部分快頻裝置集成防逆流智能控制、反孤島保護等功能。浙江涵普電力PD6100系統支持與AGC協調控制及模擬測試,南京中匯電氣RE-778新能源快速頻率響應裝置完成網絡安全認證。光伏電站參與電力系統頻率調節主要有光伏電站有功備用方式和增加儲能單元方式,二者又均可以逆變器單元或電站為對象通過虛擬同步發電機控制、下垂控制實現。有功備用主要通過將逆變器運行功率偏離最大功率點,以提前預留一定量的光伏功率調節能力實現,該方式將一定程度上降低光伏系統發電性能。多能互補調頻系統將成為發展趨勢,通過火電、水電、儲能的聯合調頻,提升整體調頻能力。遼寧快速頻率響應系統設計
西北某20MW光伏電站進行了快速頻率響應系統改造試點。該電站共20個子陣,每個子陣含2臺500kW光伏逆變器,2臺逆變器交流側出口通過1臺三卷分裂變升壓至35kV。改造采用了并聯式快速頻率響應控制技術,在光伏電站原有的AGC控制系統基礎上新增一套**快速頻率響應控制系統,新增加的快速頻率響應控制器與AGC系統并聯,二者之間相互通信,并與光伏箱變通信單元通信。通過“旁路”方式建立快速頻率響應控制通道,降低了對原AGC控制系統的影響,同時具有快速頻率響應速度快的優點。在頻率階躍擾動試驗中,通過頻率信號發生器輸入頻率階躍擾動信號。對于頻率階躍下擾試驗,通過AGC現地限制15%功率;對于頻率階躍上擾試驗,不限負荷。試驗結果顯示,光伏電站在各工況下一次調頻滯后時間為1.4—1.7s,響應時間為1.7—2.1s,調節時間為1.7—2.1s,***優于傳統水電機組、火電機組。快速頻率響應與AGC協調試驗在特定工況下開展,采用頻率信號發生器輸出頻率階躍擾動信號,根據AGC指令和快速頻率響應指令先后次序和類型進行試驗。遼寧快速頻率響應系統設計當電網頻率下降時,系統快速增加機組有功輸出;頻率上升時,快速減少機組有功輸出。
FFR系統需接入并網點三相CT、PT,高頻采集電氣量,計算并網點頻率。**硬件包括**服務器(至強處理器,8GB內存,2TB硬盤)、高速測頻裝置、網絡交換機等。軟件模塊包括實時控制監測系統、遠程優化控制、SCADA接口、故障告警管理等。調頻下垂曲線通過設定頻率與有功功率的折線函數實現,支持變槳、慣量、變槳+慣量聯動控制策略。系統需滿足高電磁兼容性(IEC61000-4標準)、高電氣絕緣性能(IEC60255-5標準),斷電后數據保持時間≥72小時。
快速頻率響應系統測量及計算精度方面,電壓測量精度為0.2s級(當輸入電壓模擬量的值在20%—120%額定值時),電流測量精度為0.2s級(當輸入電流模擬量的值在20%—120%額定值時),無功功率準確度為0.5級(當電壓、電流的夾角在0°—+60°及0°—-30°范圍內變化時),功率因數準確度為0.002。快速頻率響應系統對信號源的要求方面,波形為正弦波,總畸變率要小于5%,頻率為50Hz,偏差為10%。快速頻率響應系統其它參數方面,通訊協議支持MODBUS/IEC104,有8個以太網口,4個RS485接口,整系統功率損耗<100W,CT原邊功耗<0.4VA,PT輸入阻抗>500kΩ。快速頻率響應系統安全性能符合標準GB14598.27-2008,電磁兼容性符合標準IEC61000-4,電氣絕緣性能符合標準IEC60255-5,具有斷電保護功能,斷電后統計數據保持時間不小于72h。系統通過壓線控制功能,優化風電場功率輸出,提升電網消納能力。
協同控制策略實施功率跟蹤控制: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。儲能系統則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。這些算法根據實時風速、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。快速頻率響應系統通過實時監測電網頻率偏差,主動調節機組有功功率,維持電網頻率穩定。上海快速頻率響應系統推廣
某光伏電站通過并聯式快速頻率響應控制技術改造,實現頻率階躍擾動下的快速響應,性能優于傳統機組。遼寧快速頻率響應系統設計
快速頻率響應系統也稱為一次調頻系統,是保障電網頻率穩定的關鍵設備,通過實時監測電網頻率偏差并快速調節新能源場站有功出力,實現電網頻率恢復。當電網的頻率偏離額定值時,快速頻率響應系統主動控制機組有功功率的增減,限制電網頻率變化,使電網頻率維持穩定。當電網頻率下降時,系統根據電網調頻下垂曲線快速調節機組增加有功輸出;當電網頻率上升時,系統根據電網調頻下垂曲線快速調節機組減小有功輸出。新能源快速頻率響應系統需要接入并網點(變高)側三相CT、PT,經過系統高頻采集、計算后,得到高精度的并網頻率值,進行是否調頻動作的判斷。滿足動作條件時,系統會根據電網規定的調頻下垂曲線計算全場調節的有功總增量,快速頻率響應有功—頻率下垂特性通過設定頻率與有功功率折線函數實現。遼寧快速頻率響應系統設計