流域风光水多能源互补特性及预测的不确定性研究
发布时间：2021-08-05 04:26
我国地域辽阔能源分布广泛,尤其是四川境内的雅砻江流域,水系发达、气候条件适宜,为风能、光能、水能资源的开发奠定了基础。由于风能、光能和水能的分布特性,使得风、光、水的独立运行存在困难。风能、光能的随机性与波动性引起了风电和光伏出力不稳定;流域来水丰枯不定,使得不同阶段的水电调度成为难题。风光水多能互补开发可以弥补风能、光能与水能各自自身的不足,为能源的开发提供新思路。然而,风能、光能、水能自身和它们相互之间存在多重不确定性,使得多能源互补开发迎来新的难题。结合上述现状分析,本文的研究内容如下:（1）流域径流特性。确定清洁能源规划示范基地的五级水电站作为研究对象,以梯级电站20年的入库径流量为主要参数描述径流分布特性,运用P-Ⅲ型经验累积频率曲线分析五级水电站月、季、年径流的随机特性;分析五级水电站历年数据,并采用自相关系数对旬径流与年径流探究其自相关性,同时对梯级电站间的年径流进行相关性分析。（2）流域风能、光能特性。研究流域风能、光能特性,需对风能、光能的随机性与波动性进行探究。风能随机特性,建立基于风速参数的正态分布模型拟合风速频率分布,并对所建模型进行校验后与实测数据进行对比分析...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
雅砻江流域水系与梯级电站分布图
2流域水资源特性分析11量超出用户用电需求量时，风-光-水能互补发电中的抽水蓄能可以储存溢出的电能。水能资源的开发，使得风、光、水能的互补性能发挥出最佳优势，同时为用电的调度带来巨大的经济效益。水电站的入库径流量直接反映着水资源的丰富与否，本节主要对各水电站20年（1993.1-2012.12）的入库径流量进行不同时间尺度分布和演变趋势的研究。2.2.1水电站建设概况如图2-3，雅砻江流域已被规划为总装机容量6000万kWh的清洁能源示范基地。水电方面，规划初雅砻江干流共拟了23个梯级，总装机为2885万kW，总的年发电量1333亿kWh；风电方面，根据流域规划区各地气象站的测风数据以及测风塔进行风能资源分析统计，一半以上规划场址风功率密度等级为2级，少部分规划场址风功率密度等级为3~4级，风能资源条件相对较好；光电方面，流域规划区域大部分地区总年辐射量超过55002MJ/m，为全国太阳能资源二类、三类地区，风光资源总规划规模为3077万kW。图2-3流域风光水多能源互补示范基地规划图Fig.2-3Theplanningoftheriverbasinlandscapewatermulti-energycomplementarydemonstrationbase本文所要研究的雅砻江下游的五级水电站已经建成，规划中水电互补的风电和光电还在建设中。锦屏一级、锦屏二级、官地、二滩、桐子林五级水电站的装机容量分别为360万kW、480万kW、330万kW、240万kW、60万kW，据最新设计资料，五个梯级水电站总装机容量为1470万kW，年发电量为721亿kWh。附录中附表2为下游五级水电站的概况。
2流域水资源特性分析15(e)桐子林图2-41993至2012年五水电站7月径流经验累积频率分布图(a)JinpingI;(b)JinpingII;(c)Guandi;(d)Ertan;(e)TongZilinFig.2-4CumulativefrequencydistributiondiagramofJulyrunoffexperienceoffivehydropowerstations,1993-2012（2）季径流随机特性季径流直观的反映了径流不同季节的变化，可以根据季径流的经验累计频率分布预判年内径流丰枯。对于梯级水电站而言，流域内径流丰枯整体一致，而不同水电站的四季经验累积频率变化则显得尤为重要。本节主要对锦屏一级四季径流的经验累积频率走势进行详细分析，研究季径流随机特性。如图2-5所示历年数据分析，锦屏一级春季最大平均径流量是623m3/s，最低平均径流量是437m3/s，经验累积频率达到50%时径流量为5453m/s；夏季最大平均径流量是3663m3/s，最低平均径流量是25803m/s，经验累积频率达到50%时径流量为24833m/s；秋季最大平均径流量是23363m/s，最低平均径流量是1001m3/s，经验累积频率达到50%时径流量为1631m3/s；冬季最大平均径流量是4793m/s，最低平均径流量是339m3/s，经验累积频率达到50%时径流量为4103m/s。可以看出，夏季进入丰水期后水量十分丰富，这一时期的历年最低径流也比春冬枯水期的最高径流大，秋季径流逐渐减小，此时丰水期并未完全过去，处于过渡期，况且夏季部分水资源也调蓄到了秋季，历年的径流也比较大。(a)春季(b)夏季
