快速频率响应系统也称为一次调频系统,是保障电网频率稳定的关键设备,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,实现电网频率恢复。当电网的频率偏离额定值时,快速频率响应系统主动控制机组有功功率的增减,限制电网频率变化,使电网频率维持稳定。当电网频率下降时,系统根据电网调频下垂曲线快速调节机组增加有功输出;当电网频率上升时,系统根据电网调频下垂曲线快速调节机组减小有功输出。新能源快速频率响应系统需要接入并网点(变高)侧三相CT、PT,经过系统高频采集、计算后,得到高精度的并网频率值,进行是否调频动作的判断。满足动作条件时,系统会根据电网规定的调频下垂曲线计算全场调节的有功总增量,快速频率响应有功—频率下垂特性通过设定频率与有功功率折线函数实现。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。通讯快速频率响应系统常见问题
高精度与快速性频率采集精度:≤±0.05Hz,部分系统可达0.001Hz。响应时间:≤200ms,调节时间≤7s,远超传统同步发电机组的响应速度。控制偏差:≤1%,确保频率调节的精细性。高可靠性与冗余设计硬件冗余:**服务器、网络交换机等关键设备采用冗余设计,支持主备运行模式,确保系统的高可用性。软件容错:内置看门狗程序,实时监视程序运行状态,异常时自动复位重启。环境适应性:工作温度范围-40℃~+60℃,防护等级IP32,适用于户外恶劣环境。灵活性与扩展性控制点灵活选择:可根据风电场或光伏电站的拓扑结构,选择高压侧或低压侧作为控制点,满足电网调频和调压功能的考核要求。多策略支持:支持变桨、惯量、变桨+惯量联动等多种调节控制策略,适应不同场景需求。模块化设计:系统采用模块化设计,便于扩展和维护。智能化与数据分析数据记录与展示:系统具备数据记录及展示功能,可自行模拟各种工况进行测试,便于运维人员分析系统性能。故障录波与分析:系统可记录调频事件或保护动作的前后波形,为故障分析提供数据支持。工业快速频率响应系统应用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。
快速频率响应项目的开展,使原本不满足要求的发电机组及通讯网络的速度、精度得到优化和提升,电站经过整改后,其全场控制速度、通讯速度都将得到有效提升,进而会提升场站AGC控制效果,降低AGC考核。双碳目标下,新能源电站规模化发展,新能源电站对于电网是否“友好、稳定”是实现比较大化消纳的重要约束条件,而快速频率响应功能及AGC/AVC正是保障电站发电优先权的主要利器,也是促进新能源消纳的重要手段。在“一次调频”技术改造过程中,针对性地对发电能力低下的机组、通信不良的设备进行检修和巡检,对不稳定的设备进行检查和优化,有效帮助新能源场站做一次全身检查,及时消缺不健康的设备。系统通过优化调频策略,减少新能源场站对电网的频率波动影响,提升电网运行效率。
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。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。工业快速频率响应系统应用
系统支持多规约通讯能力,可与电网调度系统无缝对接,实现数据实时交互。通讯快速频率响应系统常见问题
技术特性与优势高精度采集与快速响应系统具备高精度频率采集能力(误差≤±0.05Hz),并可在200ms内完成闭环响应。例如,量云快速频率响应系统解决方案的并网点数据刷新周期≤10ms,测频精度达0.001Hz,控制周期≤200ms,响应滞后时间≤1s,调节时间≤7s,控制偏差≤1%。这些技术指标远超传统同步发电机组,为电网频率稳定提供了有力保障。多规约通讯与灵活控制系统支持Modbus、IEC61850、DL/T645等多种通信协议,可与上级调度系统、AGC/AVC装置及用户侧设备进行信息交互。例如,锐电科技自主研发的快速频率响应系统基于倍福工业化控制系统,支持数据记录及展示功能,可自行模拟各种工况进行测试,实现了远程监控、配置和升级,提高了运维效率。高可靠性与安全性系统采用冗余设计,支持主备运行模式,当主机出现故障时,备机可迅速切换。同时,系统具备低电压穿越保护、过流保护等多种保护功能,以及故障录波功能,可完成调频事件或保护动作的前后波形记录。例如,量云快速频率响应系统解决方案的电磁兼容性符合IEC61000-4标准,电气绝缘性能符合IEC60255-5标准,断电后统计数据保持时间不小于72小时,确保了系统在恶劣环境下的稳定运行。通讯快速频率响应系统常见问题