关于风电不确定性对电力系统影响的评述 高帅

风力发电对电力系统的影响及解决措施发布时间：2022-07-21T09:24:59.819Z 来源：《中国电业与能源》2022年5期3月作者：皎永安[导读] 本文的主旨为深入探究风力发电对电力系统的影响及解决措施，皎永安大唐云南发电有限公司滇西新能源事业部 671099摘要：本文的主旨为深入探究风力发电对电力系统的影响及解决措施，以期能够提高风力发电的效率与质量，促进电力系统的稳定运行。

以文献探究为理论基础，通过本文分析可知，应从对发电规模进行严格控制、对电网结构进行整体改善、对保护装置进行有效调整、对电能质量进行合理改良等几方面入手，有助于提升风力发电在电力系统中的有效性。

关键词：风力发电；电力系统；影响；解决；措施前言：随着电力事业的蓬勃发展，对风力发电也提出了更高的要求。

如何能够降低风力发电对电力系统的不良影响，从而提升电力系统的可靠性与安全性，已经成为了当前电力系统相关人员普遍关注的重点课题。

本文通过对风力发电在电力系统中的应用优势以及风力发电对电力系统的影响进行分析，并提出了几点解决措施，对于风力发电技术的发展与进步，具有非常重要的作用。

一、风力发电在电力系统中的应用优势风力产业在我国的新能源产业中，不仅发展速度快，而且已经逐渐变成了最具商业优化前景、适合大规模开发的可再生能源，是仅次于太阳能产业的可再生清洁能源，有助于确保能源安全、提高能源供应、降低生态环境污染以及强化能源产业结构等，对于构建和谐社会，推动我国经济发展，具有非常重要的意义。

现阶段，风力发电已经成为了与水力发电、煤炭发电同等地位的三大常规能源之一。

风力发电系统在运行过程中，具有绿色、无污染的特点，这主要是由于在风能向电能进行转换时，并没有对大气造成污染，而仅仅是降低了气流的速度。

因此，风力发电除了能够降低二氧化碳、二氧化硫的排放外，还可以避免常规能源的消耗问题，对于能源结构的改善、空气环境的保护以及生态平衡，具有十分重要的作用。

《风电功率预测不确定性及电力系统经济调度》篇一一、引言随着全球对可再生能源的日益关注，风电作为清洁能源的代表，其装机容量在电力系统中逐渐增加。

然而，风电的间歇性和不可预测性给电力系统的稳定运行带来了挑战。

本文将探讨风电功率预测的不确定性及其对电力系统经济调度的影响。

二、风电功率预测的不确定性分析1. 自然因素的影响风电功率的预测受到风速、风向、温度等自然因素的影响，这些因素具有高度的随机性和不可预测性。

风速的突变和风向的转变都会导致风电功率的波动，增加了预测的难度。

2. 预测模型的不完善目前，虽然已经有许多先进的预测模型被应用于风电功率预测，但由于模型参数的复杂性和多样性，以及实际运行环境的复杂性，使得预测模型难以完全准确地预测风电功率。

