天津电力应急快速频率响应系统

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。天津电力应急快速频率响应系统

在风电场和光伏电站中，快速频率响应系统通过调节风机或光伏逆变器的有功输出，弥补新能源发电的间歇性和波动性，提升电网对新能源的消纳能力。例如，在宁夏某风电场“快速频率响应系统”改造项目中，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要求在特高压输电网络中，快速频率响应系统可有效应对大功率缺失引发的频率失稳问题，避免低频减载装置动作，减少停电事故风险。随着特高压输电技术的不断发展，快速频率响应系统在保障特高压输电系统安全稳定运行方面的作用将愈发重要。宁夏新一代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。

控制信号与响应类型快速频率响应系统通常包括惯量响应与一次调频响应。惯量响应以频率的导数为控制信号，模拟同步发电机转子转动特性；一次调频响应以频率偏差为控制信号，使风机具备与同步发电机类似的功频静特性。风机减载运行策略快速频率响应的完全实现基于减载运行，以保证风机具备上调备用。常见策略包括变速减载与变桨减载。变速减载通过控制风机转速偏离最大功率运行点，限制有功功率输出，减载量取决于风机偏离最大功率跟踪点的程度。该方法可分为超速减载与减速减载，其中超速减载在保证风机转速稳定性上更具优势。调速器爬坡率与机组出力约束在快速频率响应过程中，调速器的爬坡率随时间变化。在响应起始几秒钟，爬坡率较大，之后逐渐减小。在几秒时间范围内，可用到达频率比较低点所对应的爬坡率代替整个阶段的爬坡率，为系统频率调整留有裕量。同时，常规调频机组的输出功率应小于机组出力的比较大限额值。

风-储系统协同控制的工作原理基于风力发电与储能系统的特性互补，通过智能控制算法实现两者之间的协调配合，以维持系统的功率平衡和稳定运行。以下是详细的工作原理描述：一、系统构成与特性风力发电系统：风力发电系统的发电功率受到风速大小的限制，而风能固有的间歇性和波动性使单一的风能发电具有很大的波动性。储能系统：储能系统（如电池储能）具有快速充放电能力，可以平滑风力发电的波动，并在需要时提供额外的功率支持。二、协同控制目标功率平衡：通过协同控制，确保风力发电与储能系统的总输出功率满足负载需求，维持系统的功率平衡。稳定运行：减少因风速波动引起的功率波动，提高系统的稳定性和可靠性。优化调度系统通过快速调节新能源场站有功出力，减少对传统同步发电机组的调频依赖，提升电网灵活性。

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”。某风电场通过应用快速频率响应系统，实现频率阶跃扰动下一次调频滞后时间1.4～1.7秒，响应时间1.7～2.1秒。江苏数字快速频率响应系统

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。天津电力应急快速频率响应系统

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。天津电力应急快速频率响应系统