技術(shù)挑戰(zhàn)高精度與快速性的平衡:在保證高精度頻率采集的同時(shí),如何進(jìn)一步提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度,是未來技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。多場(chǎng)景適應(yīng)性:不同新能源場(chǎng)站(如風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性差異較大,系統(tǒng)需具備更強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。網(wǎng)絡(luò)安全:隨著系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化程度提高,網(wǎng)絡(luò)安全問題日益凸顯,需加強(qiáng)系統(tǒng)的安全防護(hù)能力。未來發(fā)展方向人工智能與大數(shù)據(jù)應(yīng)用:通過引入人工智能算法和大數(shù)據(jù)分析技術(shù),優(yōu)化系統(tǒng)的控制策略,提升頻率調(diào)節(jié)的精細(xì)性和效率。多能互補(bǔ)與協(xié)同控制:將快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)、需求側(cè)響應(yīng)等結(jié)合,實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)和協(xié)同控制,提升電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化:推動(dòng)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化建設(shè),制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試規(guī)范,促進(jìn)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的控制周期短,通常≤1秒,響應(yīng)滯后時(shí)間≤2秒,調(diào)節(jié)時(shí)間≤15秒。新一代快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)價(jià)格比較
新疆達(dá)坂城某50MW風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用FFR系統(tǒng)后,年節(jié)省考核費(fèi)用24萬元,增發(fā)電量收益36萬元,直接收益達(dá)60萬元。寧夏某風(fēng)電場(chǎng)通過銳電科技FFR系統(tǒng)改造,順利通過寧夏電科院入網(wǎng)試驗(yàn),滿足西北電網(wǎng)調(diào)頻要求。澳大利亞NEM市場(chǎng)FFR服務(wù)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,電池儲(chǔ)能通過提供FFR服務(wù)獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。2016年澳大利亞南澳電網(wǎng)“9·28”大停電后,F(xiàn)FR服務(wù)成為提升電網(wǎng)抗擾動(dòng)能力的重要手段。中國某風(fēng)電場(chǎng)在FFR改造過程中,檢修了發(fā)電能力低下的機(jī)組,優(yōu)化了通信不良的設(shè)備,提升了全場(chǎng)控制速度。湖南快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)工作原理多能互補(bǔ)調(diào)頻系統(tǒng)將成為發(fā)展趨勢(shì),通過火電、水電、儲(chǔ)能的聯(lián)合調(diào)頻,提升整體調(diào)頻能力。
協(xié)同控制策略功率跟蹤控制:風(fēng)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(fēng)能。儲(chǔ)能系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)功率需求和自身狀態(tài),動(dòng)態(tài)調(diào)整充放電功率,以平滑風(fēng)力發(fā)電的波動(dòng)。充放電控制:當(dāng)風(fēng)力發(fā)電功率大于負(fù)載需求時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)充電,儲(chǔ)存多余的電能。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電功率小于負(fù)載需求時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)放電,補(bǔ)充電能缺口。智能算法應(yīng)用:利用模糊邏輯算法、模型預(yù)測(cè)控制(MPC)等智能算法,實(shí)現(xiàn)風(fēng)-儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部的靈活配合。根據(jù)實(shí)時(shí)風(fēng)速、負(fù)載需求、儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài)等信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整控制策略,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)精度。
