湖北快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用

控制信號(hào)與響應(yīng)類(lèi)型快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)通常包括慣量響應(yīng)與一次調(diào)頻響應(yīng)。慣量響應(yīng)以頻率的導(dǎo)數(shù)為控制信號(hào)，模擬同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)特性；一次調(diào)頻響應(yīng)以頻率偏差為控制信號(hào)，使風(fēng)機(jī)具備與同步發(fā)電機(jī)類(lèi)似的功頻靜特性。風(fēng)機(jī)減載運(yùn)行策略快速頻率響應(yīng)的完全實(shí)現(xiàn)基于減載運(yùn)行，以保證風(fēng)機(jī)具備上調(diào)備用。常見(jiàn)策略包括變速減載與變槳減載。變速減載通過(guò)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速偏離最大功率運(yùn)行點(diǎn)，限制有功功率輸出，減載量取決于風(fēng)機(jī)偏離最大功率跟蹤點(diǎn)的程度。該方法可分為超速減載與減速減載，其中超速減載在保證風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性上更具優(yōu)勢(shì)。調(diào)速器爬坡率與機(jī)組出力約束在快速頻率響應(yīng)過(guò)程中，調(diào)速器的爬坡率隨時(shí)間變化。在響應(yīng)起始幾秒鐘，爬坡率較大，之后逐漸減小。在幾秒時(shí)間范圍內(nèi)，可用到達(dá)頻率比較低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的爬坡率代替整個(gè)階段的爬坡率，為系統(tǒng)頻率調(diào)整留有裕量。同時(shí)，常規(guī)調(diào)頻機(jī)組的輸出功率應(yīng)小于機(jī)組出力的比較大限額值?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)是一種夠快速感知電網(wǎng)頻率變化，迅速調(diào)整發(fā)電或用電功率，以維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。湖北快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用

西北某20MW光伏電站進(jìn)行了快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)改造試點(diǎn)。該電站共20個(gè)子陣，每個(gè)子陣含2臺(tái)500kW光伏逆變器，2臺(tái)逆變器交流側(cè)出口通過(guò)1臺(tái)三卷分裂變升壓至35kV。改造采用了并聯(lián)式快速頻率響應(yīng)控制技術(shù)，在光伏電站原有的AGC控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上新增一套**快速頻率響應(yīng)控制系統(tǒng)，新增加的快速頻率響應(yīng)控制器與AGC系統(tǒng)并聯(lián)，二者之間相互通信，并與光伏箱變通信單元通信。通過(guò)“旁路”方式建立快速頻率響應(yīng)控制通道，降低了對(duì)原AGC控制系統(tǒng)的影響，同時(shí)具有快速頻率響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。在頻率階躍擾動(dòng)試驗(yàn)中，通過(guò)頻率信號(hào)發(fā)生器輸入頻率階躍擾動(dòng)信號(hào)。對(duì)于頻率階躍下擾試驗(yàn)，通過(guò)AGC現(xiàn)地限制15%功率；對(duì)于頻率階躍上擾試驗(yàn)，不限負(fù)荷。試驗(yàn)結(jié)果顯示，光伏電站在各工況下一次調(diào)頻滯后時(shí)間為1.4—1.7s，響應(yīng)時(shí)間為1.7—2.1s，調(diào)節(jié)時(shí)間為1.7—2.1s，***優(yōu)于傳統(tǒng)水電機(jī)組、火電機(jī)組。快速頻率響應(yīng)與AGC協(xié)調(diào)試驗(yàn)在特定工況下開(kāi)展，采用頻率信號(hào)發(fā)生器輸出頻率階躍擾動(dòng)信號(hào)，根據(jù)AGC指令和快速頻率響應(yīng)指令先后次序和類(lèi)型進(jìn)行試驗(yàn)。湖北快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用某50MW風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)后，年增發(fā)電量收益達(dá)36萬(wàn)元，考核費(fèi)用節(jié)省24萬(wàn)元。

