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。某快速频率响应产品性能优于行业标准,测频精度0.001Hz,控制周期≤200ms,调节时间≤7秒,控制偏差≤1%。浙江新款快速频率响应系统

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。湖北移动快速频率响应系统系统具备高精度频率采集能力,精度可达±0.001Hz,满足电网对频率稳定的严格要求。

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。
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。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。

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。天津快速频率响应系统互惠互利
河南华世智能产品应用于光伏/风力发电并网功率实时控制调节,提升新能源场站的调频能力。浙江新款快速频率响应系统
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。浙江新款快速频率响应系统