以西北电网风电调频为例,新能源调频技术指标要求并网点数据刷新周期≤100ms,测频精度0.003Hz,控制周期≤1s,响应滞后时间thx≤2s,响应时间t0.9≤12s,调节时间ts≤15s,控制偏差≤2%;而量云产品指标更优,并网点数据刷新周期≤10ms,测频精度0.001Hz,控制周期≤200ms,响应滞后时间thx≤1s,响应时间t0.9≤5s,调节时间ts≤7s,控制偏差≤1%。在新疆达坂城地区某50MW风电场改造项目中,应用量云的快速频率响应系统,不仅为业主节省了24万/年的考核费用,而且通过压线控制功能,风电场平均每月增发电量达到9万千瓦时,按上网电价0.34元计算,年增发电量给业主带来至少36万收益,直接收益总计高达60万元/年。快速频率响应系统可采集并网点CT&PT模拟量信号,计算并网点电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、序分量、不平衡电压等,同时能对采集数据、计算数据以及策略数据进行存储。快速频率响应系统控制点选择灵活,可根据不同风电场的拓扑结构,合理选择控制点,以满足电网和用户的要求,可以选择高压侧或者低压侧,满足电网对风电场调频和调压功能的考核。系统基于电网调频下垂曲线工作,通过设定频率与有功功率的折线函数实现快速调节。辽宁快速频率响应系统大概费用

部分快频装置集成防逆流智能控制、反孤岛保护等功能。浙江涵普电力PD6100系统支持与AGC协调控制及模拟测试,南京中汇电气RE-778新能源快速频率响应装置完成网络安全认证。光伏电站参与电力系统频率调节主要有光伏电站有功备用方式和增加储能单元方式,二者又均可以逆变器单元或电站为对象通过虚拟同步发电机控制、下垂控制实现。有功备用主要通过将逆变器运行功率偏离最大功率点,以提前预留一定量的光伏功率调节能力实现,该方式将一定程度上降低光伏系统发电性能。江苏光伏快速频率响应系统青海某风电场通过GPS时钟同步优化,解决两站共用快频装置的功率波动问题,提升调频精度。

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。
新疆达坂城地区某50MW风电场项目背景:该风电场由25台2MW明阳风电机组组成,根据电网要求进行快速频率响应系统改造。系统配置:采用量云的快速频率响应系统,包括**服务器、高速测频装置、网络交换机等设备。应用效果:为业主节省了24万元/年的考核费用。通过压线控制功能,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。直接收益总计高达60万元/年。西北某20MW光伏电站项目背景:该光伏电站共20个子阵,每个子阵含2台500kW光伏逆变器,进行快速频率响应控制功能改造。技术方案:采用并联式快速频率响应控制技术,在光伏电站原有的AGC控制系统基础上新增一套**快速频率响应控制系统。应用效果:在频率阶跃扰动试验中,光伏电站在各工况下一次调频滞后时间为1.4~1.7s,响应时间为1.7~2.1s,调节时间为1.7~2.1s,***优于传统水电机组和火电机组。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。未来,快速频率响应系统将与虚拟同步机、构网型技术结合,提升新能源场站的惯量支撑能力。

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。快速频率响应系统是新能源场站并网的必备条件,合格的系统可避免考核,提升电站收益。本地快速频率响应系统互惠互利
系统支持变桨、惯量、变桨+惯量联动等多种调节控制策略,适应不同工况需求。辽宁快速频率响应系统大概费用
FFR系统可**设计,符合电力标准,满足高精度、高频次调节需求。支持多规约通讯(MODBUS/IEC104),具备8个以太网口和4个RS485接口。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。通过中国电科院、新疆电科院等多机构验收认证,具备多个区域电网项目实施经验。在风电场应用中,FFR系统可与AGC协调控制,提升场站AGC控制效果,降低考核。七、挑战与未来新能源机组调频缺乏向上调节能力,需通过加配储能或减载运行实现,增加投资成本。大容量直流闭锁扰动下,受端系统需依靠安全稳定控制系统切负荷保障频率安全。快速调频资源缺乏市场激励机制,制约FFR技术推广。未来FFR市场构建需缩短交易周期,分应用场景挖掘潜在资源,如送端系统侧重高频问题,受端系统侧重低频问题。FFR与一次调频、二次调频协同工作,共同构成电网频率控制的“三道防线”。辽宁快速频率响应系统大概费用