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水 利 学 报

２０２４年 １２月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 １２期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）１２ － １４７２ － １２

响应多受端多尺度差异负荷的梯级水电交易电量协调分解方法

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韩 旭 ，申建建 ，程春田 ，舒卫民 ，阮燕云 ２
（１．大连理工大学 水电与水信息研究所，辽宁 大连 １１６０００；２．中国长江电力股份有限公司，湖北 武汉 ４３００１４）
摘要：径流和负荷不确定性加剧了西南多受端巨型水电站群调度运行难度，极大影响到水电站中长期交易电量的
履约。本文提出响应多受端多尺度差异负荷的梯级水电站交易电量协调方法，考虑长期径流预测误差，构建了基
于拉丁超立方抽样及 Ｋ － ｍｅａｎｓ聚类的径流场景生成方法；引入负荷特性指标，提出基于非参数估计的典型负荷特
征抽取方法，以精准描述不同受端电网的差异负荷；同时为避免负荷量级对电量分配及曲线分解造成不平衡影
响，采用峰谷差率及送电比例重构负荷曲线，构建了以受端电网调峰、梯级水电站计划电量履约期望收益最大多
目标模型。以西南某特大流域干流四座巨型梯级水电站送电 ７个省（市）实际工程为例进行验证分析，结果表明提
出的方法可实现年度计划电量在汛枯期及省间合理分配，同时发现电网调峰需求与电站发电收益相互影响关系，
有利于协调水电消纳方案。
关键词：电力市场；电量分解；计划电量；梯级水电站
文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２４００３３
中图分类号：ＴＶ２１４

１ 研究背景

中长期交易与履约是我国电力市场压舱石 ［１］ ，是推进现货市场交易的重要前提与基础。为了与现
货市场 ［２］ 有效衔接，中长期交易需要确定分时曲线，这一任务本质上是交易电量的多维协调配置问
题。面对不确定的来水条件、差异化的受端负荷与复杂多变的市场情况，制定合理可行的交易电量分
配计划是发电企业面临的核心难题之一。这一问题在西南巨型水电站群电量交易中更为凸显，例如，
金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝梯级水电站，承担复杂的跨省跨区送电任务 ［３ － ４］ ，无论
是现阶段全计划电量模式下不同受端省份保量保价和保量竞价电量分解曲线的制定，还是未来市场模
式下多品种交易电量的曲线分解 ［５ － ７］ ，均面临梯级电站间复杂水力联系以及多受端省份差异化负荷需
求响应等实际问题 ［８］ 。涉及多电站、多省份、多时间尺度的电力电量协调，分时曲线分解难度大幅
增加。
现阶段，已有许多关于交易电量 ［９ － １０］ 的配置与履约问题的研究，总体可从市场运营机构和发电企
业两个层面进行综述分析。对于运营机构，多数研究面向单一省级电网，考虑确定性负荷需求，从系
统供需平衡、合约电量的履约进度或购电成本等方面进行建模研究，且更多侧重公平性，比如交易电
量履约进度一致性 ［１１ － １２］ 、分时曲线 分解 的公平性 等 ［２，５ － ７］ 。对 于 发 电企 业，通常 侧重 水电 站 运行效
率 ［１３ － １４］ 、市场交易收益 ［１５ － １６］ 、梯级上下游的水量、电量匹配等 ［１７］ ，部分研究将电网调节需求简化为
边界条件，但详细的系统负荷需求，以及面向多受端的差异负荷过程，在中长期市场交易调度中尚未

收稿日期：２０２４ － ０１ － １９；网络首发日期：２０２４ － １２ － ２０
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４１２２０．１１４１．００２
基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ２３Ａ２０６６７，５２０３９００２，５２０７９０１４）；中国长江电力股份有限公司科研项目（Ｚ２４２２０２００８）
作者简介：韩旭（ １９９７ － ），博士生，主要从事水电优化调度、清洁能源电力市场等研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ＷａｔｅｒＸｕＨａｎ＠ｍａｉｌ．ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：申建建（１９８４ － ），博士生导师，教授，主要从事水电调度、水风光储多能互补、清洁能源电力市场等研究。Ｅ － ｍａｉｌ：
ｓｈｅｎｊｊ＠ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ

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