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新型AB库潮汐电站自适应调度技术的研究

郑艳丽  
【摘要】:近年来,随着环境污染和资源短缺等问题的日益严重,越来越多的国家开始开发新能源来缓解资源短缺的困难。潮汐能是一种无污染的可再生能源,利用潮汐动力资源来实现发电的潮汐发电站具有不污染生态环境、不破坏海洋的潮汐规律、不淹没农田、节省开发资金、不要求清除有害气体等诸多优点。因此,世界各国争先建设潮汐电站来解决电力资源短缺问题。当今的潮汐电站主要采用单库单向或单库双向开发模式,而单库开发模式具有很多局限性。所以,本课题中的潮汐电站采用新型的AB双库潮汐能开发模式。这种潮汐电站的开发模式打破了传统单库开发模式的局限性,不仅降低了潮汐能的开发成本,还可以有效地控制电站的运作过程。此外,这种开发模式还可以拓展潮汐资源的开发范围、有效地带动浅海资源的综合开发以及次生产业的发展。 论文首先以潮汐电站的调度技术作为研究背景,探讨了国内外的研究现状和发展趋势;同时阐述了潮汐电站调度的基本原理和相关技术,并对潮汐理论做了详细的分析和验证。通过分析潮汐的基本理论,论证了一种潮流计算方法——潮汐调和分析法,即一种以潮汐静力学为理论基础的谐波分析方法。在此基础上,对新型AB库潮汐电站调度系统做了详细的分析,应用高斯分解法对丹东地区的潮汐规律做了研究和分析,并建立了电站水库建设模型,然后分析了电站运行的几种主要工况、各个工况中闸门的处理和潮汐电站的主要参数以及各个参数的处理情况。另外还设计并给出了电站整体的调度算法,利用这一算法对电站的运行进行了合理的优化调度。在完成电站调度系统分析的基础上,结合AB库潮汐电站的布局和运行特点设计了新型AB库潮汐电站的自适应调度系统。给出了电站各个运行工况的详细计算方法、最优发电水头计算方法、时段发电量的计算方法和电网负荷的需求分析。同时增加了抽水电站的调节作用,给出了抽水电站发电量的计算方法。通过电站调度系统的设计实现了潮汐电站24小时连续不间断的发电。 最后,结合具体的数据验证了调度系统的可行性,利用了MATLAB软件强大的计算能力,将繁琐的计算过程简化,应用潮汐电站调度系统中给出的各个工况的计算方法进行了发电量的计算。通过计算,结果表明设计出的电站自适应调度系统能够连续发电并且能够满足电网负荷的要求。


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