3. 数据采集与传输的局限性风电场的数据采集和传输对于提高预测精度至关重要。

然而，由于某些地区的风电场数据采集设备不完善或数据传输存在延迟，导致预测模型无法及时获取准确的数据，从而影响预测的准确性。

三、风电功率预测不确定性对电力系统经济调度的影响1. 电力系统的稳定运行由于风电功率的波动性，电力系统需要调整其运行模式以保持稳定。

这种调整可能导致传统电源的频繁启动和停机，增加了电力系统的运行成本。

2. 备用容量的配置为了应对风电功率的不确定性，电力系统需要配置一定比例的备用容量。

这些备用容量通常是传统的火电或水电，它们的运行成本相对较高。

如果预测误差较大，可能会造成备用容量的浪费或电力短缺的风险。

3. 电力市场的供需平衡在电力市场中，发电厂商需要根据预测的风电功率来调整其报价策略。

由于预测的不确定性，可能导致电力市场的供需失衡，影响电力市场的公平性和效率。

四、电力系统经济调度的应对策略1. 优化调度模型通过建立更加精确的调度模型，考虑风电功率的不确定性以及各种电源的运行成本，实现电力系统的经济调度。

这需要引入更加先进的优化算法和技术手段。

2. 备用容量的合理配置根据历史数据和预测的不确定性分析结果，合理配置备用容量，既能够保证电力系统的稳定性，又能降低运行成本。

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]。

风力发电对电力系统的影响分析刘帅摘要：如今人们的环保意识不断加强，环境保护的理念已经深入人心。

风力发电作为新型的清洁能源，已经成为国家关注和发展的重点，发展极为迅速，国家以及众多企业投入大量资金进行风力发电相关技术的研究，大量的风电场也在投入建设。

该文对近年来风力发电的现状进行了介绍，对风电运行存在的问题进行了分析，并对风电未来发展的趋势进行了展望。

关键词：风力发电；电力系统；发展趋势；供电质量1风电场并网对电网的影响1.1影响电网调度分配风能的不确定性和不可控性，造成其难以进行可靠的调节和预测，风电的并入，使电力系统的备用容量增加。

由于火电机组需要几个小时的时间才能可靠投入，一旦系统的备用容量不足，则会对风电场的并网造成影响。

风电的并网常常会显得不太合时宜，即在用电高峰时风电供应较少，而在用电低谷时电能的产生量却很大，增加了电网的调度难度。

1.2影响电网的供电质量风电场的并入增加了电网的电源，但由于风能的不稳定性和随机性，风电场的输出功率是波动的，从而造成电网电压的稳定性不高。

目前风电系统主要为以步发电机，需要吸收大量无功，若无功不足则会造成电网压降和闪变的问题。

风力发电并网的电力电子设备也会产生谐波，对电网的供电质量造成影响。

1.3功率流动模式在风电场并网后发生改变常规电网电能从电源发出，经由输电线路输送到负荷端，电能的传输方向是单向传输。

而风电场在电网的末端，通常建立在偏远的野外，远离用户端，风电场并网后，配电网的功率流动呈双向传输，对系统的继电保护整定造成影响，应多电源网络模式配置保护设备，整定值不应在并网冲击电流范围内。

2常用的风力发电系统目前风力发电系统常用的风力发电机主要有恒速恒频率异步发电机、变速恒频双馈异步发电机和直驱永磁同步发电机三种。

由于变速恒频系统可以适应较宽的风速范围，已经成为风力发电的主流机型，而直驱永磁同步发电机和全功率变流器组合在未来有着广阔的发展前景。

2.1恒速恒频发电机系统恒速恒频发电机系统主要由风力机、变速箱、异步发电机以及并联电容器构成。

风电对电力系统的影响1、引言风力发电技术的快速发展以及国家在政策上对风电的扶持，使得我国风力发电建设进入了快速发展时期。

我国风资源较丰富，但适合大规模开发风电的地区一般都处于电网末端，由于此处电网网架结构较薄弱，因此大规模风电接入电网后可能会出现电网电压水平下降、线路传输功率超出热极限、系统短路容量增加和系统暂态稳定性改变等一系列问题。

另外，风力发电作为电源具有间歇性和难以调度的特性，是风电场电能质量不稳定的根本原因。

风电机组由于风的随机性、运行时对无功的需求以及无功只能就地平衡等原因将对电网电压造成一定的影响；风电机组在连续运行或者切换操作的过程中还可能引起电压波动和闪变问题；由于采用了大功率的电力电子装置，变速风电机组在运行的过程中还将产生高次谐波注入电网。

