以西北電網風電調頻為例,新能源調頻技術指標要求并網點數據刷新周期≤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,調節時間ts≤15s,控制偏差≤2%;而量云產品指標更優,并網點數據刷新周期≤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,調節時間ts≤7s,控制偏差≤1%。在新疆達坂城地區某50MW風電場改造項目中,應用量云的快速頻率響應系統,不僅為業主節省了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電量達到9萬千瓦時,按上網電價0.34元計算,年增發電量給業主帶來至少36萬收益,直接收益總計高達60萬元/年。快速頻率響應系統可采集并網點CT&PT模擬量信號,計算并網點電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、序分量、不平衡電壓等,同時能對采集數據、計算數據以及策略數據進行存儲。快速頻率響應系統控制點選擇靈活,可根據不同風電場的拓撲結構,合理選擇控制點,以滿足電網和用戶的要求,可以選擇高壓側或者低壓側,滿足電網對風電場調頻和調壓功能的考核。完善調頻服務市場機制,明確調頻服務定價與補償機制,將激發市場活力,推動技術發展。寧夏快速頻率響應系統常見問題
調頻下垂曲線與控制策略調頻下垂曲線通過設定頻率與有功功率的折線函數實現,支持變槳、慣量、變槳+慣量聯動控制策略。系統可根據電網頻率偏差快速調節機組有功輸出,抑制頻率波動。系統響應時間與精度快速頻率響應系統需滿足高精度測頻(≤±0.05Hz)和快速閉環響應(周期≤200ms)要求。系統對上級調度指令的分配所需時間短,調節時間快,控制偏差小。系統安全與可靠性系統具備斷電保護功能,斷電后統計數據保持時間不小于72小時。同時,系統需滿足高電磁兼容性和電氣絕緣性能要求,確保在惡劣環境下穩定運行。全自動快速頻率響應系統設計系統具備高精度頻率采集能力,精度可達±0.001Hz,滿足電網對頻率穩定的嚴格要求。
控制信號與響應類型快速頻率響應系統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為控制信號,模擬同步發電機轉子轉動特性;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定性上更具優勢。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,為系統頻率調整留有裕量。同時,常規調頻機組的輸出功率應小于機組出力的比較大限額值。
協同控制策略功率跟蹤控制:風力發電系統采用最大功率跟蹤控制方式,以比較大化利用風能。儲能系統根據系統功率需求和自身狀態,動態調整充放電功率,以平滑風力發電的波動。充放電控制:當風力發電功率大于負載需求時,儲能系統充電,儲存多余的電能。當風力發電功率小于負載需求時,儲能系統放電,補充電能缺口。智能算法應用:利用模糊邏輯算法、模型預測控制(MPC)等智能算法,實現風-儲系統內部的靈活配合。根據實時風速、負載需求、儲能系統狀態等信息,動態調整控制策略,提高系統的響應速度和調節精度。支持一次調頻(慣性響應)與二次調頻(AGC)協同,覆蓋從毫秒級到分鐘級的頻率調節需求。
四、市場與政策中國多地電網強制要求新能源場站配置FFR裝置,未達標將面臨考核費用。部分省份對FFR技術改造提供補償支持,場站可根據改造成本及月積分電量獲得補貼。2021年澳大利亞能源市場委員會(AEMC)將FFR引入國家電力市場(NEM),響應時間要求≤2秒。西北調控[2018]225號文規定,新能源場站FFR需滿足并網點數據刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz。國際上,FFR資源包括風電虛擬慣性響應、儲能有功輸出、直流輸電區外調節能力等。某50MW風電場應用快速頻率響應系統后,年增發電量收益達36萬元,考核費用節省24萬元。附近哪里有快速頻率響應系統聯系人
新能源場站通過接入并網點側的CT、PT,經高頻采集計算后得到高精度并網頻率值,判斷是否調頻。寧夏快速頻率響應系統常見問題
快速頻率響應系統(FFR)通過實時監測電網頻率偏差,主動調節新能源場站有功出力,抑制頻率波動,維持電網穩定。系統基于頻率下垂特性,當頻率下降時增加有功輸出,頻率上升時減少有功輸出,模擬同步發電機的功頻靜特性。**原理是利用高精度測頻裝置(精度可達0.001Hz)和快速控制算法(響應周期≤200ms),實現毫秒級調節。與二次調頻(AGC)不同,FFR不依賴外部指令,*通過本地頻率監測自主響應,屬于有差調節。慣量響應是FFR的一種形式,以頻率導數為控制信號,模擬同步發電機轉子慣量,延緩頻率變化速率。寧夏快速頻率響應系統常見問題