风电不确定性对系统的影响研究
考虑风电不确定性的综合能源系统协同优化调度
考虑风电不确定性的综合能源系统协同优化调度发布时间：2021-11-01T07:05:57.680Z 来源：《新型城镇化》2021年20期作者：张彪孙博文[导读] 近年来，在全球新能源发展浪潮下，以风力发电为主的可再生能源广泛并入电网。
国网内蒙古东部电力综合能源服务有限公司内蒙古呼和浩特010010摘要：目前，世界各国相继提出建设以最大限度的利用清洁能源、最大幅度的提高能源利用效率为主旨的新型能源系统。
我国也提出了能源革命的创新举措，明确国家能源发展新方向，要求开发一种能源利用率高、碳排放低的新时代能源体系。
目前能源利用过程中，电力、天然气和热力等能源所在系统都是单独运行，彼此间无相辅相成的规划，进而造成能源整体利用率偏低，存在某些能源过剩而某些能源不足的现状，同时各独立的能源系统抵御威胁能力不强等问题已亟待解决。
为此，开发一种电/气/热等多种能源协同运行与规划的综合能源系统(IES)具有重要的划时代意义。
关键词：风电不确定性；综合能源系统；协同优化调度1风电不确定性概述近年来，在全球新能源发展浪潮下，以风力发电为主的可再生能源广泛并入电网。
然而风电在提高电网低碳、清洁化运行的同时，也增加了系统运行中的不确定性，加大了系统调度决策的难度。
传统的可用输电能力(ATC)评估方法仅适用于确定性 ATC 的求解。
然而，针对近几年含高比例风电并网，ATC 的评估通常采用不确定性的计算方法。
目前，含风电不确定性的 ATC 计算方法常用的为概率方法，以概率和数理等相关数学方法获得 ATC 的期望值、方差和概率分布函数等一系列特征。
然而，采用概率方法对 ATC 评估时，需要首先获取风电的概率分布函数。
在以前的工作中，风电通常被假定遵循某些预先定义的概率分布，但实际情况中概率分布可能不容易得到。
此外，风电的预测也存在一定的误差，甚至可能会无法获得风电数据，因此会进一步影响系统发电调度的最优化和 ATC 计算。
为解决这一问题，本文将风电出力看作一组区间数，提出了一种基于区间优化的 IES 中不确定性 ATC 的计算方法。
风电场并网对电网的影响有哪些
风电场并网对电网的影响有哪些在当今能源转型的大背景下，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了快速发展。
风电场的规模不断扩大，其与电网的并网运行也成为了电力系统中的一个重要环节。
然而，风电场的并网并非一帆风顺，它给电网带来了一系列的影响，需要我们深入了解和研究。
风电场的输出功率具有间歇性和波动性。
这是由于风能的随机性和不确定性所决定的。
风速的变化会直接导致风电机组输出功率的波动，而且这种波动在短时间内可能会相当剧烈。
当大量的风电机组并网时，这种功率波动会在电网中叠加和传播，给电网的频率稳定带来挑战。
电网频率是衡量电力系统运行稳定性的重要指标，如果频率偏差过大，可能会导致电网中的设备故障，甚至引发停电事故。
风电场的无功功率特性也对电网产生重要影响。
风电机组在运行过程中需要从电网吸收或向电网注入无功功率，以维持自身的电压稳定。
然而，不同类型的风电机组在无功功率的控制和调节能力上存在差异。
一些早期的风电机组可能无法有效地进行无功调节，这就可能导致电网局部电压的波动和偏差。
电压的不稳定不仅会影响电力设备的正常运行，还可能降低电能质量，给用户带来不良影响。
风电场的接入还会改变电网的潮流分布。
传统电网的潮流分布是基于固定的电源和负荷分布计算的。
但风电场的接入位置和出力大小是不确定的，这就使得电网中的潮流不再是固定不变的。
新的潮流分布可能会导致某些线路过载，而另一些线路则轻载，从而影响电网的输电效率和经济性。
为了应对这种变化，电网需要加强规划和改造，增加输电线路的容量或者调整电网的结构。
另外，风电场的故障穿越能力也关系到电网的安全稳定运行。
当电网发生故障时，风电机组需要具备一定的故障穿越能力，即在短时间内保持不脱网，并向电网提供一定的无功支持，以帮助电网恢复正常运行。
如果风电机组的故障穿越能力不足，大量风电机组在故障时脱网，将进一步加剧电网的故障程度，甚至可能引发连锁故障，导致大面积停电。
风电场的并网还对电网的电能质量产生影响。
探究大规模风力发电对电力系统的影响