本文编号：3323065
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
雅砻江流域水系与梯级电站分布图
2流域水资源特性分析11量超出用户用电需求量时，风-光-水能互补发电中的抽水蓄能可以储存溢出的电能。水能资源的开发，使得风、光、水能的互补性能发挥出最佳优势，同时为用电的调度带来巨大的经济效益。水电站的入库径流量直接反映着水资源的丰富与否，本节主要对各水电站20年（1993.1-2012.12）的入库径流量进行不同时间尺度分布和演变趋势的研究。2.2.1水电站建设概况如图2-3，雅砻江流域已被规划为总装机容量6000万kWh的清洁能源示范基地。水电方面，规划初雅砻江干流共拟了23个梯级，总装机为2885万kW，总的年发电量1333亿kWh；风电方面，根据流域规划区各地气象站的测风数据以及测风塔进行风能资源分析统计，一半以上规划场址风功率密度等级为2级，少部分规划场址风功率密度等级为3~4级，风能资源条件相对较好；光电方面，流域规划区域大部分地区总年辐射量超过55002MJ/m，为全国太阳能资源二类、三类地区，风光资源总规划规模为3077万kW。图2-3流域风光水多能源互补示范基地规划图Fig.2-3Theplanningoftheriverbasinlandscapewatermulti-energycomplementarydemonstrationbase本文所要研究的雅砻江下游的五级水电站已经建成，规划中水电互补的风电和光电还在建设中。锦屏一级、锦屏二级、官地、二滩、桐子林五级水电站的装机容量分别为360万kW、480万kW、330万kW、240万kW、60万kW，据最新设计资料，五个梯级水电站总装机容量为1470万kW，年发电量为721亿kWh。附录中附表2为下游五级水电站的概况。
2流域水资源特性分析15(e)桐子林图2-41993至2012年五水电站7月径流经验累积频率分布图(a)JinpingI;(b)JinpingII;(c)Guandi;(d)Ertan;(e)TongZilinFig.2-4CumulativefrequencydistributiondiagramofJulyrunoffexperienceoffivehydropowerstations,1993-2012（2）季径流随机特性季径流直观的反映了径流不同季节的变化，可以根据季径流的经验累计频率分布预判年内径流丰枯。对于梯级水电站而言，流域内径流丰枯整体一致，而不同水电站的四季经验累积频率变化则显得尤为重要。本节主要对锦屏一级四季径流的经验累积频率走势进行详细分析，研究季径流随机特性。如图2-5所示历年数据分析，锦屏一级春季最大平均径流量是623m3/s，最低平均径流量是437m3/s，经验累积频率达到50%时径流量为5453m/s；夏季最大平均径流量是3663m3/s，最低平均径流量是25803m/s，经验累积频率达到50%时径流量为24833m/s；秋季最大平均径流量是23363m/s，最低平均径流量是1001m3/s，经验累积频率达到50%时径流量为1631m3/s；冬季最大平均径流量是4793m/s，最低平均径流量是339m3/s，经验累积频率达到50%时径流量为4103m/s。可以看出，夏季进入丰水期后水量十分丰富，这一时期的历年最低径流也比春冬枯水期的最高径流大，秋季径流逐渐减小，此时丰水期并未完全过去，处于过渡期，况且夏季部分水资源也调蓄到了秋季，历年的径流也比较大。(a)春季(b)夏季
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