基于風電不確定性對電力系統影響的研究

山佳敏

摘 要：目前，我國的各行各業都進入了高速的發展時期，前期由于過分注重經濟增長而導致能源的過度消耗，對生態平衡和自然環境都產生了不同程度的影響。目前我國的主要發展方向是以建設節能環保的綠色型經濟為首要目標，風力發電產業的興起也正是順應時代發展需要的重大變革，雖然風力發電對生態保護上確有明顯的貢獻，但風電在使用過程中的一些不確定性因素對電網系統也造成了一定的影響。

關鍵詞：風電不確定性;電力系統;影響評述

引言

風電項目是國家大力提倡和政策扶持的新能源項目，也是實現國家經濟可持續發展的重要戰略之一。由于風力發力存在的不確定性對電網的運行產生了不穩定因素，因此，只有充分認識到這些不利因素產生的原因并加以解決，才能更好的保障社會工業生產和人們生活所需穩定的電力資源。

1簡述

風力發電是一個龐大的工程項目，其利用自然界的風力資源轉化為電力資源，然后這過程中會受到種種不確定因素的影響，具體表現在幾個方面：一是風速的波動性與間歇性，由于風力發電場所的環境特殊性，很多風電場都在崇山峻嶺之間，自然環境是無人掌控的，受氣候、季節的影響，風速時疾時緩，時大時小，特別是在臺風天氣時更為明顯，這種波動性特點就會導致生產的電力資源不同。與此同時，某些時候無風無云的狀態都不能帶動風力系統，自然也就無法滿足基本的供電需求。二是風電具有很強的隨機性，隨了受風速的波動與間歇影響之外，參與風力發電的每一個發電單元都需要一個風機，再由于風力發電的環境特殊性，風能發電設備一直處于野外，長期經受風雨的洗禮，導致設備的故障幾率大，且風機散落四處，無形中給工作人員運維操作帶來了極大的困難，而且風機運維是一項系統性的工程，所牽涉的技術較多，從電路系統，機械傳動，無論是專業技能上還是實際經驗上都是巨大的挑戰，諸如此類故障頻率、時間等因素都具有隨機性與不確定性。

2風電不確定性對電力系統的影響

2.1 對系統頻率的影響

風電的不確定性會對電力系統頻率產生重要的影響，因為頻率是衡量系統的重要因素之一。頻率受風電不確定性影響主要是由于風速波動較大時風電系統頻率會產生抖動，其性能因此而受到風速的波動發生變化，從而導致系統頻率也發生相應變化。所以，就需要針對風速的波動特點，總結出相應的規律，同時對系統的頻率采取調節措施，以保證系統頻率的穩定和正常。

2.2 對電壓的影響

風電的不確定性會對電力系統電壓產生直接的影響，也是決定輸出電壓的關鍵因素之一。風電功率的波動會導致電壓波動和閃變，導致電壓值忽高忽低，峰值與低谷交替出現。同時，風機在大規模并網運行時增加了區域內電網中感應電機，這樣會致使故障后電壓不穩定的現象更為頻繁的發生。為了進一步降低風電不確定性對系統電壓產生的影響，通常采取多個發電機組并網的措施，多個發電機組具有一定的取值范圍，在風力波動不確定性的時候，系統電壓可落入某個機組的取值范圍內，最大限度的避免因電壓不穩而造成的大波動。同時，也可采取安裝動態無功補償設備控制因電壓引起的連鎖脫網事故，利用風機速度增量和槳距角的控制及無功補償可降低電壓失穩風險。

2.3 對系統穩定性的影響

風電不確定性直接導致了電力系統的穩定性下降，這是因為風速每時每刻都在發生變化，導致風電發電的相關指標一直處于波動狀態，在影響系統的電壓與頻率外，直接影響輸出的穩定性，進而對下游工業生產和民用生活用電造成極大的影響。為了更好的避免與消除風電不確定性對系統穩定性的影響，提高用戶滿意度，就需要從源頭上控制好風力設備的穩定性，把風電設備的安全穩定運行作為一項硬指標來抓，加強風電場的設備管理，在前期設計階段需要結合風場實際選擇合適的設備型號，在生產過程中做好變配電設備和風機本身設備的定期檢測與維護工作。同時，積極應用先進的信息技術手段，將運維管理模式進一步升級，使之更趨于數字化、網絡化和智能化，通過將高科技信息技術和先進的管理模式有機結合，更好的應對與控制風力不確定性對系統產生的影響，提高系統穩定性。

2.4對系統性能的影響

風電不確定性對系統性能的影響是深遠的，最直接的就是影響電力輸送設備的各項參數，從而導致電力輸送的過程更加困難與復雜，尤其是在風速高速波動的情況下，涌流、電壓跌落、電壓閃爍以及諧波等問題都會導致系統性能因此而產生巨大波動。針對這種情況，就需要配置更多性能控制能力出色的設備，使電力系統的性能維持在一個合理的范圍內，方能減輕和降低對居民用電和工業用電的不利影響。

3結束語

電力配網的穩定運行對于保障社會正常運轉有著重要的作用。基于風力發電過程中的種種不確定性因素，唯有從人員管理、技術提高上著力，在深入了解風電不確定性對電網影響的基礎上，全面優化風電運維管理模式 ，從而進一步提高風電系統的穩定性，更好的為生產生活服務，同時滿足保護環境和社會經濟發展的需要，更有力的保證資源、環境、經濟、社會與人類發展的良性循環。

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