數(shù)據(jù)采集:實時采集風速、負載需求、儲能系統(tǒng)狀態(tài)等數(shù)據(jù)。狀態(tài)評估:根據(jù)采集的數(shù)據(jù),評估系統(tǒng)的當前狀態(tài)和未來趨勢。策略制定:根據(jù)狀態(tài)評估結(jié)果,制定協(xié)同控制策略。執(zhí)行控制:將控制策略下發(fā)給風力發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng),執(zhí)行相應的控制動作。反饋調(diào)整:根據(jù)系統(tǒng)響應和實時數(shù)據(jù),對控制策略進行反饋調(diào)整,以優(yōu)化系統(tǒng)性能。五、協(xié)同控制優(yōu)勢提高穩(wěn)定性:通過協(xié)同控制,減少因風速波動引起的功率波動,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。優(yōu)化能源利用:根據(jù)電網(wǎng)需求和儲能系統(tǒng)的狀態(tài),優(yōu)化風力發(fā)電和儲能系統(tǒng)的調(diào)度策略,提高能源利用效率。延長設備壽命:通過合理的充放電控制,減少儲能系統(tǒng)的頻繁充放電次數(shù),延長設備壽命。在風電場中,系統(tǒng)可與風機健康度管理系統(tǒng)聯(lián)動,提高健康度較高機組的調(diào)頻權(quán)重系數(shù)。天津國內(nèi)快速頻率響應系統(tǒng)
接入“一次調(diào)頻”系統(tǒng)是當前新能源場站并網(wǎng)的必備條件,合格的系統(tǒng)能夠讓場站避免考核。有些省份對新能源電站一次調(diào)頻技術(shù)改造有補償支持,場站可根據(jù)改造成本及月積分電量得到補償,因此,具備快速頻率響應功能的電站投資收益也更可觀。快速頻率響應系統(tǒng)符合《江蘇電網(wǎng)新能源場站一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)范》要求,具備高精度頻率采集(≤±0.05Hz)、快速閉環(huán)響應(周期≤200ms)及多規(guī)約通訊能力。自2020年起,中國多地電網(wǎng)強制要求新能源場站配置快頻裝置,截至2021年,國能日新系統(tǒng)已在西北、蒙東、華中等地區(qū)數(shù)百個場站投運。新款快速頻率響應系統(tǒng)特征新能源場站通過接入并網(wǎng)點側(cè)的CT、PT,經(jīng)高頻采集計算后得到高精度并網(wǎng)頻率值,判斷是否調(diào)頻。
高精度與快速性頻率測量精度可達±0.002Hz,采樣周期≤50ms,確保對頻率變化的精細捕捉。閉環(huán)響應周期≤200ms,滿足電網(wǎng)對快速調(diào)頻的需求。靈活性與兼容性支持多種控制點選擇(如高壓側(cè)或低壓側(cè)),適應不同場站的拓撲結(jié)構(gòu)。支持多種通信規(guī)約(如IEC103、IEC104、Modbus TCP),便于與現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)集成。安全與可靠性具備防逆流、反孤島保護等功能,確保設備在異常工況下的安全運行。采用GPS對時功能,保證事件記錄和數(shù)據(jù)記錄的時間同步性。
協(xié)同控制策略實施功率跟蹤控制:風力發(fā)電系統(tǒng)采用最大功率跟蹤控制方式,以比較大化利用風能。儲能系統(tǒng)則根據(jù)系統(tǒng)功率需求和自身狀態(tài),動態(tài)調(diào)整充放電功率,以平滑風力發(fā)電的波動。充放電控制:當風力發(fā)電功率大于負載需求時,儲能系統(tǒng)充電,儲存多余的電能;當風力發(fā)電功率小于負載需求時,儲能系統(tǒng)放電,補充電能缺口。智能算法應用:利用模糊邏輯算法、模型預測控制(MPC)等智能算法,實現(xiàn)風-儲系統(tǒng)內(nèi)部的靈活配合。這些算法根據(jù)實時風速、負載需求、儲能系統(tǒng)狀態(tài)等信息,動態(tài)調(diào)整控制策略,提高系統(tǒng)的響應速度和調(diào)節(jié)精度。某光伏電站通過并聯(lián)式快速頻率響應控制技術(shù)改造,實現(xiàn)頻率階躍擾動下的快速響應,性能優(yōu)于傳統(tǒng)機組。
