龙羊峡—拉西瓦储能泵站容量规划_孙骁强.pdf

1孙骁强等：龙羊峡拉西瓦储能泵站容量规划0引言为实现“双碳”目标，我国能源结构不断转型，以风电与光伏发电为代表的可再生能源装机规模稳步增长，截至2020年底，我国可再生能源发电总装机容量达9.3亿kW，其中：水电 3.7 亿 kW、风电 2.8 亿 kW、光伏发电 2.5 亿 kW1。然而，随着风电与光伏的大规模并网，其随机性、波动性、间歇性和反调峰特性给电网调度带来的影响日益加剧，电力系统需要更加灵活地调节电源2。抽水蓄能电站能够解决电力系统负荷高峰、低谷的供需关系3 4。根据国家能源局发布的抽水蓄能中长期发展规划（20212035 年）5（以下简称规划），当前我国以风电、光伏发电为代表的新能源呈现大规模高比例的发展趋势，电力系统迫切需要加入新的调节电源，以构建以新能源为主导的新型电力系统。规划要求加快抽水蓄能电站核准建设，规划到 2025 年，达到 6200 万 kW 以上；到 2030 年，达到 1.2 亿 kW 左右；到 2035 年，形成满足新能源高比例大规模发展需求等的抽水蓄能现代化产业。随着我国水电、抽水蓄能等灵活电源的建设大幅度提速，电源结构逐渐呈现多元化，因此，借助多种类型的电源互补运行促进可再生能源消纳成为电力系统优化调度的研究热点6 7。目前涉及抽水蓄能电站联合其他电源运行已有了广泛研究。文献 8-9 以水电站年发电量最大为目标，验证了常规梯级水电新增抽水蓄能电站后不仅可以提高水电站的发电量，减少弃水，还可以提高抽水发电的转换率。文献 10 11 在考虑了发电成本与各电源特性下，建立了多电源联合优化调度模型，通过对典型日进行仿真计算得出抽水蓄能电站能有效降低新能源弃电率，降低运行成本，实现多能互补综合效益最大化。文献 12、13 构建了包含抽水蓄能电站的多能互补调度运行模型，计算结果表明抽水蓄能电站能有效平抑风光出力的波动性，减少负荷的波动。当在流域内考虑建设混合式抽水蓄能电站时，需综合分析流域水资源概况与水电站装机规模等，若电站装机规模足够，可以选择增建储能泵站以减少工程投资。面对我国的能源结构改革，储能泵站的建设规划迎来了高潮。关于储能泵站建设规模研究需要考虑到上下游水电站性能、调度原则及其综合利用任务，目前关于这方面的研究较少。本文以黄河上游的龙羊峡拉西瓦储能泵站规划为研究实例，建立水风光储多能互补联合优化调度模型，采用遗传算法对模型进行求解，探讨拉西瓦水库日初水位、流域综合利用流量对该储能泵站容量配置的影响，推荐满足综合利用流量与电网安全运行要求下的储能泵站装机容量。1储能泵站与抽水蓄能电站的联系与区别抽水蓄能电站站址选择受限于外部环境因素，对水头、地质等要求较高，地理位置、自然条件优良的站址有限。我龙羊峡拉西瓦储能泵站容量规划孙骁强1，彭郅雯2，李庆海1，杨楠1，汪莹1，霍超1，张小奇1（1国家电网公司西北分部，陕西省西安市710048；2西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西省西安市710048）摘要：随着风电、光伏发电装机规模的大幅增加，其消纳成为难点，利用已建梯级水电站增建储能泵站，是提高新能源消纳水平的有效方式之一。科学确定储能泵站装机规模是流域梯级水电再开发的首要问题。为此，本文以黄河上游的龙羊峡-拉西瓦储能泵站规划为研究实例，构建了水风光储多能互补联合优化调度模型，探讨了拉西瓦水库日初水位、流域综合利用流量对该储能泵站运行功率的影响，提出了计算储能泵站规模的方法。结果表明，拉西瓦水库日初水位对储能泵站平均运行功率的影响不明显；储能泵站平均运行功率随着综合利用流量变大，呈减小趋势；结合流域多年综合利用流量的实际情况，建议龙羊峡拉西瓦储能泵站装机容量为78万kW，机组为纯抽水蓄能机组。关键词：储能泵站；容量规划影响因素；日初水位；综合利用流量；遗传算法中图分类号：TV73文献标识码：A学科代码：480.6030DOI：10.3969/j.issn.2096-093X.2023.02.001基金项目：国家重点研发计划（2021YFC3000205）。2水电与抽水蓄能Hydropower and Pumped Storage第 9 卷 第 2 期（总第 48 期）2023 年 4 月 20 日Vol.9 No.2(Ser.48)Apr.,20,2023国是水电开发大国，拥有十三大水电开发基地，全国各流域梯级水电站群逐步形成，具有良好地结合常规水电站与抽水蓄能电站开发的条件。为了进一步充分利用有限的水资源，对于上下水位有衔接的梯级水电站，在水库库容足够且周边地质条件允许的情况下，可以增建抽水蓄能电站，与常规梯级水电站形成混合式抽水蓄能电站14。