考虑输电通道容量限制下短期弃能损失的水光互补系统长期优化运行研究

本文针对水光互补系统长期优化运行中忽略多时间尺度协调的问题，创新性地提出融合输电容量约束的能量损失函数，构建多时间尺度耦合优化模型。案例研究表明，该模型显著降低光伏弃光率（独立运行5.21%，联合运行10.19%），为可再生能源高效利用提供了新策略（hydro-PV hybrid system）。

　　

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Methodology

为在长期优化运行中捕捉短期互补特性与输电通道限制，本研究引入能量损失函数（energy loss function）的概念，并提出新型水光互补系统（hydro-PV hybrid system）长期优化模型。研究方法详述如下，整体研究框架如图1所示。

Research area

本研究以中国贵州省北盘江流域的水光互补系统为研究对象。北盘江流域位于东经103°45′～106°4′、北纬24°52′～26°46′，属亚热带季风气候区，集水面积达26538 km²，年均降水量1173毫米。

Extraction process and result

在北盘江梯级水电站中，除山尼泊电站外，其余三座水电站均配套光伏电站，共享原有水电输电通道形成水光互补系统。本研究针对存在通道竞争和弃光风险的站点提取能量损失函数，输电容量以水电站装机容量为准（光照1040MW，马马崖558MW等）。

Conclusions

本研究通过耦合能量损失函数，构建了新型水光互补系统多时间尺度优化运行模型。该模型通过建立光伏弃光量与水电出力间的映射关系，有效评估长期运行中的短期弃光风险，显著提升系统发电效率。