关于风电不确定性对电力系统影响的评述 张岩
电力系统中的不确定性分析与风险评估研究
电力系统中的不确定性分析与风险评估研究电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，而不确定性是电力系统运行中不可避免的因素之一。
对电力系统中的不确定性进行分析与风险评估研究，可以有效提升电力系统的可靠性和安全性，保障电力供应的稳定性。
电力系统中的不确定性主要包括天然资源的不确定性、负荷需求的不确定性以及运行状态的不确定性。
首先，天然资源的不确定性包括天气变化对可再生能源（如风电、太阳能）的影响，以及能源市场价格的不确定波动。
这些不确定性因素会直接影响电力系统的发电能力和运行成本。
其次，负荷需求的不确定性来自于电力用户的用电行为的不确定性，如突发的用电峰值和预测不准确的负荷需求。
这会对电力系统的供需平衡产生挑战。
最后，运行状态的不确定性包括电力设备的故障、突发事故和人为破坏等。
这些不确定性因素会对电力系统的运行稳定性和设备寿命造成影响。
针对电力系统中的不确定性，进行不确定性分析是关键的一步。
不确定性分析的目标是识别和量化各种不确定性因素对电力系统的影响。
不确定性因素可以通过概率统计方法进行建模，并利用各种模型和数据对其进行模拟和预测。
通过建立概率模型，可以对不确定性因素进行定量分析，进而分析其对电力系统运行的影响程度。
例如，对于可再生能源的不确定性，可以利用历史天气数据和能源市场数据，建立天气和价格模型，进行不确定性分析和预测。
而对于负荷需求的不确定性，可以通过统计分析用户用电行为和历史负荷数据，建立负荷预测模型，对负荷需求进行预测和评估。
此外，对于运行状态的不确定性，可以通过设备监测和故障记录等数据，建立设备状态模型和故障概率模型，对电力设备的可靠性和寿命进行评估。
不确定性分析的结果将为风险评估提供基础。
电力系统中的风险评估主要是评估各种不确定因素对电力系统运行的风险和可能造成的影响。
通过对不确定性因素进行概率分析和模拟，可以得到电力系统运行的可能性和风险的分布情况。
根据风险评估的结果，可以制定相应的风险管理策略和措施，以应对可能出现的风险事件。
探析风电不确定性对电力系统的影响
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.33.053探析风电不确定性对电力系统的影响①孔祥明(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 广东广州 510663)摘 要：利用风能代替其他能源进行电力生产，在确保满足我国现代居民和城市的生活和发展的需求的同时，保证对我国其他能源的节约和保护，达到节能生产的目的，并为进一步加大我国科技开发力度起到推动作用，但由于在该电力系统中存在的风电不确定性会导致电力生产过程及效率也随之受到影响，基于此，本文对风电不确定性进行简要分析，就该不确定性对电力系统产生的影响和相应对策展开思考与研究。
关键词：风电不确定性 电力系统 影响 应对措施中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)11(c)-0053-021 风电不确定性的基本概念通常情况下，在利用风能进行发电时产生的波动性、间歇性是风电不确定性在发电过程中展现出的基本形式。
波动性是指风力在运动过程中产生的风速的不均匀性产生的一定波动，而导致风速出现波动性的主要原因包括地域、气候和风速频率，一般来说不同地域的风速因其地理环境和海拔等条件不同也有所不同，再加上短时间内风速在频率上有所变化，在利用不同风速进行发电时出现的波动性和不确定性也较大，因此则导致风电出现不确定性。
而实际上利用现有技术和测量技术无法对风速产生的波动和间歇性进行准确测量和记录，同时也无法针对其产生的风电不确定性标准进行确定，因此在使用正弦波、矩形波等方法时无法得到明确、准确的波动值和间歇值，随机性、不确定性极强，因此导致风电不确定性产生的主要原因还是源自于风速本身。
