云南全自動快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

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，如何進一步提升系統(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）的拓撲結(jié)構(gòu)和運行特性差異較大，系統(tǒng)需具備更強的適應(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，需加強系統(tǒng)的安全防護能力。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)的精細性和效率。多能互補與協(xié)同控制：將快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)、需求側(cè)響應(yīng)等結(jié)合，實現(xiàn)多能互補和協(xié)同控制，提升電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。標準化與規(guī)范化：推動快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的標準化和規(guī)范化建設(shè)，制定統(tǒng)一的技術(shù)標準和測試規(guī)范，促進系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的控制周期短，通常≤1秒，響應(yīng)滯后時間≤2秒，調(diào)節(jié)時間≤15秒。云南全自動快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)通過接入并網(wǎng)點（變高）側(cè)三相CT、PT，高頻采集并網(wǎng)點頻率及電氣量，經(jīng)過計算得到高精度的并網(wǎng)頻率值。當電網(wǎng)頻率偏離額定值時，系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)頻下垂曲線，快速調(diào)節(jié)機組的有功輸出。具體來說，當電網(wǎng)頻率下降時，系統(tǒng)根據(jù)調(diào)頻下垂曲線快速調(diào)節(jié)機組增加有功輸出；當電網(wǎng)頻率上升時，系統(tǒng)根據(jù)調(diào)頻下垂曲線快速調(diào)節(jié)機組減小有功輸出。有功—頻率下垂特性通過設(shè)定頻率與有功功率折線函數(shù)實現(xiàn)?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)的**控制策略包括有功—頻率特性曲線計算、響應(yīng)死區(qū)設(shè)定等。以江蘇電網(wǎng)新能源場站一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)范為例，裝置頻率死區(qū)需≤±0.05Hz，調(diào)差率范圍為2%—6%。在實際運行中，系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)，實時判斷電網(wǎng)頻率是否達到調(diào)頻范圍，并根據(jù)調(diào)頻下垂曲線計算目標出力，快速調(diào)節(jié)發(fā)電單元。智慧園區(qū)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)勢多能互補調(diào)頻系統(tǒng)將成為發(fā)展趨勢，通過火電、水電、儲能的聯(lián)合調(diào)頻，提升整體調(diào)頻能力。

高精度與快速性頻率測量精度可達±0.002Hz，采樣周期≤50ms，確保對頻率變化的精細捕捉。閉環(huán)響應(yīng)周期≤200ms，滿足電網(wǎng)對快速調(diào)頻的需求。靈活性與兼容性支持多種控制點選擇（如高壓側(cè)或低壓側(cè)），適應(yīng)不同場站的拓撲結(jié)構(gòu)。支持多種通信規(guī)約（如IEC103、IEC104、Modbus TCP），便于與現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)集成。安全與可靠性具備防逆流、反孤島保護等功能，確保設(shè)備在異常工況下的安全運行。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。

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。快速頻率響應(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。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)屬于有差調(diào)節(jié)，能在二次調(diào)頻（AGC）前快速回拉頻率，減小波動影響。

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)在風(fēng)電場的應(yīng)用中，可與風(fēng)機健康度管理系統(tǒng)聯(lián)動，根據(jù)風(fēng)機健康度評估系數(shù)，提高健康度較高機組的調(diào)頻權(quán)重系數(shù)，避免亞健康狀態(tài)風(fēng)機機組的損耗加劇。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)自2016年開始籌備新能源場站場級調(diào)頻相關(guān)工作，并于2017年被選為國內(nèi)首批參與調(diào)頻試驗的廠家，在當年內(nèi)圓滿完成了快速頻率響應(yīng)的項目開發(fā)、實施及測試，并得到了中國電科院的驗收，有著豐富的調(diào)頻技術(shù)與經(jīng)驗積累?？焖兕l率響應(yīng)系統(tǒng)通過中國電科院、新疆電科院、陜西電科院、寧夏電科院等多個專業(yè)機構(gòu)的驗收認證，具備與多個區(qū)域電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)項目實施經(jīng)驗，也是首批執(zhí)行西北調(diào)控[2018]225號文標準并通過驗收的廠家。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)**設(shè)計符合電力標準的產(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)動等多種調(diào)節(jié)控制策略。系統(tǒng)支持多規(guī)約通訊能力，可與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)無縫對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時交互。貴州快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)

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。云南全自動快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

協(xié)同控制策略功率跟蹤控制：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。儲能系統(tǒng)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(fēng)力發(fā)電的波動。充放電控制：當風(fēng)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(fēng)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(fēng)-儲系統(tǒng)內(nèi)部的靈活配合。根據(jù)實時風(fēng)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。云南全自動快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)