Identification Method for Key Operational Risks of Cascade Hydropower Stations for Integration of Basin Hydro-Wind-Solar Power

WANG Mingbo; ZHANG Juntao; CAO Hui; CHENG Chuntian; XU Yang

doi:10.7500/AEPS20240529009

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Identification Method for Key Operational Risks of Cascade Hydropower Stations for Integration of Basin Hydro-Wind-Solar Power

Application Research | 更新时间：2025-07-04

- Identification Method for Key Operational Risks of Cascade Hydropower Stations for Integration of Basin Hydro-Wind-Solar Power
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 12, Pages: 194-207(2025)
- 作者机构：
  
  1.大连理工大学水电与水信息研究所，辽宁省大连市 116024
  2.长江电力股份有限公司，湖北省武汉市 430014
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52409010);China National Postdoctoral Program for Innovative Talents(BX20230055);National Natural Science Foundation of China(52239001)
- DOI：10.7500/AEPS20240529009
  CLC：
- Received：29 May 2024，
  
  Revised：2024-12-15，
  
  Published Online：26 March 2025，
  
  Published：25 June 2025
- 稿件说明：
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王明博,张俊涛,曹辉等.面向流域水-风-光一体化的梯级水电站关键运行风险识别方法[J].电力系统自动化,2025,49(12):194-207.

WANG Mingbo,ZHANG Juntao,CAO Hui,et al.Identification Method for Key Operational Risks of Cascade Hydropower Stations for Integration of Basin Hydro-Wind-Solar Power[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(12):194-207.
王明博,张俊涛,曹辉等.面向流域水-风-光一体化的梯级水电站关键运行风险识别方法[J].电力系统自动化,2025,49(12):194-207. DOI： 10.7500/AEPS20240529009.

WANG Mingbo,ZHANG Juntao,CAO Hui,et al.Identification Method for Key Operational Risks of Cascade Hydropower Stations for Integration of Basin Hydro-Wind-Solar Power[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(12):194-207. DOI： 10.7500/AEPS20240529009.

摘要

风险识别是多维风险精准管控的基础，在径流、新能源多维不确定性条件下，面向流域水-风-光一体化的梯级水电站将面临逐步恶化的运行风险，迫切需要识别关键风险。为此，提出面向流域水-风-光一体化的梯级水电站关键运行风险识别方法。首先，提出内嵌年度8 760 h精细化运行模拟的多直流外送梯级水电站运行风险量化原理，以仿真得到的运行结果作为样本进行风险期望统计；然后，提出改进的主客观赋权法将多个水电站的风险聚合成梯级水电站整体风险，并引入逼近理想解排序法，对梯级水电站多维风险的相对重要度进行排序；最后，以金沙江下游面向流域水-风-光一体化的梯级水电站为应用实例，验证了所提方法的合理性和有效性。同时，指出梯级水电站出力波动和调峰压力是须优先管控的2项关键风险。

Abstract

Risk identification is the basis for accurate multi-dimensional risk control. Under the multi-dimensional uncertainty conditions of runoff and renewable energy

the cascade hydropower stations for the integration of basin hydro-wind-solar power will face gradually deteriorated operational risks. It is urgent to identify the key risks. Therefore

a method for determining the key operational risks of cascade hydropower stations for the integration of basin hydro-wind-solar power is proposed. Firstly

the principle for quantifying the operational risks of cascade hydropower stations with multiple direct current (DC) transmission is proposed with the annual 8 760 h simulation of refined operation embedded in

and the operation results obtained through simulation are used as samples for risk expectation statistics. Secondly

an improved subjective and objective weighting method is proposed to aggregate the risks of multiple hydropower stations into the overall risk of the cascade hydropower station

and the technique for order preference by similarity to an ideal solution (TOPSIS) is introduced to rank the relative importance of the multi-dimensional risks of hydropower stations. Finally

the rationality and validity of the proposed method are verified by taking the cascade hydropower station in the lower reaches of the Jinsha River for the integration of basin hydro-wind-solar power as an application case. At the same time

it is pointed out that the output power fluctuation and peak-regulation pressure of cascade hydropower stations are the two key risks that need to be preferentially managed and controlled.

关键词

Keywords

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