Page 11 - 2025年第56卷第8期

常规水库的调节压力，但相比于全部依托山体修建的纯抽水蓄能电站，其工程投资小、建设周期短、
能减少或避免土地淹没等；“N 库多抽蓄”式同样具备上述工程建设优势，且水电基地的灵活性调峰
能力大幅度提升，但其使得河道常规水电站群与抽蓄电站群之间的水力联系变得更为多样，常规水库
调节压力倍增。此外，抽蓄电站机组选型更为灵活，既可选择仅具备抽水功能的水泵机组，也可选择
兼具抽水、发电功能的可逆式机组。
4.2 常蓄结合式水电基地多样化调控模式及调控模型 图 6 为新型电力系统等效负荷过程。由图可
知，系统等效负荷过程呈现明显的“两峰三谷”型，两峰分别为早、晚负荷高峰，三谷分别为两个负
荷低谷与一个新能源大发导致的等效负荷低谷。早、晚负荷高峰阶段，电网亟需调峰电源顶峰运行，
此时，常规水电站与抽蓄电站应引水发电、顶峰运行；白天风光新能源大发阶段以及夜间负荷低谷阶
段，电网电力充盈、负荷降低，此时，常规水电站应降低出力运行，抽蓄电站应抽水耗电运行，促进
风光新能源消纳。

图 6 新型电力系统下等效负荷过程及混蓄电站、水电站运行过程概化图

综上，早高峰（T ）、晚高峰（T ）阶段，抽蓄电站可选择发电顶峰运行方式；晚间负荷低谷阶段
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（T 、T ）以及新能源大发阶段（T ），抽蓄电站可选择抽水耗电填谷运行方式。根据不同阶段抽蓄电站
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的抽发运行方式，从抽蓄电站日内抽发次数、抽发顺序以及抽发强度等不同维度出发，提出抽蓄电站
的日内多样化调控模式。
从抽发次数维度来看，抽蓄电站日内可一抽一发、一抽两发、两抽一发、两抽两发、三抽一发、
三抽两发等；从抽发顺序来看，可分为先抽后发、先发后抽以及抽发交替等；从抽发强度来看，可选
择抽发深度高、但历时短，或抽发深度低、但历时长两种不同类型的抽发强度模式。
水电基地常蓄结合式开发的核心目标为提高新型电力系统调峰能力，破解新能源消纳与稳定供应
难题。结合上文所述，水电等常规调峰电源的运行方式主要为早晚负荷高峰阶段顶峰运行、午间等新
能源大发阶段压出力运行；抽蓄电站早晚高峰阶段运行方式与水电相同，均为顶峰运行，新能源大发

阶段或负荷低谷阶段，抽蓄电站抽水耗电运行，消纳风光等盈余电力。因此，本文构建以调峰能力最
大为目标的常蓄结合式抽蓄电站与水电站协同调控模型，模型优化目标可分为两部分，其一为最大化
早晚负荷高峰阶段抽蓄电站与水电站的调峰电量，其二为最小化新能源大发阶段或负荷低谷阶段水电
站发电量，并最大化抽蓄电站抽水填谷电量。具体计算公式如下：
æ I Peak( ) ∑ k = 1( Peak( ) ÷ ) ö
K
G，hydrop
ç ç∑ i = 1∑ P t R i ⋅ t R i + S k 1 ，Pu k ∑ P t Pu k ⋅ t Pu k + ÷ ÷
G，pump
⋅
ç
ç ç∑ k = 1( S k 2 ，Pu k ∑ Valley( G，pump ) - I Valley( G，hydrop ÷ ÷ ) ÷ ÷ ÷
F = max ç ç ç t R i ∈ T R i t Pu k ∈ T Pu k ÷ ÷ （6）
ç
ç
K
⋅
è t' Pu k ∈ T Pu k P t' Pu k ⋅ t' Pu k ) ∑ i = 1∑ t' R i ∈ T R i P t' R i ⋅ t' R i ø
Peak Peak
i k
式中：R 为第 i 座常规水电站，i = 1，2，…，I；Pu 为第 k 座抽蓄电站，k = 1，2，…，K；T R i 、T Pu k
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