探究大规模风力发电对电力系统的影响摘要：随着石化能源的不断消耗，当今人们的环保意识逐渐提高，风能作为占据清洁能源市场最重要地位的一种能源，风能资源的开发利用受到越来越多国家的关注。
风力发电是一种全新性的能源，其的经济成本较低且能循环利用，在未来的技术领域中有着巨大的潜力。
我国风能资源丰富，目前中国风电技术的开发利用取得了巨大进步。
但中国的风能资源开发利用仍然存在诸多问题，本文着重阐述了大规模风力发电机组并网发电对电力系统的影响因素。
关键词：风力发电；鼠笼式异步发电机；双馈式异步发电机；系统稳定性；近年来，得益于我国经济水平快速发展，推动了我国风力发电行业的快速进步。
风力发电是我国电力系统中重要的组成部分，对环境保护和社会能源的可持续发展有着重要的作用。
但因为其受到了技术手段方面的制约，风力发电还存在一定的问题。
随着化工工厂的大量建立对生态环境产生了很大的影响，我们的地下水资源被污染，同时出现沙尘暴、洪水、干旱等等自然灾害，这都是由于我们的地球资源被过度开发浪费导致资源贫乏，所以在这种情况下清洁能源显得格外重要，属于清洁能源的风力发电，即将迎来爆发式的发展机遇。
1 风力发电的特点1.1风能发电的不稳定性风力发电是继光伏发电之后另一种新能源的发电形式，其较光伏、传统化石能源、水力发电而言，有个致命的痛点，那就是不稳定。
主要体现在：（1）风的不稳定性。
时断时续、忽强忽弱，导致了发电断续、电压时高时低，加大了变压器的负荷和空载损耗。
（2）大量谐波的产生。
风能产生电的不稳定性导致大量谐波的产生，增大了电网的负荷（3）风的季节性和时段性，季风期风多，其他时期分少，而一些西北地区，夜晚风多，早上风小。
1.2风能的季节性虽然风具有随机性，但从季节的层面来看，风速呈现一定的规律性。
例如，春季适合放飞风筝，因为春季风速相对稳定且风能充沛。
风电场的春秋季发电量最高，夏季发电量最低，冬季发电量接近全年平均水平。
1.3受地域影响在大自然中刮风这种天气也是凭地域而言的，一般平原适合人们居住的地方这些区域的刮风概率是很小的。
基于鲁棒优化的风电机组调度研究
基于鲁棒优化的风电机组调度研究一、绪论随着可再生能源的不断发展，风电作为其中的一种，在电力系统中占据了越来越重要的地位。
由于天气等原因的不确定性，风电输出存在较大的波动性，为电力系统的稳定运行带来了挑战。
因此，如何有效地调度风电机组，提高其可靠性和稳定性，已成为当前研究热点之一。
本文将从鲁棒优化的角度出发，研究风电机组的调度问题。
首先，介绍鲁棒优化的基本原理和实现方式。
然后，分析风电机组调度中存在的问题，并提出鲁棒优化的解决方案。
最后，进行实验验证，证明该方案的有效性。
二、鲁棒优化原理鲁棒优化是一种优化算法，其目标在于在不确定性环境中最大化系统的性能。
其基本思想是充分考虑不确定性因素对系统性能的影响，通过优化算法确定一组具有较好性能的可行解，从而保证系统的可靠性和稳定性。
鲁棒优化的实现方式主要包括两种方法：基于约束的方法和基于优先级的方法。
前者在优化问题中设置一些约束条件，保证系统在不确定性环境中的可行性。
后者则根据不确定性因素的重要程度，采取不同的优化策略，以达到最优解。
三、风电机组调度问题分析风电机组调度问题的基本目标是最大化风电发电量，同时确保系统的可靠性和稳定性。
由于风速等自然因素的不确定性，风电输出存在较大的波动性。
此外，风电机组的响应速度也会受到限制，不能立即实现输出的调整。
这些都对风电机组调度的效果产生了影响。
目前，风电机组调度问题主要可以分为三类：静态调度、动态调度和灵活性调度。
静态调度是指在一定的时间范围内，通过预测风速等因素，确定出最优的发电量，然后进行规划和安排。
动态调度则是指当外部环境变化，如风速、气温等因素出现变化时，重新规划能量的配置。
灵活性调度则是指在特殊情况下，如电力系统出现故障等状况下，对风电机组进行快速响应，以保证系统的稳定运行。
四、鲁棒优化在风电机组调度中的应用为了解决风电机组调度中存在的问题，可以采用鲁棒优化的方法。
具体而言，可以通过以下步骤来实现：1. 建立鲁棒优化模型，考虑不确定性因素对系统的影响。
风电不确定性对电力系统的影响阐释
风电不确定性对电力系统的影响阐释摘要：风电不确定性具有波动性、间歇性、随机性以及模糊性等特点，会对电力系统的运行产生影响。
