湖北快速頻率響應系統(tǒng)應用

控制信號與響應類型快速頻率響應系統(tǒng)通常包括慣量響應與一次調頻響應。慣量響應以頻率的導數(shù)為控制信號，模擬同步發(fā)電機轉子轉動特性；一次調頻響應以頻率偏差為控制信號，使風機具備與同步發(fā)電機類似的功頻靜特性。風機減載運行策略快速頻率響應的完全實現(xiàn)基于減載運行，以保證風機具備上調備用。常見策略包括變速減載與變槳減載。變速減載通過控制風機轉速偏離最大功率運行點，限制有功功率輸出，減載量取決于風機偏離最大功率跟蹤點的程度。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機轉速穩(wěn)定性上更具優(yōu)勢。調速器爬坡率與機組出力約束在快速頻率響應過程中，調速器的爬坡率隨時間變化。在響應起始幾秒鐘，爬坡率較大，之后逐漸減小。在幾秒時間范圍內，可用到達頻率比較低點所對應的爬坡率代替整個階段的爬坡率，為系統(tǒng)頻率調整留有裕量。同時，常規(guī)調頻機組的輸出功率應小于機組出力的比較大限額值?？焖兕l率響應系統(tǒng)是一種夠快速感知電網(wǎng)頻率變化，迅速調整發(fā)電或用電功率，以維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。湖北快速頻率響應系統(tǒng)應用

西北某20MW光伏電站進行了快速頻率響應系統(tǒng)改造試點。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)式快速頻率響應控制技術，在光伏電站原有的AGC控制系統(tǒng)基礎上新增一套**快速頻率響應控制系統(tǒng)，新增加的快速頻率響應控制器與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速度快的優(yōu)點。在頻率階躍擾動試驗中，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，通過AGC現(xiàn)地限制15%功率；對于頻率階躍上擾試驗，不限負荷。試驗結果顯示，光伏電站在各工況下一次調頻滯后時間為1.4—1.7s，響應時間為1.7—2.1s，調節(jié)時間為1.7—2.1s，***優(yōu)于傳統(tǒng)水電機組、火電機組?？焖兕l率響應與AGC協(xié)調試驗在特定工況下開展，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指令先后次序和類型進行試驗。湖北快速頻率響應系統(tǒng)應用某50MW風電場應用快速頻率響應系統(tǒng)后，年增發(fā)電量收益達36萬元，考核費用節(jié)省24萬元。

以西北電網(wǎng)風電調頻為例，新能源調頻技術指標要求并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms，測頻精度0.003Hz，控制周期≤1s，響應滯后時間thx≤2s，響應時間t0.9≤12s，調節(jié)時間ts≤15s，控制偏差≤2%；而量云產品指標更優(yōu)，并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms，測頻精度0.001Hz，控制周期≤200ms，響應滯后時間thx≤1s，響應時間t0.9≤5s，調節(jié)時間ts≤7s，控制偏差≤1%。在新疆達坂城地區(qū)某50MW風電場改造項目中，應用量云的快速頻率響應系統(tǒng)，不僅為業(yè)主節(jié)省了24萬/年的考核費用，而且通過壓線控制功能，風電場平均每月增發(fā)電量達到9萬千瓦時，按上網(wǎng)電價0.34元計算，年增發(fā)電量給業(yè)主帶來至少36萬收益，直接收益總計高達60萬元/年?？焖兕l率響應系統(tǒng)可采集并網(wǎng)點CT&PT模擬量信號，計算并網(wǎng)點電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、序分量、不平衡電壓等，同時能對采集數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)以及策略數(shù)據(jù)進行存儲。快速頻率響應系統(tǒng)控制點選擇靈活，可根據(jù)不同風電場的拓撲結構，合理選擇控制點，以滿足電網(wǎng)和用戶的要求，可以選擇高壓側或者低壓側，滿足電網(wǎng)對風電場調頻和調壓功能的考核。

