風電不確定性對系統的影響研究

摘 要：目前，我國為了更好地解決火力發電帶來的資源消耗問題和環境污染問題，開始嘗試著利用風力發電代替傳統的火力發電。雖然在使用風力發電的過程中取得了較大的成效，但是風力發電在使用過程中具有一定的不確定性，從而對電力系統的使用產生了影響。因此，本文針對風電的不確定的表現進行了詳細的論述，進而描述了風電不確定性對系統的影響，從而能夠更好地為風力發電的未來發展提供參考。

關鍵詞：風力發電；不確定性；發電系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.199

0 引言

風力發電主要是依靠自然條件中的風力來進行發電，從而能夠更好地解決傳統火力發電中產生的環境污染，和不可再生能源的消耗問題。但是，風力發電有著較多的不確定性，只有充分認識這些不確定性及其對風電系統的影響，才能夠更好促進風電系統的穩定發展，更好地為工業生產和居民生活提供穩定的電力資源。

1 風電不確定性的表現

對于風電來講，在使用過程中具有很多不確定性，從而對電力系統產生較大的影響。經過本文的分析和論述，認為風電不確定性主要體現在以下幾個方面：

1.1 風速的波動性和間歇性

對于風力發電系統來講，主要是依靠風力資源進行發電，但是風速的波動性和間歇性是風力發電系統中需要克服的重要難題，也使得風電表現出不確定性的特點。風速的波動性主要表現在，從時間維度上來分，部分時間段風速較大，部分時間段風速較小，因此利用風力資源產生的電力資源也不相同；風速的間歇性主要體現在，在一些季節的天氣風平浪靜，并不一定存在足夠的風力帶動基本的風力系統，發出的電力也無法滿足基本的生活和生產需求。

1.2 風電的隨機性特點

由于風速具有一定的波動性和間歇性的特點，因此很多時候需要通過對某個地區的自然氣候的長期觀察，從而了解風力發電的重要規律，進而能夠制定出相應的解決方案，更好地解決風電的不確定性。但是，很多時候雖然經過長年累月的觀察，已經總結出風電的部分特點，但是風電的隨機性特點依然存在，例如：某一段事情某個地區的風力呈現出前所未有的特點，從而為風力發電造成了嚴重的困擾。風電的隨機性特點還體現在，在進行風電轉換的過程中，相關設備的發生故障頻率、時間等因素都具有隨機性的特點。

2 風電不確定性對系統的影響

根據以上的分析和論述可知，利用風力資源進行發電時，由于風速的波動性及間歇性等特點，從而使得風電具有很多的不確定性。這些不確定性對系統會產生重要的影響，主要體現在以下幾個方面：

2.1 風電不確定性對系統頻率的影響

對于風力發電系統來講，其頻率也是系統性能評估的重要指標，而風電不確定性對于系統的頻率有著重要的影響，主要體現在以下幾個方面：第一，使得風力發電系統的頻率產生抖動，這時因為當風速發生變化時，電力系統的性能會根據風速進行相應的變化，從而引起系統頻率的變化；第二，為了更好地確保風電系統的穩定性，因此會針對風速的特點，對系統的頻率進行調節，從而能夠使得系統的頻率趨于穩定和正常。

2.2 風電不確定性對電壓的影響

風電不確定性是風力發電系統電壓產生變化的重要原因，同時也是決定輸出電壓的重要指標。而風電不確定性對于電壓的影響主要體現在以下幾個方面：第一，使得電壓的值出現峰值和低谷的情況，由于風電不確定性電壓也會隨著相關的因素進行波動，從而使得電壓忽高忽低，在監控中看到峰值和低谷的現象交替出現；第二，為了更好地控制風電不確定性對系統電壓的影響，通常在風力發電系統中會存在多個發電機組，這些機組的電壓具有一定的取值范圍，當風力產生變化時，會使得系統的電壓落入某個機組的取值范圍內，從而能夠避免電壓產生較大幅度的波動。

2.3 風電不確定性對系統穩定性的影響

風電不確定性在很大程度上會影響風力發電系統的穩定性，主要體現在以下幾個方面：第一，會導致風力發電系統的穩定性變差，由于風力資源是在時刻變化著的，因此風力發電系統的相關指標會在一定的范圍內進行波動，從而導致風力發電系統的穩定性變差，進而影響工業和居民的生活用電；第二，為了更好地控制風力發電系統的穩定性，需要購買一些專業的設備，從而更好地應對風速、風力的相關變化，進而提高了風力發電系統的運行成本。

2.4 風電不確定性對系統性能的影響

風力發電系統的性能是非常重要的，能夠確保在一定范圍內滿足工業用電和居民生活用電的需求。但是，風電不確定性會對系統的性能產生重要的影響，主要體現在以下幾個方面：第一，對于電力輸送設備的影響，風電不確定性會影響到發電系統的各項參數，而這些參數的不斷變化對于電力輸送設備也有一定的性能要求，從而導致電力輸送的過程變得更加復雜和困難；第二，風電不確定性會對發電系統的性能產生一定的影響，系統的性能會產生一定的波動，從而需要很多的性能控制設備，將電力系統的性能控制在合理的范圍內，進一步降低對居民用電和工業用電的影響。

3 小結

風力發電中的不確定性對于風力發電系統有著重要的影響，同時也影響著工業生產和人民群眾的生活質量。因此，本文在分析風電不確定性的基礎上，深入探討了風電不確定性對系統的影響。從而能夠使得在使用風電進行生產和生活的過程中，更好地了解這些不確定性，從而能夠進一步提高風電系統的穩定性。

參考文獻：

[1]謝海升.關于風電不確定性對電力系統影響的評述[J].低碳地產，2016，2（17）.

[2]艾欣，周樹鵬，趙閱群.考慮風電不確定性的用戶側分時電價研究[J].電網技術，2016，40（5）：1529-1535.

作者簡介：劉光輝（1980-），男，河南鄭州人，碩士，講師，研究方向：新能源發電、智能控制。endprint