青海數(shù)據(jù)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2025-08-23

西北某20MW光伏電站進行了快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)改造試點。該電站共20個子陣,每個子陣含2臺500kW光伏逆變器,2臺逆變器交流側(cè)出口通過1臺三卷分裂變升壓至35kV。改造采用了并聯(lián)式快速頻率響應(yīng)控制技術(shù),在光伏電站原有的AGC控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上新增一套**快速頻率響應(yīng)控制系統(tǒng),新增加的快速頻率響應(yīng)控制器與AGC系統(tǒng)并聯(lián),二者之間相互通信,并與光伏箱變通信單元通信。通過“旁路”方式建立快速頻率響應(yīng)控制通道,降低了對原AGC控制系統(tǒng)的影響,同時具有快速頻率響應(yīng)速度快的優(yōu)點。在頻率階躍擾動試驗中,通過頻率信號發(fā)生器輸入頻率階躍擾動信號。對于頻率階躍下擾試驗,通過AGC現(xiàn)地限制15%功率;對于頻率階躍上擾試驗,不限負荷。試驗結(jié)果顯示,光伏電站在各工況下一次調(diào)頻滯后時間為1.4—1.7s,響應(yīng)時間為1.7—2.1s,調(diào)節(jié)時間為1.7—2.1s,***優(yōu)于傳統(tǒng)水電機組、火電機組??焖兕l率響應(yīng)與AGC協(xié)調(diào)試驗在特定工況下開展,采用頻率信號發(fā)生器輸出頻率階躍擾動信號,根據(jù)AGC指令和快速頻率響應(yīng)指令先后次序和類型進行試驗。系統(tǒng)通過優(yōu)化調(diào)頻策略,減少新能源場站對電網(wǎng)的頻率波動影響,提升電網(wǎng)運行效率。青海數(shù)據(jù)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

青海數(shù)據(jù)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

技術(shù)特性與優(yōu)勢高精度采集與快速響應(yīng)系統(tǒng)具備高精度頻率采集能力(誤差≤±0.05Hz),并可在200ms內(nèi)完成閉環(huán)響應(yīng)。例如,量云快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)解決方案的并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms,測頻精度達0.001Hz,控制周期≤200ms,響應(yīng)滯后時間≤1s,調(diào)節(jié)時間≤7s,控制偏差≤1%。這些技術(shù)指標遠超傳統(tǒng)同步發(fā)電機組,為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定提供了有力保障。多規(guī)約通訊與靈活控制系統(tǒng)支持Modbus、IEC61850、DL/T645等多種通信協(xié)議,可與上級調(diào)度系統(tǒng)、AGC/AVC裝置及用戶側(cè)設(shè)備進行信息交互。例如,銳電科技自主研發(fā)的快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)基于倍福工業(yè)化控制系統(tǒng),支持數(shù)據(jù)記錄及展示功能,可自行模擬各種工況進行測試,實現(xiàn)了遠程監(jiān)控、配置和升級,提高了運維效率。高可靠性與安全性系統(tǒng)采用冗余設(shè)計,支持主備運行模式,當主機出現(xiàn)故障時,備機可迅速切換。同時,系統(tǒng)具備低電壓穿越保護、過流保護等多種保護功能,以及故障錄波功能,可完成調(diào)頻事件或保護動作的前后波形記錄。例如,量云快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)解決方案的電磁兼容性符合IEC61000-4標準,電氣絕緣性能符合IEC60255-5標準,斷電后統(tǒng)計數(shù)據(jù)保持時間不小于72小時,確保了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行??焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)勢某快速頻率響應(yīng)產(chǎn)品性能優(yōu)于行業(yè)標準,測頻精度0.001Hz,控制周期≤200ms,調(diào)節(jié)時間≤7秒,控制偏差≤1%。

青海數(shù)據(jù)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

以西北電網(wǎng)風電調(diào)頻為例,新能源調(diào)頻技術(shù)指標要求并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz,控制周期≤1s,響應(yīng)滯后時間thx≤2s,響應(yīng)時間t0.9≤12s,調(diào)節(jié)時間ts≤15s,控制偏差≤2%;而量云產(chǎn)品指標更優(yōu),并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms,測頻精度0.001Hz,控制周期≤200ms,響應(yīng)滯后時間thx≤1s,響應(yīng)時間t0.9≤5s,調(diào)節(jié)時間ts≤7s,控制偏差≤1%。在新疆達坂城地區(qū)某50MW風電場改造項目中,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/年的考核費用,而且通過壓線控制功能,風電場平均每月增發(fā)電量達到9萬千瓦時,按上網(wǎng)電價0.34元計算,年增發(fā)電量給業(yè)主帶來至少36萬收益,直接收益總計高達60萬元/年??焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)可采集并網(wǎng)點CT&PT模擬量信號,計算并網(wǎng)點電壓、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,同時能對采集數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)以及策略數(shù)據(jù)進行存儲。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)控制點選擇靈活,可根據(jù)不同風電場的拓撲結(jié)構(gòu),合理選擇控制點,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)對風電場調(diào)頻和調(diào)壓功能的考核。

協(xié)同控制策略實施功率跟蹤控制:風力發(fā)電系統(tǒng)采用最大功率跟蹤控制方式,以比較大化利用風能。儲能系統(tǒng)則根據(jù)系統(tǒng)功率需求和自身狀態(tài),動態(tài)調(diào)整充放電功率,以平滑風力發(fā)電的波動。充放電控制:當風力發(fā)電功率大于負載需求時,儲能系統(tǒng)充電,儲存多余的電能;當風力發(fā)電功率小于負載需求時,儲能系統(tǒng)放電,補充電能缺口。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,實現(xiàn)風-儲系統(tǒng)內(nèi)部的靈活配合。這些算法根據(jù)實時風速、負載需求、儲能系統(tǒng)狀態(tài)等信息,動態(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。隨著新能源裝機規(guī)模不斷提高,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的推廣應(yīng)用對促進新能源的健康發(fā)展意義重大。

青海數(shù)據(jù)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

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,實現(xiàn)了頻率偏差的實時監(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)時間縮短至200ms以內(nèi),滿足了電網(wǎng)調(diào)度要求。風電場一次調(diào)頻升級某風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),實現(xiàn)了頻率升高時快速減出力、頻率降低時快速增出力的功能,嚴格按照調(diào)度設(shè)定的曲線運行,提升了風電場的調(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,形成多能互補的調(diào)頻體系,提升電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。標準化與規(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)頻的標準配置。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于風電、光伏、儲能等新能源場站,提升新能源對電網(wǎng)的友好性??焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)勢

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。青海數(shù)據(jù)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

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。青海數(shù)據(jù)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)