随着风电场装机容量的增加，以及风电装机在某个地区电网中所占比例的增加，风电并网等电气工程问题已经成为亟待解决的技术问题。

因此当大规模的风电并入电网后，风电与电网间的相互影响及相互作用需要进一步研究。

总体说来，风电对电力系统的稳定性会产生影响，对系统运行成本和电网调度会产生影响，对电能质量会产生影响，还有例如继电保护、网损等其他方面的影响。

本文将从风电对电能质量影响的方面论述风电对电力系统的影响。

2、风电对电能质量的影响2.1谐波及频率偏差对于风电机组来说，发电机本身产生的谐波是可以忽略的，谐波电压是由电能转换系统、电力电子控制元件和电容器产生的。

一台风机在运行期间产生的各种扰动的程度，主要依赖于其装备的电能转换系统的形式。

对于定速风电机组来说，在连续运行过程中没有电力电子器件参与，因而也基本没有谐波产生。

当机组进行投入操作时，软并网装置处于工作状态，将产生谐波电流，但由于投入的过程较短，这时的谐波注入可以忽略。

变速风电机组则采用大容量的电力电子元件，直驱永磁同步风力发电机组的交直交变频器采用整流后接DC/DC 变换，在电网侧采用逆变器输出恒定频率和电压的三相交流电；双馈式异步风力发电机组定子绕组直接接入交流电网，转子绕组端接线由三只滑环引出接至一台双向功率变换器，电网侧同样采用逆变器，定子绕组端口并网后始终发出电功率，转子绕组端口电功率的流向则取决于转差率。

关于风电不确定性对电力系统影响的评述赵继楠摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也越来越迅速。

