基于梯级水电调节的水-光-储多能互补系统优化调度研究

来源：动力工程学报杂志2025年第10期北京时间：

作者：桂前进, 王洋, 张二龙, 李晓阳, 徐文法,

摘要：为充分发挥流域梯级水电的天然调节能力,构建梯级水-光-储多能互补系统成为了提升清洁能源消纳经济性和可靠性的重要手段。以系统总运行成本最低为目标,综合考虑光伏输出功率和储能充放电特性,建立了梯级水-光-储联合优化调度模型。该模型精细化考虑了4个梯级水电站(共有15台机组)、2个光伏发电群和2个储能系统的运行约束,通过优化储能容量配置和实时调度策略,充分发挥水电的灵活调节能力与储能的快速响应特性,实现多能互补协同优化。在建模方法上,采用混合整数线性规划(MILP)框架,对水电机组启停等非线性约束进行线性化处理,并且基于MATLAB软件平台调用CPLEX求解器实现了高效求解。仿真结果表明:所提出的模型能够有效降低系统运行成本,提高可再生能源消纳比例;水-光-储系统总成本由603.3万元降低至573.6万元,并且在环境效益方面,相比于传统火力发电量化指标节约1 345万元。该方法揭示了水-光-储互补特性对系统经济性和环境排放的影响规律,可以为多能互补系统的优化设计和低碳运行提供理论支撑。

关键词：水电,多能互补,储能,优化调度,环境特性,光电消纳,