因此，本文针对风电不确定性对电力系统频率、电压、暂态稳定性、充裕性等带来的影响进行分析，目的是为确保电力系统的稳定运行，实现电力行业的可持续发展。
关键词：风电；不确定性；电力系统风电的波动行为以及间歇行为都有着较强的不确定性，这对于电力的可靠性、经济性以及电能质量等都会产生影响。
电力是促进我国更好发展的前提保障，也就是说电力的发展能够带动社会的发展与经济的进步。
因此，要在最大程度上保证电力系统的安全稳定运行，这样才能为社会市场提供充足电能，并保证电能质量。
所以，本文将针对风电不确定性对电力系统的影响相应内容进行阐述。
1、风电不确定性基本概述风电不确定性通常情况下主要包含两部分内容，分别是随机性与模糊性，或者是偶然性与非明晰性，它们的物理意义以及产生机理等有着一定的差异性。
随机性通常情况下主要是指，结果与给出的场景特征不完善。
随机性能够将其分为两种类型，分别是本质型与激励型。
本质型随机性主要是指，在没有随机因素的影响下，多维非线性都动力系统表现出来的随机性。
激励型随机性主要来源是是随机因素，研究工具是树立统计以及随机过程等。
模糊性随机通常情况下主要是指，事物自身概念并不清晰、在事物衡量过程中其尺度不明确，此类问题造成的分类不确定性就被称为模糊型随机性[1]。
模糊性与随机性会共同存在于研究对象中，但是由于预报方法缺乏完善性、主观判断缺乏准确性，会导致不确定性的影响范围会进一步扩大。
传统的统计回归方式只能实现对随机性的考虑与分析，对于模糊性的处理却是无法更好落实。
电力系统规划与运行期间，都会涉及到许多不同的不确定因素。
因此，对于不同因素的处理需要深入研究。
2、风电不确定性的风速波动性与间歇性风速通常情况下都有着较强的波动性与间歇性，如果从时域上对其进行分解，会将风速分为时间尺度的平均风速、时间尺度的脉动风速[2]。
大规模风电接入电网的相关问题及措施
大规模风电接入电网的相关问题及措施随着可再生能源的风电成本不断下降和环保问题的日益凸显，大规模风电接入电网已经成为可再生能源发展的重要方向之一。
大规模风电接入电网所面临的问题也逐渐受到人们的关注。
本文将围绕大规模风电接入电网的相关问题和解决措施展开讨论。
1. 电网稳定性问题大规模风电接入电网会对电网的稳定性造成一定的挑战。
风电的不确定性和间歇性会对电网的频率和电压造成一定的波动，可能引起电网的失稳甚至导致电网大面积的停电事故。
2. 输电损耗问题大规模风电通常会建设在偏远地区或离电网较远的地方，这就需要通过长距离输电来将风电的电力输送到负荷中心，这样会引起较大的输电损耗，同时也会增加输电线路的投资与维护成本。
3. 电网规划和建设问题对于许多地区来说，需要对电网进行一定的改造和升级，以适应大规模风电的接入。
这就需要进行电网规划与建设，同时要考虑风电与其他能源的协调和平衡。
4. 对可靠性和安全性的影响大规模风电接入电网会对电网的可靠性和安全性产生影响。
风电的随机性和变化性会对电力系统的频率和电压造成一定的冲击，因此需要制定相应的控制策略与技术手段，以确保电网的可靠运行和安全供电。
二、大规模风电接入电网的解决措施1. 技术方面的解决措施在技术方面，可以通过完善的电网规划与建设，采用先进的输电技术和智能电网技术，提高电网的输电能力和稳定性。
也需要研发并采用风电技术，改善风电的预测与调度能力，提高风电的可预测性和可控性，以降低对电网的影响。
2. 管理方面的解决措施在管理方面，可以加强电网的运行调度与管理，采用合理的电力市场机制，通过合理的电价激励机制来引导风电的消纳和调度。
也可以进行电网分布式控制与管理，提高电网的灵活性和韧性，以适应大规模风电的接入需求。
3. 政策方面的解决措施在政策方面，可以出台相关政策法规，制定风电发展的规划和目标，以保障风电接入电网的条件和环境。
也可以建立并完善相关的风电补贴政策和环境保护政策，以促进风电行业的发展。
风电接入对电力系统的影响及控制措施
风电接入对电力系统的影响及控制措施发表时间：2017-12-12T09:32:02.600Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：葛余丰[导读] 摘要：新能源的开发利用是我国电力工业的发展方向。
（国网江苏省电力公司盐城市大丰区供电公司 224100）摘要：新能源的开发利用是我国电力工业的发展方向。