常规水电站与抽水蓄能电站结合开发混合式抽水蓄能电站主要有两种方式：一是利用常规水电站水库做抽水蓄能电站的上水库或下水库，再修建一个下水库或上水库；二是利用同一流域的两座梯级水电站组成抽水蓄能电站的上下水库15。储能泵站属于混合式抽水蓄能电站的一种类型，它是利用新能源弃电或其他电能，采用大型储能泵站从下一梯级水库抽水至上一梯级水库，将剩余电能以水的势能储存，在其他需要的时段通过水电站原有机组发电，实现剩余电能的时移，提高水能资源利用程度，增加发电效益，减少新能源的弃电16。相比抽水蓄能电站，储能泵站的机组为纯抽水蓄能机组，消耗电能，无发电功能，如同用电部门，而抽水蓄能电站选用可逆式机组，既能进行抽水储能也可以进行引水发电。2储能泵站容量确定模型储能泵站一般以调节周期长的水库作为上库，以具有日调节能力的水库作为下库17，在以日为时段的短期优化调度中，下库的初末水位应近似相等，同时下库的出库流量需满足下游的流域综合用水需求。为充分发挥储能泵站填谷的能力和消纳更多的新能源，当储能泵站工作时，常规水电机组一般降低出力，按最小发电引用流量运行。容量确定模型分为两步，一是水风光储联合调度模型，二是考虑综合利用流量与储能泵站运行功率的互馈关系。2.1水风光储联合调度模型2.1.1目标函数面向由水电、新能源及储能电站等组成的多电源系统，为了不违背发展新能源的初衷，尽可能减少弃风弃光，同时保证电力系统安全稳定运行，本文所构建的水风光储联合调度模型优先消纳电源系统中的风电与光伏的全部出力，以等效负荷经水电站与储能电站调节后的波动性最小为目标，即剩余负荷的方差最小，目标函数如下：211min()TtmtZPPT=（1）,11tD tV tW tH tB tTmttPPPPPPPPT=+|=|（2）式中：T计算时段总数；Ptt 时刻的剩余负荷；PD,t、PV,t、PW,t、PH,t与 PB,tt 时刻电力系统所需负荷、光伏 总出力、风电总出力、水电站总 出力与储能泵站的出力；Pm日内剩余负荷的平均值。2.1.2约束条件2.1.2.1水量平衡约束储能泵站在常规梯级水电站间的工作运行改变了上下水库的水量分配，对于上水库增加了入库水量，对于下水库增加了出库水量。因此，对于上水库，其水量平衡方程为：,1,()up tup tupin tup tB tVVQQQt+=+（3）对于下水库，其水量平衡方程为：,1,()down tdown tdownin tdown tB tVVQQQt+=+（4）式中：Vup,t、Vup,t+1上水库在 t 时刻、t+1 时刻的库容；Vdown,t、Vdown,t+1下水库在 t 时刻、t+1 时刻的库容；Qupin,t、Qdownin,t上库与下水库在 t 时刻的入库流量；Qup,t、Qdown,t上水库与下水库在 t 时刻的出库流量；QB,t储能泵站在 t 时刻的抽水流量。2.1.2.2流量、水位、出力约束上水库：（5）式中：Qup,min、Qup,max上水库的最小、最大出库流量；Zup,min、Zup,max上水库的最低、最高水位；Zup,tt 时刻上水库的水位；Pup,min、Pup,max上水库最小、最大出力；Pup,tt 时刻上水库实际出力。下水库：（6）式中：Qdown,min、Qdown,max下水库的最小、最大出库流量；QZH流域综合利用流量；Zdown,min、Zdown,max下水库的最低、最高水位；Zdown,tt 时段下水库的水位；Zdown,0、Zdown,T下水库的初始水位与末水位；Pdown,min、Pdown,max下水库的最小与最大出力；Pdown,tt 时刻下水库实际出力。3孙骁强等：龙羊峡拉西瓦储能泵站容量规划储能泵站：（7）式中：QB,min、QB,max储能泵站的最小、最大抽水流量。2.2容量确定方法计算下水库出库流量满足不同综合利用流量要求下储能泵站的最大运行功率，则储能泵站最大运行功率的数学期望可以表达为：(),1iinBZQ xBZ Q xiPFP=（8）式中：PBZ储能泵站最大运行功率的数学期望，即 最大装机容量；()iQ xF、,iBZ Q xP下水库出库流量满足综合利用流量时的频 率与储能泵站最大的装机容量。2.3求解方法多能源协同调度问题具有多维性，多个变量之间既有互补性，也存在互斥性，解空间维数较多，经典的数学规划算法易产生“维数灾”的问题，并且随着工程实践与社会生产的需要，计算模型的目标越来越多，时间尺度不断变化，计算维度越来越大，经典算法不再能够满足实际需求，于是产生了越来越多的智能优化算法，如遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）、蚁群算法（ACO）等18。遗传算法是受达尔文的进化论的启发，借鉴生物进化过程而提出的一种启发式搜索算法，它基于生物进化过程，从随机生成的初始可行解开始，经过选择、交叉、变异等操作，根据优胜劣汰的竞争机制，不断循环执行，是一种高效、并行、全局搜索的方法，能在搜索过程中自动获取和积累有关搜索空间的知识并自适应地控制搜索过程以求得最佳解，它已广泛应用于各种优化问题中1920。