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;统计分析其气象站平均风速和风速概率分布及累积概率分布,探究风能波动特性。光能随机性,根据太阳辐射、日照时数研究光辐射的日特性和季节性特点;光能波动性,选取光伏电站20年数据统计太阳的年、月、日内辐照量,并将其转化为日照时数计算不同尺度下光能的波动特性。(3)风光水多能源互补特性。根据风能、光能和径流20年数据,计算典型地区风电、光电和水电的发电量,根据多年月均风速、月均辐照量和月均径流量曲线变化,制定风电、光伏与水电的互补标准,由风光水的平均日发电量和系统负载电量情况,按标准将互补系统的一年分为四个工作阶段,挖掘系统的互补特性。(4)基于LSTM-NPKDE的风电功率短期预测与不确定性分析。利用LSTM模型对4小时、1天和3天时间尺度下的风电功率进行短期预测,与BP神经网络、PSO-BP混合模型和小波神经网络的预测方法进行对比分析,并且采用基于非参数核密度估计的置信区间方法来定量计算风电功率预测的不确定性。