CN115438972A - 一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法 - Google Patents

Abstract

一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，步骤为：根据梯级水电站外送系统架构，依托交流和直流外送通道物理联系进行虚拟电源分组；统合各约束条件形成梯级水电站多对象电力约束体系；依托电源分组，建立覆盖电力水力双重联系，调度对象分组的梯级水电站联合优化调度模型，模型以梯级水电站发电量最大为调度目标；耦合电力系统送出限制、梯级水电站来流情况和各电站始末水位，形成联合调度场景；针对不同联合调度场景，采用基于水位出力两层离散结构的离散微分动态规划法求解模型，获取梯级水电站最优运行方案。将传统梯级水电站联合优化运用方法由“水力”空间拓展至“水力‑电力”双重空间，优化了调度方法。

Description

一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法

技术领域

本发明属于梯级水电站联合调度技术领域，特别涉及一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法。

背景技术

梯级水电站间水力联系紧密，统合防洪、航运、生态等多目标运用，依托水力联系，开展梯级水电站联合优化调度，科学合理进行水量时空调配，是充分发挥梯级水电站综合效益的重要手段。CN102817335B提出了一种梯级水库群联合防洪优化调度的方法，动态判断洪水的级别后依据规则选取恰当的优化调度目标开展分级调度，实现了保护下游防护对象和大坝安全及洪水资源化的要求；CN104167730B提出了一种复杂约束限制下的梯级水电站群实时优化调度方法，综合出力计划及运行约束，实时滚动修正生成后期运行计划，并提出了一种利用梯级水电站调节优势的实用化弃水调整策略，提高水资源利用率；CN108805434B提出了一种基于改进NSGA-Ⅲ的梯级水电站多目标优化调度方法，提高了水电站的经济效益和电网的运行稳定性。通过对现有技术进行分析，发现仍然存在的问题为：

当前联合优化调度方法大多数聚焦于优化调度模型求解算法、多目标综合利用等方面，对于依托水力联系拓展的联合优化调度空间挖掘较为深入，部分学者对电力负荷在梯级水电站间优化分配进行了研究，实质上仍是基于水力联系的负荷优化分解，未涉及电力外送通道关联性，整体对电力联系剖析不足，对电力层面联合优化调度空间挖掘不够充分。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，将传统梯级水电站联合优化运用方法由“水力”空间拓展至“水力-电力”双重空间，优化了调度方法，易于实际应用，为水资源高效利用提供决策支持。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，步骤为：

步骤1：根据梯级水电站外送系统架构，依托交流和直流外送通道物理联系进行虚拟电源分组；

步骤2：分析直流外送通道余量和交流转送能力，整理电源组电力约束，聚合电站和电源出力约束，形成梯级水电站多对象电力约束体系；

步骤3：依托电源分组，建立覆盖电力与水力之间的双重联系，调度对象分组的梯级水电站联合优化调度模型，模型以梯级水电站发电量最大为调度目标，调度对象按照电源分组、电源和电站分别进行约束；

步骤4：根据电力系统送出限制、梯级水电站来流情况和各电站始末水位综合运用约束，形成联合调度场景；

步骤5：针对不同联合调度场景，采用基于水位-出力两层离散结构的离散微分动态规划法求解模型，获取梯级水电站最优运行方案。

优选地，步骤1的分解步骤如下：

步骤1.1：针对具有Num级的梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，考虑包括机组检修和预想出力在内的约束，对于单站t时段出力约束表述如下：

N_i,t,min≤N_i,t≤N_i,t,max

式中，N_i,t为电站S_i在t时段出力，N_i,t,max、N_i,t,min分别为该电站t时段出力上限和下限；

步骤1.2：依托交流和直流外送通道物理联系，对电站电源进行评估划分，若某一电站各分厂由不同直流线路送出或分厂间在电力外送线路上无关联，则应将其视为两座电源，电源命名为P_i,ni，其中i为电站级数，ni为第i级电站包含电源数量，当电站整体作为一个电源时，ni＝1，依据此原则，最终整理获得包含M个电源的梯级水电站电源集合{P_i,ni}(i＝1,2...Num，ni≥1),

步骤1.3：梳理电源集合{P_i,ni}电力互济特性，将具备互济特性电源按关联进行分组，获取包含M1个电源组的集合{U_k}(k＝1,2...M1)，每个电源组包含电源数Num_k；其中，