本文中遗传算法的种群规模、交叉概率和最大代数分别设置为 100、0.45 和 1000，当使得公式（1）最优时结束运算。3算例分析西北地区可再生资源丰富，2020 年底新能源总装机容量1.3 亿 kW，其中风电装机容量 0.68 亿 kW，光伏 0.61 亿 kW，然而传统电力系统对新能源的消纳能力不足，导致西北地区是全国弃风弃光重点区域。黄河流域梯级水电站群作为西北地区重要的水电能源，在维持电网调峰和调频稳定、促进新能源消纳量方面扮演着重要作用。然而现阶段黄河水能开发较为完备，且流域内用水情况紧张，短期内在流域内增建大型水电站进行发电具有一定难度。因此，考虑在黄河干流水电站间增建储能泵站提高水能利用率，合理分配水能发电的时间具有重要研究价值。其中龙羊峡水电站为黄河上游梯级水电站群的龙头水电站，调节库容 193.5 亿 m3，以发电为主，兼有防洪、灌溉、养殖、旅游等综合任务；拉西瓦水电站以发电为主，装机容量 420 万 kW，作为西北电网第一调峰的任务和事故备用的重要水电站，具有较强的发电能力。此外，黄河上游的唐乃亥水文站（龙羊峡水电站的入库代表站）2015 2020 年的年均来水量为 232 亿 m3，年均来水量对于上游水电站的发电机组装机容量来说相对充足，同时龙羊峡水电站与拉西瓦水电站相距 33 km，两水库首末水位衔接，因此具有良好的开发储能泵站的条件。综合以上因素考虑，本文以拟在青海省内的龙羊峡水电站与拉西瓦水电站之间增建储能泵站为研究实例，以龙羊峡水库为上水库，拉西瓦水库为下水库，配合典型日风电与光伏出力，以小时为计算尺度，采用遗传算法计算，进行日前优化调度分析，并确定储能泵站合理的装机容量。两水电站基本信息见表 1。表 1水电站基本信息Table1 Basicinformationabouthydropowerplants水电站名称正常蓄水位/m死水位/m装机容量/万 kW调节库容/亿 m3年发电量/亿 kWh调节性能龙羊峡26002530128193.559.25多年调节拉西瓦245224404201.5102.23日调节3.1典型日负荷及风光联合出力分析选用 2020 年夏季典型日的实际负荷过程作为西北地区日内负荷过程，进行典型日负荷和风光联合出力过程分析，挖掘新能源消纳和电网维稳所产生的灵活性资源调节需求，如图 1 所示，西北地区典型日总负荷过程相对平缓，峰谷差达 1080.72 万 kW；风光联合出力过程波动明显，在10:00 17:00 出力较大，其余时段相对稳定，峰谷差达2548.53 万 kW；接入风光联合出力系统后典型日等效负荷过程波动程度较大，呈明显的三阶段特征，00:00 9:00 等效负荷较大，但相对平稳，10:00 17:00 呈明显的高-低-高弧形变化，8:00 24:00 与 00:00 9:00 变化过程相似，峰谷差达 2479.47 万 kW。风光联合出力系统的接入，导致负荷变化更加剧烈，等效负荷的峰谷差相比未接入时增加了 129%，因此，电力系统需要加入其他灵活性调节电源，保证电力系统具有足够的调节能力，平抑风光联合出力的波动。3.2场景设置储能泵站运行时从拉西瓦水库抽水至龙羊峡水库，再在合适的时段内下泄至拉西瓦水库，而拉西瓦水库作为日调节水库，调节库容较小，为保证其安全运行，要求其一日之内4水电与抽水蓄能Hydropower and Pumped Storage第 9 卷 第 2 期（总第 48 期）2023 年 4 月 20 日Vol.9 No.2(Ser.48)Apr.,20,2023的时段初末水位近似相等。因此，本文假设拉西瓦水库一日之内的入库水量、出库水量与所需的综合利用水量三者相等。在这一假设条件下，拉西瓦水库的初始水位和综合利用流量需求会影响储能泵站的可抽水量，从而影响其运行功率。为明确初始水位和综合利用流量需求对储能泵站运行功率的影响程度，在调度初期设置不同的下水库水位与综合利用流量并对比分析模型计算结果。900085007500650055004500800070006000500040001 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819 2021 2223245001000150020002500300040003500时间/h出力/万kW负荷/万kW等效负荷总负荷风光联合出力图 1负荷过程和风光联合出力过程图Figure 1Load process and wind power photovoltaic joint output process在综合考虑水电站安全运行与出库流量等的要求下，以0.5m 为 步 长，选 取 2450m、2450.5m、2451m 和 2451.5m作为拉西瓦水电站的初始水位，龙羊峡水电站初始水位为2581.76m，综 合 利 用 流 量 为 300m3/s、400m3/s、500m3/s、600m3/s、700m3/s 和 800m3/s 输入模型进行模拟计算分析，场景设置如表 2 所示。