风电作为一种新型能源正在迅速发展过程中。
我国的风电厂的规模在不断扩大，风电接入是必然的趋势。
关键词：风电；接入；特点；影响；措施1.前言风电接入对于传统的电网运行有一定的影响，特别是对电能的质量和安全稳定提出了严峻的考研。
如何降低风电接入的影响，保证电网的正常运行是我们要探讨的内容。
2.风力发电的特点及现状近年来，我国风力发电蓬勃发展，截至2016年我国风电累计并网装机3107万千瓦，装机规模居全球第二，全年发电量501亿千瓦时。
风电建设呈现以下特点：2.1风电总装机容量快速增长，风电在电网中所占比重不断增加。
2.2单个风电场装机容量不断增加。
2.3风电场接入电网的电压等级更高。
2.4风电机组的种类不断增多，风电机组单机容量不断增大。
由于风能具有随机性、间歇性、不稳定性的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时会对电网的稳定和安全运行带来冲击，对电力系统造成的影响不容忽视。
3.决定风电影响程度的因素决定风电对电力系统影响程度的因素主要有三个方面的内容。
首先是渗透率。
风电的影响程度与渗透率成正比。
其次是电源特性。
通常在机组中水电电源和燃气电源是使用较为广泛的两种电源。
这两种电源在调频能力上较强，能够在一定程度上消除风电对电力系统的影响。
最后是负荷特性。
负荷的结构、层次、分布和负荷量的大小都会对风电的接人效果产生影响。
4.对电力系统稳定性的影响4.1对电网调频调峰的影响大规模风力发电接入电网运行在多方面影响着电力系统。
由于传统配电网中的功率方向总是由配电变压器流向用户,接入风电后,功率可能对变压器原有流向相反,这给电力系统的设计带来相当大的困难。
关于风电不确定性对电力系统影响的评述_薛禹胜
randomness; wind power forecasting; wind farm control 摘要： 风电的波动和间歇行为都具有强烈的不确定性， 其对 电力可靠性、 电能质量、 经济性及社会福利的影响随着渗透 率的增加而越发突出。为此，讨论风电波动性、间歇性与随 机性的关系；归纳风电不确定性因素的构成、描述，及其对 电力系统功角稳定性、频率与电压可接受性、充裕性、电能 质量、 电力市场及减排等方面的影响； 并将其纳入广义阻塞 的框架。回顾对其机理的研究现状；讨论发电侧、电网、需 求侧及其综合的不确定性分析及协调控制； 提出计及风电不 确定性的电网三道防线； 强调量化和风险观点在上述研究中 的重要性。 关键词：风电；波动性；间歇性；随机性；风电功率预测； 风电场控制
A Review on Impacts of Wind Power Uncertainties on Power Systems
XUE Yusheng1, LEI Xing2, XUE Feng1, YU Chen1, DONG Zhaoyang3, WEN Fushuan4, JU Ping5
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风电不确定性对系统的影响研究
作者：刘光辉
来源：《山东工业技术》2017年第16期
摘要：目前，我国为了更好地解决火力发电带来的资源消耗问题和环境污染问题，开始尝试着利用风力发电代替传统的火力发电。
虽然在使用风力发电的过程中取得了较大的成效，但是风力发电在使用过程中具有一定的不确定性，从而对电力系统的使用产生了影响。
因此，本文针对风电的不确定的表现进行了详细的论述，进而描述了风电不确定性对系统的影响，从而能够更好地为风力发电的未来发展提供参考。
关键词：风力发电；不确定性；发电系统
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.16.199
0 引言
风力发电主要是依靠自然条件中的风力来进行发电，从而能够更好地解决传统火力发电中产生的环境污染，和不可再生能源的消耗问题。
但是，风力发电有着较多的不确定性，只有充分认识这些不确定性及其对风电系统的影响，才能够更好促进风电系统的稳定发展，更好地为工业生产和居民生活提供稳定的电力资源。
1 风电不确定性的表现
对于风电来讲，在使用过程中具有很多不确定性，从而对电力系统产生较大的影响。
经过本文的分析和论述，认为风电不确定性主要体现在以下几个方面：