优选地，步骤2的分解步骤为：

步骤2.1：考虑电站机组检修及电站预想出力，整合电源及电站约束如下：

NjzMin_i,n,k,t≤N_i,n,k,j,t≤Min{NjzMax_i,n,k,t,NyxMax_i,n,k,t}

式中，i为梯级水电站S_i序号，n为电源编号，k为电源分组编号，j为第k分组内电站序号，t为时段序号(t＝1,2...T)。

N_i,n,k,j,t为t时段电站S_i内编号n电源出力，NjzMin_i,n,k,t该电源t时段电站最小出力约束，NjzMax_i,n,k,t为该电源t时段考虑机组检修后最大发电能力、NyxMax_i,n,k,t分别为该电源t时段对应预想出力；

步骤2.2：考虑电站交流和直流外送能力、电力联系、电力系统潮流限制及稳控规定等机组检修及电站预想出力，整合电源及电站约束如下：

式中，U_k,t为t时段电源组U_k总出力；

NzlMax_i,n,k,t、NzlMin_i,n,k,t分别为该电源配套直流通道外送能力上限和下限，NzlMax_i,n,k,t和NzlMin_i,n,k,t考虑条件包括稳控要求及潮流限制情况；

NjlMax_i,n,k,t、NjlMin_i,n,k,t分别为该电源交流线路外送能力上限和下限；NjlMax_i,n,k,t、NjlMin_i,n,k,t考虑条件包括稳控要求及潮流限制情况；

fhlMax(k,t)、fhlMin(k,t)表示为考虑各电源交流线路连接及电力系统限制后，电源组内编号k电源可通过交流线路借由其它电源外送通道互济外送能力上限和下限；fhlMax(k,t)、fhlMin(k,t)为电源组U_k内电站交流线路互联函数。

优选地，在步骤3中，依据电源分组，考虑电价因子，构建梯级单站发电量最大的联合优化调度模型，目标函数为：

式中，ΔT为时段长，NP_i,t为t时段电站S_i总出力，计算公式为：

若针对梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，电力相关约束采用步骤1和步骤2；模型同时考虑包括水量平衡方程、生态流量约束和运行水位在内的约束。

优选地，在步骤4中，针对梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，约束条件包括耦合电力系统送出限制、梯级水电站来流情况和始末水位，设定梯级水电站发电量寻优终止阈值ΔE，形成联合调度场景，作为边界条件输入调度模型。

优选地，步骤5的分解步骤为：

步骤5.1：不考虑电力互济特性，根据常规约束，形成梯级水电站初始水位运行轨迹{Z_i,t}0；

步骤5.2：于初始轨迹{Z_i,t}⁰上下按初始离散步长

在满足水位库容约束前提下自第一级电站起逐时段离散S_i水位，计算不同水位组合下电站出力，保留满足相关约束水位组合；

步骤5.3：自第一级电站起，判断S_i是否包含多个电源，若为单一电源，则不需要进行二次出力离散；若包含多电源，根据当前水位组合对应电站出力离散各电源出力，形成当前水位组合下多电源出力组合；

步骤5.4：自第二级电站起，在电站水位离散前，搜索电源分组集合{P_i,ni}，判断该电站所有电源与上级电站电源是否隶属同一电源组，重复步骤5.3，依据电源组关联及电力互济特性，缩减当前电站出力离散范围，剔除不满足约束组合；

步骤5.5：重复步骤5.4至最后一级电站，按照梯级水电站发电量最大目标选出梯级水电站第一轮寻优方案集合

对应最大发电量为E₁，第一轮寻优结束；

步骤5.6：自第二轮寻优起，对于第ii轮寻优(ii≥2)，代入上一轮寻优方案集合

按照二分法逐轮次减小离散步长

令

按照步骤5.3-5.5开展寻优，优选最优运行方案集合

及发电量E_ii；

步骤5.7.对于第ii轮寻优(ii≥2)，若|E_ii-E_ii-1|≤ΔE，停止寻优，

即为梯级水电站最优运行方式；若|E_ii-E_ii-1|＞ΔE，重复步骤5.6，直至|E_ii-E_ii-1|≤ΔE，此时，

即为最优运行方案。

本专利可达到以下有益效果：

1、由于现有部分梯级水电站电力系统网架结构有着密切的关联，电站间外送通道容量间存在着相互制约限制，同时也隐藏着负荷互济空间，能在某一电站外送通道受阻时，通过其它关联电站外送通道转送，从电力层面为梯级水电站联合优化调度拓展了运用空间。基于上述背景与现有领域的不足，本发明提出了一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，依托交直流外送通道物理联系进行虚拟电源分组，统合直流外送通道余量、交流转送能力，形成梯级水电站、电源组、电源多对象电力约束体系，构建了覆盖电力-水力双重联系的梯级水电站联合优化调度模型，适配模型提出了水位-出力两层离散结构的离散微分动态规划求解方法，将当前基于水力联系的优化调度模式拓展到水力-电力双重联系模式，以获取梯级水电站最优运行方案，指导实际联合调度过程。