2 风电不确定性出现时对电力系统产生的不同影响2.1 对电力频率产生的影响在电力系统的正常运行过程中保证其稳定性是确保该系统整体运行水平的关键因素，而针对其稳定性进行控制时多需要对其系统内部的防干扰系统及抵御系统整体强度进行加强，确保电力系统的充裕性，才能够保证该电力系统能够在运行过程中保证对电力用户的电力输送。
风电场对电力系统的电源规划风险评估的影响分析
９ ４・
科 技 论 坛
风电场对电力系统的电源规划风险评估的影响分析
邓 琳 翠
（ 中国能源建设集 团黑龙江省电力设计 院有 限公 司， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 风 电能源是社会 生产 生活中的绿 色可再生能源， 在社会 可持 续发展理念下 ， 对 于能源发展 以及 电力结构调 整都 具有重要 的作 用。在 电力 系统电源规 划风 险评估 中， 风 电场属于一种不确 定性 因素 ， 为提 高评估 的科 学性和合理性 ， 应 当准确把握风 电场对 电力 系统电 源规划风险评 估的影响 。本文就此进 行简要分析 ， 仅供相 关人 员参考。
关键词： 风 电场 ； 电 力 系统 ； 电 源规 划 ； 风 险评 估 ： 影 响
电力系统 电源规划作为 电力系统规划工作 中的重要 内容 ， 其直 之 间时 ， 风 电机组才会有输 出功率 ， 低于切入 风速时风 电机组不会 接关系着电力 系统 电源布局 战略决策 的科学性和有效性 ， 并且 对于 启动； 高于切 出速度时风电机组将 自动停运 。 电力系统运行 的稳定性 和安全性也产 生较 为明显 的影响 。 我 国风能 ２ 含 风 电 场 电源 规 划 的 风 险 评估 资源 比较 丰富 ， 风力 发电的； ｉ Ｎ Ｎ实现 ， 能够在一定 程度上缓解 我国 电源规划 的风 险评估是 电力 系统 规划中一个复杂 的任务 ， 其基 能源需求 问题 ， 优化 能源结构 ， 对于整个社会经济 的稳定持续 发展 本 目标是在满足负荷增长要求和系统可靠 性水平的同时 ， 合理 的设 都具有重要的意义 。由于风能资源具有不确定性 ， 基于风电机组运 置新增 电源 的位置和容量。 通常 ， 该规划过程中不考虑输 电网， 而主 行特性 ， 使得 电力系统运行和规划往往会受 到风电机组的波动性和 要考虑 电源与负荷之间的平衡 。 传统方法 即是基于这一前提进行 电 间歇性等 的影响 ， 此 种情况下 ， 加大力度探讨风 电场对 电力 系统电 源风险评估 。本文提出了考虑风电场的电源规划的风险评估 ， 某个 源规划风险评估的影响， 对于风能资源和有效利用具有重要 意义 。 电源对 系统风险 的影响不仅取决于其容量的大小 ， 而且 与其在 系统 １ 风 电场 电源 规 划 和 可 靠性 模 型 中的位置有关 。 含风 电机组的电源规划 的风 险评估包括以下几个方 １ ． １ 常 规 电源 的 电源 规划 面： （ １ ） 根据社会 、 环境和政府 管制方面的要求 ， 选 择可行 的电源 规划 就电力系统电源规划 的实 际情况来看 ， 常规 电源的电源规划具 方案。 （ ２ ） 通过技术分析和风险灵敏度分析选择 出要重点考虑的规划 有高维数 、 非线性 和离散性特征 ， 若通过直接方式 进行求解 的难度 备选方案 。 技术分析包括系统潮流计算 、 故障水平 、 暂态稳定和技术 较大 ， 因此在实际 电源规划工作中主要将其分解为电源投资决策问 可行性研究 。 风险灵敏度分析是对新增 电源在不 同容量和位置时对 题和生产优化决策问题 ， 以促进问题的； ｉ Ｎ Ｎ解决。该模型在实际应 系统风 险的影响进行评估。 可用发输电系统风险评估方法进行这一 用 中忽视了未来收益的不确定性 和投 资者对投 资时机 的选择权 ， 通 分析。 要重点考虑 的规划备选方案应包 括新增 电源可能的容量范围 过对启发式算法或线性 规划法 的运用 ， 将多种数学优化算法融合在 和位置 。 （ ３ ） 利用基 于蒙特卡洛模拟的方法进行发 电成本和风险费用 起， 促进 问题 的解决 。 近年来科学技术不断进步 ， 电源规划 中对人 的随机模拟 。