以西北電網(wǎng)風電調(diào)頻為例,新能源調(diào)頻技術(shù)指標要求并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz,控制周期≤1s,響應滯后時間thx≤2s,響應時間t0.9≤12s,調(diào)節(jié)時間ts≤15s,控制偏差≤2%;而量云產(chǎn)品指標更優(yōu),并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms,測頻精度0.001Hz,控制周期≤200ms,響應滯后時間thx≤1s,響應時間t0.9≤5s,調(diào)節(jié)時間ts≤7s,控制偏差≤1%。在新疆達坂城地區(qū)某50MW風電場改造項目中,應用量云的快速頻率響應系統(tǒng),不僅為業(yè)主節(jié)省了24萬/年的考核費用,而且通過壓線控制功能,風電場平均每月增發(fā)電量達到9萬千瓦時,按上網(wǎng)電價0.34元計算,年增發(fā)電量給業(yè)主帶來至少36萬收益,直接收益總計高達60萬元/年。快速頻率響應系統(tǒng)可采集并網(wǎng)點CT&PT模擬量信號,計算并網(wǎng)點電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、序分量、不平衡電壓等,同時能對采集數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)以及策略數(shù)據(jù)進行存儲?焖兕l率響應系統(tǒng)控制點選擇靈活,可根據(jù)不同風電場的拓撲結(jié)構(gòu),合理選擇控制點,以滿足電網(wǎng)和用戶的要求,可以選擇高壓側(cè)或者低壓側(cè),滿足電網(wǎng)對風電場調(diào)頻和調(diào)壓功能的考核。未來,系統(tǒng)將向智能化、協(xié)同化方向發(fā)展,結(jié)合人工智能技術(shù)優(yōu)化調(diào)頻策略。新款快速頻率響應系統(tǒng)特征
快速頻率響應系統(tǒng)在西北電網(wǎng)風電調(diào)頻中應用,調(diào)節(jié)時間≤7秒,控制偏差≤1%,提升調(diào)頻性能。天津國內(nèi)快速頻率響應系統(tǒng)
技術(shù)特性與優(yōu)勢高精度采集與快速響應系統(tǒng)具備高精度頻率采集能力(誤差≤±0.05Hz),并可在200ms內(nèi)完成閉環(huán)響應。例如,量云快速頻率響應系統(tǒng)解決方案的并網(wǎng)點數(shù)據(jù)刷新周期≤10ms,測頻精度達0.001Hz,控制周期≤200ms,響應滯后時間≤1s,調(diào)節(jié)時間≤7s,控制偏差≤1%。這些技術(shù)指標遠超傳統(tǒng)同步發(fā)電機組,為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定提供了有力保障。多規(guī)約通訊與靈活控制系統(tǒng)支持Modbus、IEC61850、DL/T645等多種通信協(xié)議,可與上級調(diào)度系統(tǒng)、AGC/AVC裝置及用戶側(cè)設備進行信息交互。例如,銳電科技自主研發(fā)的快速頻率響應系統(tǒng)基于倍福工業(yè)化控制系統(tǒng),支持數(shù)據(jù)記錄及展示功能,可自行模擬各種工況進行測試,實現(xiàn)了遠程監(jiān)控、配置和升級,提高了運維效率。高可靠性與安全性系統(tǒng)采用冗余設計,支持主備運行模式,當主機出現(xiàn)故障時,備機可迅速切換。同時,系統(tǒng)具備低電壓穿越保護、過流保護等多種保護功能,以及故障錄波功能,可完成調(diào)頻事件或保護動作的前后波形記錄。例如,量云快速頻率響應系統(tǒng)解決方案的電磁兼容性符合IEC61000-4標準,電氣絕緣性能符合IEC60255-5標準,斷電后統(tǒng)計數(shù)據(jù)保持時間不小于72小時,確保了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行。天津國內(nèi)快速頻率響應系統(tǒng)