一、系統(tǒng)構(gòu)成與特性分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)特性：發(fā)電功率受風(fēng)速影響，具有間歇性和波動(dòng)性。控制方式：通常采用最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）控制，以比較大化利用風(fēng)能。限制：在風(fēng)速突變或電網(wǎng)需求變化時(shí)，無(wú)法快速調(diào)整輸出功率。儲(chǔ)能系統(tǒng)類型：常見(jiàn)為電池儲(chǔ)能（如鋰電池、液流電池），具有快速充放電能力。系統(tǒng)構(gòu)成與特性分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)特性：可平滑功率波動(dòng)，提供短時(shí)功率支撐，響應(yīng)時(shí)間通常在毫秒至秒級(jí)。功能：在風(fēng)力發(fā)電過(guò)剩時(shí)充電，在功率不足時(shí)放電。未來(lái)，系統(tǒng)將向智能化、協(xié)同化方向發(fā)展，結(jié)合人工智能技術(shù)優(yōu)化調(diào)頻策略。山西快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)在風(fēng)電場(chǎng)的應(yīng)用中，可與風(fēng)機(jī)健康度管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，根據(jù)風(fēng)機(jī)健康度評(píng)估系數(shù)，提高健康度較高機(jī)組的調(diào)頻權(quán)重系數(shù)，避免亞健康狀態(tài)風(fēng)機(jī)機(jī)組的損耗加劇。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)自2016年開始籌備新能源場(chǎng)站場(chǎng)級(jí)調(diào)頻相關(guān)工作，并于2017年被選為國(guó)內(nèi)首批參與調(diào)頻試驗(yàn)的廠家，在當(dāng)年內(nèi)圓滿完成了快速頻率響應(yīng)的項(xiàng)目開發(fā)、實(shí)施及測(cè)試，并得到了中國(guó)電科院的驗(yàn)收，有著豐富的調(diào)頻技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)積累。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)通過(guò)中國(guó)電科院、新疆電科院、陜西電科院、寧夏電科院等多個(gè)專業(yè)機(jī)構(gòu)的驗(yàn)收認(rèn)證，具備與多個(gè)區(qū)域電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，也是首批執(zhí)行西北調(diào)控[2018]225號(hào)文標(biāo)準(zhǔn)并通過(guò)驗(yàn)收的廠家。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)**設(shè)計(jì)符合電力標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，滿足高精度、高頻次的快速頻率調(diào)節(jié)性能要求。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)支持變槳、慣量、變槳+慣量聯(lián)動(dòng)等多種調(diào)節(jié)控制策略。甘肅快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)價(jià)位系統(tǒng)具備防逆流智能控制、反孤島保護(hù)等功能，增強(qiáng)新能源場(chǎng)站的安全運(yùn)行能力。

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(cè)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(cè)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(chǎng)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(wàn)/年的考核費(fèi)用，而且通過(guò)壓線控制功能，風(fēng)電場(chǎng)平均每月增發(fā)電量達(dá)到9萬(wàn)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(lái)至少36萬(wàn)收益，直接收益總計(jì)高達(dá)60萬(wàn)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(hào)，計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、序分量、不平衡電壓等，同時(shí)能對(duì)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(chǔ)。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)控制點(diǎn)選擇靈活，可根據(jù)不同風(fēng)電場(chǎng)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(duì)風(fēng)電場(chǎng)調(diào)頻和調(diào)壓功能的考核。

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(jiàn)策略包括變速減載與變槳減載。變速減載通過(guò)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(guò)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。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。

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(guò)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(guò)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。通過(guò)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(gè)區(qū)域電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)項(xiàng)目的成功實(shí)施。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)有什么

系統(tǒng)通過(guò)壓線控制功能，優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)功率輸出，提升電網(wǎng)消納能力。山西快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)

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(guò)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(lái)新能源機(jī)組調(diào)頻缺乏向上調(diào)節(jié)能力，需通過(guò)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。快速調(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(lái)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(wèn)題，受端系統(tǒng)側(cè)重低頻問(wèn)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”。山西快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)