（ ４ ） 进行包括投资 、 运行成本 和风险费用 的综 合经济分 丁智能算法的应用也更 为广 泛 ， 以神经 网络算法和遗传算法等为典 析。（ ５ ） 将总费用最小的方案作为最佳方案 。 就发 电成本和风险费用 型应用代表 。 模拟 的模拟来看 ，把蒙特卡洛模拟技术 与最小费用评 估模型 相结 １ ． ２ 风 电场 对 电源 规 划 的 影 响 合， 进行发 电成本和风险损失 费用 的模 拟。模拟 方法 包括以下基本 风 电机组对电力系统电源规 划的影响包含 多个方 面 ， 其一是风 步骤： （ １ ） 建立 多水平年度 负荷模型 ， 这个模 型使用小 时负荷数 据合 电机组 的间歇性和波 动性 对电力系统 电源规 划的可靠性产 生较为 成负荷水平状态 。 （ ２ ） 利用蒙特卡洛模拟选择某一个负荷水平下 的系 明显的影响 ， 导致电力系统等效 负荷 峰谷差逐渐增 大 ， 部分 机组需 统状态。所评估的系统是一个发输 电系统 。发电机组 以及输 电元件 要调停 以吸纳风电场出力 ， 此种情况下导致 电力系统设备备用容量 用两状态 随机变 量表示（ 仅运 行和停运状态） ， 或者根 据具体情 况可 不断增大 ， 并且 给电网调频和调峰都产生极为不利 的影响 。其二是 以被假设 为 １ ０ ０ ％可靠 。（ ３ ） 求解最小费用模 型 ， 计算发 电出力分 配 、 在风 电速度 的影 响下 ， 风 电机组 的输 出功率存在不确定 性 ， 难 以实 发 电成本 、 负荷削减和母线停 电损失 。 （ ４ ） 重复第（ ２ ） 和第（ ３ ） 步， 直到各 现科学化控制。 其 三 是 风 力 发 电 中所 运 用 的 电力 电子设 备 在 入 网后 负荷水平的计算都达到收敛为止。 （ ５ ） 将所有负荷水平 的结果按其概 会对电网产生谐波污染 ， 并且严 重影 响电 网质量 ， 甚至 出现闪变 问 率加权 ， 计算期望发电成本 和期望风险损失费用 的年度指标 。 题， 为保 证 电 力 系 统 电源 规 划 的顺 利 开 展 ， 往 往 需 要 对 滤 波 装 置 进 就含风电场的最小费用模型来看 ， 这个模型 的 目标是要 在满足 行合理设置 ， 并在实 际工作 中准确把握风 电场最大穿透功率等 因素 功率平衡 、 线性化潮 流关 系 、 以及支路额定容量 和发 电机组 出力限 的影 响 ， 以保证 电力 系统 电源规划 的科学性和合理性 。其 四是风 电 制 的条件下 ， 使发电成本 和停 电损失费用之和最小。 机组实 际运行过程中需要从电网吸收无功功率 ， 此种情况下往往导 结 束 语 致 电压 下降或 电压波动 ， 使得风 电的单位发 电成本 明显增 大。其五 总而言之 ， 电力 系统 电源规划 的有 效性和可靠性往往 影响着整 是 风电位置选择 的不合理或装机容量的不适宜 ， 也是影 响电力 系统 个 电力系统的有序运行 ， 并且对于 电力系统的整体规划也产生较大 电源规划 的重要 因素 ， 极易导致 电网损耗增大 ， 并且影 响系统稳定 的影响 ， 与整个社会经济的发展也存在密切的联系 。这就要求在 电 性， 对于电网建设及稳定运行都是不利的。 力 系统 规划 过程 中要准确把握好 风电场对 电力 系统 电源规划 风险 １ ３ 风 电场 的可 靠 性 模 型 评估 的影 响 ， 基 于蒙特卡洛模拟计算 和最 小费用评估模 型 ， 对 引入 风电机组可靠性模型的建立是一项复杂性工作 ， 需要 准确把握 风 电场后的 电源规划进行经济性研究 ， 实现对现有 电源规划模型 的 风速的随机性变化 、风电机组的强迫停运率等要素极易全面分析 ， 完善 ， 从整体上促进 电源规划的不 断发展进步 。 结合 风电机组运行 的实际需求 ， 掌握好风 电机组 的输 出功率 与风速 参考文献 之间的关 系 ， 从而提高电力 系统 电源规划的有效性和可靠性 。 『 １ １ 向磊 ， 蒋铁 铮 ， 徐 晟， 彭亮． 风 电 场 对 电力 系统 电 源规 划 风 险 评 估 的 是威布尔分布风速模型 。威布尔分布属于一种分布 函数法 ， 影 响［ Ｊ １ ． 