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风力发电系统可靠性分析 李东东 （上海电力学院电力与自动化工程学院，上海市平凉路2103 号 200090 ） 摘 要：风力发电的快速发展使其在电力系统中的比重逐 靠性等方面，并主要采用包含不确定性的概率研 渐增加，并对系统带来了新的影响，其中对电力系统可靠 究方法。风力发电并网系统的可靠性有其特殊性， 性的影响是一个重要方面。本文分析了风力发电系统的可 主要是由于风速的变化，使得风力发电机组的实 靠性特点，建立了风力发电机组的容量模型和配电网与系 际出力经常变化，其有效容量与额定容量的关系 统联系的等效容量模型，用发电系统可靠性的解析法研究 受到风况、机组类型等因素的影响而比较复杂， 了风力发电对电力系统可靠性带来的影响。结果表明风力 因此，对风力发电系统可靠性的研究主要着眼于 发电机组的接入对提高电力系统可靠性具有一定的作用， 并分析了影响其效果的相关因。 风力发电机组能够提供多大的功率来满足负荷需 求，属于发电系统可靠性的研究范围。 关键词：风力发电；电力系统；可靠性 [6,7] 发电系统可靠性 主要与其裕度有关。为了 便于运用概率研究手段，发电系统裕度表示为一 0 引言 个随机变量，由某一时刻系统中总的发电机组运 风力发电是解决当前突出的能源和环境问题 行容量和负荷功率之差决定：： 的有效手段，因而得到了普遍重视和大规模开发 X W L (1) i s 利用，是目前世界上增长速度最快的能源。由于 i 其中，X 为系统的裕度，W 为发电机组i 的 风力发电具有与常规发电形式明显不同的特点， i 运行容量，L 为系统负荷。得到出系统裕度表后， 它对电力系统有着新的、特殊的影响，随着风力 s 发电的快速增长使其在电力系统中的比重逐渐增 可以构造和计算出各种可靠性指标，电力不足概 大，这些影响也愈发显著，其中对电力系统可靠 率和电量不足期望值是两个常用的指标，它们都 [1-4] 与系统裕度的累积概率有关。系统裕度的累积概 性的影响是一个受到广泛关注的重要问题 。 尽管风能总体上是一种丰富的资源，但它在 率为 [5] P * P(X X ) P 时间和空间上的分布具有很大的不均匀性 。风 i i  j (2) X X 速经常处于变化之中，随之造成