以看出，当计算时段较多时，计算所有可能的资源调度组合计算量极大，因此本发明可用智能优化算法进行求解。
以典型粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)为例进行求解，求解流程如图3所示。
所述PSO求解步骤如下；
Step1：设定粒子群初始参数、风光出力过程、水电初始参数、水电来水过程等，按照随机生成方式设置初始粒子群体和各粒子飞行速度；
Step2：计算各粒子适应度，更新粒子历史最优位置XPbest、粒子历史最佳适应度PFitness、群体历史最优位置XGbest、群体历史最优适应度GFitness；
Step3：更新各粒子位置与速度，对不符合条件的位置与速度进行修正；
Step4：判断是否满足跳出要求，若不满足则返回Step2，若满足则计算结束，输出XGbest和GFitness。
Claims (1)
1.一种风光水互补系统总效益的资源优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、建立互补系统综合效益三级评价指标体系；所述三级评价指标包括风光效益、水电效益两个一级指标，所述风光效益包括风光资源效益一个二级指标；所述水电效益包括水电资源效益、运行效益、非常规运行成本三个二级评价指标；
步骤二、建立互补系统总效益最优模型；
步骤三、获取计算时段风光水基础数据，进行寻优求解，得到最优资源调度方案；
步骤一中，所述的风光资源效益包括风光上网效益、弃能损失；
所述风光上网效益的计算方法为：
式中：Ic为风光发电上网收益；T为计算总时段数；Nw,t、Np,t为风电、光电在t时段上网出力；Δt为计算时段长度；Pt w、Pt p为t时段风电、光电电价；
所述弃能损失的计算方法为：
式中：Sc为风光弃能损失；Aw,t、Ap,t为风电、光电在t时段有效弃能功率；Pt A,w、Pt A,p为t时段风电和光电弃能成本；Mw,t、Mp,t为时段t可用风光功率；Nt为时段t的负荷功率；
步骤一中，所述水电资源效益包括水电上网效益、电量补偿效益、机会成本；所述运行效益包括尾水位效益、水轮机效率效益；所述非常规运行成本包括启停成本、小出力损耗、振动区出力损耗；
所述水电上网效益的计算方法为：
式中：Ih,g为水电发电上网效益；Nh,t为t时段水电的出力；Pt h为t时段水电电价；
所述电量补偿效益的计算方法为：
式中：Ih,d为水电获得的电量效益；Ah,t为水电在t时段的弃水出力；
所述机会成本的计算方法为：
式中：Ih为机会成本；Pt A,h为t时段水电弃能成本；
所述尾水位效益的计算方法为：
式中：Ih,l为互补运行的尾水位效益；k为水电机组出力系数；n为机组数；Qi,t为机组i在t时段的发电引用流量；ΔZd,t为t时段水电尾水位效益水头；
为t时段水电站独立运行承担相应负荷时的尾水位；
为t时段互补运行下水电站的尾水位；
所述水轮机效率效益的计算方法为：
式中：Ih,e为互补运行水电站的水轮机效率效益；Δηi,t为机组i在t时段因互补运行带来的效益效率；Ht为t时段水电站的发电净水头；
为机组i在t时段互补运行承担相应负荷的机组效率；
为机组i在t时段独立运行下的机组效率；
所述启停成本的计算方法为：
式中：Co为水电机组启停成本；αi,t为机组i在t时段的启停次数；λi为机组i的单位装机容量启停成本；Ei为机组i的装机容量；
步骤二中，所述的互补系统总效益最优模型包括互补系统综合效益最大目标函数；
所述互补系统综合效益最大目标函数为：
I＝max(Ic+Sc+Ih,g+Ih,d+Ih+Ih,l+Ih,e+Co)；
式中：Ic为风光发电上网收益；Sc为风光弃能损失；Ih,g为水电发电上网效益；Ih,d为水电获得的电量效益；Ih为机会成本；Ih,l为互补运行的尾水位效益；Ih,e为互补运行水电站的水轮机效率效益；Co为互补运行下的水电机组启停成本；
步骤二中，所述的互补系统总效益最优模型还包括模型约束条件；所述模型约束条件包括电力约束、资源约束、水电约束、非负约束；
所述电力约束包括：
(1)电力平衡约束
Nt＝Nh,t+Nw,t+Np,t；
(2)电量平衡约束
所述资源约束包括：
(1)风光上网出力约束
(2)风光弃能约束
0≤Aw,t+Ap,t≤Mw,t+Mp,t；
(3)弃水流量约束
0≤Qa,t≤Qin,t；
式中：Qa,t、Qin,t为时段t水库弃水、入库流量；
所述水电约束包括：
(1)水电出力约束
式中；
分别为水电站最小、最大出力限制；
(2)水量平衡约束
(Qin,t-Qt-Qa,t-Qo,t)×ΔT＝ΔVt；
式中：Qt、Qo,t分别为发电、其他用水流量；ΔT为时段长度；ΔVt为时段t水库库容变化；
(3)水位约束
Zmin≤Zt≤Zmax；
式中：Zmin、Zmax分别为水库最低、最高限制水位；
(4)库容约束
Vmin＜Vt＜Vmax；
式中：Vmin、Vmax分别为最小、最大限制库容；
(5)振动区约束
式中：
分别为时段t水电站的振动区j的上下限出力；
所述非负约束指上述约束中的变量均为非负值；
步骤三中，所述的进行寻优求解，得到最优资源调度方案的具体步骤为：
S1：选定数据精度，确定时刻所有调度方案，计算风光上网收益与弃能损失；
S2：确定时刻水电出力，判断是否满足最小出力约束，若不满足则令水电停机出力为0，计算水电启停成本，调整调度方案，仅由风光承担负荷并重新计算风光上网收益与弃能损失；
S3：满足最小出力约束判断调度方案是否满足约束条件，不满足返回S1计算下一调度方案；
S4：试算水电运行过程，计算发电效益、电量效益、机会成本、水电运行效益，计算互补系统总效益；
S5：判断是否完成所有调度方案计算，若没有，则返回S1进行下一调度方案计算；
S6：输出互补系统总效益最大的资源调度方案为最优调度方案。
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