电 气 开 关， ２ ０ １ ４ ，５ ２ （ ２ ） ： ４ ６ — ５ ０ ． 是 一种 单 峰 两 参 数 法 ， 在 风 速 变 化 均 得 到 良好 应 用 ， 基 于 分 布 函数 ［ ２ 】 陈曦． 基 于风 险 理 论 的 电 力 系统 静 态安 全 性 评 估 方 法 研 究 ［ Ｄ ］ ． 武 能够准确把握威 布尔分布 的偏斜度 ， 并在标 准取值范 围内 ， 能够对 汉 ： 华 中科技 大学， ２ ０ １ ２ ． 每４ ， ｕ ｔ ． 的风 速 随机 抽 样 值 进 行 准 确 计 算 ， 以促 进 电力 系统 电 源 规划 的顺利进行 。威布尔分布模拟法在实际应用 中的计算量较小 ， 原理 简单 ， 具有一定应用优势 ， 但也存在一定不足 ， 其在风速模 拟中能够 得到合理应用 ， 但难以实现对风速 的科学化预测。 二是风 电机组 的输 Ｉ ｑ Ｊ 功率与风速的关 系。 风速 的大小决定了风 力发电机组 的输 出功率大小 ， 只有 当风速值 在切人风速和切出风速
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]。
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
风电接入对电力系统的影响
风电接入对电力系统的影响作者：张晓军来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第21期【摘 ;要】由于风电具有随机性、间歇性的特点，大规模接入会对电网产生不可忽略的影响。
本文从风电并网对系统的影响入手，分别剖析了风电并网对系统调峰调频、对无功平衡和电压水平、对电网稳定性、对电能质量四个方面的影响，并提出了相应的可行性解决措施。
【关键词】风电;并网;影响;措施;功率;预测1风电特点及机组水平1.1 风电运行特点1.1.1 风是清洁能源，取之不尽，用之不竭，风电无污染。
1.1.2 风力发电波动性强、间歇性明显。
风电出力的波动没有规律性，预测困难，出力在0-100%范围内变化。
1.1.3 现阶段风电年利用小时数较低。
国家要求风电场年利用小时数达到2800h以上才能并入电网，但目前有很大数量的风电场无法达到标准。
1.2 风电机组分类1.2.1 异步发电機组。
也叫恒速风电机组，它采用普通的感应发电机，转速稳定，运行时需要从电网中吸收大量的无功功率。
1.2.2 双馈异步发电机组。
也叫双馈变速风电机组，采用双馈电机，具有调节无功功率出力的能力，且可以通过自身的控制程序实现低电压穿越能力。
1.2.3 直驱式交流永磁同步发电机组。
采用无齿轮箱结构，大大降低了故障率，特高发电机组寿命，但需考虑谐波问题。
2风电并网影响及解决措施2.1 影响系统调峰调频由于风电具有随机性、波动性、间歇性、反调节性的特点，所以会对系统调峰产生较大影响。
风电相当于一种“负-负荷”，而且一般情况下夜间风力大，风力发电量大，而用户负荷用电量少，因此，大规模风电的接入会使等效负荷峰谷差变大。
从另一个方面说，风电的反调节特性又会使这一情况更为严重，因此风电并网需要加大调峰容量。
就目前来看，我国电源结构不合理是造成调峰困难的主要原因。
我国火电比重太大，尽管在我国南方有大量的水电站，但主要以小型为主，比重只有21%，抽水蓄能机组装机容量也占很小比例。
大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响及对策研究
大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响及对策研究研究问题及背景：随着全球能源需求的增长和对环境友好型能源的追求，风电作为一种清洁能源日益受到重视。
大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响是一个重要的研究问题。
随着风电装机容量的不断增加，传统电力系统可能面临一系列挑战，包括供需平衡、频率稳定以及网络安全等方面。
因此，研究大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响，并提出相应的对策具有重要的现实意义。
