风电不确定性对系统的影响研究

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。