2、本发明提出的考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，依据外送系统对梯级水电站进行电源划分，考虑外送系统关联性提出了虚拟电源分组概念，统合电站综合利用需求、电力外送系统架构及水力联系等特性，形成了多对象复合约束体系，依托该体系构建了优化调度模型并适配性提出了求解方法，为外送受限时梯级水电站开展外送通道互济提供了灵活、高效的最优运行策略制定方法，可应用于大中型流域梯级水电站优化调度中，为水资源高效利用提供决策支持。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明算法流程图；

图2为本发明梯级水电站电源分组示意图；

图3为本发明梯级水电站联合优化调度寻优方法示意图；

图4为本发明长江干流某梯级水电站剖面图；

图5为本发明长江干流某梯级水电站基本情况及电源分组示意图；

图6为本发明不同调度方案下梯级水电站水位运行过程图；

图7为本发明不同调度方案下梯级水电出力过程图。

具体实施方式

实施例1：

优选的方案如图1至图7所示，一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，其步骤为：

步骤1：根据梯级水电站外送系统架构，依托交流和直流外送通道物理联系进行虚拟电源分组；流域梯级水电站间水力联系紧密，电力系统网架结构方面也有较为密切的关联，梯级水电站间外送通道容量间存在着相互制约限制及电力互济空间。以某梯级水电站为例，上游电站左岸电厂与右岸电厂由不同电网公司调度，分别由配套超高压直流A、B送出；下游电站由配套超高压直流C送出，与上游电站左岸电厂隶属于同一电网公司调度，换流站间由交流线路连接，存在显著互济特性。日常调度中，当直流A单通道外送受限后，左岸电厂可通过交流线路将电力由直流通道C送出；同理，直流C单通道外送受限后，下游电站可通过交流线路将电力由直流通道A送出。这种电力互济特性为梯级水电站外送受限时提供了电力转移通道，也为灵活开展梯级水电站联合优化调度提供了更大的空间。针对具备电力互济特性梯级水电站，应在充分认知其电力系统架构基础上，对电源组进行划分。

步骤1.1：针对具有Num级的梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，考虑包括机组检修和预想出力在内的约束，对于单站t时段出力约束表述如下：

N_i,t,min≤N_i,t≤N_i,t,max

式中，N_i,t为电站S_i在t时段出力，N_i,t,max、N_i,t,min分别为该电站t时段出力上限和下限；

步骤1.2：依托交流和直流外送通道物理联系，对电站电源进行评估划分，若某一电站各分厂由不同直流线路送出或分厂间在电力外送线路上无关联，则应将其视为两座电源，电源命名为P_i,ni，其中i为电站级数，ni为第i级电站包含电源数量，当电站整体作为一个电源时，ni＝1，依据此原则，最终整理获得包含M个电源的梯级水电站电源集合{P_i,ni}(i＝1,2...Num，ni≥1),

步骤1.3：梳理电源集合{P_i,ni}电力互济特性，将具备互济特性电源按关联进行分组，获取包含M1个电源组的集合{U_k}(k＝1,2...M1)，每个电源组包含电源数Num_k；其中，

例如：梯级水电站S₁、S₂坐落于长江干流，承担防洪、发电、航运等综合性运用任务。其中S₁左右岸电站P_1,1，P_1,2分属不同电网，P_1,1由配套直流B送至受电区域J，P_1,2由配套直流N送至受电区域G，因外送线路及调度隶属关系不同，视作两独立电源；S₂左右岸电站调度隶属关系及外送线路统一，视作单一电源P_2,1，由配套直流F送至受电区域Z。P_1,1与P_2,1由同一电网公司调度，可由近区电网交流线路进行联通，且受电区域J及Z隶属于同一区域性电网，根据P_1,1与P_2,1情况，认为其具备互济特性。综上所述，将梯级水电站划分为两虚拟电源组，其中电源组U₁包含P_1,1与P_2,1，电源组U₂由电源P_1,2组成。

