關(guān)于風(fēng)電不確定性對(duì)電力系統(tǒng)影響的研究

劉建華

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，我國(guó)電力事業(yè)已步入嶄新的發(fā)展階段。在風(fēng)電不確定性因素作用下，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益等也會(huì)受到不同程度的影響，必須準(zhǔn)確把握風(fēng)電不確定性因素。因此，本文作者多角度客觀分析了風(fēng)電不確定性，多層次探討了風(fēng)險(xiǎn)不確定性對(duì)電力系統(tǒng)的影響。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電；不確定性；電力系統(tǒng)；影響

一、風(fēng)電不確定性

（一）風(fēng)速

就風(fēng)速來說，其不確定性體現(xiàn)在多個(gè)方面，比如，平均風(fēng)速、脈動(dòng)風(fēng)速，主要體現(xiàn)在其時(shí)空分布方面，極易受到多方面因素影響，比如，地形、高度、空氣密度。想要確定風(fēng)速，其難度相當(dāng)大，無法充分考慮影風(fēng)電功率的一系列因素，導(dǎo)致呈現(xiàn)出的風(fēng)速時(shí)空分布結(jié)構(gòu)圖并不完整，無法準(zhǔn)確把握風(fēng)速，客觀評(píng)價(jià)相關(guān)方面，無法準(zhǔn)確把握風(fēng)電不確定性。

（二）風(fēng)電轉(zhuǎn)換、風(fēng)電系統(tǒng)外部

就風(fēng)電轉(zhuǎn)換來說，其也存在一定的不確定性，受到多方面因素影響，比如，故障、檢修、風(fēng)速超過限制，也和電力系統(tǒng)運(yùn)行中機(jī)組運(yùn)行情況、最大風(fēng)電功率追蹤動(dòng)態(tài)變化等緊密相連。同時(shí)，就風(fēng)電系統(tǒng)外部來說，也存在一定的不確定性，比如，負(fù)荷、突發(fā)事件。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，其調(diào)度建立在定量分析基礎(chǔ)上，相關(guān)人員要綜合分析影響風(fēng)電系統(tǒng)一系列因素的基礎(chǔ)上，從不同角度入手對(duì)“風(fēng)電、負(fù)荷”的“同向、反向”波動(dòng)進(jìn)行全方位客觀定量分析，還要準(zhǔn)確把握電網(wǎng)調(diào)度在充裕性、穩(wěn)定性方面的影響。針對(duì)這種情況，相關(guān)人員必須多角度準(zhǔn)確把握風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)以及運(yùn)行環(huán)境，準(zhǔn)確把握其存在的不確定性，及時(shí)解決其存在的隱患問題，確保風(fēng)電系統(tǒng)有著良好的運(yùn)行環(huán)境，處于高效運(yùn)行中。

二、風(fēng)電不確定性對(duì)電力系統(tǒng)的影響

（一）頻率

站在客觀角度來說，風(fēng)電不確定性對(duì)電力系統(tǒng)的影響體現(xiàn)在不同方面，頻率便是其中之一。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，其穩(wěn)定性可以客觀折射出手?jǐn)_系統(tǒng)抵御系統(tǒng)崩潰的具體能力，其充裕性是滿足用戶用電需求量、用電功率的真實(shí)寫照。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，相關(guān)人員分析其極易出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，動(dòng)態(tài)控制一系列不確定因素，便于制定合理化的預(yù)防方案，動(dòng)態(tài)預(yù)防極易出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在電力事業(yè)發(fā)展的浪潮隨中，風(fēng)電入網(wǎng)規(guī)模明顯擴(kuò)大，在一定程度上電力系統(tǒng)更易受到風(fēng)電不確定性因素的影響。在風(fēng)電不確定性作用下，電力系統(tǒng)頻率會(huì)受到影響，這是因?yàn)樵谡{(diào)頻時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)方面，不同地區(qū)有著不同的風(fēng)電機(jī)組功率波動(dòng)情況，在風(fēng)電場(chǎng)聚集效應(yīng)作用下，風(fēng)電功率波動(dòng)明顯減少。針對(duì)這種情況，相關(guān)人員必須準(zhǔn)確把握風(fēng)電不確定性，準(zhǔn)確把握其對(duì)電力系統(tǒng)頻率的具體影響，采取針對(duì)性措施有效控制，避免電力系統(tǒng)運(yùn)行中，其頻率超出規(guī)定的具體范圍，影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在此過程中，相關(guān)人員需要多角度客觀分析放電不確定性作用下的時(shí)空特性，要準(zhǔn)確把握風(fēng)電集聚特性，動(dòng)態(tài)控制電力系統(tǒng)運(yùn)行中的頻率，下面便是風(fēng)電不確定性作用下風(fēng)電集聚特性結(jié)構(gòu)示意圖。

（二）電壓、暫態(tài)穩(wěn)定性

1.電壓

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，隨著風(fēng)電功率不斷波動(dòng)，電壓也會(huì)處于動(dòng)態(tài)變化中，在多方面作用下，電壓閃變數(shù)值也會(huì)受到不同程度的影響，比如，風(fēng)速、塔影效應(yīng)，其在低頻段中的誤差并不大。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，風(fēng)電不確定性會(huì)影響電力系統(tǒng)電壓，一旦電壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)，加上其他相關(guān)因素作用，風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。隨著風(fēng)機(jī)不斷入網(wǎng)，電網(wǎng)中的感應(yīng)電機(jī)明顯增加，加上風(fēng)電不確定性因素作用，電壓極易出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，極易出現(xiàn)故障問題。針對(duì)風(fēng)電不確定性在電力系統(tǒng)電壓方面的影響來說，相關(guān)人員可以根據(jù)電力系統(tǒng)具體運(yùn)行情況，可以將無功補(bǔ)償設(shè)備合理安裝到線路中，避免在風(fēng)電不確定性作用下，電力系統(tǒng)電壓頻繁出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，確保電力系統(tǒng)處于高效運(yùn)行中，最大化降低安全事故發(fā)生率。

2.暫態(tài)穩(wěn)定性

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，其暫態(tài)穩(wěn)定性也會(huì)風(fēng)電不確定性的影響，一旦風(fēng)機(jī)類型、故障位置等有所變化，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性會(huì)受到不同程度的影響。同時(shí)，高等級(jí)電壓安裝到電網(wǎng)中，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性會(huì)受到雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)較大影響。在此情況下，相關(guān)人員必須結(jié)合其影響程度，優(yōu)化利用變頻器，對(duì)其進(jìn)行全方位動(dòng)態(tài)控制，最大化提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

三、結(jié)語

總而言之，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電力企業(yè)必須全方位準(zhǔn)確把握風(fēng)速、風(fēng)電轉(zhuǎn)換等風(fēng)電不確定性，客觀分析其對(duì)電力系統(tǒng)各方面造成的影響，比如，頻率、電壓，采取針對(duì)性措施最大化降低各風(fēng)電不確定性因素的影響程度，降低故障發(fā)生率。以此，促使電力系統(tǒng)處于高效運(yùn)行中，促使電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益，走上長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展道路。

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