以西北電網(wǎng)風(fēng)電調(diào)頻為例，新能源調(diào)頻技術(shù)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%；而量云產(chǎn)品指標(biāo)更優(yōu)，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%。在新疆達(dá)坂城地區(qū)某50MW風(fēng)電場(chǎng)改造項(xiàng)目中，應(yīng)用量云的快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)，不僅為業(yè)主節(jié)省了24萬(wàn)/年的考核費(fèi)用，而且通過(guò)壓線(xiàn)控制功能，風(fēng)電場(chǎng)平均每月增發(fā)電量達(dá)到9萬(wàn)千瓦時(shí)，按上網(wǎng)電價(jià)0.34元計(jì)算，年增發(fā)電量給業(yè)主帶來(lái)至少36萬(wàn)收益，直接收益總計(jì)高達(dá)60萬(wàn)元/年?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)可采集并網(wǎng)點(diǎn)CT&PT模擬量信號(hào)，計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、序分量、不平衡電壓等，同時(shí)能對(duì)采集數(shù)據(jù)、計(jì)算數(shù)據(jù)以及策略數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)控制點(diǎn)選擇靈活，可根據(jù)不同風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，合理選擇控制點(diǎn)，以滿(mǎn)足電網(wǎng)和用戶(hù)的要求，可以選擇高壓側(cè)或者低壓側(cè)，滿(mǎn)足電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)調(diào)頻和調(diào)壓功能的考核。

技術(shù)特性與優(yōu)勢(shì)高精度采集與快速響應(yīng)系統(tǒng)具備高精度頻率采集能力（誤差≤±0.05Hz），并可在200ms內(nèi)完成閉環(huán)響應(yīng)。例如，量云快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)解決方案的并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms，測(cè)頻精度達(dá)0.001Hz，控制周期≤200ms，響應(yīng)滯后時(shí)間≤1s，調(diào)節(jié)時(shí)間≤7s，控制偏差≤1%。這些技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組，為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定提供了有力保障。多規(guī)約通訊與靈活控制系統(tǒng)支持Modbus、IEC61850、DL/T645等多種通信協(xié)議，可與上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)、AGC/AVC裝置及用戶(hù)側(cè)設(shè)備進(jìn)行信息交互。例如，銳電科技自主研發(fā)的快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)基于倍福工業(yè)化控制系統(tǒng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)記錄及展示功能，可自行模擬各種工況進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、配置和升級(jí)，提高了運(yùn)維效率。高可靠性與安全性系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，支持主備運(yùn)行模式，當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，備機(jī)可迅速切換。同時(shí)，系統(tǒng)具備低電壓穿越保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等多種保護(hù)功能，以及故障錄波功能，可完成調(diào)頻事件或保護(hù)動(dòng)作的前后波形記錄。例如，量云快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)解決方案的電磁兼容性符合IEC61000-4標(biāo)準(zhǔn)，電氣絕緣性能符合IEC60255-5標(biāo)準(zhǔn)，斷電后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)保持時(shí)間不小于72小時(shí)，確保了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)在西北電網(wǎng)風(fēng)電調(diào)頻中應(yīng)用，調(diào)節(jié)時(shí)間≤7秒，控制偏差≤1%，提升調(diào)頻性能。

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(pán)）、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(xiàn)通過(guò)設(shè)定頻率與有功功率的折線(xiàn)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(mǎn)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)響應(yīng)滯后時(shí)間（thx）≤1秒，響應(yīng)時(shí)間（t0.9）≤2秒，調(diào)節(jié)時(shí)間（ts）≤12秒，控制偏差≤2%。河北快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)大概多少錢(qián)

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)需適應(yīng)新能源場(chǎng)站的高比例接入，提升對(duì)復(fù)雜電網(wǎng)工況的適應(yīng)能力。湖北快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用

隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，新能源（如風(fēng)電、光伏）在電力系統(tǒng)中的占比不斷提高。然而，新能源發(fā)電具有間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，給電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)作為一種有效的調(diào)頻手段，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)頻率偏差，并快速調(diào)節(jié)新能源場(chǎng)站的有功功率輸出，抑制頻率波動(dòng)，維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。因此，深入研究快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)對(duì)于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)也稱(chēng)為一次調(diào)頻系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，頻率是衡量發(fā)電端有功出力和用戶(hù)端負(fù)荷消耗供需平衡關(guān)系的重要指標(biāo)。當(dāng)發(fā)電端有功出力大于用戶(hù)端負(fù)荷消耗時(shí)，頻率偏高；反之，頻率偏低。只有供需基本平衡時(shí)，頻率才會(huì)穩(wěn)定在額定值（如50Hz）左右，此時(shí)常規(guī)電器設(shè)備才能比較大效率地運(yùn)轉(zhuǎn)?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)以電力系統(tǒng)頻率為調(diào)控目標(biāo)，通過(guò)主動(dòng)控制機(jī)組有功功率的增減，限制電網(wǎng)頻率變化，使電網(wǎng)頻率維持穩(wěn)定。湖北快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用