“計劃備用”是指已經(jīng)安裝的發(fā)電設(shè)備，同時又區(qū)別于其他各類基于系統(tǒng)運行情況的運行備用容量。測算計劃備用容量的一個更精確方法是對每小時負荷、發(fā)電容量以及發(fā)電機組事故停機率進行建模，以確定失負荷概率（LOLP，即發(fā)電量不足以滿足負荷需求的概率）。失負荷概率可用來判定缺電量時間期望值（LOLE），缺電量時間期望值可以確定電力不足的時間，如每年多少小時，每年多少天，或十年內(nèi)的天數(shù)，通常其目標值是每十年有一天。
基于對系統(tǒng)缺電量時間期望值的影響，風(fēng)電也可以與傳統(tǒng)電源一樣有助于計劃備用容量。大多數(shù)情況下，風(fēng)電對計劃備用容量的作用有一定的限度，在美國，風(fēng)電的保證容量是其額定容量的5%～40%。風(fēng)電保證容量的變化幅度較大，反映出風(fēng)電出力（在有風(fēng)時）在時間上與系統(tǒng)負荷以及系統(tǒng)高風(fēng)險時段的不同。風(fēng)電場的發(fā)電保證容量一經(jīng)確定，電力系統(tǒng)規(guī)劃人員不管采取何種方式，都要決定還需要補充多少容量以滿足系統(tǒng)的的穩(wěn)定性標準。
3、所有地方同時停止刮風(fēng)的頻率的有多大？
單臺風(fēng)電機組發(fā)電量的變化是很大的，對于1億千瓦風(fēng)電來說，電網(wǎng)運營商就更關(guān)注其對電網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn)了。如前所述，風(fēng)電從本質(zhì)上得益于集群化，所以1億千瓦的風(fēng)電與單臺風(fēng)電機組的運行截然不同。在更廣闊的地理范圍內(nèi)聚合風(fēng)電就會減少零輸出的小時數(shù)。單個風(fēng)電場通常在一年內(nèi)可能產(chǎn)生超過1000小時的零出力現(xiàn)象，而在廣闊地理范圍內(nèi)大規(guī)模集群的風(fēng)電機組的出力幾乎總是大于零。同時時間尺度越短，變化幅度也就越小。大規(guī)模的風(fēng)電場，每秒或者每分鐘的變量非常小，但是可能在若干小時后會呈現(xiàn)很大變化，即便分布式風(fēng)電場亦如此。
遇極端天氣情況，風(fēng)速增大，出于安全考慮，風(fēng)電機組需要停機，這時候怎么辦呢？這樣的極端天氣并不常見，在一些地方并不是每年都會出現(xiàn)，而有些地區(qū)一年中也只會出現(xiàn)一到兩次。大風(fēng)暴在4到6小時就可行進幾百公里，所以，廣闊地理區(qū)域的風(fēng)電集群可以應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。在這種情況下，單臺風(fēng)電機組可能從滿發(fā)突然降到零，而更大地理范圍內(nèi)的集群風(fēng)電機組就會把這樣的突然中斷轉(zhuǎn)化為數(shù)小時的逐漸下降過程。2007年2月美國德克薩斯州就發(fā)生了這樣的風(fēng)暴。圖5顯示了一個風(fēng)電場的出力在約15分鐘內(nèi)驟降17萬千瓦的過程。而對于所有風(fēng)電場來說，總出力雖然下降了150萬千瓦，但該過程持續(xù)了2個小時。在丹麥西部，最近一次風(fēng)暴（2005年1月）使200萬千瓦額定容量的風(fēng)電出力降低90%，用了6個小時。
圖5 風(fēng)電場集群能有效抵抗突發(fā)和極端事件
而暴風(fēng)通常是可預(yù)測的。大規(guī)模風(fēng)電場可事先限定機組降負荷運行，以防止在暴風(fēng)來臨時，因風(fēng)速超過機組的切出風(fēng)速而造成發(fā)電量驟降，而電網(wǎng)運營商也可以通過分析風(fēng)暴的等級,事先采取預(yù)防措施，將系統(tǒng)調(diào)整到防御狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)也可以通過設(shè)計來避免所有機組同時停機的情況發(fā)生。另外，不同于傳統(tǒng)電源的大型事故，風(fēng)電事故一般不會造成電力瞬時損失100萬千瓦或200萬千瓦的情況。風(fēng)電出力的重大變化一般發(fā)生在幾小時而非幾分鐘之內(nèi)，這樣常規(guī)電源機組就有足夠的時間進行調(diào)峰。即使常規(guī)機組不夠，也還有時間啟用燃氣輪機發(fā)電機組。
