甘肃快速频率响应系统技术指导

快速频率响应系统测量及计算精度方面，电压测量精度为0.2s级（当输入电压模拟量的值在20%—120%额定值时），电流测量精度为0.2s级（当输入电流模拟量的值在20%—120%额定值时），无功功率准确度为0.5级（当电压、电流的夹角在0°—+60°及0°—-30°范围内变化时），功率因数准确度为0.002。快速频率响应系统对信号源的要求方面，波形为正弦波，总畸变率要小于5%，频率为50Hz，偏差为10%。快速频率响应系统其它参数方面，通讯协议支持MODBUS/IEC104，有8个以太网口，4个RS485接口，整系统功率损耗<100W，CT原边功耗<0.4VA，PT输入阻抗>500kΩ。快速频率响应系统安全性能符合标准GB14598.27-2008，电磁兼容性符合标准IEC61000-4，电气绝缘性能符合标准IEC60255-5，具有断电保护功能，断电后统计数据保持时间不小于72h。快速频率响应系统属于有差调节，能在二次调频（AGC）前快速回拉频率，减小波动影响。甘肃快速频率响应系统技术指导

快速频率响应系统（Fast Frequency Response System, FFRS）是现代电力系统中保障电网频率稳定的关键技术装备，尤其在新能源大规模接入的背景下，其作用愈发重要。以下从系统原理、技术特点、应用场景及发展趋势等方面进行详细介绍：快速频率响应系统是新能源高占比电网中不可或缺的技术手段，其高精度、快速性和灵活性为电网频率稳定提供了有力保障。随着新能源装机容量的不断增加，快速频率响应系统的应用将更加***，技术也将不断升级，为构建新型电力系统提供重要支撑。山东进口快速频率响应系统某新能源场站应用快速频率响应系统后，调频贡献电量占比达15%，年调频收益超过500万元。

接入“一次调频”系统是当前新能源场站并网的必备条件，合格的系统能够让场站避免考核。有些省份对新能源电站一次调频技术改造有补偿支持，场站可根据改造成本及月积分电量得到补偿，因此，具备快速频率响应功能的电站投资收益也更可观。快速频率响应系统符合《江苏电网新能源场站一次调频技术规范》要求，具备高精度频率采集（≤±0.05Hz）、快速闭环响应（周期≤200ms）及多规约通讯能力。自2020年起，中国多地电网强制要求新能源场站配置快频装置，截至2021年，国能日新系统已在西北、蒙东、华中等地区数百个场站投运。

一、系统原理**功能实时监测与快速调节：通过高精度传感器实时采集电网频率，当频率偏离额定值（如50Hz或60Hz）时，系统在毫秒级时间内（通常≤200ms）调整新能源场站（风电、光伏）的有功功率输出，抑制频率波动。有功-频率下垂控制：基于频率与有功功率的折线函数关系，当频率升高时减少输出，频率降低时增加输出，模拟传统同步发电机的惯量响应特性。技术实现硬件层面：集成高精度频率测量模块（精度≤±0.05Hz）、快速响应控制器（如基于DSP或FPGA）及通信接口（支持IEC 104、Modbus等协议）。软件层面：采用自适应控制算法，结合虚拟惯量控制、一次调频（Primary Frequency Response, PFR）和二次调频（AGC）策略，实现多时间尺度协调控制。新能源场站通过接入并网点侧的CT、PT，经高频采集计算后得到高精度并网频率值，判断是否调频。

新疆达坂城某50MW风电场应用FFR系统后，年节省考核费用24万元，增发电量收益36万元，直接收益达60万元。宁夏某风电场通过锐电科技FFR系统改造，顺利通过宁夏电科院入网试验，满足西北电网调频要求。澳大利亚NEM市场FFR服务已实现商业化，电池储能通过提供FFR服务获得经济补偿。2016年澳大利亚南澳电网“9·28”大停电后，FFR服务成为提升电网抗扰动能力的重要手段。中国某风电场在FFR改造过程中，检修了发电能力低下的机组，优化了通信不良的设备，提升了全场控制速度。快速频率响应系统通过实时监测电网频率偏差，主动调节机组有功功率，维持电网频率稳定。山东进口快速频率响应系统

系统响应滞后时间（thx）≤1秒，响应时间（t0.9）≤2秒，调节时间（ts）≤12秒，控制偏差≤2%。甘肃快速频率响应系统技术指导

快速频率响应项目的开展，使原本不满足要求的发电机组及通讯网络的速度、精度得到优化和提升，电站经过整改后，其全场控制速度、通讯速度都将得到有效提升，进而会提升场站AGC控制效果，降低AGC考核。双碳目标下，新能源电站规模化发展，新能源电站对于电网是否“友好、稳定”是实现比较大化消纳的重要约束条件，而快速频率响应功能及AGC/AVC正是保障电站发电优先权的主要利器，也是促进新能源消纳的重要手段。在“一次调频”技术改造过程中，针对性地对发电能力低下的机组、通信不良的设备进行检修和巡检，对不稳定的设备进行检查和优化，有效帮助新能源场站做一次全身检查，及时消缺不健康的设备。甘肃快速频率响应系统技术指导