陜西電子類快速頻率響應系統(tǒng)

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(shù)實現(xiàn)，支持變槳、慣量、變槳+慣量聯(lián)動控制策略。系統(tǒng)可根據(jù)電網頻率偏差快速調節(jié)機組有功輸出，抑制頻率波動。系統(tǒng)響應時間與精度快速頻率響應系統(tǒng)需滿足高精度測頻（≤±0.05Hz）和快速閉環(huán)響應（周期≤200ms）要求。系統(tǒng)對上級調度指令的分配所需時間短，調節(jié)時間快，控制偏差小。系統(tǒng)安全與可靠性系統(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。同時，系統(tǒng)需滿足高電磁兼容性和電氣絕緣性能要求，確保在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行。通過快速頻率響應，系統(tǒng)可降低新能源場站的AGC考核，提升電站經濟效益。陜西電子類快速頻率響應系統(tǒng)

快速頻率響應系統(tǒng)通過接入并網點（變高）側三相CT、PT，高頻采集并網點頻率及電氣量，經過計算得到高精度的并網頻率值。當電網頻率偏離額定值時，系統(tǒng)會根據(jù)預設的調頻下垂曲線，快速調節(jié)機組的有功輸出。具體來說，當電網頻率下降時，系統(tǒng)根據(jù)調頻下垂曲線快速調節(jié)機組增加有功輸出；當電網頻率上升時，系統(tǒng)根據(jù)調頻下垂曲線快速調節(jié)機組減小有功輸出。有功—頻率下垂特性通過設定頻率與有功功率折線函數(shù)實現(xiàn)?？焖兕l率響應系統(tǒng)的**控制策略包括有功—頻率特性曲線計算、響應死區(qū)設定等。以江蘇電網新能源場站一次調頻技術規(guī)范為例，裝置頻率死區(qū)需≤±0.05Hz，調差率范圍為2%—6%。在實際運行中，系統(tǒng)會根據(jù)預設的參數(shù)，實時判斷電網頻率是否達到調頻范圍，并根據(jù)調頻下垂曲線計算目標出力，快速調節(jié)發(fā)電單元。陜西電子類快速頻率響應系統(tǒng)快速頻率響應系統(tǒng)需適應新能源場站的高比例接入，提升對復雜電網工況的適應能力。

快速頻率響應系統(tǒng)（Fast Frequency Response System, FFRS）是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中保障電網頻率穩(wěn)定的關鍵技術裝備，尤其在新能源大規(guī)模接入的背景下，其作用愈發(fā)重要。以下從系統(tǒng)原理、技術特點、應用場景及發(fā)展趨勢等方面進行詳細介紹：快速頻率響應系統(tǒng)是新能源高占比電網中不可或缺的技術手段，其高精度、快速性和靈活性為電網頻率穩(wěn)定提供了有力保障。隨著新能源裝機容量的不斷增加，快速頻率響應系統(tǒng)的應用將更加***，技術也將不斷升級，為構建新型電力系統(tǒng)提供重要支撐。

西北某20MW光伏電站進行了快速頻率響應系統(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)式快速頻率響應控制技術，在光伏電站原有的AGC控制系統(tǒng)基礎上新增一套**快速頻率響應控制系統(tǒng)，新增加的快速頻率響應控制器與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。試驗結果顯示，光伏電站在各工況下一次調頻滯后時間為1.4—1.7s，響應時間為1.7—2.1s，調節(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率響應與AGC協(xié)調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指令先后次序和類型進行試驗。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。

數(shù)據(jù)采集：實時采集風速、負載需求、儲能系統(tǒng)狀態(tài)等數(shù)據(jù)。狀態(tài)評估：根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，評估系統(tǒng)的當前狀態(tài)和未來趨勢。策略制定：根據(jù)狀態(tài)評估結果，制定協(xié)同控制策略。執(zhí)行控制：將控制策略下發(fā)給風力發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)，執(zhí)行相應的控制動作。反饋調整：根據(jù)系統(tǒng)響應和實時數(shù)據(jù)，對控制策略進行反饋調整，以優(yōu)化系統(tǒng)性能。五、協(xié)同控制優(yōu)勢提高穩(wěn)定性：通過協(xié)同控制，減少因風速波動引起的功率波動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。優(yōu)化能源利用：根據(jù)電網需求和儲能系統(tǒng)的狀態(tài)，優(yōu)化風力發(fā)電和儲能系統(tǒng)的調度策略，提高能源利用效率。延長設備壽命：通過合理的充放電控制，減少儲能系統(tǒng)的頻繁充放電次數(shù)，延長設備壽命。某50MW風電場應用快速頻率響應系統(tǒng)后，年增發(fā)電量收益達36萬元，考核費用節(jié)省24萬元。陜西電子類快速頻率響應系統(tǒng)

快速頻率響應系統(tǒng)通過優(yōu)化控制策略，減少新能源場站對電網的頻率沖擊，提升電網穩(wěn)定性。陜西電子類快速頻率響應系統(tǒng)

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(shù)據(jù)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(jié)時間ts≤15s，控制偏差≤2%；而量云產品指標更優(yōu)，并網點數(shù)據(jù)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(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，應用量云的快速頻率響應系統(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率響應系統(tǒng)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(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?？焖兕l率響應系統(tǒng)控制點選擇靈活，可根據(jù)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。陜西電子類快速頻率響應系統(tǒng)