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崔一宸等：基于改进生成对抗网络场景生成的跨流域水风光互补中长期优化调度方法 2026 年第 4 期

（15） 9）水电站出力为
Q n+1,t = Q Pn,t + Q Ln,t + Q n: n+1,t
h （25）
式中： V n,t 、 V n,t+1 分别为水电站 n 在 t 时段的初、末 P n,t = K n Q Pn,t H n,t /1 000
库容，m ； Q n,t 为水电站 n 在 t 时段的入库流量， 式中： K n 为水电站 n 的出力系数。
3

m /s； Q Pn,t 为水电站 n 在 t 时段的发电流量，m /s； 2.3 基于反馈调节的自适应权重确定方法
3
3
Q n: n+1,t 为水电站 n 到水电站 n+1 在 t 时段的区间 针对多目标优化问题的求解，常用的方法主要
入流，m /s。 包括加权求和法 [24] 、ε-约束法 [25] 及非劣解集法 [26]
3
2）库水位约束为 等，其中加权求和法因其概念清晰、计算高效而
Z min ≤Z n,t ≤Z max （16） 被广泛应用于工程实践。然而，传统加权求和法
n,t n,t
多采用固定的权重系数，难以准确反映跨流域水
Z n,1 = Z start （17）
n
风光互补系统运行需求的时变性及多目标间复杂
Z n,T+1 = Z end （18） 的竞争关系。为此，本文提出一种基于反馈调节
n
式中： Z n,t 为水电站 n 在 t 时段的库水位，m； Z max 、 的自适应权重调整策略，旨在通过构建迭代优化
n,t
min
Z n,t 分别为水电站 n 在 t 时段的库水位上、下限， 框架动态调整各时段目标优先级，实现季节性自
m； Z start 、 Z n end 分别为水电站 n 调度期初、末的库 适应优化，提升调度方案的综合效益。
n
权 重 更 新 机 制 作 为 迭 代 优 化 框 架 的 核 心 环
水位，m。
节，遵循“惩罚驱动”原则，基于前次优化结果
3）下泄流量约束为
的反馈进行自适应调整。具体而言，当迭代次数
Q min ≤Q Pn,t + Q Ln,t ≤Q max （19）
Sn,t Sn,t
k≥2时，模型依据第 k −1次优化结果反馈的弃/缺
式中： Q max 、 Q min 分别为水电站 n 在时段 t 的下泄
Sn,t Sn,t 电风险与弃水损失项的期望运行偏差，分别计算
流量上、下限，m /s。 对应目标的权重；消纳电量目标的权重则通过边
3
4）发电流量约束为 界 约 束 与 补 偿 原 则 确 定 ， 并 最 终 进 行 归 一 化 处
Q min ≤Q Pn,t ≤Q max （20） 理。具体更新公式为
Pn,t Pn,t
 loss aban (k−1)
式中： Q max 、 Q min 分别为水电站 n 在时段 t 的发电  E[P t + P t ]

 (k)

Pn,t Pn,t α = ε 1 +ε 2 re

 2,t
流量上、下限，m /s。  P max
3




 spill (k−1)
 （26）
5）水电出力约束为  (k) = ε 1 +ε 2 E[P t ]
α



h,min h h,max  3,t P spill

max

P ≤P ≤P （21） 

n,t n,t n,t  ( ( ))
 (k) (k) (k)

 α 1,t = max ε 3 ,min ε 4 ,1−α 2,t −α 3,t
式中： P h,max 、 P h,min 分别为水电站 n 在时段 t 的出
n,t
n,t
式中： ε 1 ∼ ε 4 为保证模型具有自主可调节空间的
力上、下限，MW。
线性化常数； E[·] (k−1) 为第 k–1 次迭代的目标期望
6）水位-库容关系为
值； P spill 为 t 时段的弃水损失； P re 、 P spill
max 分别为
max
)
(
Z n,t = f zv （22） t
n V n,t
弃/缺电风险与弃水损失在系统可行域内的全局理
zv
式中： f (·)为水电站 n 的水位-库容关系函数。
n 论最大值，通过在与主模型完全一致的约束条件
7）尾水位-下泄流量关系为
下分别求解对应单目标最大化问题获得，代表了
down
Z n,t = f n zq ( Q Sn,t ) （23） 各目标可能的最劣运行情况。通过计算期望值与
式 中 ： Z down 为 水 电 站 n 在 时 段 t 的 尾 水 位 ， m； 理论最大值的比值，可直接量化当前运行状态的
n,t
zq
Q Sn,t 为水电站 n 在时段 t 的下泄流量； f n (·)为水 严重程度，进而驱动权重的自适应更新。
电站 n 的尾水位-下泄流量关系函数。 为 确 定 合 理 的 迭 代 起 点 并 提 升 模 型 收 敛 效
8）水头约束为 率，本文设计了基于系统状态指标的初始权重分
配方法。系统状态指标定义如下。
Z n,t +Z n,t+1 down
H n,t = −Z n,t （24）
2 1）新能源渗透率指标 β 1,t ，反映风光理论出
式中： H n,t 为水电站 n 在时段 t 的发电水头，m。 力在负荷需求中的占比，计算式为
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