技術特性與優(yōu)勢高精度采集與快速響應系統(tǒng)具備高精度頻率采集能力（誤差≤±0.05Hz），并可在200ms內完成閉環(huán)響應。例如，量云快速頻率響應系統(tǒng)解決方案的并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms，測頻精度達0.001Hz，控制周期≤200ms，響應滯后時間≤1s，調節(jié)時間≤7s，控制偏差≤1%。這些技術指標遠超傳統(tǒng)同步發(fā)電機組，為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定提供了有力保障。多規(guī)約通訊與靈活控制系統(tǒng)支持Modbus、IEC61850、DL/T645等多種通信協(xié)議，可與上級調度系統(tǒng)、AGC/AVC裝置及用戶側設備進行信息交互。例如，銳電科技自主研發(fā)的快速頻率響應系統(tǒng)基于倍福工業(yè)化控制系統(tǒng)，支持數(shù)據(jù)記錄及展示功能，可自行模擬各種工況進行測試，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控、配置和升級，提高了運維效率。高可靠性與安全性系統(tǒng)采用冗余設計，支持主備運行模式，當主機出現(xiàn)故障時，備機可迅速切換。同時，系統(tǒng)具備低電壓穿越保護、過流保護等多種保護功能，以及故障錄波功能，可完成調頻事件或保護動作的前后波形記錄。例如，量云快速頻率響應系統(tǒng)解決方案的電磁兼容性符合IEC61000-4標準，電氣絕緣性能符合IEC60255-5標準，斷電后統(tǒng)計數(shù)據(jù)保持時間不小于72小時，確保了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行。快速頻率響應系統(tǒng)在西北電網(wǎng)風電調頻中應用，調節(jié)時間≤7秒，控制偏差≤1%，提升調頻性能。

FFR系統(tǒng)需接入并網(wǎng)點三相CT、PT，高頻采集電氣量，計算并網(wǎng)點頻率。**硬件包括**服務器（至強處理器，8GB內存，2TB硬盤）、高速測頻裝置、網(wǎng)絡交換機等。軟件模塊包括實時控制監(jiān)測系統(tǒng)、遠程優(yōu)化控制、SCADA接口、故障告警管理等。調頻下垂曲線通過設定頻率與有功功率的折線函數(shù)實現(xiàn)，支持變槳、慣量、變槳+慣量聯(lián)動控制策略。系統(tǒng)需滿足高電磁兼容性（IEC61000-4標準）、高電氣絕緣性能（IEC60255-5標準），斷電后數(shù)據(jù)保持時間≥72小時。系統(tǒng)響應滯后時間（thx）≤1秒，響應時間（t0.9）≤2秒，調節(jié)時間（ts）≤12秒，控制偏差≤2%。河北快速頻率響應系統(tǒng)大概多少錢

快速頻率響應系統(tǒng)需適應新能源場站的高比例接入，提升對復雜電網(wǎng)工況的適應能力。湖北快速頻率響應系統(tǒng)應用

隨著全球能源結構的轉型，新能源（如風電、光伏）在電力系統(tǒng)中的占比不斷提高。然而，新能源發(fā)電具有間歇性和波動性的特點，給電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定帶來了巨大挑戰(zhàn)。快速頻率響應系統(tǒng)作為一種有效的調頻手段，能夠實時監(jiān)測電網(wǎng)頻率偏差，并快速調節(jié)新能源場站的有功功率輸出，抑制頻率波動，維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。因此，深入研究快速頻率響應系統(tǒng)對于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。快速頻率響應系統(tǒng)也稱為一次調頻系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，頻率是衡量發(fā)電端有功出力和用戶端負荷消耗供需平衡關系的重要指標。當發(fā)電端有功出力大于用戶端負荷消耗時，頻率偏高；反之，頻率偏低。只有供需基本平衡時，頻率才會穩(wěn)定在額定值（如50Hz）左右，此時常規(guī)電器設備才能比較大效率地運轉?？焖兕l率響應系統(tǒng)以電力系統(tǒng)頻率為調控目標，通過主動控制機組有功功率的增減，限制電網(wǎng)頻率變化，使電網(wǎng)頻率維持穩(wěn)定。湖北快速頻率響應系統(tǒng)應用