随着新型电力系统建设的深入推进，风电、光伏等新能源装机规模持续扩大，电力系统结构发生深刻变化。在电力市场化改革不断深化的背景下，提升水电站的经济运行水平、巩固其清洁能源支撑作用，已成为水电企业面临的关键任务。本文系统构建了水电站经济运行过程的指标评价与管控模型，结合四川电力现货市场实际，分别针对平枯期与汛期提出差异化的过程管控策略，并对现货市场环境下的短期优化运行提出具体建议，对提高水电站运行效率与发电收益具有实际指导意义。

文/刘彦舒

四川省是我国水电资源最为丰富的地区，水电装机容量已超过1亿千瓦，占全省总装机的80%左右。然而，受清洁能源消纳能力、电力保供压力及电网结构等多重因素影响，四川水电的计划与运行模式尚未完全实现市场化。非弃水期主要实行节能调度，径流式电站按来水发电，水库电站承担系统调节任务；弃水期则通过指标分配发电量，断面受限电站需依据市场指标安排输电通道与负荷分配。电力保供、市场供需、电网架构、政策调控、经济运行和环保要求等因素，均对全年发电量产生重要影响。

2022年，四川省遭遇历史罕见的极端高温干旱天气，电力保供压力显著增大，水库优化调度面临更大挑战。尤其在四川电力现货市场已进入长周期结算试运行的背景下，水电站需进一步提升短期预测与实时响应能力。省级统一调度下，具备调节能力的水库电站在寒潮、高温等保供关键时期承担主要调峰调频责任，而火电调峰灵活性相对不足，进一步加剧了水库消落过程的不确定性。

随着流域梯级水电站规模不断扩大，在现货市场环境下实现梯级水电经济调度与精细化过程管控，已成为提升全流域综合效益的重要途径。本文立足四川电力市场实际，从过程管控的角度，构建适用于不同水文期的经济运行模型，以提升水电站的市场竞争力和效益水平。

一、总体目标

水电站经济运行的核心目标，是在满足电网安全与调度要求的前提下，实现整体效益最大化和发电损失最小化。应依托电力现货市场规则，深入开展市场研判，实施水雨情与发电计划的滚动会商，通过精细水位控制、优化机组运行、减少旋转备用等措施，持续降低发电耗水率，全面提升市场竞争力。

(一) 平枯期降耗增效

平枯期水资源稀缺，发电企业梯级联合调度的核心目标是在有限水资源条件下实现发电收入最大化。具体策略包括：第一，精准控制水库水位与机组运行方式，实现梯级耗水率最小化，努力多发高价电量；第二，紧密跟踪市场及来水变化，优化水库消落节奏，确保按期消落至目标低水位，并主动协调上游水库消落进程；第三，合理安排检修计划，统筹上下游电站检修窗口，匹配日发电计划，最大限度减少电量损失。

在现货市场环境下，应结合日前与实时电价信号，优化出力分配，积极参与调频、备用等辅助服务市场，实现电能量与辅助服务收益的整体最优。

(二) 汛期争量保价

汛期来水充沛，电力市场普遍呈现供大于求的态势，发电效益提升的关键在于抢发电量、拓展市场空间、实现洪水资源高效利用。具体包括：全力争取发电指标，扩大市场份额；推动梯级电站间发电指标与发电能力的匹配与互济，实现整体效益最优；积极与省水利厅、长江委等主管部门沟通，推动调节性水库实施汛期水位动态控制与分期蓄水，提升洪水资源化利用水平。

在现货市场中，需加强短期来水预测与市场供需分析，优化日前申报策略，同时注重实时电价波动带来的风险管控，避免低价时段盲目抢发，实现电量与电价的统筹。

二、过程管控模型构建

（一）平枯期管控模型

平枯期发电水量有限，“多发高价电”成为核心任务。为此引入“发电水价”作为关键评价指标，反映单位发电水量所产生的收入能力，计算公式如下：

其中， ——统计周期内的发电水价（元/m³）

I——统计周期内梯级各电站发电收益（元）

W——统计周期内梯级各电站发电用水量（m³）

梯级电站中，调节性电站的上网电价通常高于径流式电站，因此需重点提升其发电效率，保障水库按期消落，以提高整体效益。发电收益计算公式为：

其中，D——统计周期内的梯级各电站分类上网电量（kWh）

——统计周期内梯级各电站平均电价（元/kWh）， =（p1，p2，p3...）

p1: 优先电量电价

p2：省内市场电量电价

p3：省间市场电量电价

为提高平均电价，可采取以下措施：积极争取优先发电计划小时数倾斜，提高高价电量比例；努力提升省内、外市场电量签约电价；密切关注月度电力交易，争取优质增量指标。现货市场正式运行后，应通过优化报价策略争取更高价的现货指标。

