新能源場站在風電場和光伏電站中,快速頻率響應系統可協調多個逆變器或風機的運行,實現有功功率的精細控制。例如,新疆達坂城地區某50MW風電場通過應用量云的快速頻率響應系統,不僅為業主節省了24萬元/年的考核費用,還通過壓線控制功能,使風電場平均每月增發電量達到9萬千瓦時,按上網電價0.34元計算,年增發電量給業主帶來至少36萬元收益,直接收益總計高達60萬元/年。微電網與儲能系統在微電網中,快速頻率響應系統作為**控制設備,可實現微電網內分布式電源、儲能系統和負荷的協同運行和能量管理。例如,在偏遠地區供電場景中,系統可整合風光儲聯合發電系統,根據電價波動和負荷需求,自動切換運行模式,確保7×24小時穩定供電。快速頻率響應系統通過實時監測電網頻率波動,自動調節新能源機組出力,在毫秒級時間內實現功率增減。四川企業快速頻率響應系統
FFR系統可**設計,符合電力標準,滿足高精度、高頻次調節需求。支持多規約通訊(MODBUS/IEC104),具備8個以太網口和4個RS485接口。系統具備斷電保護功能,斷電后統計數據保持時間不小于72小時。通過中國電科院、新疆電科院等多機構驗收認證,具備多個區域電網項目實施經驗。在風電場應用中,FFR系統可與AGC協調控制,提升場站AGC控制效果,降低考核。七、挑戰與未來新能源機組調頻缺乏向上調節能力,需通過加配儲能或減載運行實現,增加投資成本。大容量直流閉鎖擾動下,受端系統需依靠安全穩定控制系統切負荷保障頻率安全。快速調頻資源缺乏市場激勵機制,制約FFR技術推廣。未來FFR市場構建需縮短交易周期,分應用場景挖掘潛在資源,如送端系統側重高頻問題,受端系統側重低頻問題。FFR與一次調頻、二次調頻協同工作,共同構成電網頻率控制的“三道防線”。吉林快速頻率響應系統工作原理系統具備防逆流智能控制、反孤島保護等功能,增強新能源場站的安全運行能力。
協同控制策略功率跟蹤控制:風力發電系統采用最大功率跟蹤控制方式,以比較大化利用風能。儲能系統根據系統功率需求和自身狀態,動態調整充放電功率,以平滑風力發電的波動。充放電控制:當風力發電功率大于負載需求時,儲能系統充電,儲存多余的電能。當風力發電功率小于負載需求時,儲能系統放電,補充電能缺口。智能算法應用:利用模糊邏輯算法、模型預測控制(MPC)等智能算法,實現風-儲系統內部的靈活配合。根據實時風速、負載需求、儲能系統狀態等信息,動態調整控制策略,提高系統的響應速度和調節精度。
新能源場站風電場:在風電場中,快速頻率響應系統可協調多臺風機的運行,實現有功功率的精細控制。例如,寧夏某風電場通過應用快速頻率響應系統,順利通過了寧夏電科院的入網試驗,驗證了系統在風電場中的有效性。光伏電站:在光伏電站中,系統可整合多個逆變器的輸出,實現頻率的快速響應。例如,西北某20MW光伏電站通過并聯式快速頻率響應控制技術,實現了光伏電站在頻率階躍擾動、一次調頻與AGC協調等多工況下的頻率支撐能力。微電網與儲能系統在微電網中,快速頻率響應系統作為**控制設備,可實現微電網內分布式電源、儲能系統和負荷的協同運行和能量管理。儲能系統通過快速頻率響應,提供瞬時功率支撐,響應時間≤50ms,有效平抑頻率波動。
快速頻率響應項目的開展,使原本不滿足要求的發電機組及通訊網絡的速度、精度得到優化和提升,電站經過整改后,其全場控制速度、通訊速度都將得到有效提升,進而會提升場站AGC控制效果,降低AGC考核。雙碳目標下,新能源電站規模化發展,新能源電站對于電網是否“友好、穩定”是實現比較大化消納的重要約束條件,而快速頻率響應功能及AGC/AVC正是保障電站發電優先權的主要利器,也是促進新能源消納的重要手段。在“一次調頻”技術改造過程中,針對性地對發電能力低下的機組、通信不良的設備進行檢修和巡檢,對不穩定的設備進行檢查和優化,有效幫助新能源場站做一次全身檢查,及時消缺不健康的設備。某新能源場站應用快速頻率響應系統后,調頻貢獻電量占比達15%,年調頻收益超過500萬元。吉林快速頻率響應系統工作原理
通過快速頻率響應,系統可降低新能源場站的AGC考核,提升電站經濟效益。四川企業快速頻率響應系統
以西北電網風電調頻為例,新能源調頻技術指標要求并網點數據刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz,控制周期≤1s,響應滯后時間thx≤2s,響應時間t0.9≤12s,調節時間ts≤15s,控制偏差≤2%;而量云產品指標更優,并網點數據刷新周期≤10ms,測頻精度0.001Hz,控制周期≤200ms,響應滯后時間thx≤1s,響應時間t0.9≤5s,調節時間ts≤7s,控制偏差≤1%。在新疆達坂城地區某50MW風電場改造項目中,應用量云的快速頻率響應系統,不僅為業主節省了24萬/年的考核費用,而且通過壓線控制功能,風電場平均每月增發電量達到9萬千瓦時,按上網電價0.34元計算,年增發電量給業主帶來至少36萬收益,直接收益總計高達60萬元/年。快速頻率響應系統可采集并網點CT&PT模擬量信號,計算并網點電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、序分量、不平衡電壓等,同時能對采集數據、計算數據以及策略數據進行存儲。快速頻率響應系統控制點選擇靈活,可根據不同風電場的拓撲結構,合理選擇控制點,以滿足電網和用戶的要求,可以選擇高壓側或者低壓側,滿足電網對風電場調頻和調壓功能的考核。四川企業快速頻率響應系統