本研究是在风电与光伏大量开发并入网，原电网系统的调节能力不足，亟须建设储能电站的背景下开展的，因此龙羊峡拉西瓦储能泵站（以下简称龙拉储能泵站）在系统中起着填谷的作用，消耗电能，设定其在等效负荷低谷时（10:00 17:00）运行，进行抽水储能，运行方式如图 2 所示。表 2典型日不同场景计算结果Table2Typicaldaycalculationsfordifferentscenarios场景龙羊峡初始水位/m拉西瓦日初水位/m综合利用流量/m3/s龙羊峡出力/万 kW拉西瓦出力/万 kW储能泵站平均运行功率/万 kW12581.7624503001676.641314.37144.1524001935.581751.71144.0635002089.452189.24134.30场景龙羊峡初始水位/m拉西瓦日初水位/m综合利用流量/m3/s龙羊峡出力/万 kW拉西瓦出力/万 kW储能泵站平均运行功 率/万 kW42581.7624506002010.652626.61111.3557002138.643063.7168.9968002138.633500.1925.8972450.53001679.151318.02143.9084001916.691755.36142.4495002072.432193.82131.72106002138.652631.94108.46117002138.643070.7068.71128002138.633508.0225.801324513001668.111321.22143.27144001893.831759.25141.58155002030.542197.42124.13166002125.222635.61103.48177002138.643074.9568.29188002138.633515.3625.72192451.53001659.581324.08140.83204001837.411763.13134.27215001983.322201.15116.92226002118.152639.40100.66237002138.643078.5068.53248002138.633519.1025.70 3.3结果分析龙拉储能泵站抽水水量为串联水库龙羊峡与拉西瓦的出库水量之差，因此龙羊峡的出库水量越小或下游综合用水要求越大，泵站抽水水量都越小。受篇幅所限，本文只列出当综合利用流量为 600m3/s 时，系统的日调度运行过程，如图3 所示，在风光大发时，龙拉储能泵站抽水耗能，水电站降低出力，水电与泵站积极参与电网的调峰填谷，可以有效降低促进新能源的消纳。（1）拉西瓦水库日初水位对龙拉储能泵站运行功率的影响。由表 2 与图 4 可知，在同一流域综合利用流量下，拉西瓦水库日初水位对该储能泵站的平均运行功率影响不明显，总体上龙拉储能泵站平均运行功率随不同初始水位的变化曲线趋于平稳，这是因为龙拉储能泵站运行所消耗的水量理论上为龙羊峡水电站下泄水量扣除拉西瓦水电站下游所需水量等剩下的水量，而龙羊峡水电站的下泄水量主要取决于续表5孙骁强等：龙羊峡拉西瓦储能泵站容量规划流域的综合利用需求。在综合利用流量为 300 600m3/s 时，随着日初水位的变高，其平均运行功率呈减少趋势。拉西瓦水电站随着水位的增大，发电水头增高，发电量呈增加趋势。为使得拉西瓦水电站的出力更大，应使其保持在一个较高的水位运行，但随着初始水位变高，水电站的可调节库容变小，弃水风险越大，其面对突发事故（如遇突发性洪水、风电与光伏出力急剧变大/小等）的调节能力越弱，该储能泵站的平均运行功率减小，弃风弃光的概率也越大。因此，为更好利用储能泵站，需综合考虑突发风险，给予水库一定的余留高度的同时尽可能地提高水位，一方面为获得更高的发电水头，另一方面为提高系统的调节能力。（2）综合利用流量对龙拉储能泵站运行功率的影响。