上海數(shù)字快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

未來快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)將結(jié)合人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)頻策略的優(yōu)化。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和新能源發(fā)電特性，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整調(diào)頻參數(shù)和控制策略，提升系統(tǒng)在不同工況下的響應(yīng)性能。例如，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)電網(wǎng)頻率變化趨勢(shì)，提前調(diào)整新能源場(chǎng)站的有功輸出，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的調(diào)頻控制。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)將與儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等資源協(xié)同工作，形成多能互補(bǔ)的調(diào)頻體系。儲(chǔ)能系統(tǒng)具有快速充放電能力，能夠在短時(shí)間內(nèi)提供或吸收大量功率，與快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)配合，能夠更好地應(yīng)對(duì)電網(wǎng)頻率波動(dòng)。需求響應(yīng)資源通過調(diào)整用戶的用電行為，參與電網(wǎng)調(diào)頻，與快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)協(xié)同工作，能夠進(jìn)一步提高電網(wǎng)的調(diào)頻能力。例如，在電網(wǎng)頻率下降時(shí)，快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)新能源場(chǎng)站增加有功輸出，同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)放電，需求響應(yīng)資源減少部分非關(guān)鍵負(fù)荷，共同維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。河南華世智能產(chǎn)品應(yīng)用于光伏/風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)功率實(shí)時(shí)控制調(diào)節(jié)，提升新能源場(chǎng)站的調(diào)頻能力。上海數(shù)字快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)測(cè)量及計(jì)算精度方面，電壓測(cè)量精度為0.2s級(jí)（當(dāng)輸入電壓模擬量的值在20%—120%額定值時(shí)），電流測(cè)量精度為0.2s級(jí)（當(dāng)輸入電流模擬量的值在20%—120%額定值時(shí)），無(wú)功功率準(zhǔn)確度為0.5級(jí)（當(dāng)電壓、電流的夾角在0°—+60°及0°—-30°范圍內(nèi)變化時(shí)），功率因數(shù)準(zhǔn)確度為0.002?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)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(yīng)系統(tǒng)其它參數(shù)方面，通訊協(xié)議支持MODBUS/IEC104，有8個(gè)以太網(wǎng)口，4個(gè)RS485接口，整系統(tǒng)功率損耗<100W，CT原邊功耗<0.4VA，PT輸入阻抗>500kΩ。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)安全性能符合標(biāo)準(zhǔn)GB14598.27-2008，電磁兼容性符合標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4，電氣絕緣性能符合標(biāo)準(zhǔn)IEC60255-5，具有斷電保護(hù)功能，斷電后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)保持時(shí)間不小于72h。上海數(shù)字快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)某光伏電站通過并聯(lián)式快速頻率響應(yīng)控制技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)頻率階躍擾動(dòng)下的快速響應(yīng)，性能優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)組。

愛爾蘭DS3項(xiàng)目于2018年完成FFR服務(wù)市場(chǎng)化，支撐70%非同步電源滲透率下電網(wǎng)安全運(yùn)行。美國(guó)得克薩斯州電網(wǎng)提出FFR產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)劃，明確市場(chǎng)交易機(jī)制。英國(guó)推進(jìn)新的頻率響應(yīng)服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，北歐電網(wǎng)明確FFR技術(shù)要求，未來將實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一市場(chǎng)。國(guó)際FFR產(chǎn)品要求包含觸發(fā)條件（頻率偏差0.2%~2%）、響應(yīng)時(shí)間（0.25~2秒）、持續(xù)時(shí)間（5秒~20分鐘）。德國(guó)通過《可再生能源法》要求新能源場(chǎng)站具備FFR能力，推動(dòng)電網(wǎng)靈活性提升。FFR系統(tǒng)將向更高精度（測(cè)頻精度0.0001Hz）、更快響應(yīng)（響應(yīng)周期≤50ms）方向發(fā)展。人工智能技術(shù)將應(yīng)用于FFR控制策略優(yōu)化，提升調(diào)頻效果。

FFR系統(tǒng)需接入并網(wǎng)點(diǎn)三相CT、PT，高頻采集電氣量，計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)頻率。**硬件包括**服務(wù)器（至強(qiáng)處理器，8GB內(nèi)存，2TB硬盤）、高速測(cè)頻裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等。軟件模塊包括實(shí)時(shí)控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程優(yōu)化控制、SCADA接口、故障告警管理等。調(diào)頻下垂曲線通過設(shè)定頻率與有功功率的折線函數(shù)實(shí)現(xiàn)，支持變槳、慣量、變槳+慣量聯(lián)動(dòng)控制策略。系統(tǒng)需滿足高電磁兼容性（IEC61000-4標(biāo)準(zhǔn)）、高電氣絕緣性能（IEC60255-5標(biāo)準(zhǔn)），斷電后數(shù)據(jù)保持時(shí)間≥72小時(shí)。系統(tǒng)基于電網(wǎng)調(diào)頻下垂曲線工作，通過設(shè)定頻率與有功功率的折線函數(shù)實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)。

新疆達(dá)坂城某50MW風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用FFR系統(tǒng)后，年節(jié)省考核費(fèi)用24萬(wàn)元，增發(fā)電量收益36萬(wàn)元，直接收益達(dá)60萬(wàn)元。寧夏某風(fēng)電場(chǎng)通過銳電科技FFR系統(tǒng)改造，順利通過寧夏電科院入網(wǎng)試驗(yàn)，滿足西北電網(wǎng)調(diào)頻要求。澳大利亞NEM市場(chǎng)FFR服務(wù)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，電池儲(chǔ)能通過提供FFR服務(wù)獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。2016年澳大利亞南澳電網(wǎng)“9·28”大停電后，F(xiàn)FR服務(wù)成為提升電網(wǎng)抗擾動(dòng)能力的重要手段。中國(guó)某風(fēng)電場(chǎng)在FFR改造過程中，檢修了發(fā)電能力低下的機(jī)組，優(yōu)化了通信不良的設(shè)備，提升了全場(chǎng)控制速度。新能源場(chǎng)站通過接入并網(wǎng)點(diǎn)側(cè)的CT、PT，經(jīng)高頻采集計(jì)算后得到高精度并網(wǎng)頻率值，判斷是否調(diào)頻。上海數(shù)字快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

系統(tǒng)通過壓線控制功能，優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)功率輸出，提升電網(wǎng)消納能力。上海數(shù)字快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)具備高精度的頻率測(cè)量能力，頻率測(cè)量精度可達(dá)±0.002Hz，采樣周期≤50ms。同時(shí)，系統(tǒng)的閉環(huán)響應(yīng)周期≤200ms，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)電網(wǎng)頻率變化做出響應(yīng)。例如，量云快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)解決方案中，產(chǎn)品性能參數(shù)并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms，測(cè)頻精度0.001Hz，控制周期≤200ms，響應(yīng)滯后時(shí)間thx≤1s，響應(yīng)時(shí)間t0.9≤5s，調(diào)節(jié)時(shí)間ts≤7s，控制偏差≤1%，遠(yuǎn)優(yōu)于西北電網(wǎng)風(fēng)電調(diào)頻的指標(biāo)要求（并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms，測(cè)頻精度0.003Hz，控制周期≤1s，響應(yīng)滯后時(shí)間thx≤2s，響應(yīng)時(shí)間t0.9≤12s，調(diào)節(jié)時(shí)間ts≤15s，控制偏差≤2%）上海數(shù)字快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)