1.1 风速的波动性和间歇性
对于风力发电系统来讲，主要是依靠风力资源进行发电，但是风速的波动性和间歇性是风力发电系统中需要克服的重要难题，也使得风电表现出不确定性的特点。
风速的波动性主要表现在，从时间维度上来分，部分时间段风速较大，部分时间段风速较小，因此利用风力资源产生的电力资源也不相同；风速的间歇性主要体现在，在一些季节的天气风平浪静，并不一定存在足够的风力带动基本的风力系统，发出的电力也无法满足基本的生活和生产需求。
1.2 风电的随机性特点
由于风速具有一定的波动性和间歇性的特点，因此很多时候需要通过对某个地区的自然气候的长期观察，从而了解风力发电的重要规律，进而能够制定出相应的解决方案，更好地解决风电的不确定性。
但是，很多时候虽然经过长年累月的观察，已经总结出风电的部分特点，但是风电的随机性特点依然存在，例如：某一段事情某个地区的风力呈现出前所未有的特点，从
而为风力发电造成了严重的困扰。
风电的随机性特点还体现在，在进行风电转换的过程中，相关设备的发生故障频率、时间等因素都具有随机性的特点。
2 风电不确定性对系统的影响
根据以上的分析和论述可知，利用风力资源进行发电时，由于风速的波动性及间歇性等特点，从而使得风电具有很多的不确定性。
这些不确定性对系统会产生重要的影响，主要体现在以下几个方面：
2.1 风电不确定性对系统频率的影响
对于风力发电系统来讲，其频率也是系统性能评估的重要指标，而风电不确定性对于系统的频率有着重要的影响，主要体现在以下几个方面：第一，使得风力发电系统的频率产生抖动，这时因为当风速发生变化时，电力系统的性能会根据风速进行相应的变化，从而引起系统频率的变化；第二，为了更好地确保风电系统的稳定性，因此会针对风速的特点，对系统的频率进行调节，从而能够使得系统的频率趋于稳定和正常。
2.2 风电不确定性对电压的影响
风电不确定性是风力发电系统电压产生变化的重要原因，同时也是决定输出电压的重要指标。
而风电不确定性对于电压的影响主要体现在以下几个方面：第一，使得电压的值出现峰值和低谷的情况，由于风电不确定性电压也会随着相关的因素进行波动，从而使得电压忽高忽低，在监控中看到峰值和低谷的现象交替出现；第二，为了更好地控制风电不确定性对系统电压的影响，通常在风力发电系统中会存在多个发电机组，这些机组的电压具有一定的取值范围，当风力产生变化时，会使得系统的电压落入某个机组的取值范围内，从而能够避免电压产生较大幅度的波动。
2.3 风电不确定性对系统稳定性的影响
风电不确定性在很大程度上会影响风力发电系统的稳定性，主要体现在以下几个方面：第一，会导致风力发电系统的稳定性变差，由于风力资源是在时刻变化着的，因此风力发电系统的相关指标会在一定的范围内进行波动，从而导致风力发电系统的稳定性变差，进而影响工业和居民的生活用电；第二，为了更好地控制风力发电系统的稳定性，需要购买一些专业的设备，从而更好地应对风速、风力的相关变化，进而提高了风力发电系统的运行成本。
2.4 风电不确定性对系统性能的影响
风力发电系统的性能是非常重要的，能够确保在一定范围内满足工业用电和居民生活用电的需求。
但是，风电不确定性会对系统的性能产生重要的影响，主要体现在以下几个方面：第一，对于电力输送设备的影响，风电不确定性会影响到发电系统的各项参数，而这些参数的不断变化对于电力输送设备也有一定的性能要求，从而导致电力输送的过程变得更加复杂和困
难；第二，风电不确定性会对发电系统的性能产生一定的影响，系统的性能会产生一定的波动，从而需要很多的性能控制设备，将电力系统的性能控制在合理的范围内，进一步降低对居民用电和工业用电的影响。
3 小结
风力发电中的不确定性对于风力发电系统有着重要的影响，同时也影响着工业生产和人民群众的生活质量。
因此，本文在分析风电不确定性的基础上，深入探讨了风电不确定性对系统的影响。
从而能够使得在使用风电进行生产和生活的过程中，更好地了解这些不确定性，从而能够进一步提高风电系统的稳定性。
参考文献：
[1]谢海升.关于风电不确定性对电力系统影响的评述[J].低碳地产，2016，2（17）.
[2]艾欣，周树鹏，赵阅群.考虑风电不确定性的用户侧分时电价研究[J].电网技术，2016，40（5）：1529-1535.
作者简介：刘光辉（1980-），男，河南郑州人，硕士，讲师，研究方向：新能源发电、智能控制。