步骤2：分析直流外送通道余量和交流转送能力，整理电源组电力约束，聚合电站和电源出力约束，形成梯级水电站多对象电力约束体系；

步骤2.1：考虑电站机组检修及电站预想出力，整合电源及电站约束如下：

NjzMin_i,n,k,t≤N_i,n,k,j,t≤Min{NjzMax_i,n,k,t,NyxMax_i,n,k,t}

式中，i为梯级水电站S_i序号，n为电源编号，k为电源分组编号，j为第k分组内电站序号，t为时段序号(t＝1,2...T)。

N_i,n,k,j,t为t时段电站S_i内编号n电源出力，NjzMin_i,n,k,t该电源t时段电站最小出力约束，NjzMax_i,n,k,t为该电源t时段考虑机组检修后最大发电能力、NyxMax_i,n,k,t分别为该电源t时段对应预想出力；

步骤2.2：考虑电站交流和直流外送能力、电力联系、电力系统潮流限制及稳控规定等机组检修及电站预想出力，整合电源及电站约束如下：

式中，U_k,t为t时段电源组U_k总出力；

NzlMax_i,n,k,t、NzlMin_i,n,k,t分别为该电源配套直流通道外送能力上限和下限，NzlMax_i,n,k,t和NzlMin_i,n,k,t考虑条件包括稳控要求及潮流限制情况；

NjlMax_i,n,k,t、NjlMin_i,n,k,t分别为该电源交流线路外送能力上限和下限；NjlMax_i,n,k,t、NjlMin_i,n,k,t考虑条件包括稳控要求及潮流限制情况；

fhlMax(k,t)、fhlMin(k,t)表示为考虑各电源交流线路连接及电力系统限制后，电源组内编号k电源可通过交流线路借由其它电源外送通道互济外送能力上限和下限；fhlMax(k,t)、fhlMin(k,t)为电源组U_k内电站交流线路互联函数。

例如：①以电站为对象，S₁、S₂均有生态流量要求，最小出库流量需不小于1200m³/s，S₂电站下游有通航要求，最小出库流量需不小于1700m³/s；一般运行工况下，上游水位两站均在死水位与正常蓄水位之间，进一步约束情况需待应用场景生成后再确定；其它约束无特殊要求，不作赘述。

表1梯级水电站常规约束表

②以电源、电源组为对象，无检修限制及故障制约时，配套直流通道B、N、F最大外送能力分别为800万kW、640万kW、640万kW。交流通道能力、机组检修情况、近区电网消纳能力等情况在模型建立时无法确定具体数值，待具体应用场景生成时再作交待。

步骤3：依托电源分组，建立覆盖电力与水力之间的双重联系，调度对象分组的梯级水电站联合优化调度模型，模型以梯级水电站发电量最大为调度目标，调度对象按照电源分组、电源和电站分别进行约束；

依据电源分组，考虑电价因子，构建梯级单站发电量最大的联合优化调度模型，目标函数为：

式中，ΔT为时段长，NP_i,t为t时段电站S_i总出力，计算公式为：

若针对梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，电力相关约束采用步骤1和步骤2；模型同时考虑包括水量平衡方程、生态流量约束和运行水位在内的约束。区别于一般性优化调度模型，在此模型约束体系中，目标函数由电源出力组成，水库调度运行约束以电站整体作为对象，电力约束以电源、电源组为对象。

步骤4：根据电力系统送出限制、梯级水电站来流情况和各电站始末水位综合运用约束，形成联合调度场景；

针对梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，约束条件包括耦合电力系统送出限制、梯级水电站来流情况和始末水位，设定梯级水电站发电量寻优终止阈值ΔE，形成联合调度场景，作为边界条件输入调度模型。

例如：年8月11日至20日，S₁初末水位分别为575m、580m，S₂初末水位分别为373m、377m。根据防汛主管部门调度指令要求，S₁、S₂水位需按不超580m、377m控制。

梯级水电站均无机组检修，所有机组可用；直流B因故障全停检修，外送能力降为0，根据系统潮流限制，P_1,1可经交流通道往近区电网输送部分负荷(不超100万kW)，P_1,2发电能力及外送能力见表3，因电网调峰需求，日均出力按不超600万kW控制运行；P_2,1发电能力及外送能力见表3。

在考虑电力互济特性后，根据近区交流通道潮流限制、直流通道外送能力及受电区域消纳等约束，P_1,1可经交流通道转送出力，借由P_2,1配套直流F送出，电源组U₁联合出力应不大于900万kW，形成约束表4。

