Page 10 - 2025年第56卷第8期
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至抽蓄电站 1 的上水库中,因此,抽蓄电站 1 的日最大可抽水水量为:
W = V + V (4)
1 up,max down,max
式(4)体现的即为抽蓄电站集群式开发时的水量逆向累积效应。抽蓄电站 2 的抽水水量即可逆向蓄
存至其上水库,还可蓄存至抽蓄电站 1 的上水库,水力联系路径更为多元,其最大可抽水水量不仅受
上、下库的调节库容影响,还受抽蓄电站 1 的上水库的调节库容制约。具体的最大可抽水水量需通过
抽蓄电站群与常规水电站群的联合调度确定。
图 5(c)为“三库两抽蓄”开发模式,即完全依托河道梯级水库,修建具备水力联系的两座混合式
抽蓄电站。自上而下,令三座常规水库的调节库容分别为 V 、V 、V 。与图 5(b)相似,
up, max middle, max down, max
抽蓄电站 1 的日最大可抽水水量为:
W = min(V ,V + V ) (5)
1 up,max middle,max down,max
抽蓄电站 2 的最大可抽水水量受三座常规水电站水库调节库容共同影响。
图 5(d)为“三库三抽蓄”开发模式,依托河道梯级水库,修建两座梯级混合式抽蓄电站以及一座
常蓄结合式抽蓄电站。此时,抽蓄电站 3 的抽水水量即可完全转移至抽蓄电站 2 的上库,也可完全转
移至抽蓄电站 1 的上库,或分别部分转移抽蓄电站 2 与抽蓄电站 1 的上库,从而形成多链路的水力联
系。此时,抽蓄电站 1 的最大可抽水水量受抽蓄电站 3 转移至其的水量大小、抽蓄电站 1 的下水库大小
等因素影响。抽蓄电站 2 的最大可抽水水量与抽蓄电站 1 的原理相同,不再赘述。
4 常蓄结合式水电基地调控难点与多样化调控模式及模型
4.1 常蓄结合式水电基地的调控难点 与传统水电基地相比,常蓄结合式水电基地新增了调控主体、
丰富了调度方式、逆转了河道水力联系、加剧了水库调节压力。特殊的构造形式使得常蓄结合式水电
基地的调度运行面临以下难点:
(1)与传统水电基地相比,水电基地常蓄结合式开发新增了抽水工况,实现了水库电站间正反双
向水力循环;增加了装机容量,但其调度运行所依托的河道水库库容未增,水库调节压力增大,调度
难度增大。抽蓄电站既可抽水蓄能又可放水发电,使得河道水流流向由上向下单向流动,转变为正反
双向流动,且由河道内向河道外延伸,形成了新的水流闭环;若抽蓄电站呈集群式开发,则水流流向
将更为发散。水流流向的多样性使得抽蓄电站与梯级水电站的协调调度难度加剧。
此外,水电基地常蓄结合式再开发模式下,河道水库调节库容并未新增,但水库库容还要同时保
证常规水电站与抽蓄电站的日常调度,即,又要确保常规水电站与抽蓄电站引水发电前下库预留充足
库容、上库蓄存充足水量,还要保证抽蓄电站抽水前下库蓄存充足水量、上库预留充足库容,避免水
库非正常拉空或枯水期弃水等现象。
(2)基地调度目标增加,效益提升,多目标间互馈关系改变,多时间尺度间协同需求提升。水电
基地常蓄结合式再开发新增了抽水调峰目标,且混合式抽蓄电站在汛期还可视为常规水电站的扩机,
减少弃水、增发电量、提升基地调峰发电效益,流域供水、灌溉、生态、调峰发电、抽水耗能等多目
标间互馈关系发生改变。此外,短期层面,虽然抽蓄电站短期抽发水量均衡,不会对供水、生态等综
合利用水量产生影响,但其抽水扬程、发电水头均受河道内水库水位影响;而流域供水、灌溉、生态
等中长期尺度下的水量调度任务又影响着水库水位年内变化过程,进而改变着抽蓄电站抽水扬程与发
电水头,制约抽蓄电站抽发效率。为最大化常蓄结合式水电基地水调、电调多目标效益,长中短多尺
度协同调度是其关键途径。
(3)水电基地的常蓄结合式开发既有“一库一抽蓄”式开发结构,还有“N 库多抽蓄”集群式开
发结构,且机组既可为大泵机组又可为可逆式抽蓄机组,调度方式的多样性、复杂性大为增加。依托
水电基地,既可修建单一的混合式抽蓄电站或河道水库融合式纯抽蓄电站(“一库一抽蓄”),也可是
混合式抽蓄电站与纯抽蓄电站兼有的集群式开发(“N 库多抽蓄”)。“一库一抽蓄”开发模式增加了
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