在提高发电量，降低耗水率方面引入4个辅助评价指标，将管控手段“可视化”，使运行人员管控目标和手段更清晰，分别是：上游平均水库水位、旋备时间、拦污栅压差、综合厂用电率。

h: 水库控制水位；

t: 机组旋转备用时间；

z：拦污栅压差；

r：综合厂用电率。

枯水期还应积极开展上下游梯级电站间发电负荷匹配滚动测算，科学分配各电站间负荷，合理控制水库水位，避免造成不合理弃水。

此外，在现货市场背景下，应开展基于价格信号的梯级负荷滚动分配测算，实时调整机组运行状态，避免不合理弃水，同时积极参与调频、备用、黑启动等辅助服务市场，拓展收益来源。

（二）汛期管控模型

汛期主要目标为抢发电量并兼顾电价，建立多指标综合评价体系，包括发电收益、计划电量保证率、发电计划完成率、水情预报准确率和市场电价等，权重可根据管理需求设定（例如分别为30%、20%、15%、15%、20%）。

（1）发电收益（I）：根据统计期的发电量和平均上网电价，计算发电收益。若发电量高、上网电价高，则发电收益就高，因此为提高发电收益需积极抢发电量，提高发电价格。计算公式如下：

I——梯级电站的发电收入

Pj,t——时段 内 电站的发电量

pj,t——时段 内 电站的上网电价

（2）计划电量保证率（BZ）：考核期内争取到的发电指标与发电量目标的比值。汛期要全力抢发电量，则要从计划争取上保障全额满发，该指标反映日负荷计划争取情况。计算公式如下：

BZ——计划保证率;

DJ——争取到的电量指标；

GJ——公司下达月度发电计划。

（3）日发电计划完成率（f）：为了更好实现发电过程优化控制，加强发电计划对生产过程的指导，将发电计划完成率作为汛期的一项评价指标，考核期内发电量与省调下达给电站的日计划电量累加值的比值，该指标反映计划电量的执行情况。计算公式如下：

——发电量与计划发电量的比值

——发电量

Ri ——电网日计划累加值

（4）水情预报准确率（YB）：反映考核周期内水情预报精度，计算公式如下：

YBi：水情预报准确率；

YQi：周预报入库流量；

ZQi：周平均实际入库流量；

统计期内平均预报精度：

=∑YBi/n。（n为预报次数）。

（5）市场电价：力争交易电价高于全网平均水平。

现货市场中，需提升日前预测与申报能力，利用价格波动曲线，优化发电时序，同时加强实时调度与风险管控，避免低电价时段过量发电，实现量、价与风险的综合平衡。

三、现货市场下的优化策略

四川电力现货市场已进入长周期试运行，水电站需建立与之适应的短期决策机制。一方面，构建基于电价预测与来水预报的日前优化调度模型，实现发电计划与市场价格联动；另一方面，完善实时滚动调度与动态风险评估体系，提升对价格波动与调度指令的响应速度。

在日前市场中，应依托精准预测，合理申报发电曲线，重点预留高峰高价时段发电能力。实时市场中，需制定梯度响应策略，依据超短期预报与实时价格调整机组出力，并积极提供辅助服务。同时，应探索梯级电站联合参与市场的策略，通过流域协同提升整体议价能力与风险抵御力。

在电力市场改革深化与现货市场推进的背景下，构建与水电站经济运行相适应的过程管控模型，有助于显著提升水电站市场响应能力与资源利用效率，实现发电收益与综合效益的协同增长。本文结合四川电力市场实际，提出了平枯期与汛期差异化的管控策略及多项评价指标，对水电企业参与市场竞争具有参考价值。

未来，随着市场规则的不断完善，水电站需进一步强化预测能力、优化决策模型，以适应新型电力系统下的运行要求。

（作者单位：国能大渡河公司龚嘴水力发电总厂）

审核：刘   坤

责编：王世明

编辑：刘   彬