t3t/ht2t1t0T1T2T3t3t2t1t0V2V0V1Vt发电量水电大发水电大发水电风光大发风光储能泵站拉西瓦水库库容变化过程图 2系统运行示意图Figure 2Schematic diagram of system operation5004000350025001500500030002000100040030020010010020001 2 3 4 5 6 7 8 910 1112131415161718192021222324龙羊峡储能泵站拉西瓦典型日风光运行功率/万kW风光运行功率/万kW风光运行功率/万kW风光运行功率/万kW风光运行功率/万kW5004000350025001500500030002000100040030020010010020001 2 3 4 5 6 7 8 910 1112131415161718192021222324龙羊峡储能泵站拉西瓦典型日风光运行功率/万kW5004000350025001500500030002000100040030020010010020001 2 3 4 5 6 7 8 910 1112131415161718192021222324龙羊峡储能泵站拉西瓦典型日风光运行功率/万kW4000350025001500500030002000100040030020010010020001 2 3 4 5 6 7 8 910 1112131415161718192021222324龙羊峡储能泵站拉西瓦典型日风光运行功率/万kW时间/h时间/h时间/h情景10情景4情景16情景22时间/h图 3系统日调度运行过程Figure 3Daily dispatching operation process of the system由表 2 与图 5 可知，在不同综合利用流量要求下，龙拉储能泵站的平均运行功率变化较大，随着综合利用流量不断增大，其平均运行功率呈减小趋势。这是因为综合利用流量要求越高，拉西瓦水电站的下泄水量越大，为满足下游的生态生活等的要求，龙拉储能泵站可抽水量随之减少，运行功率相应减小。当流域综合利用流量为 300m3/s 时，储能泵站的平均运行功率达到最大，为 140 万 kW 左右。随着综合利用流量的增大，龙羊峡水电站与拉西瓦水电站的出库流量增加，日内发电量随之增加。因此对系统进行运行管理时，需要合理权衡电站发电效益、调节能力与综合利用流量之间6水电与抽水蓄能Hydropower and Pumped Storage第 9 卷 第 2 期（总第 48 期）2023 年 4 月 20 日Vol.9 No.2(Ser.48)Apr.,20,2023的关系，合理地综合利用流量不仅可以提高水电站的发电量，也可以使储能泵站更好地发挥其调节能力。拉西瓦初始水位:2450m拉西瓦初始水位:2450.5m拉西瓦初始水位:2451m拉西瓦初始水位:2451.5m200300400500600700800900160140120100806040200综合利用流量/m3储能泵站平均运行功率/万kW图 5不同综合利用流量计算结果Figure 5The results of different comprehensive utilization flow calculations（3）龙拉储能泵站容量的确定。综合分析表 2、图 4 与图 5 可知，龙拉储能泵站的加入，不仅消纳了更多的新能源，还使龙羊峡水电站发电水量得到一定的补充，发电量随之增加，同时一部分水资源得以循环利用，水资源的利用率提高；当流域综合利用流量在300 800m3/s 区间，龙拉储能泵站运行功率主要受综合利用流量的影响。流域综合利用流量对龙拉储能泵站的影响明显大于拉西瓦日初水位产生的影响，所以在确定其装机容量时，需重点关注流域综合利用流量需求。分析拉西瓦水电站 2015年 1 月 1 日至 2020 年 12 月 31 日在满足黄河流域综合用水要求情况下时段内的出库流量，结果如图 6 所示，出库流量主要集中在 300 700m3/s 之间，根据公式（8）计算可得 PBZ=144.1522%+134.3026%+68.9916%=78 万 kW，代表储能泵站最大装机规模的数学期望值为 78 万 kW。200 400 300 500 400 600 500 700 600 800302520151050频数F/%次数次数频率流量Q/(m3/s1)180001600014000120001000080006000400020000 图 6拉西瓦出库流量统计结果Figure 6Statistical results of outgoing flow of Laxiwa4结语随着能源紧缺和环境污染日益严重，风能、太阳能和水能等可再生能源的大规模开发和利用迫在眉睫，但风电和光伏发电易受季节、地形和气候等因素影响，其出力具有随机性、间歇性和不稳定性，因此需要多种能源的协调调度来减弱风、光出力的间歇性和波动性，减少其并网时对电网的冲击。储能泵站是混合电源系统的重要组成部分，能够起到明显的调节作用。本文以黄河流域的龙羊峡拉西瓦梯级水电站拟加入储能泵站为实例，建立水风光储联合优化调度模型，通过遗传算法对不同场景进行计算，得到系统在不同场景下的优化运行结果。