表3不考虑电力互济特性时电源、电源组最大可发出力

表4考虑电力互济特性时电源、电源组最大可发出力

分析可知，考虑电力互济特性后，梯级水电站系统最大可发出力由1330万kW(100万kW+630万kW+600万kW)增加至1530万kW(900万kW+630万kW)，总发电能力拓展200万kW，为梯级水电站效益发挥拓宽了优化调度空间。

步骤5：针对不同联合调度场景，采用基于水位-出力两层离散结构的离散微分动态规划法(DDDP)求解模型，获取梯级水电站最优运行方案，指导实际联合调度过程。

步骤5.1：不考虑电力互济特性，根据常规约束，形成梯级水电站初始水位运行轨迹{Z_i,t}⁰；

步骤5.2：于初始轨迹{Z_i,t}⁰上下按初始离散步长

在满足水位库容约束前提下自第一级电站起逐时段离散S_i水位，计算不同水位组合下电站出力，保留满足相关约束水位组合；

步骤5.3：自第一级电站起，判断S_i是否包含多个电源，若为单一电源，则不需要进行二次出力离散；若包含多电源，根据当前水位组合对应电站出力离散各电源出力，形成当前水位组合下多电源出力组合；

步骤5.4：自第二级电站起，在电站水位离散前，搜索电源分组集合{P_i,ni}，判断该电站所有电源与上级电站电源是否隶属同一电源组，重复步骤5.3，依据电源组关联及电力互济特性，缩减当前电站出力离散范围，剔除不满足约束组合；

步骤5.5：重复步骤5.4至最后一级电站，按照梯级水电站发电量最大目标选出梯级水电站第一轮寻优方案集合

对应最大发电量为E₁，第一轮寻优结束；

步骤5.6：自第二轮寻优起，对于第ii轮寻优(ii≥2)，代入上一轮寻优方案集合

按照二分法逐轮次减小离散步长

令

按照步骤5.3-5.5开展寻优，优选最优运行方案集合

及发电量E_ii；

步骤5.7.对于第ii轮寻优(ii≥2)，若|E_ii-E_ii-1|≤ΔE，停止寻优，

即为梯级水电站最优运行方式；若|E_ii-E_ii-1|＞ΔE，重复步骤5.6，直至|E_ii-E_ii-1|≤ΔE，此时，

即为最优运行方案。

例如：定义寻优终止阈值ΔE为0.0005亿kW·h，求解获得该应用场景下梯级水电站最优联合运用方式，并采用不考虑电力特性梯级水电站最优联合运用方式作为对照，调度结果统计值对比见表5，梯级水电站运行过程图见图6至7。

表5两方案调度统计值对比

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：根据梯级水电站外送系统架构，依托交流和直流外送通道物理联系进行虚拟电源分组；

步骤2：分析直流外送通道余量和交流转送能力，整理电源组电力约束，聚合电站和电源出力约束，形成梯级水电站多对象电力约束体系；

步骤3：依托电源分组，建立覆盖电力与水力之间的双重联系，调度对象分组的梯级水电站联合优化调度模型，模型以梯级水电站发电量最大为调度目标，调度对象按照电源分组、电源和电站分别进行约束；

步骤4：根据电力系统送出限制、梯级水电站来流情况和各电站始末水位综合运用约束，形成联合调度场景；

步骤5：针对不同联合调度场景，采用基于水位-出力两层离散结构的离散微分动态规划法求解模型，获取梯级水电站最优运行方案。

2.根据权利要求1所述的一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，其特征在于：步骤1的分解步骤如下：

步骤1.1：针对具有Num级的梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，考虑包括机组检修和预想出力在内的约束，对于单站t时段出力约束表述如下：

N_i,t,min≤N_i,t≤N_i,t,max

式中，N_i,t为电站S_i在t时段出力，N_i,t,max、N_i,t,min分别为该电站t时段出力上限和下限；

步骤1.2：依托交流和直流外送通道物理联系，对电站电源进行评估划分，若某一电站各分厂由不同直流线路送出或分厂间在电力外送线路上无关联，则应将其视为两座电源，电源命名为P_i,ni，其中i为电站级数，ni为第i级电站包含电源数量，当电站整体作为一个电源时，ni＝1，依据此原则，最终整理获得包含M个电源的梯级水电站电源集合{P_i,ni}(i＝1,2...Num，ni≥1),

步骤1.3：梳理电源集合{P_i,ni}电力互济特性，将具备互济特性电源按关联进行分组，获取包含M1个电源组的集合{U_k}(k＝1,2...M1)，每个电源组包含电源数Num_k；其中，

