風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)的影響研究

摘 要：目前，我國為了更好地解決火力發(fā)電帶來的資源消耗問題和環(huán)境污染問題，開始嘗試著利用風(fēng)力發(fā)電代替?zhèn)鹘y(tǒng)的火力發(fā)電。雖然在使用風(fēng)力發(fā)電的過程中取得了較大的成效，但是風(fēng)力發(fā)電在使用過程中具有一定的不確定性，從而對(duì)電力系統(tǒng)的使用產(chǎn)生了影響。因此，本文針對(duì)風(fēng)電的不確定的表現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述，進(jìn)而描述了風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)的影響，從而能夠更好地為風(fēng)力發(fā)電的未來發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；不確定性；發(fā)電系統(tǒng)

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

0 引言

風(fēng)力發(fā)電主要是依靠自然條件中的風(fēng)力來進(jìn)行發(fā)電，從而能夠更好地解決傳統(tǒng)火力發(fā)電中產(chǎn)生的環(huán)境污染，和不可再生能源的消耗問題。但是，風(fēng)力發(fā)電有著較多的不確定性，只有充分認(rèn)識(shí)這些不確定性及其對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的影響，才能夠更好促進(jìn)風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，更好地為工業(yè)生產(chǎn)和居民生活提供穩(wěn)定的電力資源。

1 風(fēng)電不確定性的表現(xiàn)

對(duì)于風(fēng)電來講，在使用過程中具有很多不確定性，從而對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響。經(jīng)過本文的分析和論述，認(rèn)為風(fēng)電不確定性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 風(fēng)速的波動(dòng)性和間歇性

對(duì)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)來講，主要是依靠風(fēng)力資源進(jìn)行發(fā)電，但是風(fēng)速的波動(dòng)性和間歇性是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中需要克服的重要難題，也使得風(fēng)電表現(xiàn)出不確定性的特點(diǎn)。風(fēng)速的波動(dòng)性主要表現(xiàn)在，從時(shí)間維度上來分，部分時(shí)間段風(fēng)速較大，部分時(shí)間段風(fēng)速較小，因此利用風(fēng)力資源產(chǎn)生的電力資源也不相同；風(fēng)速的間歇性主要體現(xiàn)在，在一些季節(jié)的天氣風(fēng)平浪靜，并不一定存在足夠的風(fēng)力帶動(dòng)基本的風(fēng)力系統(tǒng)，發(fā)出的電力也無法滿足基本的生活和生產(chǎn)需求。

1.2 風(fēng)電的隨機(jī)性特點(diǎn)

由于風(fēng)速具有一定的波動(dòng)性和間歇性的特點(diǎn)，因此很多時(shí)候需要通過對(duì)某個(gè)地區(qū)的自然氣候的長期觀察，從而了解風(fēng)力發(fā)電的重要規(guī)律，進(jìn)而能夠制定出相應(yīng)的解決方案，更好地解決風(fēng)電的不確定性。但是，很多時(shí)候雖然經(jīng)過長年累月的觀察，已經(jīng)總結(jié)出風(fēng)電的部分特點(diǎn)，但是風(fēng)電的隨機(jī)性特點(diǎn)依然存在，例如：某一段事情某個(gè)地區(qū)的風(fēng)力呈現(xiàn)出前所未有的特點(diǎn)，從而為風(fēng)力發(fā)電造成了嚴(yán)重的困擾。風(fēng)電的隨機(jī)性特點(diǎn)還體現(xiàn)在，在進(jìn)行風(fēng)電轉(zhuǎn)換的過程中，相關(guān)設(shè)備的發(fā)生故障頻率、時(shí)間等因素都具有隨機(jī)性的特點(diǎn)。

2 風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)的影響

根據(jù)以上的分析和論述可知，利用風(fēng)力資源進(jìn)行發(fā)電時(shí)，由于風(fēng)速的波動(dòng)性及間歇性等特點(diǎn)，從而使得風(fēng)電具有很多的不確定性。這些不確定性對(duì)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生重要的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)頻率的影響

對(duì)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)來講，其頻率也是系統(tǒng)性能評(píng)估的重要指標(biāo)，而風(fēng)電不確定性對(duì)于系統(tǒng)的頻率有著重要的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的頻率產(chǎn)生抖動(dòng)，這時(shí)因?yàn)楫?dāng)風(fēng)速發(fā)生變化時(shí)，電力系統(tǒng)的性能會(huì)根據(jù)風(fēng)速進(jìn)行相應(yīng)的變化，從而引起系統(tǒng)頻率的變化；第二，為了更好地確保風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此會(huì)針對(duì)風(fēng)速的特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而能夠使得系統(tǒng)的頻率趨于穩(wěn)定和正常。

2.2 風(fēng)電不確定性對(duì)電壓的影響

風(fēng)電不確定性是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電壓產(chǎn)生變化的重要原因，同時(shí)也是決定輸出電壓的重要指標(biāo)。而風(fēng)電不確定性對(duì)于電壓的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，使得電壓的值出現(xiàn)峰值和低谷的情況，由于風(fēng)電不確定性電壓也會(huì)隨著相關(guān)的因素進(jìn)行波動(dòng)，從而使得電壓忽高忽低，在監(jiān)控中看到峰值和低谷的現(xiàn)象交替出現(xiàn)；第二，為了更好地控制風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)電壓的影響，通常在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中會(huì)存在多個(gè)發(fā)電機(jī)組，這些機(jī)組的電壓具有一定的取值范圍，當(dāng)風(fēng)力產(chǎn)生變化時(shí)，會(huì)使得系統(tǒng)的電壓落入某個(gè)機(jī)組的取值范圍內(nèi)，從而能夠避免電壓產(chǎn)生較大幅度的波動(dòng)。

2.3 風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

風(fēng)電不確定性在很大程度上會(huì)影響風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，由于風(fēng)力資源是在時(shí)刻變化著的，因此風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)指標(biāo)會(huì)在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行波動(dòng)，從而導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，進(jìn)而影響工業(yè)和居民的生活用電；第二，為了更好地控制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要購買一些專業(yè)的設(shè)備，從而更好地應(yīng)對(duì)風(fēng)速、風(fēng)力的相關(guān)變化，進(jìn)而提高了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

2.4 風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)性能的影響

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的性能是非常重要的，能夠確保在一定范圍內(nèi)滿足工業(yè)用電和居民生活用電的需求。但是，風(fēng)電不確定性會(huì)對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生重要的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，對(duì)于電力輸送設(shè)備的影響，風(fēng)電不確定性會(huì)影響到發(fā)電系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，而這些參數(shù)的不斷變化對(duì)于電力輸送設(shè)備也有一定的性能要求，從而導(dǎo)致電力輸送的過程變得更加復(fù)雜和困難；第二，風(fēng)電不確定性會(huì)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的性能產(chǎn)生一定的影響，系統(tǒng)的性能會(huì)產(chǎn)生一定的波動(dòng)，從而需要很多的性能控制設(shè)備，將電力系統(tǒng)的性能控制在合理的范圍內(nèi)，進(jìn)一步降低對(duì)居民用電和工業(yè)用電的影響。

3 小結(jié)

風(fēng)力發(fā)電中的不確定性對(duì)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有著重要的影響，同時(shí)也影響著工業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的生活質(zhì)量。因此，本文在分析風(fēng)電不確定性的基礎(chǔ)上，深入探討了風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)的影響。從而能夠使得在使用風(fēng)電進(jìn)行生產(chǎn)和生活的過程中，更好地了解這些不確定性，從而能夠進(jìn)一步提高風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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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(fā)電、智能控制。endprint