快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)也稱為一次調(diào)頻系統(tǒng),是保障電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的關(guān)鍵設(shè)備,通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)頻率偏差并快速調(diào)節(jié)新能源場站有功出力,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率恢復(fù)。當(dāng)電網(wǎng)的頻率偏離額定值時(shí),快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)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。當(dāng)電網(wǎng)頻率下降時(shí),系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)頻下垂曲線快速調(diào)節(jié)機(jī)組增加有功輸出;當(dāng)電網(wǎng)頻率上升時(shí),系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)頻下垂曲線快速調(diào)節(jié)機(jī)組減小有功輸出。新能源快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)需要接入并網(wǎng)點(diǎn)(變高)側(cè)三相CT、PT,經(jīng)過系統(tǒng)高頻采集、計(jì)算后,得到高精度的并網(wǎng)頻率值,進(jìn)行是否調(diào)頻動(dòng)作的判斷。滿足動(dòng)作條件時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)電網(wǎng)規(guī)定的調(diào)頻下垂曲線計(jì)算全場調(diào)節(jié)的有功總增量,快速頻率響應(yīng)有功—頻率下垂特性通過設(shè)定頻率與有功功率折線函數(shù)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)支持變槳、慣量、變槳+慣量聯(lián)動(dòng)等多種調(diào)節(jié)控制策略,適應(yīng)不同工況需求。甘肅靠譜的快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)
協(xié)同控制策略實(shí)施功率跟蹤控制:風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用最大功率跟蹤控制方式,以比較大化利用風(fēng)能。儲(chǔ)能系統(tǒng)則根據(jù)系統(tǒng)功率需求和自身狀態(tài),動(dòng)態(tài)調(diào)整充放電功率,以平滑風(fēng)力發(fā)電的波動(dòng)。充放電控制:當(dāng)風(fēng)力發(fā)電功率大于負(fù)載需求時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)充電,儲(chǔ)存多余的電能;當(dāng)風(fēng)力發(fā)電功率小于負(fù)載需求時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)放電,補(bǔ)充電能缺口。智能算法應(yīng)用:利用模糊邏輯算法、模型預(yù)測控制(MPC)等智能算法,實(shí)現(xiàn)風(fēng)-儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部的靈活配合。這些算法根據(jù)實(shí)時(shí)風(fēng)速、負(fù)載需求、儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)等信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整控制策略,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)精度。網(wǎng)絡(luò)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)行價(jià)支持一次調(diào)頻(慣性響應(yīng))與二次調(diào)頻(AGC)協(xié)同,覆蓋從毫秒級(jí)到分鐘級(jí)的頻率調(diào)節(jié)需求。
新能源場站在風(fēng)電場和光伏電站中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)可協(xié)調(diào)多個(gè)逆變器或風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)有功功率的精細(xì)控制。例如,新疆達(dá)坂城地區(qū)某50MW風(fēng)電場通過應(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24萬元/年的考核費(fèi)用,還通過壓線控制功能,使風(fēng)電場平均每月增發(fā)電量達(dá)到9萬千瓦時(shí),按上網(wǎng)電價(jià)0.34元計(jì)算,年增發(fā)電量給業(yè)主帶來至少36萬元收益,直接收益總計(jì)高達(dá)60萬元/年。微電網(wǎng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)作為**控制設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷的協(xié)同運(yùn)行和能量管理。例如,在偏遠(yuǎn)地區(qū)供電場景中,系統(tǒng)可整合風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng),根據(jù)電價(jià)波動(dòng)和負(fù)荷需求,自動(dòng)切換運(yùn)行模式,確保7×24小時(shí)穩(wěn)定供電。
接入“一次調(diào)頻”系統(tǒng)是當(dāng)前新能源場站并網(wǎng)的必備條件,合格的系統(tǒng)能夠讓場站避免考核。有些省份對(duì)新能源電站一次調(diào)頻技術(shù)改造有補(bǔ)償支持,場站可根據(jù)改造成本及月積分電量得到補(bǔ)償,因此,具備快速頻率響應(yīng)功能的電站投資收益也更可觀。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)符合《江蘇電網(wǎng)新能源場站一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)范》要求,具備高精度頻率采集(≤±0.05Hz)、快速閉環(huán)響應(yīng)(周期≤200ms)及多規(guī)約通訊能力。自2020年起,中國多地電網(wǎng)強(qiáng)制要求新能源場站配置快頻裝置,截至2021年,國能日新系統(tǒng)已在西北、蒙東、華中等地區(qū)數(shù)百個(gè)場站投運(yùn)??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)。
快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)支持多種控制點(diǎn)選擇,如高壓側(cè)或低壓側(cè),能夠適應(yīng)不同新能源場站的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外,系統(tǒng)支持多種通信規(guī)約,如IEC103、IEC104、Modbus TCP等,便于與現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)集成。例如,浙江涵普電力PD6100新能源快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)支持與AGC協(xié)調(diào)控制及模擬測試,能夠滿足不同用戶的需求。3.3 安全與可靠性快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)具備多種安全保護(hù)功能,如防逆流、反孤島保護(hù)等,確保設(shè)備在異常工況下的安全運(yùn)行。同時(shí),系統(tǒng)采用GPS對(duì)時(shí)功能,保證事件記錄和數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間同步性,便于事后分析和故障排查。例如,部分快頻裝置集成防逆流智能控制、反孤島保護(hù)等功能,提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。某50MW風(fēng)電場應(yīng)用快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)后,年增發(fā)電量收益達(dá)36萬元,考核費(fèi)用節(jié)省24萬元。甘肅靠譜的快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)
快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)(FFR)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)頻率,毫秒級(jí)響應(yīng)頻率波動(dòng),快速調(diào)節(jié)發(fā)電或負(fù)荷資源。甘肅靠譜的快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)
部分快頻裝置集成防逆流智能控制、反孤島保護(hù)等功能。浙江涵普電力PD6100系統(tǒng)支持與AGC協(xié)調(diào)控制及模擬測試,南京中匯電氣RE-778新能源快速頻率響應(yīng)裝置完成網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證。光伏電站參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)主要有光伏電站有功備用方式和增加儲(chǔ)能單元方式,二者又均可以逆變器單元或電站為對(duì)象通過虛擬同步發(fā)電機(jī)控制、下垂控制實(shí)現(xiàn)。有功備用主要通過將逆變器運(yùn)行功率偏離最大功率點(diǎn),以提前預(yù)留一定量的光伏功率調(diào)節(jié)能力實(shí)現(xiàn),該方式將一定程度上降低光伏系統(tǒng)發(fā)電性能。甘肅靠譜的快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)