西北某20MW光伏电站进行了快速频率响应系统改造试点。该电站共20个子阵,每个子阵含2台500kW光伏逆变器,2台逆变器交流侧出口通过1台三卷分裂变升压至35kV。改造采用了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,新增加的快速频率响应控制器与AGC系统并联,二者之间相互通信,并与光伏箱变通信单元通信。通过“旁路”方式建立快速频率响应控制通道,降低了对原AGC控制系统的影响,同时具有快速频率响应速度快的优点。在频率阶跃扰动试验中,通过频率信号发生器输入频率阶跃扰动信号。对于频率阶跃下扰试验,通过AGC现地限制15%功率;对于频率阶跃上扰试验,不限负荷。试验结果显示,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、火电机组。快速频率响应与AGC协调试验在特定工况下开展,采用频率信号发生器输出频率阶跃扰动信号,根据AGC指令和快速频率响应指令先后次序和类型进行试验。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。哪些快速频率响应系统情况

协同控制流程执行数据采集:实时采集风速、负载需求、储能系统状态等数据。状态评估:根据采集的数据,评估系统的当前状态和未来趋势。策略制定:根据状态评估结果,制定协同控制策略。执行控制:将控制策略下发给风力发电系统和储能系统,执行相应的控制动作。反馈调整:根据系统响应和实时数据,对控制策略进行反馈调整,以优化系统性能。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。广东国内快速频率响应系统系统可与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。

快速频率响应系统在风电场的应用中,可与风机健康度管理系统联动,根据风机健康度评估系数,提高健康度较高机组的调频权重系数,避免亚健康状态风机机组的损耗加剧。快速频率响应系统自2016年开始筹备新能源场站场级调频相关工作,并于2017年被选为国内首批参与调频试验的厂家,在当年内圆满完成了快速频率响应的项目开发、实施及测试,并得到了中国电科院的验收,有着丰富的调频技术与经验积累。快速频率响应系统通过中国电科院、新疆电科院、陕西电科院、宁夏电科院等多个专业机构的验收认证,具备与多个区域电网辖区内项目实施经验,也是首批执行西北调控[2018]225号文标准并通过验收的厂家。快速频率响应系统**设计符合电力标准的产品,满足高精度、高频次的快速频率调节性能要求。快速频率响应系统支持变桨、惯量、变桨+惯量联动等多种调节控制策略。
技术挑战高精度与快速性的平衡:在保证高精度频率采集的同时,如何进一步提升系统的响应速度,是未来技术发展的关键。多场景适应性:不同新能源场站(如风电场、光伏电站)的拓扑结构和运行特性差异较大,系统需具备更强的适应性和灵活性。网络安全:随着系统的智能化和网络化程度提高,网络安全问题日益凸显,需加强系统的安全防护能力。未来发展方向人工智能与大数据应用:通过引入人工智能算法和大数据分析技术,优化系统的控制策略,提升频率调节的精细性和效率。多能互补与协同控制:将快速频率响应系统与储能系统、需求侧响应等结合,实现多能互补和协同控制,提升电网的整体稳定性。标准化与规范化:推动快速频率响应系统的标准化和规范化建设,制定统一的技术标准和测试规范,促进系统的广泛应用。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。

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。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。陕西信息化快速频率响应系统
南京中汇电气RE-778新能源快速频率响应装置通过国网电力科学研究院实验验证中心检测,性能可靠。哪些快速频率响应系统情况
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”。哪些快速频率响应系统情况