3.根据权利要求2所述的一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，其特征在于：步骤2的分解步骤为：

步骤2.1：考虑电站机组检修及电站预想出力，整合电源及电站约束如下：

NjzMin_i,n,k,t≤N_i,n,k,j,t≤Min{NjzMax_i,n,k,t,NyxMax_i,n,k,t}

式中，i为梯级水电站S_i序号，n为电源编号，k为电源分组编号，j为第k分组内电站序号，t为时段序号(t＝1,2...T)。

N_i,n,k,j,t为t时段电站S_i内编号n电源出力，NjzMin_i,n,k,t该电源t时段电站最小出力约束，NjzMax_i,n,k,t为该电源t时段考虑机组检修后最大发电能力、NyxMax_i,n,k,t分别为该电源t时段对应预想出力；

步骤2.2：考虑电站交流和直流外送能力、电力联系、电力系统潮流限制及稳控规定等机组检修及电站预想出力，整合电源及电站约束如下：

式中，U_k,t为t时段电源组U_k总出力；

NzlMax_i,n,k,t、NzlMin_i,n,k,t分别为该电源配套直流通道外送能力上限和下限，NzlMax_i,n,k,t和NzlMin_i,n,k,t考虑条件包括稳控要求及潮流限制情况；

NjlMax_i,n,k,t、NjlMin_i,n,k,t分别为该电源交流线路外送能力上限和下限；NjlMax_i,n,k,t、NjlMin_i,n,k,t考虑条件包括稳控要求及潮流限制情况；

fhlMax(k,t)、fhlMin(k,t)表示为考虑各电源交流线路连接及电力系统限制后，电源组内编号k电源可通过交流线路借由其它电源外送通道互济外送能力上限和下限；fhlMax(k,t)、fhlMin(k,t)为电源组U_k内电站交流线路互联函数。

4.根据权利要求3所述的一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，其特征在于：在步骤3中，依据电源分组，考虑电价因子，构建梯级单站发电量最大的联合优化调度模型，目标函数为：

式中，ΔT为时段长，NP_i,t为t时段电站S_i总出力，计算公式为：

若针对梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，电力相关约束采用步骤1和步骤2；模型同时考虑包括水量平衡方程、生态流量约束和运行水位在内的约束。

5.如权利要求4所述的一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，其特征在于，在步骤4中，针对梯级水电站S_i(i＝1,2...Num)，约束条件包括耦合电力系统送出限制、梯级水电站来流情况和始末水位，设定梯级水电站发电量寻优终止阈值ΔE，形成联合调度场景，作为边界条件输入调度模型。

6.如权利要求1所述的一种考虑电力互济特性的梯级水电站联合优化调度方法，其特征在于，步骤5的分解步骤为：

步骤5.1：不考虑电力互济特性，根据常规约束，形成梯级水电站初始水位运行轨迹{Z_i,t}⁰；

步骤5.2：于初始轨迹{Z_i,t}⁰上下按初始离散步长

在满足水位库容约束前提下自第一级电站起逐时段离散S_i水位，计算不同水位组合下电站出力，保留满足相关约束水位组合；

步骤5.3：自第一级电站起，判断S_i是否包含多个电源，若为单一电源，则不需要进行二次出力离散；若包含多电源，根据当前水位组合对应电站出力离散各电源出力，形成当前水位组合下多电源出力组合；

步骤5.4：自第二级电站起，在电站水位离散前，搜索电源分组集合{P_i,ni}，判断该电站所有电源与上级电站电源是否隶属同一电源组，重复步骤5.3，依据电源组关联及电力互济特性，缩减当前电站出力离散范围，剔除不满足约束组合；

步骤5.5：重复步骤5.4至最后一级电站，按照梯级水电站发电量最大目标选出梯级水电站第一轮寻优方案集合

对应最大发电量为E₁，第一轮寻优结束；

步骤5.6：自第二轮寻优起，对于第ii轮寻优(ii≥2)，代入上一轮寻优方案集合

按照二分法逐轮次减小离散步长

令

按照步骤5.3-5.5开展寻优，优选最优运行方案集合

及发电量E_ii；

步骤5.7.对于第ii轮寻优(ii≥2)，若|E_ii-E_ii-1|≤ΔE，停止寻优，

即为梯级水电站最优运行方式；若|E_ii-E_ii-1|＞ΔE，重复步骤5.6，直至|E_ii-E_ii-1|≤ΔE，此时，

即为最优运行方案。

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