1601401201008060402024502450.524512451.50拉西瓦初始水位/m综合利用流量:300m3/s综合利用流量:400m3/s综合利用流量:500m3/s综合利用流量:800m3/s综合利用流量:700m3/s综合利用流量:600m3/s储能泵站平均运行功率/万kW图 4不同初始水位计算结果Figure 4The results of different initial water level calculations7孙骁强等：龙羊峡拉西瓦储能泵站容量规划结果表明：拉西瓦水库日初水位对储能泵站平均运行功率的影响不明显，在综合利用流量为 300 600m3/s 时，随着日初水位变高，其平均运行功率呈减少趋势；综合利用流量对储能泵站的影响较大，在拉西瓦水电站日初水位一定时，随着综合利用流量变大，其平均运行功率越小；结合流域多年综合利用流量的实际情况，经计算该储能泵站装机容量设置为 78 万 kW 较合理。参考文献1 国家能源局.2020 年我国可再生能源并网运行情况 EB/OL.（2021-3-30）2021-11-30.2 邓振辰，文冰.抽水蓄能电站在高比例可再生能源电力系统中的调节优化作用 J.油气与新能源，2021，33（5）：44-50.3 刘明浩，王丽萍，李传刚，王渤权.减少弃水电量的抽水蓄能电站运行方式研究 J.水力发电学报，2016，35（12）：45-55.4 刘德民，耿博，赵永智，许唯临.水风光能源互补形式的研究探讨 J.水电与抽水蓄能，2021，7（5）：13-19.5 国家能源局.抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035 年）.EB/OL.2021-09-17 http：/ 甘磊.考虑大型新能源发电基地接入的大电网规划方法研究D.华北电力大学（北京），2017.7 田雨雨，畅建霞，王学斌，王义民.面向光伏消纳的水-火-光联合优化调度技术 J.可再生能源，2020，38（1）：91-97.8 黄小锋，纪昌明，郑江涛，贾东旭，郭希海.白山混合式抽水蓄能电站水库调度效率分析 J.水力发电学报，2010，29（2）：145-148，162.9 黄景光，黄静梅，吴巍，郑钦杰，张宇鹏，李江峡.含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度 J.水电能源科学，2020，38（5）：76-80.10 张国斌，陈玥，张佳辉，唐宁宁，牛玉广.风-光-水-火-抽蓄联合发电系统日前优化调度研究 J.太阳能学报，2020，41（8）：79-85.11 王开艳，罗先觉，贾嵘，周承文.充分发挥多能互补作用的风蓄水火协调短期优化调度方法 J.电网技术，2020，44（10）：3631-3641.12 ZHANG Q W，WANG X L，YANG T T，et c.Research on scheduling optimisation for an integrated system of wind-photovoltaic-hydro-pumped storageJ.The Journal of Engineering，2017，2017（13）.13 JAKUB Jurasz，JERZY Mikulik，MAGDALENA Krzywda，etc.Integrating a wind-and solar-powered hybrid to the power system by coupling it with a hydroelectric power station with pumping installationJ.Energy，2018，144.14 周建平，李世东，高洁.新型电力系统中“水储能”定位与发展前景 J.能源，2022（4）：60-65.15 任志武，何永胜，胡小丽，卢锟明.常规水电结合开发抽水蓄能效益分析及开发建议J.水电与抽水蓄能，2017，3（4）：19-22.16 周建平，杜效鹄，周兴波.新阶段中国水电开发新形势、新任务 J.水电与抽水蓄能，2021，7（4）：1-6.17 程雄，李刚，程春田，郭希海.含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站群调度规则建模方法 J.水利学报，2013，44（4）：388-397.18 马黎，冶运涛.梯级水库群联合优化调度算法研究综述 J.人民黄河，2015，37（9）：126-132，139.19 张伯泉，杨宜民，宋宗峰.基于遗传算法的风-光互补发电系统的动态优化 J.中国电力，2007（4）：78-81.20 钟平安，徐斌，张金花.水电站发电优化调度遗传算法的改进 J.水力发电学报，2011，v.30；No.130（5）：55-60.