协同控制策略实施功率跟踪控制: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。储能系统则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。这些算法根据实时风速、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。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。吉林快速频率响应系统使用方法

快速频率响应系统在新能源大规模接入电网的背景下,快速频率响应系统作为保障电网频率稳定的关键技术装备,通过实时监测电网频率偏差并快速调节新能源场站有功出力,实现了电网频率的精细控制。以下从系统原理、技术特性、应用场景及典型案例四个维度展开分析。系统原理与功能快速频率响应系统基于有功-频率下垂控制原理,通过实时监测电网频率与额定值的偏差,自动调节新能源场站的有功输出。当电网频率下降时,系统根据预设的调频下垂曲线快速增加有功输出;当频率上升时,系统则减少有功输出。这一过程通过高频采集并网点三相电流(CT)和电压(PT)信号,计算并网点频率值,实现毫秒级响应。例如,在西北某风电场改造项目中,系统通过快速频率响应控制柜,实现了频率升高时减出力、频率降低时增出力的精细调节,满足了电网对风电场快速频率响应的要求。上海新款快速频率响应系统光伏电站通过增加快速频率响应控制功能,可实现安全、稳定参与一次调频,性能优于传统同步发电机组。

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。
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。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%。

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。系统需进一步优化控制算法,减少调频过程中的功率波动,提升机组运行稳定性。云南海外快速频率响应系统
快速频率响应系统广泛应用于风电、光伏、储能等新能源场站,提升新能源对电网的友好性。吉林快速频率响应系统使用方法
高精度与快速性频率测量精度可达±0.002Hz,采样周期≤50ms,确保对频率变化的精细捕捉。闭环响应周期≤200ms,满足电网对快速调频的需求。灵活性与兼容性支持多种控制点选择(如高压侧或低压侧),适应不同场站的拓扑结构。支持多种通信规约(如IEC103、IEC104、Modbus TCP),便于与现有电网调度系统集成。安全与可靠性具备防逆流、反孤岛保护等功能,确保设备在异常工况下的安全运行。采用GPS对时功能,保证事件记录和数据记录的时间同步性。吉林快速频率响应系统使用方法