快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)分析

風(fēng)-儲系統(tǒng)協(xié)同控制的工作原理主要圍繞風(fēng)力發(fā)電與儲能系統(tǒng)的特性互補(bǔ)展開，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)介紹：系統(tǒng)構(gòu)成與特性分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率受風(fēng)速限制，而風(fēng)能具有間歇性和波動性，導(dǎo)致單一風(fēng)能發(fā)電存在較**動。儲能系統(tǒng)（如電池儲能）具有快速充放電能力，可平滑風(fēng)力發(fā)電的波動，并在需要時提供額外功率支持。協(xié)同控制目標(biāo)設(shè)定功率平衡：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)功率平衡。穩(wěn)定運(yùn)行：減少因風(fēng)速波動引起的功率波動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。優(yōu)化調(diào)度：根據(jù)電網(wǎng)需求和儲能系統(tǒng)的狀態(tài)，優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電和儲能系統(tǒng)的調(diào)度策略，提高能源利用效率。系統(tǒng)需進(jìn)一步優(yōu)化控制算法，減少調(diào)頻過程中的功率波動，提升機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)分析

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)測量及計(jì)算精度方面，電壓測量精度為0.2s級（當(dāng)輸入電壓模擬量的值在20%—120%額定值時），電流測量精度為0.2s級（當(dāng)輸入電流模擬量的值在20%—120%額定值時），無功功率準(zhǔn)確度為0.5級（當(dāng)電壓、電流的夾角在0°—+60°及0°—-30°范圍內(nèi)變化時），功率因數(shù)準(zhǔn)確度為0.002?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)對信號源的要求方面，波形為正弦波，總畸變率要小于5%，頻率為50Hz，偏差為10%?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)其它參數(shù)方面，通訊協(xié)議支持MODBUS/IEC104，有8個以太網(wǎng)口，4個RS485接口，整系統(tǒng)功率損耗<100W，CT原邊功耗<0.4VA，PT輸入阻抗>500kΩ?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)安全性能符合標(biāo)準(zhǔn)GB14598.27-2008，電磁兼容性符合標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4，電氣絕緣性能符合標(biāo)準(zhǔn)IEC60255-5，具有斷電保護(hù)功能，斷電后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)保持時間不小于72h?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)分析青海某風(fēng)電場通過GPS時鐘同步優(yōu)化，解決兩站共用快頻裝置的功率波動問題，提升調(diào)頻精度。

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個子陣，每個子陣含2臺500kW光伏逆變器，2臺逆變器交流側(cè)出口通過1臺三卷分裂變升壓至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，降低了對原AGC控制系統(tǒng)的影響，同時具有快速頻率響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。在頻率階躍擾動試驗(yàn)中，通過頻率信號發(fā)生器輸入頻率階躍擾動信號。對于頻率階躍下擾試驗(yàn)，通過AGC現(xiàn)地限制15%功率；對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)頻滯后時間為1.4—1.7s，響應(yīng)時間為1.7—2.1s，調(diào)節(jié)時間為1.7—2.1s，***優(yōu)于傳統(tǒng)水電機(jī)組、火電機(jī)組?？焖兕l率響應(yīng)與AGC協(xié)調(diào)試驗(yàn)在特定工況下開展，采用頻率信號發(fā)生器輸出頻率階躍擾動信號，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)。

數(shù)據(jù)采集：實(shí)時采集風(fēng)速、負(fù)載需求、儲能系統(tǒng)狀態(tài)等數(shù)據(jù)。狀態(tài)評估：根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，評估系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)和未來趨勢。策略制定：根據(jù)狀態(tài)評估結(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)和儲能系統(tǒng)，執(zhí)行相應(yīng)的控制動作。反饋調(diào)整：根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)和實(shí)時數(shù)據(jù)，對控制策略進(jìn)行反饋調(diào)整，以優(yōu)化系統(tǒng)性能。五、協(xié)同控制優(yōu)勢提高穩(wěn)定性：通過協(xié)同控制，減少因風(fēng)速波動引起的功率波動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。優(yōu)化能源利用：根據(jù)電網(wǎng)需求和儲能系統(tǒng)的狀態(tài)，優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電和儲能系統(tǒng)的調(diào)度策略，提高能源利用效率。延長設(shè)備壽命：通過合理的充放電控制，減少儲能系統(tǒng)的頻繁充放電次數(shù)，延長設(shè)備壽命。通過設(shè)計(jì)符合電力標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與多個區(qū)域電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)項(xiàng)目的成功實(shí)施。

在風(fēng)電場和光伏電站中，快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)或光伏逆變器的有功輸出，彌補(bǔ)新能源發(fā)電的間歇性和波動性，提升電網(wǎng)對新能源的消納能力。例如，在寧夏某風(fēng)電場“快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)”改造項(xiàng)目中，銳電科技牽頭完成了該風(fēng)場一次調(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)對風(fēng)電場快速頻率響應(yīng)要求在特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中，快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)可有效應(yīng)對大功率缺失引發(fā)的頻率失穩(wěn)問題，避免低頻減載裝置動作，減少停電事故風(fēng)險。隨著特高壓輸電技術(shù)的不斷發(fā)展，快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)在保障特高壓輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的作用將愈發(fā)重要。當(dāng)電網(wǎng)頻率下降時，系統(tǒng)快速增加機(jī)組有功輸出；頻率上升時，快速減少機(jī)組有功輸出。江西快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)解決

系統(tǒng)支持多規(guī)約通訊能力，可與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)無縫對接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時交互?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)分析

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個以太網(wǎng)口和4個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)保持時間不小于72小時。通過中國電科院、新疆電科院等多機(jī)構(gòu)驗(yàn)收認(rèn)證，具備多個區(qū)域電網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。在風(fēng)電場應(yīng)用中，F(xiàn)FR系統(tǒng)可與AGC協(xié)調(diào)控制，提升場站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)頻資源缺乏市場激勵機(jī)制，制約FFR技術(shù)推廣。未來FFR市場構(gòu)建需縮短交易周期，分應(yīng)用場景挖掘潛在資源，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”?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)分析