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。系统通过压线控制功能,优化风电场功率输出,提升电网消纳能力。湖北本地快速频率响应系统

四、市场与政策中国多地电网强制要求新能源场站配置FFR装置,未达标将面临考核费用。部分省份对FFR技术改造提供补偿支持,场站可根据改造成本及月积分电量获得补贴。2021年澳大利亚能源市场委员会(AEMC)将FFR引入国家电力市场(NEM),响应时间要求≤2秒。西北调控[2018]225号文规定,新能源场站FFR需满足并网点数据刷新周期≤100ms,测频精度0.003Hz。国际上,FFR资源包括风电虚拟惯性响应、储能有功输出、直流输电区外调节能力等。湖北本地快速频率响应系统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。

宁夏某风电场改造项目锐电科技牵头完成了该风场一次调频技改项目的实施工作,并顺利通过了宁夏电科院《西北电网新能源场站快速频率响应功能入网试验》。试验证明,锐电科技“快速频率响应系统”能够满足该地区对风电场快速频率响应的要求,为西北和东北地区多个风电场一次调频和AGC/AVC技改项目提供了成功范例。西北某20MW光伏电站试点改造该电站通过并联式快速频率响应控制技术,实现了光伏电站在频率阶跃扰动、一次调频与AGC协调等多工况下的频率支撑能力。改造后,光伏电站在各工况下一次调频滞后时间为1.4~1.7秒,响应时间为1.7~2.1秒,调节时间为1.7~2.1秒,***优于传统水电机组和火电机组,为后续光伏电站参与电力系统频率调节提供了有益的工程探索。
协同控制策略功率跟踪控制:风力发电系统采用最大功率跟踪控制方式,以比较大化利用风能。储能系统根据系统功率需求和自身状态,动态调整充放电功率,以平滑风力发电的波动。充放电控制:当风力发电功率大于负载需求时,储能系统充电,储存多余的电能。当风力发电功率小于负载需求时,储能系统放电,补充电能缺口。智能算法应用:利用模糊逻辑算法、模型预测控制(MPC)等智能算法,实现风-储系统内部的灵活配合。根据实时风速、负载需求、储能系统状态等信息,动态调整控制策略,提高系统的响应速度和调节精度。系统可与AGC系统协调控制,当频率偏差超过设定范围时,优先响应快速频率调节指令。

调频下垂曲线与控制策略调频下垂曲线通过设定频率与有功功率的折线函数实现,支持变桨、惯量、变桨+惯量联动控制策略。系统可根据电网频率偏差快速调节机组有功输出,抑制频率波动。系统响应时间与精度快速频率响应系统需满足高精度测频(≤±0.05Hz)和快速闭环响应(周期≤200ms)要求。系统对上级调度指令的分配所需时间短,调节时间快,控制偏差小。系统安全与可靠性系统具备断电保护功能,断电后统计数据保持时间不小于72小时。同时,系统需满足高电磁兼容性和电气绝缘性能要求,确保在恶劣环境下稳定运行。快速频率响应系统需适应新能源场站的高比例接入,提升对复杂电网工况的适应能力。海南信息化快速频率响应系统
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。湖北本地快速频率响应系统
例如,在偏远地区供电场景中,系统可整合风光储联合发电系统,根据电价波动和负荷需求,自动切换运行模式,确保7×24小时稳定供电。储能系统可与快速频率响应系统配合,提供短时惯量响应和频率支撑,提升电网的频率稳定性。工业园区与商业综合体在工业园区或商业综合体中,系统可协调和管理园区内的分布式电源和储能系统,降低用电成本,提高能源利用效率。例如,通过快速频率响应系统,园区可在用电高峰时段减少对主网的依赖,优先使用分布式电源和储能系统的电能。价值创造与经济效益减少考核费用:通过快速频率响应系统,新能源场站可避免因频率波动导致的考核罚款。例如,新疆达坂城地区某50MW风电场通过应用快速频率响应系统,为业主节省了24万元/年的考核费用。增加发电收益:系统通过压线控制功能,优化风电场或光伏电站的发电效率,增加发电量。例如,该风电场平均每月增发电量达到9万千瓦时,年增发电量给业主带来至少36万元收益。提升电网稳定性:快速频率响应系统通过快速调节有功出力,支撑电网频率稳定,减少频率波动对电网和用户的影响,提升电网的整体稳定性。湖北本地快速频率响应系统