寧夏某風(fēng)電場(chǎng)改造項(xiàng)目銳電科技牽頭完成了該風(fēng)場(chǎng)一次調(diào)頻技改項(xiàng)目的實(shí)施工作,并順利通過了寧夏電科院《西北電網(wǎng)新能源場(chǎng)站快速頻率響應(yīng)功能入網(wǎng)試驗(yàn)》。試驗(yàn)證明,銳電科技“快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)”能夠滿足該地區(qū)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)快速頻率響應(yīng)的要求,為西北和東北地區(qū)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻和AGC/AVC技改項(xiàng)目提供了成功范例。西北某20MW光伏電站試點(diǎn)改造該電站通過并聯(lián)式快速頻率響應(yīng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了光伏電站在頻率階躍擾動(dòng)、一次調(diào)頻與AGC協(xié)調(diào)等多工況下的頻率支撐能力。改造后,光伏電站在各工況下一次調(diào)頻滯后時(shí)間為1.4~1.7秒,響應(yīng)時(shí)間為1.7~2.1秒,調(diào)節(jié)時(shí)間為1.7~2.1秒,***優(yōu)于傳統(tǒng)水電機(jī)組和火電機(jī)組,為后續(xù)光伏電站參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)提供了有益的工程探索??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。遼寧快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
FFR系統(tǒng)可**設(shè)計(jì),符合電力標(biāo)準(zhǔn),滿足高精度、高頻次調(diào)節(jié)需求。支持多規(guī)約通訊(MODBUS/IEC104),具備8個(gè)以太網(wǎng)口和4個(gè)RS485接口。系統(tǒng)具備斷電保護(hù)功能,斷電后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)保持時(shí)間不小于72小時(shí)。通過中國(guó)電科院、新疆電科院等多機(jī)構(gòu)驗(yàn)收認(rèn)證,具備多個(gè)區(qū)域電網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。在風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用中,F(xiàn)FR系統(tǒng)可與AGC協(xié)調(diào)控制,提升場(chǎng)站AGC控制效果,降低考核。七、挑戰(zhàn)與未來新能源機(jī)組調(diào)頻缺乏向上調(diào)節(jié)能力,需通過加配儲(chǔ)能或減載運(yùn)行實(shí)現(xiàn),增加投資成本。大容量直流閉鎖擾動(dòng)下,受端系統(tǒng)需依靠安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)切負(fù)荷保障頻率安全??焖僬{(diào)頻資源缺乏市場(chǎng)激勵(lì)機(jī)制,制約FFR技術(shù)推廣。未來FFR市場(chǎng)構(gòu)建需縮短交易周期,分應(yīng)用場(chǎng)景挖掘潛在資源,如送端系統(tǒng)側(cè)重高頻問題,受端系統(tǒng)側(cè)重低頻問題。FFR與一次調(diào)頻、二次調(diào)頻協(xié)同工作,共同構(gòu)成電網(wǎng)頻率控制的“三道防線”。電子快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)互惠互利系統(tǒng)需加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù),防止調(diào)頻指令被篡改,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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。
典型案例與效果寧夏某風(fēng)電場(chǎng)改造項(xiàng)目銳電科技牽頭完成了該風(fēng)場(chǎng)一次調(diào)頻技改項(xiàng)目的實(shí)施工作,并順利通過了寧夏電科院《西北電網(wǎng)新能源場(chǎng)站快速頻率響應(yīng)功能入網(wǎng)試驗(yàn)》。試驗(yàn)證明,銳電科技“快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)”能夠滿足該地區(qū)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)快速頻率響應(yīng)的要求,為西北和東北地區(qū)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻和AGC/AVC技改項(xiàng)目提供了成功范例。西北某20MW光伏電站試點(diǎn)改造該電站通過并聯(lián)式快速頻率響應(yīng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了光伏電站在頻率階躍擾動(dòng)、一次調(diào)頻與AGC協(xié)調(diào)等多工況下的頻率支撐能力。改造后,光伏電站在各工況下一次調(diào)頻滯后時(shí)間為1.4~1.7秒,響應(yīng)時(shí)間為1.7~2.1秒,調(diào)節(jié)時(shí)間為1.7~2.1秒,***優(yōu)于傳統(tǒng)水電機(jī)組和火電機(jī)組,為后續(xù)光伏電站參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)提供了有益的工程探索。隨著新能源裝機(jī)規(guī)模不斷提高,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的推廣應(yīng)用對(duì)促進(jìn)新能源的健康發(fā)展意義重大。
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。完善調(diào)頻服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制,明確調(diào)頻服務(wù)定價(jià)與補(bǔ)償機(jī)制,將激發(fā)市場(chǎng)活力,推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。遼寧快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms,測(cè)頻精度≤0.003Hz,控制周期≤1秒。遼寧快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
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。遼寧快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)