研究方案方法：为了研究大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响，我们将采用以下研究方案和方法：1. 收集和整理相关的文献资料，并对当前风电并网状况进行概述和分析。
了解不同地区风力资源分布、风电装机容量以及并网比例等情况。
2. 调研电力系统调峰能力的现状和要求。
了解目前电力系统中的调峰手段和技术，并探讨大规模风电并网对调峰能力的影响。
3. 构建电力系统调峰能力的评价模型。
综合考虑电力系统的供需平衡、频率稳定和网络安全等因素，建立评价风电并网对调峰能力影响的量化指标。
4. 采用实证分析的方法，收集不同地区电力系统运行数据，并结合风电并网容量，对调峰能力进行数据分析和结果呈现。
数据分析和结果呈现：我们将基于收集到的电力系统运行数据，对不同比例风电并网的电力系统调峰能力进行数据分析和结果呈现，考察风电并网对电力系统供需平衡、频率稳定和网络安全等方面的影响。
通过对不同情景的模拟和分析，评估大规模风电并网对调峰能力的影响程度。
结论与讨论：基于数据分析和结果呈现的基础上，我们将得出以下结论和讨论：1. 大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响是显著的。
风电的波动性导致电力系统供需平衡面临更大的挑战，频率稳定性受到一定程度的影响。
2. 针对大规模风电并网带来的挑战，需要采取相应的对策。
例如，加强输电网规划与建设，提高电力系统的灵活性，推广储能技术等。
3. 针对不同地区和不同比例的风电并网情况，对调峰能力的影响程度存在差异。
因此，应该根据实际情况制定相应的和措施。
大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略
大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略引言近年来，随着全球对可再生能源的需求不断增加，风电发电已成为最可行的选择之一。
然而，大规模风电并网对电力系统的稳定性产生了一系列的挑战。
如何应对这些挑战，保持电力系统的稳定运行，成为不容忽视的问题。
本论文将以大规模风电并网对电力系统稳定性的影响以及相应的应对策略为主题进行探讨。
一、大规模风电并网对电力系统稳定性的影响1. 发电波动带来的频率稳定问题大规模风电并网引入了更多的不确定性和变动性因素，由于风速的不稳定性，风电场的发电量会出现波动。
这种发电波动会对电力系统的频率稳定性产生一定的影响。
频率稳定性是电力系统正常运行的基础，发电波动产生的频率变化可能导致系统频率偏离额定值，进而影响系统的稳定运行。
因此，需要制定相应的应对措施以确保电力系统的频率稳定。
2. 电压稳定问题大规模风电并网会导致电力系统中的短路电流增加，进而影响系统的电压稳定性。
由于风电的不确定性和变动性，其发电功率对网侧电压的影响较大。
风电场的接入可能导致系统电压的波动，甚至引发电压不稳定的现象。
电压不稳定性对电力系统的设备安全运行和用户供电质量都会产生重要影响。
因此，必须采取相应的措施来解决电压稳定问题。
3. 功率控制问题大规模风电并网会引起系统功率波动，可能会产生电网负荷与风电出力的不匹配情况。
由于风电的输出功率较难控制，这给电力系统的运行带来了一定的困难。
功率控制问题的解决，对于保持电力系统的平衡运行至关重要。
二、应对策略1. 频率稳定问题的应对策略为了解决大规模风电并网带来的频率稳定问题，可以考虑以下措施：设置合理的调度策略，通过调整其他发电源的出力来平衡风电波动的影响；引入先进的频率响应控制技术，由风电场主动参与系统频率调控，提高系统的稳定性；制定风电场接入的频率稳定性评估标准和约束条件，以保证系统的频率稳定。
2. 电压稳定问题的应对策略针对大规模风电并网引发的电压稳定问题，可以采取以下措施：增加发电侧的无功支撑能力，通过合理的无功控制手段来调整风电场的输出功率；优化风电场与电网之间的电压控制策略，确保系统的电压在合理范围内稳定；采用电压稳定恢复装置和控制器等技术手段，提高电力系统的电压稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于风电不确定性对电力系统影响的评述张岩
