以西北電網(wǎng)風(fēng)電調(diào)頻為例,新能源調(diào)頻技術(shù)指標(biāo)要求并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz,控制周期≤1s,響應(yīng)滯后時(shí)間thx≤2s,響應(yīng)時(shí)間t0.9≤12s,調(diào)節(jié)時(shí)間ts≤15s,控制偏差≤2%;而量云產(chǎn)品指標(biāo)更優(yōu),并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms,測頻精度0.001Hz,控制周期≤200ms,響應(yīng)滯后時(shí)間thx≤1s,響應(yīng)時(shí)間t0.9≤5s,調(diào)節(jié)時(shí)間ts≤7s,控制偏差≤1%。在新疆達(dá)坂城地區(qū)某50MW風(fēng)電場改造項(xiàng)目中,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/年的考核費(fèi)用,而且通過壓線控制功能,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36萬收益,直接收益總計(jì)高達(dá)60萬元/年。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)可采集并網(wǎng)點(diǎn)CT&PT模擬量信號,計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)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(shí)能對采集數(shù)據(jù)、計(jì)算數(shù)據(jù)以及策略數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲??焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)控制點(diǎn)選擇靈活,可根據(jù)不同風(fēng)電場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),合理選擇控制點(diǎn),以滿足電網(wǎng)和用戶的要求,可以選擇高壓側(cè)或者低壓側(cè),滿足電網(wǎng)對風(fēng)電場調(diào)頻和調(diào)壓功能的考核??焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)通過優(yōu)化控制策略,減少新能源場站對電網(wǎng)的頻率沖擊,提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。通訊快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)工作原理
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(shí)),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(shí)),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(shí)),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(gè)以太網(wǎng)口,4個(gè)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(shí)間不小于72h。河南智慧園區(qū)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于風(fēng)電、光伏、儲能等新能源場站,提升新能源對電網(wǎng)的友好性。
數(shù)據(jù)采集:實(shí)時(shí)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(shí)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。
快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)(Fast Frequency Response System, FFRS)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中保障電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)裝備,尤其在新能源大規(guī)模接入的背景下,其作用愈發(fā)重要。以下從系統(tǒng)原理、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用場景及發(fā)展趨勢等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹:快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)是新能源高占比電網(wǎng)中不可或缺的技術(shù)手段,其高精度、快速性和靈活性為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定提供了有力保障。隨著新能源裝機(jī)容量的不斷增加,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用將更加***,技術(shù)也將不斷升級,為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供重要支撐。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(shí)交互。
光伏電站改造某20MW光伏電站通過增加快速頻率響應(yīng)裝置,實(shí)現(xiàn)了頻率偏差的實(shí)時(shí)監(jiān)測和有功功率的快速調(diào)節(jié)。改造后,系統(tǒng)頻率響應(yīng)時(shí)間縮短至200ms以內(nèi),滿足了電網(wǎng)調(diào)度要求。風(fēng)電場一次調(diào)頻升級某風(fēng)電場采用基于倍福工業(yè)化控制系統(tǒng)的快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了頻率升高時(shí)快速減出力、頻率降低時(shí)快速增出力的功能,嚴(yán)格按照調(diào)度設(shè)定的曲線運(yùn)行,提升了風(fēng)電場的調(diào)頻能力。智能化與自適應(yīng)控制未來快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)將結(jié)合人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)頻策略的優(yōu)化,提升系統(tǒng)在不同工況下的響應(yīng)性能。多能互補(bǔ)與協(xié)同控制快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)將與儲能、需求響應(yīng)等資源協(xié)同工作,形成多能互補(bǔ)的調(diào)頻體系,提升電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)?;瘧?yīng)用隨著相關(guān)技術(shù)規(guī)范的完善,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)將在更多新能源場站中得到推廣應(yīng)用,成為電網(wǎng)調(diào)頻的標(biāo)準(zhǔn)配置。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。遼寧靠譜的快速頻率響應(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)。通訊快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)工作原理
典型案例與效果寧夏某風(fēng)電場改造項(xiàng)目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)的要求,為西北和東北地區(qū)多個(gè)風(fēng)電場一次調(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、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。通訊快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)工作原理