各种可再生能源发电系统的建设规模也在不断的增多。

其中风电系统不仅能够有效的减少能源资源的消耗，而且成本较低，很适合开展大规模发电系统的建设。

但是，风电由于自身严重的不确定性，很容易对于电力系统的正常运行、发电质量以及经济效益等方面产生影响。

所以文本针对风电不确定性对电力系统的影响进行深入的分析，从而更好的提高风电质量。

关键词：风电不确定性；电力系统影响；评述引言随着新能源使用的增加，人们对可再生发电系统的建设也在持续增多，特别是对风电系统的应用有了更多的了解。

风电系统具有消耗低、成本少等优点，适宜大规模建设的发电系统。

但由于自然风力发电具有不确定性，影响着电能的质量和可靠性。

本文对风电的不确定性进行了分析，同时阐述了风电不确定性对电力系统的影响，并对风电不确定性给出了相应的应对措施，希望为风力发电提供参考。

1 风电概述在自然界中，太阳能、风能、水能等都是重要的可再生资源，能够在使用后重新产生，对电力发电有重要意义。

利用这些可再生资源进行发电比传统的火力发电有着巨大的优点，是减轻环境污染的重要手段。

其中风能发电能够为广大用户提供优质的电能，是未来能源革命的重要形式。

风电在我国得到了大规模的使用，不仅是对电能的极度需求，也是对环境安全的保护。

但风电有着很强的不确定性，会随着时空的分布而出现间歇性和波动性。

对于风速的预报虽然有着一定的误差，但对风力发电的影响较小，而风力的间歇时段预报有着较大的误差，这导致风力发电也存在着间歇性，影响了电力的可靠性。

随着地域的扩大，风力的间歇性会更加明显，也让电网发电的影响更加巨大。

因此要对电网运行中的注入量进行预测，从而实现有效调度，确保电网电量在风电不确定性时能够得到及时补充。

2 风电不确定性2.1 风速的波动和间歇性风速的不确定性最大的表现就是较强的波动性和间歇性。

《风电功率预测不确定性及电力系统经济调度》篇一一、引言随着风能资源的广泛开发和应用，风电已经成为电力系统中重要的可再生能源之一。

然而，风电的随机性和不可预测性带来了对电网运行的安全稳定性和经济性的挑战。

本篇论文主要探讨了风电功率预测的不确定性问题以及电力系统经济调度的重要性和策略。

二、风电功率预测的不确定性风电功率预测的不确定性主要源于自然风的随机性和复杂性。

由于风速和风向的不可预测性，导致风电功率的预测结果往往存在较大的偏差。

这种偏差不仅会影响电力系统的正常运行，还可能引发电力供需不平衡的问题，从而对电力系统的安全稳定运行带来威胁。

针对这一问题，我们首先需要了解并分析风电功率预测模型的不确定性来源。

这包括但不限于天气条件的变化、测量设备的误差、模型参数的不准确等。

通过建立合适的预测模型和算法，我们可以对这些不确定性因素进行量化分析，并尽可能地减小预测误差。

三、电力系统经济调度的重要性电力系统经济调度是指在满足电力供需平衡的前提下，通过优化调度策略，实现电力系统的经济运行。

在风电等可再生能源的广泛应用的背景下，经济调度的问题变得更加复杂和重要。

首先，经济调度需要考虑到电力系统的运行成本。

这包括发电设备的燃料成本、维护成本、启动和停止成本等。

通过优化调度策略，可以在满足电力需求的前提下，尽可能地降低运行成本。

其次，经济调度还需要考虑到电力市场的需求和供应情况。

在电力市场环境下，电力供需的平衡需要通过市场机制来实现。

因此，经济调度需要考虑到市场价格的变化，以及不同类型发电设备的运行效率和成本。

四、应对策略针对风电功率预测的不确定性和电力系统经济调度的问题，我们可以采取以下策略：1. 改进风电功率预测模型和算法，提高预测精度。

这包括开发更先进的机器学习算法、优化模型参数、提高测量设备的精度等。

2. 引入储能系统。

通过储能系统，可以在风力资源丰富时储存多余的电能，在电力需求大时释放储存的电能，从而减小风电功率的波动对电力系统的影响。

电力系统中风力发电对电网的影响研究近年来，风力发电作为一种新兴的可再生能源在全球范围内得到广泛的推广。

据统计，截至2020年底，全球累计风电装机容量已经达到了743GW，其中中国排名第一，已经成为全球风力发电的重要市场。

然而，在风力发电迅猛发展的同时，其对于电力系统的影响也日益显现，对于电力系统的稳定运行以及风电的可持续发展提出了新的挑战。

因此，本文将深入探讨风力发电在电力系统中的影响，并探索应对策略。

一、风能在电力系统中的地位和优势风力发电作为一种清洁、可再生的能源，具有以下几个优势：1. 适用性广泛风力发电可以在各种地形和气候条件下使用，因此适用性非常广泛。

目前，在全球范围内，风力发电已经被应用于多种领域，如城市供电、农业灌溉、工业生产等。

2. 风力发电成本低与传统的化石能源相比，风力发电的成本较低。

随着技术的发展，风力发电的成本将进一步降低，成为更具有竞争力的清洁能源。

3. 产生的能源没有排放风力发电是一种零排放的能源。

与传统的发电方式相比，风力发电可以避免大量的二氧化碳排放，对于环境保护具有重要的意义。

二、风力发电对电力系统的影响尽管风力发电具有诸多优势，在电力系统中使用也会带来一些挑战。

以下罗列了几个主要的风力发电对电力系统的影响：1. 增加电力系统调度难度由于风力发电的风速会随着时间和地点的不同而发生变化，因此将风力发电集成到电力系统中将增加电力系统的调度难度。

与传统的发电方式不同，风力发电并不能按照需要灵活控制出力，而是被动地通过叶片转速和桨角度等参数调节。

这意味着，风力发电的扰动性将更加强烈，对于电力系统的调度和能量管理提出了更高的要求。

2. 影响电力系统供需平衡由于风力发电的不稳定性，它对于电力系统的供需平衡也会带来影响。

在风速较低的情况下，风力发电的出力较小，如果此时需要满足较大的负荷，电力系统将会受到压力。

反之，如果风速过大，会出现过剩的现象，从而导致电力系统的供电不稳定。