Page 38 - 2023年第54卷第2期

１ １ １
ｔ
ｔ
ｂｅｌｔ
ｂｅｌｔ
Ｎ ｃｕｔＬｉｎｅ ＝ （Ｌ ＋ Ｌ ），其切割带上限为 Ｎ ｔ ＝ Ｎ ｃｕｔＬｉｎｅ ＋ Δ Ｎ ，切割带下限为 Ｎ ｔ ＝ Ｎ ｃｕｔＬｉｎｅ － Δ Ｎ ，
ｍｉｎ
ｍａｘ
ｍ，ｊ
ｍ ，ｍｉｎ
ｍ，ｊ
ｍ
ｍ ，ｍａｘ
ｍ，ｊ
ｍ
２ ２ ２
ｔ
ｂｅｌｔ
ｔ
其中 Ｌ 和 Ｌ 分别表示重构负荷的最大值和最小值，ＭＷ，带宽 Δ Ｎ ＝ Ｗ × （Ｐ ｔ － Ｐ ｔ ），式中
ｍ
ｍａｘ
ｍ，ｍａｘ
ｍ，ｍｉｎ
ｍ
ｍｉｎ
Ｗ ∈（０，１］表示电站 ｍ的调峰幅度比例。引入调峰幅度比例 Ｗ 有两个目的：首先可以避免上游电站
ｍ ｍ
大幅调峰而导致下游调节能力较差的电站大量弃水，其次可以提高算法求解效率，避免长时间陷入弃
水处理问题；Ｐ ｔ 和 Ｐ ｔ 分别表示电站 ｍ在 ｔ时段的出力上下限；定义切割带上下移动（搜索）步长为
ｍ ，ｍａｘ
ｍ ，ｍｉｎ
ｊ
Δ Ｐ ＝ １ 。
ｍ
图 ２ 改进逐次切负荷法搜索电站出力示意
ｔ
第五步：结合图 ２（ａ）和式（９）计算电站 ｍ的初始解 Ｎ 。
ｍ
ｔ
０，Ｌ ≤Ｎ ｔ
ｍ ，ｍｉｎ
Ｍ
ｔ
ｔ
ｔ
ｔ
Ｎ ＝ （Ｌ－ ∑ Ｎ） － Ｎ ｔ ，Ｎ ｔ ＜Ｌ＜Ｎ ｔ （９）
ｎ
ｍ ，ｍａｘ
ｍ ，ｍｉｎ
ｍ ，ｍｉｎ
ｍ
ｎ ＝ １
（ｎ ≠ｍ）
ｔ
ｂｅｌｔ
Δ Ｎ ，Ｌ ≥Ｎ ｔ
ｍ ，ｍａｘ
ｍ
第六步：校正电站 ｍ的电力约束。①校正电站的振动区约束式（４）：判断电站出力是否落在电站
组合振动区，若落入组合振动区且距离平均水头对应的组合振动区上边界值更近，则取其上边界值，
反之取下边界值；②校正爬坡变幅约束式（６）：若当前时段出力与下个时段出力的爬坡变幅不满足约
束条件，则直接将后续时段的出力重构为多个满足爬坡变幅的 “小台阶” ［２１］ ；③校正开停机持续时段
约束式（ ７）、出力持续时段约束式（５）：若当前出力持续时段不满足约束条件，则直接将后续时刻的出
力值修改为当前出力，使当前出力满足最短持续时段 ［２１］ ；④校正最大最小出力限制约束：判断电站出力
是否超出最大最小出力限制，若超出最大出力限制，则取其最大出力，反之取最小出力 ［２１］ 。
第七步：校正电站 ｍ的水力约束。用以电定水算法（首先计算出电站时段初的水头 Ｈ，然后结合
出力查电站 ＮＱＨ曲线，得到发电流量，最后用水量平衡方程式（２）和水位库容曲线计算出时段末的上
库水位、尾水位、水头、弃水量等）逐时段核算电站 ｍ的发电计划，并依次校正：水位上下限约束、
发电流量上下限约束、最小出库流量约束式（８）等，校正过程中若约束的上下限被突破，则直接相应
变更为上下限。

Ｔ
ｄｉｆｆ
ｍ，ｊ ≥Δε ，
第八步：判断电站期末水位与目标值差距情况。期末水位偏差 Δ Ｚ ＝ Ｚ － Ｚ ，若 Δ Ｚ ｄｉｆｆ
ｍ，ｊ ｍ ，ｊ ｍ
表示电站期末水位没有达到预期控制目标，转第九步，否则转第十步。
ｄｉｆｆ
第九步：判断搜索方向和调整搜索步长。①若 Δ Ｚ ≥Δε表示第 ｊ轮期末水位偏高，电站发电量
ｍ，ｊ
过小，第 ｊ ＋ １轮搜索方向为增加电站发电量才能满足期末水位控制条件，如图 ２（ａ）所示，将红色切割
中心线 Ｎ ｃｕｔＬｉｎｅ 向下移动，则切出的阴影面积（发电量）比上一轮要大，因而期末水位下降并逼近目标水
ｍ，ｊ
ｄｉｆｆ
位；②若 Δ Ｚ ≤ － Δε 表示第 ｊ轮期末水位偏低，电站发电量过大，第 ｊ ＋ １ 轮搜索方向为减小电站发电
ｍ，ｊ
量，即图 ２（ａ）中红色切割中心线 Ｎ ｃｕｔＬｉｎｅ 向上移动，切出的阴影面积比上一轮要小，因而期末水位上升
ｍ，ｊ
并逼近目标 水 位。为 了 加 快 搜 索 效 率，本 文 采 用 改 进 的 可 行 方 向 法 ［２２］ （动 态 搜 索 步 长 ）搜 索 满 足
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