新能源場站風(fēng)電場:在風(fēng)電場中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)可協(xié)調(diào)多臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)有功功率的精細(xì)控制。例如,寧夏某風(fēng)電場通過應(yīng)用快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),順利通過了寧夏電科院的入網(wǎng)試驗(yàn),驗(yàn)證了系統(tǒng)在風(fēng)電場中的有效性。光伏電站:在光伏電站中,系統(tǒng)可整合多個(gè)逆變器的輸出,實(shí)現(xiàn)頻率的快速響應(yīng)。例如,西北某20MW光伏電站通過并聯(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(dòng)、一次調(diào)頻與AGC協(xié)調(diào)等多工況下的頻率支撐能力。微電網(wǎng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)作為**控制設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷的協(xié)同運(yùn)行和能量管理??焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms,測頻精度≤0.003Hz,控制周期≤1秒。電子類快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)含量
新疆達(dá)坂城某50MW風(fēng)電場應(yīng)用FFR系統(tǒng)后,年節(jié)省考核費(fèi)用24萬元,增發(fā)電量收益36萬元,直接收益達(dá)60萬元。寧夏某風(fēng)電場通過銳電科技FFR系統(tǒng)改造,順利通過寧夏電科院入網(wǎng)試驗(yàn),滿足西北電網(wǎng)調(diào)頻要求。澳大利亞NEM市場FFR服務(wù)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,電池儲(chǔ)能通過提供FFR服務(wù)獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。2016年澳大利亞南澳電網(wǎng)“9·28”大停電后,F(xiàn)FR服務(wù)成為提升電網(wǎng)抗擾動(dòng)能力的重要手段。中國某風(fēng)電場在FFR改造過程中,檢修了發(fā)電能力低下的機(jī)組,優(yōu)化了通信不良的設(shè)備,提升了全場控制速度。湖南快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)商家某光伏電站通過并聯(lián)式快速頻率響應(yīng)控制技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)頻率階躍擾動(dòng)下的快速響應(yīng),性能優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)組。
四、市場與政策中國多地電網(wǎng)強(qiáng)制要求新能源場站配置FFR裝置,未達(dá)標(biāo)將面臨考核費(fèi)用。部分省份對(duì)FFR技術(shù)改造提供補(bǔ)償支持,場站可根據(jù)改造成本及月積分電量獲得補(bǔ)貼。2021年澳大利亞能源市場委員會(huì)(AEMC)將FFR引入國家電力市場(NEM),響應(yīng)時(shí)間要求≤2秒。西北調(diào)控[2018]225號(hào)文規(guī)定,新能源場站FFR需滿足并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz。國際上,F(xiàn)FR資源包括風(fēng)電虛擬慣性響應(yīng)、儲(chǔ)能有功輸出、直流輸電區(qū)外調(diào)節(jié)能力等。
協(xié)同控制策略實(shí)施功率跟蹤控制:風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用最大功率跟蹤控制方式,以比較大化利用風(fēng)能。儲(chǔ)能系統(tǒng)則根據(jù)系統(tǒng)功率需求和自身狀態(tài),動(dòng)態(tài)調(diào)整充放電功率,以平滑風(fēng)力發(fā)電的波動(dòng)。充放電控制:當(dāng)風(fēng)力發(fā)電功率大于負(fù)載需求時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)充電,儲(chǔ)存多余的電能;當(dāng)風(fēng)力發(fā)電功率小于負(fù)載需求時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)放電,補(bǔ)充電能缺口。智能算法應(yīng)用:利用模糊邏輯算法、模型預(yù)測控制(MPC)等智能算法,實(shí)現(xiàn)風(fēng)-儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部的靈活配合。這些算法根據(jù)實(shí)時(shí)風(fēng)速、負(fù)載需求、儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)等信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整控制策略,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)精度。系統(tǒng)可與AGC系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制,當(dāng)頻率偏差超過設(shè)定范圍時(shí),優(yōu)先響應(yīng)快速頻率調(diào)節(jié)指令。
技術(shù)挑戰(zhàn)高精度與快速性的平衡:在保證高精度頻率采集的同時(shí),如何進(jìn)一步提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度,是未來技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。多場景適應(yīng)性:不同新能源場站(如風(fēng)電場、光伏電站)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性差異較大,系統(tǒng)需具備更強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。網(wǎng)絡(luò)安全:隨著系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化程度提高,網(wǎng)絡(luò)安全問題日益凸顯,需加強(qiáng)系統(tǒng)的安全防護(hù)能力。未來發(fā)展方向人工智能與大數(shù)據(jù)應(yīng)用:通過引入人工智能算法和大數(shù)據(jù)分析技術(shù),優(yōu)化系統(tǒng)的控制策略,提升頻率調(diào)節(jié)的精細(xì)性和效率。多能互補(bǔ)與協(xié)同控制:將快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)、需求側(cè)響應(yīng)等結(jié)合,實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)和協(xié)同控制,提升電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化:推動(dòng)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化建設(shè),制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試規(guī)范,促進(jìn)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。在特高壓跨區(qū)直流大功率輸電場景中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)為頻率安全性提供可靠技術(shù)保障。湖南快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)商家
快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)是一種夠快速感知電網(wǎng)頻率變化,迅速調(diào)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)。電子類快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)含量
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(duì)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(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。電子類快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)含量