收稿日期：2022-08-24 修回日期：2023-03-15孙骁强（1974），男，硕士，教授级高级工程师，主要研究方向：电力系统调度运行研究，E-mail：；彭郅雯（1998），男，硕士研究生，主要研究方向：水文学及水资源研究，E-mail：；李庆海（1975），男，博士，高级工程师，主要研究方向：电力系统稳定分析，E-mail：；杨楠（1984），男，硕士，高级工程师，主要研究方向：电力系统及设备运行分析、风险评估、新能源运行消纳研究，E-mail：；汪莹（1986），女，硕士，高级工程师，主要研究方向：电网规划研究，E-mail：；霍超（1982），男，硕士，高级工程，主要研究方向：电力系统运行与控制研究，E-mail：；张小奇（1982），男，硕士，正高级工程师，主要研究方向：新能源运行研究，E-mail：。Capacity Planning of Longyangxia-Laxiwa Energy Storage Pump StationSUNXiaoqiang1，PENGZhiwen2，LIQinghai1，YANGNan1，WANGYing1，HUOChao1，ZHANGXiaoqi1（1NorthwestBranchofStateGridCorporationofChina，Xian710048，China；2StateKeyLaboratoryofEco-hydraulicsinNorthwestAridRegion，ShaanxiXianUniversityofTechnology，Xian710048，China）Abstract：Withthelargeincreaseofinstalledscaleofwindandphotovoltaicpower，itsdissipationbecomesdifficult.Usingcascadehydropowerstationstobuildenergystoragepumpstationsisoneoftheeffectivewaystoimprovethelevelofnewenergydissipation.Toscientificallydeterminetheinstalledscaleofenergystoragepumpstationisthemostimportantissueintheredevelopmentofcascadehydropowerinthecatchment.Therefore，thispapertakesLongyangxia-LaxiwaenergystoragepumpstationplanningintheupperreachesoftheYellowRiverasanexample，buildsawater-wind-photovoltaic-storagemulti-energycomplementaryoptimizationdispatchingmodel，discussestheimpactoftheinitialwaterlevelofLaxiwaReservoirandcomprehensiveutilizationflowoftheriverbasinontheoperatingpoweroftheenergystoragepumpstation，andputsforwardamethodforcalculatingthescaleoftheenergystoragepumpstation.TheresultsshowthattheinfluenceofinitialwaterlevelofLaxiwaReservoironaverageoperatingpowerofenergystoragepumpstationisnotobvious.Theaverageoperatingpowerofstoragepumpstationdecreaseswiththeincreaseofcomprehensiveutilizationflowrate.Basedontheactualsituationofcomprehensiveutilizationflowformanyyearsinthecatchment，itisrecommendedthattheinstalledcapacityofLongyangxia-Laxiwaenergystoragepumpstationis780MWandtheunitisapurepumpedstorageunit.Keywords：energystoragepumpstation；influencingfactorsofcapacityplanning；initialwaterlevel；comprehensiveutilizationflow；geneticalgorithm