隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,新能源(如風(fēng)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(yīng)系統(tǒng)作為一種有效的調(diào)頻手段,能夠?qū)崟r監(jiān)測電網(wǎng)頻率偏差,并快速調(diào)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(yīng)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(yīng)系統(tǒng)也稱為一次調(diào)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(guān)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(shè)備才能比較大效率地運轉(zhuǎn)。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)以電力系統(tǒng)頻率為調(diào)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。儲能系統(tǒng)通過快速頻率響應(yīng),提供瞬時功率支撐,響應(yīng)時間≤50ms,有效平抑頻率波動。光伏快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)價位
快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)支持多種控制點選擇,如高壓側(cè)或低壓側(cè),能夠適應(yīng)不同新能源場站的拓撲結(jié)構(gòu)。此外,系統(tǒng)支持多種通信規(guī)約,如IEC103、IEC104、Modbus TCP等,便于與現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)集成。例如,浙江涵普電力PD6100新能源快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)支持與AGC協(xié)調(diào)控制及模擬測試,能夠滿足不同用戶的需求。3.3 安全與可靠性快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)具備多種安全保護功能,如防逆流、反孤島保護等,確保設(shè)備在異常工況下的安全運行。同時,系統(tǒng)采用GPS對時功能,保證事件記錄和數(shù)據(jù)記錄的時間同步性,便于事后分析和故障排查。例如,部分快頻裝置集成防逆流智能控制、反孤島保護等功能,提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。光伏快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)價位系統(tǒng)具備高精度頻率采集能力,精度可達±0.001Hz,滿足電網(wǎng)對頻率穩(wěn)定的嚴格要求。
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(wù)器(至強處理器,8GB內(nèi)存,2TB硬盤)、高速測頻裝置、網(wǎng)絡(luò)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(diào)頻下垂曲線通過設(shè)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。
在風(fēng)電場和光伏電站中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)風(fēng)機或光伏逆變器的有功輸出,彌補新能源發(fā)電的間歇性和波動性,提升電網(wǎng)對新能源的消納能力。例如,在寧夏某風(fēng)電場“快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)”改造項目中,銳電科技牽頭完成了該風(fēng)場一次調(diào)頻技改項目的實施工作,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》。試驗證明,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)要求在特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)可有效應(yīng)對大功率缺失引發(fā)的頻率失穩(wěn)問題,避免低頻減載裝置動作,減少停電事故風(fēng)險。隨著特高壓輸電技術(shù)的不斷發(fā)展,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)在保障特高壓輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行方面的作用將愈發(fā)重要。未來,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)將與虛擬同步機、構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)結(jié)合,提升新能源場站的慣量支撐能力。
FFR系統(tǒng)可**設(shè)計,符合電力標準,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個以太網(wǎng)口和4個RS485接口。系統(tǒng)具備斷電保護功能,斷電后統(tǒng)計數(shù)據(jù)保持時間不小于72小時。通過中國電科院、新疆電科院等多機構(gòu)驗收認證,具備多個區(qū)域電網(wǎng)項目實施經(jīng)驗。在風(fēng)電場應(yīng)用中,F(xiàn)FR系統(tǒng)可與AGC協(xié)調(diào)控制,提升場站AGC控制效果,降低考核。七、挑戰(zhàn)與未來新能源機組調(diào)頻缺乏向上調(diào)節(jié)能力,需通過加配儲能或減載運行實現(xiàn),增加投資成本。大容量直流閉鎖擾動下,受端系統(tǒng)需依靠安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)切負荷保障頻率安全??焖僬{(diào)頻資源缺乏市場激勵機制,制約FFR技術(shù)推廣。未來FFR市場構(gòu)建需縮短交易周期,分應(yīng)用場景挖掘潛在資源,如送端系統(tǒng)側(cè)重高頻問題,受端系統(tǒng)側(cè)重低頻問題。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”。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)將與更多新型設(shè)備集成,提升調(diào)頻性能。國內(nèi)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)常見問題
系統(tǒng)具備防逆流智能控制、反孤島保護等功能,增強新能源場站的安全運行能力。光伏快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)價位
典型案例與效果寧夏某風(fēng)電場改造項目銳電科技牽頭完成了該風(fēng)場一次調(diào)頻技改項目的實施工作,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》。試驗證明,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)多個風(fēng)電場一次調(diào)頻和AGC/AVC技改項目提供了成功范例。西北某20MW光伏電站試點改造該電站通過并聯(lián)式快速頻率響應(yīng)控制技術(shù),實現(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)頻滯后時間為1.4~1.7秒,響應(yīng)時間為1.7~2.1秒,調(diào)節(jié)時間為1.7~2.1秒,***優(yōu)于傳統(tǒng)水電機組和火電機組,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。光伏快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)價位