洪翠，温步瀛，陈群，江岳文

（1.福州大学电气工程与自动化学院，福建福州 350012；2.湖北工业大学电气电子工程学院，湖北武汉 430068）

为保证风电并网后电力系统运行的稳定及电能质量，需采取有力措施应对风能固有随机特性造成的风电场出力不确定性。本文首先以福建省某沿海风电场运行数据分析风电场的出力，验证了风电场输出功率的波动性和随机性。随后，文章从电网与风力发电机组2个角度分别考虑了风电不确定性的对策，主要包括风电出力预测、储能手段以及风电机组自参与调频等。这些措施均可在应对风电不确定性方面发挥作用。

1 风电场出力特性的分析

1.1 风电场出力的波动变化性

福建省某沿海风电场共有24台2 MW永磁直驱风力发电机组，2010年1—6月的小时平均有功出力变化曲线如图1所示。其中，70%装机容量及以上出力小时数606 h，占13.95%；零出力小时数772 h，占17.78%，风电场尖峰出力与零出力所占比例相当，可见风电场出力具有较大的波动性。图2所示为该电场出力的幅频特性曲线，表明了大部分的风电出力部分变化属于低频慢变化。对于风电功率预测而言，缓慢变化将更有利于变化特性的捕捉，从而获得较好的预测结果。

图1 风电场的小时有功出力曲线Fig.1 Curve of hourly power output in a wind farm

1.2 风电场出力的随机变化性

图3所示为发电量相当的两个邻近日的出力变化曲线。

图2 风电功率振幅频谱Fig.2 Amplitude frequency spectrum of wind farm power

图3 邻近日的有功出力Fig.3 Daily power output of two neighboring days

从图3中可见，两曲线的变化具有明显差异，说明虽然最大风能追踪控制技术可使风力发电机组获得最佳的能效利用，但风能固有的不确定性仍会使得风力发电机组的出力呈现出随机多变的不稳定特性。……