愛爾蘭DS3項(xiàng)目于2018年完成FFR服務(wù)市場(chǎng)化,支撐70%非同步電源滲透率下電網(wǎng)安全運(yùn)行。美國得克薩斯州電網(wǎng)提出FFR產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)劃,明確市場(chǎng)交易機(jī)制。英國推進(jìn)新的頻率響應(yīng)服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制,北歐電網(wǎng)明確FFR技術(shù)要求,未來將實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一市場(chǎng)。國際FFR產(chǎn)品要求包含觸發(fā)條件(頻率偏差0.2%~2%)、響應(yīng)時(shí)間(0.25~2秒)、持續(xù)時(shí)間(5秒~20分鐘)。德國通過《可再生能源法》要求新能源場(chǎng)站具備FFR能力,推動(dòng)電網(wǎng)靈活性提升。FFR系統(tǒng)將向更高精度(測(cè)頻精度0.0001Hz)、更快響應(yīng)(響應(yīng)周期≤50ms)方向發(fā)展。人工智能技術(shù)將應(yīng)用于FFR控制策略優(yōu)化,提升調(diào)頻效果。系統(tǒng)基于電網(wǎng)調(diào)頻下垂曲線工作,通過設(shè)定頻率與有功功率的折線函數(shù)實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)。
新能源場(chǎng)站風(fēng)電場(chǎng):在風(fēng)電場(chǎng)中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)可協(xié)調(diào)多臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)有功功率的精細(xì)控制。例如,寧夏某風(fēng)電場(chǎng)通過應(yīng)用快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),順利通過了寧夏電科院的入網(wǎng)試驗(yàn),驗(yàn)證了系統(tǒng)在風(fēng)電場(chǎng)中的有效性。光伏電站:在光伏電站中,系統(tǒng)可整合多個(gè)逆變器的輸出,實(shí)現(xiàn)頻率的快速響應(yīng)。例如,西北某20MW光伏電站通過并聯(lián)式快速頻率響應(yīng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了光伏電站在頻率階躍擾動(dòng)、一次調(diào)頻與AGC協(xié)調(diào)等多工況下的頻率支撐能力。微電網(wǎng)與儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中,快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)作為**控制設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷的協(xié)同運(yùn)行和能量管理。當(dāng)電網(wǎng)頻率下降時(shí),系統(tǒng)快速增加機(jī)組有功輸出;頻率上升時(shí),快速減少機(jī)組有功輸出。進(jìn)口快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)是什么
通過設(shè)計(jì)符合電力標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與多個(gè)區(qū)域電網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)項(xiàng)目的成功實(shí)施。新一代快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)價(jià)格比較
例如,在偏遠(yuǎn)地區(qū)供電場(chǎng)景中,系統(tǒng)可整合風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng),根據(jù)電價(jià)波動(dòng)和負(fù)荷需求,自動(dòng)切換運(yùn)行模式,確保7×24小時(shí)穩(wěn)定供電。儲(chǔ)能系統(tǒng)可與快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)配合,提供短時(shí)慣量響應(yīng)和頻率支撐,提升電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性。工業(yè)園區(qū)與商業(yè)綜合體在工業(yè)園區(qū)或商業(yè)綜合體中,系統(tǒng)可協(xié)調(diào)和管理園區(qū)內(nèi)的分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng),降低用電成本,提高能源利用效率。例如,通過快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),園區(qū)可在用電高峰時(shí)段減少對(duì)主網(wǎng)的依賴,優(yōu)先使用分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的電能。價(jià)值創(chuàng)造與經(jīng)濟(jì)效益減少考核費(fèi)用:通過快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),新能源場(chǎng)站可避免因頻率波動(dòng)導(dǎo)致的考核罰款。例如,新疆達(dá)坂城地區(qū)某50MW風(fēng)電場(chǎng)通過應(yīng)用快速頻率響應(yīng)系統(tǒng),為業(yè)主節(jié)省了24萬元/年的考核費(fèi)用。增加發(fā)電收益:系統(tǒng)通過壓線控制功能,優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)或光伏電站的發(fā)電效率,增加發(fā)電量。例如,該風(fēng)電場(chǎng)平均每月增發(fā)電量達(dá)到9萬千瓦時(shí),年增發(fā)電量給業(yè)主帶來至少36萬元收益。提升電網(wǎng)穩(wěn)定性:快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)通過快速調(diào)節(jié)有功出力,支撐電網(wǎng)頻率穩(wěn)定,減少頻率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)和用戶的影響,提升電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。新一代快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)價(jià)格比較