應(yīng)用場景與價(jià)值新能源場站在風(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。新能源場站通過接入并網(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。天津快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)特征
風(fēng)-儲系統(tǒng)協(xié)同控制的工作原理基于風(fēng)力發(fā)電與儲能系統(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。以下是詳細(xì)的工作原理描述:一、系統(tǒng)構(gòu)成與特性風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率受到風(fēng)速大小的限制,而風(fēng)能固有的間歇性和波動(dòng)性使單一的風(fēng)能發(fā)電具有很大的波動(dòng)性。儲能系統(tǒng):儲能系統(tǒng)(如電池儲能)具有快速充放電能力,可以平滑風(fēng)力發(fā)電的波動(dòng),并在需要時(shí)提供額外的功率支持。二、協(xié)同控制目標(biāo)功率平衡:通過協(xié)同控制,確保風(fēng)力發(fā)電與儲能系統(tǒng)的總輸出功率滿足負(fù)載需求,維持系統(tǒng)的功率平衡。穩(wěn)定運(yùn)行:減少因風(fēng)速波動(dòng)引起的功率波動(dòng),提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。優(yōu)化調(diào)度高清快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)聯(lián)系人儲能系統(tǒng)通過快速頻率響應(yīng),提供瞬時(shí)功率支撐,響應(yīng)時(shí)間≤50ms,有效平抑頻率波動(dòng)。
快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)(FFR)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)頻率偏差,主動(dòng)調(diào)節(jié)新能源場站有功出力,抑制頻率波動(dòng),維持電網(wǎng)穩(wěn)定。系統(tǒng)基于頻率下垂特性,當(dāng)頻率下降時(shí)增加有功輸出,頻率上升時(shí)減少有功輸出,模擬同步發(fā)電機(jī)的功頻靜特性。**原理是利用高精度測頻裝置(精度可達(dá)0.001Hz)和快速控制算法(響應(yīng)周期≤200ms),實(shí)現(xiàn)毫秒級調(diào)節(jié)。與二次調(diào)頻(AGC)不同,F(xiàn)FR不依賴外部指令,*通過本地頻率監(jiān)測自主響應(yīng),屬于有差調(diào)節(jié)。慣量響應(yīng)是FFR的一種形式,以頻率導(dǎo)數(shù)為控制信號,模擬同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量,延緩頻率變化速率。
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。系統(tǒng)通過壓線控制功能,優(yōu)化風(fēng)電場功率輸出,提升電網(wǎng)消納能力。
四、市場與政策中國多地電網(wǎng)強(qiáng)制要求新能源場站配置FFR裝置,未達(dá)標(biāo)將面臨考核費(fèi)用。部分省份對FFR技術(shù)改造提供補(bǔ)償支持,場站可根據(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委員會(huì)(AEMC)將FFR引入國家電力市場(NEM),響應(yīng)時(shí)間要求≤2秒。西北調(diào)控[2018]225號文規(guī)定,新能源場站FFR需滿足并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz。國際上,F(xiàn)FR資源包括風(fēng)電虛擬慣性響應(yīng)、儲能有功輸出、直流輸電區(qū)外調(diào)節(jié)能力等。系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)頻率,快速調(diào)節(jié)新能源場站有功出力,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)頻率的快速恢復(fù)。天津網(wǎng)絡(luò)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)
通過快速頻率響應(yīng),系統(tǒng)可降低新能源場站的AGC考核,提升電站經(jīng)濟(jì)效益。天津快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)特征
例如,在偏遠(yuǎn)地區(qū)供電場景中,系統(tǒng)可整合風(fēng)光儲聯(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。儲能系統(tǒng)可與快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)配合,提供短時(shí)慣量響應(yīng)和頻率支撐,提升電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性。工業(yè)園區(qū)與商業(yè)綜合體在工業(yè)園區(qū)或商業(yè)綜合體中,系統(tǒng)可協(xié)調(diào)和管理園區(qū)內(nèi)的分布式電源和儲能系統(tǒng),降低用電成本,提高能源利用效率。例如,通過快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),園區(qū)可在用電高峰時(shí)段減少對主網(wǎng)的依賴,優(yōu)先使用分布式電源和儲能系統(tǒng)的電能。價(jià)值創(chuàng)造與經(jīng)濟(jì)效益減少考核費(fèi)用:通過快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),新能源場站可避免因頻率波動(dòng)導(dǎo)致的考核罰款。例如,新疆達(dá)坂城地區(qū)某50MW風(fēng)電場通過應(yīng)用快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),為業(yè)主節(jié)省了24萬元/年的考核費(fèi)用。增加發(fā)電收益:系統(tǒng)通過壓線控制功能,優(yōu)化風(fēng)電場或光伏電站的發(fā)電效率,增加發(fā)電量。例如,該風(fēng)電場平均每月增發(fā)電量達(dá)到9萬千瓦時(shí),年增發(fā)電量給業(yè)主帶來至少36萬元收益。提升電網(wǎng)穩(wěn)定性:快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)通過快速調(diào)節(jié)有功出力,支撐電網(wǎng)頻率穩(wěn)定,減少頻率波動(dòng)對電網(wǎng)和用戶的影響,提升電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。天津快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)特征