海南什么是快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-21

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(cè)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。系統(tǒng)通過優(yōu)化調(diào)頻策略,減少新能源場(chǎng)站對(duì)電網(wǎng)的頻率波動(dòng)影響,提升電網(wǎng)運(yùn)行效率。海南什么是快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

海南什么是快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

控制信號(hào)與響應(yīng)類型快速頻率響應(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。常見策略包括變速減載與變槳減載。變速減載通過控制風(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。高清快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)光伏電站通過增加快速頻率響應(yīng)控制功能,可實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定參與一次調(diào)頻,性能優(yōu)于傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組。

海南什么是快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

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“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)指令先后次序和類型進(jìn)行試驗(yàn)。

應(yīng)用場(chǎng)景與價(jià)值新能源場(chǎng)站在風(fēng)電場(chǎng)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(chǎng)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(wàn)元/年的考核費(fèi)用,還通過壓線控制功能,使風(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)元收益,直接收益總計(jì)高達(dá)60萬(wàn)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(chǎng)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。未來(lái),系統(tǒng)將向智能化、協(xié)同化方向發(fā)展,結(jié)合人工智能技術(shù)優(yōu)化調(diào)頻策略。

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協(xié)同控制流程執(zhí)行數(shù)據(jù)采集:實(shí)時(shí)采集風(fēng)速、負(fù)載需求、儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)等數(shù)據(jù)。狀態(tài)評(píng)估:根據(jù)采集的數(shù)據(jù),評(píng)估系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)和未來(lái)趨勢(shì)。策略制定:根據(jù)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果,制定協(xié)同控制策略。執(zhí)行控制:將控制策略下發(fā)給風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng),執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作。反饋調(diào)整:根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),對(duì)控制策略進(jìn)行反饋調(diào)整,以優(yōu)化系統(tǒng)性能。風(fēng)-儲(chǔ)系統(tǒng)協(xié)同控制的工作原理基于風(fēng)力發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)的特性互補(bǔ),通過智能控制算法實(shí)現(xiàn)兩者之間的協(xié)調(diào)配合,以維持系統(tǒng)的功率平衡和穩(wěn)定運(yùn)行。某風(fēng)電場(chǎng)通過應(yīng)用快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)頻率階躍擾動(dòng)下一次調(diào)頻滯后時(shí)間1.4~1.7秒,響應(yīng)時(shí)間1.7~2.1秒。天津數(shù)字快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

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)。海南什么是快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

四、市場(chǎng)與政策中國(guó)多地電網(wǎng)強(qiáng)制要求新能源場(chǎng)站配置FFR裝置,未達(dá)標(biāo)將面臨考核費(fèi)用。部分省份對(duì)FFR技術(shù)改造提供補(bǔ)償支持,場(chǎng)站可根據(jù)改造成本及月積分電量獲得補(bǔ)貼。2021年澳大利亞能源市場(chǎng)委員會(huì)(AEMC)將FFR引入國(guó)家電力市場(chǎng)(NEM),響應(yīng)時(shí)間要求≤2秒。西北調(diào)控[2018]225號(hào)文規(guī)定,新能源場(chǎng)站FFR需滿足并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms,測(cè)頻精度0.003Hz。國(guó)際上,F(xiàn)FR資源包括風(fēng)電虛擬慣性響應(yīng)、儲(chǔ)能有功輸出、直流輸電區(qū)外調(diào)節(jié)能力等。海南什么是快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)