摘要：风能的开发与利用是缓解电力紧张局面，减少污染的重要途径。
风能本
身具有不确定性的特征，在风能利用中，这一特征会给给风电应用效果造成影响。
要提高风电应用质量，就必须研究风电不确定性特征会对电力系统产生的实际影响，以提高能源利用率。
关键词：风电；不确定性；电力系统；影响
引言：我国风能资源丰富，在各地也兴建了很多风电设备，经过多年发展，
风电在区域电能供应方面发挥了重要作用。
基于风电不确定性特征，特殊的环境
要求等使风电利用率普遍不高，还有一些提升空间。
而要提高利用率，就必须对
风电不确定性会产生的影响有全面了解，针对性制定对策。
1 风电概述
传统的能源往往具有不可再生的特点，在能源危机的威胁下，发展可再生能
源成为各国关注的问题。
如今，风能、水能、太阳能等具有再生能力的清洁能源
成为解决能源问题、减少传统能源污染问题的重要突破口。
我国风能发电规模日
益扩大，不仅是风能可以提供优质电能，与我国庞大的用电量也有很大关系，也
是环境保护工作在能源方面的重要项目。
风电本身具有间歇性、随机性、波动性
等特点，转换、风电系统外部等也会存在不确定性，必须明晰不确定性影响，缓
解不确定性给电力系统运行造成的影响，实现有效调度。
2 风电不确定性分析
2.1 风速的不确定性
2.1.1 波动性、间歇性
现实中的风速呈现出较强的波动性、阵风特点，如果在时域上进行划分，呈
现出大时间范围内风速相对平均，小时间范围内脉动性风速变化的特征，频域上
与低频、高频分量分别对应。
无论波动还是间歇，其变化都具有明显的随机性特征，如下表所示。
风电功率与风速有关，一般是风速的3次幂函数。
风电功率会
有较大波动性，这与脉动风速有很大关系。
风电具备的间歇性特点会导致平均风
速出现明显变化。
2.1.2 随机性
在不确定因素中，风速产生的影响最大，无论是平均风速还是脉动风速都具
有随机性特征且十分明显，这也是风电出现不确定性特征的主要缘由。
风速会受
地形、高度、空气密度等影响，计算平均风速通常会使用Weibull分布概率模型，在实际工作中，对风速的预测以及运行调度等工作本质是随机数学，不过通常是
估计出未来平均风速情况，不做详细研究。
常用的统计方法一般难以反馈出影响
风电的全部因素以及时空分布情况，所以所得数据会与实际情况存在偏差，也在
一定程度上增加了不确定性。
2.2 风电转换中存在的不确定性因素
不只是时刻处于变化中的风速会使风电充满不确定性，风电系统以及一些相
关设备如果出现故障也会导致风电转换不确定性增加。
例如常见的风机故障，由
于风机系统因故障难以维持正常工作状态，会明显受到风速影响出现不断切入切
出问题；如果风电相关机组出现问题，也会影响正常的运行状态，导致一系列问
题；风电功率检测与远程控制系统故障也是导致风电不确定性的一大因素。
2.3 来自外部的不确定性
不只是风电系统本身，系统外部也会影响风电系统正常工作，从而增加风电
不确定性，如下表所示。
在进行电网调度时，必须针对这些问题做好相应分析工作。
3 对电力系统造成的影响
3.1 对频率造成的影响
通常我们所说的电力系统稳定性指的是在受到干扰后所具备的抵抗能力，充
裕性指的是能否满足广大用户的电力需要。
越是大规模的风电，就越容易受到不
确定因素影响。
如果是一次调频时间尺度，在不同地域，风力发电机组在功率波
动上的表现没有显示出很大相关性，风电场本身的集聚效应会降低总功率波动情况。
3.2 对暂态稳定性的影响
对于恒速异步风电机而言，不会受到同步稳定性问题困扰。
有学者根据EEAC
理论进行了研究工作，以FSIG替代同步发电机，这一过程中，如果使用的风机类型、发生故障的位置以及出现故障问题的时间点等有变化电力系统暂态稳定也会
受到影响。
在接入高等级电压的情况下，暂态稳定性更容易受到双馈异步风电机
的影响。
在这种情况下，必须用变频器施加控制力才能提升系统稳定性。
3.3 对电压产生的影响
由于风电功率本身具备的波动性特点，可能会导致电力系统电压也随之出现
波动。
电压闪变值会受到风速、塔影效应以及湍流强度等影响，其离散化算法可
以满足低频段准确性要求，如果因风电不确定性导致电力系统出现电压波动问题，可以使用这一方法解决。
在某些情况下，会出现风机频繁脱网问题，究其原因，
与电网电压稳定性、双馈异步风电机上网需求等均有关系。
如果是大规模风机入网，会导致实际电网中存在的感应电机数量大大增加，进一步导致频繁电压失稳
问题出现。
为应对这一问题，可以安装动态无功补偿装置，能够大大减少电压失
稳导致的安全问题。
3.4 对动态特性产生的影响
一般这方面影响和风机类型有很大关系，有学者研究发现，风速不确定性会
使DFIG出现低频振荡现象。
分析低频震荡原因，是由于Hopf分岔在工作状态中
是按照特征值灵敏度来进行有关参数分岔值计算工作的。
3.5 对环保工作影响
风电能源应用在一定程度上推进了环保事业开展，有效维持了生态平衡，节
约了能源资源，促进了区域经济发展。
当前，世界主流发电方式依然以火电为主，我国大部分地区也要靠火电提供能源。
火电污染严重，所用燃料也是不可再生资源，不利于环境保护与可持续发展。
风电本身不确定性较大，接入电网后存在稳
定性差、充裕性难以保证等问题，在一定程度上降低了应用价值，难以大范围推广、长期运行。
基于这些特征，电力系统转变传统的发电方式依然有很长的路要走，风电降低了部分火电发电，有一定的环境效益，但要真正发挥出环保推动效
果还要继续进行研究。
4 对策分析
4.1 着手解决风电并网调峰问题
必须加强直调电厂低谷期调峰考核工作，完善调峰辅助服务补偿。
首先是要
在风电集中区域架设储能装置，如果频率超出阈值，则调整风电出力运行，还要
确保风电出力可以继续运行一段时间后退出工作状态。
其次是要充分利用好抽水
储能调峰，这种调峰办法相对火电调峰来说速度更快，可以满足风电出力变化情
况需要，不止能够有效利用风能，也避免了因风电并网、火电大幅调峰造成的经
济损失。
最后是要加强风能规律性观测记录工作，做好出力统计，按不同季节出
力情况对火电厂进行开机方式上的调节控制，合理利用能源。
4.2 着手解决并网电压波动难题
一方面要在风电接入相对集中区域设置静止无功补偿器或者是其他柔性的交
流输电设备，不仅能够使系统稳定性上升，还可以降低风电并网造成的电压波动。
另一方面是要注意控制好地区二级电压。
通常风电接入所在地由于风功率的出力
变化现象会导致电压出现明显波动，同时枢纽节点位置所需无功功率补偿上也会
出现明显变化。
针对这些问题，可以尝试在大容量风电场接入区着手稳压，设置
二级电压控制设备，以优化区域无功功率分配、电网潮流，起到稳压作用。
4.3 做好风电场对电网影响分析
针对不同风电场类型采用针对性方法计算涉及风电网的电力系统潮流。
异步
发电机组风电场，风电场、主系统可以分别迭代。
风电场有众多升压变压器，相
互叠加下也会对电压稳定性造成影响。
如果电网出现故障，要做好风电场相应功
率的控制工作，确保风电场具有足够故障穿越能力，发生故障后，仍然可以保持
一段时间的并网运行状态，确保电网稳定性。
5 结束语
风电是可利用、也在实际应用中体现出很大价值的清洁能源。
风电不确定性
会影响电网稳定性，对于风电发展有很大阻碍。
在能源、环境危机迫近的今天，
做好风能研究工作，提供风能利用效率、发挥风电价值对于可持续发展意义重大，也是今后电能研究的重要方向之一。
参考文献：
[1]李勇. 风能资源利用效率评价研究[D]. 东北电力大学,2017.
[2]任旭凯. 浅谈风力发电特点、历史与前景[J]. 赤子, 2017(24).
[3]陈明霞, 曾宇. 关于风力发电系统效率优化控制研究[J]. 计算机仿真, 2016,
33(2):142-146.
[4]宋剑萍, 李洁琼, 常佛护. 风电场运行现状分析及优化[J]. 西安职业技术学院
学报, 2017(3):39-45.
[5]陈荣盛, 赵婉婷, 刘志远. 山地风电场风能资源特性浅析[J]. 现代制造技术与
装备, 2017(9):171-171.。